JP4341100B2 - 液晶表示素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶を使用して文字等を表示する液晶表示素子に関し、特に、バックライトを使用する液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子は、時計や電卓の文字表示等に使用される。液晶で表示された文字等を暗い場所で見るためのバックライトには、無機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子や有機ＥＬ素子等が使用される。
有機ＥＬ素子をバックライトとして使用する液晶表示素子は、例えば、図９（ａ）に模式的に示すように、有機ＥＬ素子１００と、偏光板２００と、液晶パネル３００と、偏光板４００と、から構成されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子１００は、ガラス等の基板５００上に透明なアノード電極５０１、有機ＥＬ層５０２、反射性のカソード電極５０３が順次積層された構造であり、アノード電極５０１とカソード電極５０３との間に電圧を印加することによって発光体が発光する。この有機ＥＬ素子１００が発する光は、上記したように、液晶表示素子のバックライト等に使用される。なお、カソード電極５０３は金属電極であり、発光体が放射した光や外光を反射する。また、アノード電極５０１は光を透過する透明電極である。
【０００４】
偏光板２００は、有機ＥＬ素子１００の基板５００上に設けられ、所定の偏光方向を有する光のみを透過させる偏光軸を持つ。即ち、有機ＥＬ素子１００が発した様々に偏光している光が偏光板２００に入射すると、偏光板２００を通過した光は、ある１つの方向、即ち、偏光軸の方向に光の振動面がある直線偏光となる。
【０００５】
液晶パネル３００は、偏光板２００上に設けられ、対向面に透明電極が形成された図示せぬ一対の基板間に液晶が封入されて形成されている。また、この液晶はＴＮ（ツイストネマティック）液晶である。液晶パネル３００の電極間に所定の電圧が印加されていない場合、直線偏光している光が液晶パネル３００を透過すると、その偏光方向は９０度変化する。一方、液晶パネル３００の電極間に所定の電圧が印加されている場合、直線偏光している光が液晶パネル３００を通過しても、その偏光方向は変化しない。
【０００６】
偏光板４００は、液晶パネル３００上に設けられ、偏光板２００と同様に、所定の偏光方向を有する光のみを透過させる。即ち、偏光板４００に入射した外光は、偏光板４００を透過すると、直線偏光する。なお、偏光板４００及び偏光板２００は、それぞれを透過する光の偏光方向が互いに直交するように配置されている。
【０００７】
上記構成の液晶表示素子では、偏光板４００、偏光板２００を透過する光の偏光方向は互いに直交するので、液晶パネル３００に所定の電圧を印加すると、一方の偏光板を透過して液晶パネル３００に入射した光の偏光方向は変化せず、その光は他方の偏光板によって遮断され、その部分が黒く見える。
従って、このような液晶表示素子では、例えば液晶パネル３００の一方の基板上に形成される電極を複数のセグメントに分割し、所定の電圧を印加するセグメントの組み合わせを変えることによって文字等を表示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記した液晶表示素子では、有機ＥＬ素子１００に電圧を印加していない場合は、外光を使用して文字等を表示する。
図９（ａ）中の矢印は、外光の伝わり方を模式的に示している。なお、図９（ａ）中の左側が、液晶パネル３００に所定の電圧を印加していない（ＯＦＦ）状態（部分）を、右側が、液晶パネル３００に所定の電圧を印加している（ＯＮ）状態（部分）を示している。
【０００９】
液晶パネル３００がＯＦＦの部分では、液晶表示素子に入射した外光は、偏光板４００によって直線偏光した光となる。直線偏光の偏光方向は、液晶パネル３００を透過することによって９０度変化し、その光は偏光板２００を透過する。偏光板２００を透過した光は、有機ＥＬ素子１００のカソード電極５０３によって反射され、上記と逆のプロセスを経て外部に出射する。
【００１０】
一方、液晶パネル３００がＯＮの部分では、図に示すように、液晶表示素子に入射した外光は、上記したように、偏光板２００によって遮断される。この遮断によって、有機ＥＬ素子１００及び偏光板２００の内、液晶パネル３００がＯＮである部分に相当する部分（図９（ａ）中の斜線で示した部分）では、光が入射しない。従って、有機ＥＬ素子１００のカソード電極５０３上に影が生じる。
なお、文字等を表示しない部分、即ち液晶パネル３００の電極が形成されていない部分は、液晶パネル３００がＯＦＦの場合と同様に、入射した外光は有機ＥＬ素子１００のカソード電極５０３によって反射されて外部へ出射する。
【００１１】
通常、外光により時計や計算機等の文字を見る場合、外光が液晶表示素子に入射する角度は液晶表示素子の表面に対して正確に垂直な角度のみではない。すなわち、視認者が液晶表示素子の表面に対して垂直な方向から液晶表示素子を見ると、液晶表示素子が主に表示に利用する外光は、垂直方向以外の方向から入射される光に限定される。この斜めから液晶表示素子に入射された光は、液晶表示素子から出射する際には、入射された箇所とは異なる位置から出射されるために液晶表示素子に表示されている文字等とともに、最も利用されている斜め方向の光による文字の影が発生し、例えば図９（ｂ）に示すように、文字が２重に映る。このように反射型表示モード時に発生する視差は、外光が入射された角度や外光の経路である液晶パネル３００、偏光板２００、４００及び有機ＥＬ素子１００の厚さに依存し、これら部材１００、２００、３００、４００が厚くなるにしたがい増大する傾向があった。そして、外光の反射光という外的要因により輝度が決定される表示光は、バックライト光と異なり輝度を任意に明るくして影を隠したり、バックライト光のように真後ろから液晶パネル３００に向けて直進することができないため、この２重に映る映像が特に目立っていた。なお有機ＥＬ素子１００は、無機ＥＬ素子の無機発光層に比べ発光する有機ＥＬ層５０２を極めて薄く形成することができるため、素子自体の厚さはほぼガラス等の基板５００の厚さとなる。
以上のように、２重像が発生すると、文字等が不鮮明になり、表示素子としては性能が悪いという問題がある。
従って、本発明は、簡単な方法で像を明確に表示する液晶表示素子を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示素子は、所定方向に偏光軸を有する第１の直線偏光板と、前記第１の直線偏光板に隣接して設けられ、対向面に電極が形成された一対の基板間に液晶が封入され、該電極間に印加された電圧によって変化する液晶の配向状態に応じて、該電極間に電圧が印加されていない場合、前記第１の直線偏光板によって生成された光の偏光方向が略９０°変化し、該電極間に電圧が印加された場合、前記第１の直線偏光板によって生成された光の偏光方向が変化しない液晶パネルと、前記液晶パネルに隣接して設けられ、前記第１の直線偏光板と同一の所定方向に偏光軸を有し、前記所定方向以外の方向に反射軸を有する第２の直線偏光板と、前記第２の直線偏光板に隣接して設けられたλ／４位相差板と、前記位相差板に隣接して設けられ、前記位相差板を透過した光を反射する反射電極を有し、電圧が印加されている部分が発光する発光手段と、を備え、前記第２の直線偏光板により直線偏光された光が前記λ／４位相差板を透過することによって円偏光され、この円偏光された光が前記発光手段の前記反射電極で反射され、この反射された光が前記λ／４位相差板を透過することによって直線偏光された光の偏光方向と、前記第２の直線偏光板により直線偏光された光の偏光方向と、が互いに直交することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、液晶パネルに印加する電圧の大きさに応じて、第１の直線偏光板から第２の直線偏光板の方向へ入射した光を、第２の直線偏光板によって反射させることができる。このため、この光は発光手段を介すること無しに出射されるので、発光手段の厚さによる視差が生じることがない。従って、発光手段上に影が生じることがなく、表示された像が２重に見えてしまうことがないので、像を明確に表示することができる。また、液晶パネルに印加する電圧の大きさに応じて第１の直線偏光板及び第２の直線偏光板を順次透過した偏光された光は、位相差板で円偏光された後に発光手段で反射され、再び位相差板に透過する際に元とは直交方向に偏光されているため、第２の直線偏光板で反射され、位相差板での偏光、発光手段での反射を繰り返した後、第２の直線偏光板及び第１の直線偏光板を経由するため、出射するまでには光量が十分ないため、階調表示を得ることができる。
【００１４】
そして、発光手段で発光した光は、位相差板で円偏光された後、第２の直線偏光板をそのまま透過する成分と、第２の直線偏光板で反射される成分とに分けられるが、反射された光成分は、再び位相差板の透過、発光手段での反射、位相差板の透過を繰り返し、元の光成分の偏光方向と直交した偏光方向になっているので、再び第２の直線偏光板に入射されるときには、そのまま透過することができる。
【００１６】
前記液晶表示素子は、前記位相差板と前記発光手段との間に、所定波長の光のみを選択的に透過させるフィルタを、さらに備えてもよい。
前記フィルタが透過させる光の波長域は、前記発光手段が発する光の波長域を含んでもよい。
このフィルタによって、外部に出射する光の波長（色）を選択することができる。即ち、発光手段が発する光の色純度を向上することができる。
【００１７】
前記液晶表示素子は、前記第２の直線偏光板と前記位相差板との間に、該第２の直線偏光板を透過する光と実質的に同一方向に直線偏光している光のみを透過させる第３の直線偏光板を、さらに備えてもよい。
外光を利用した反射型表示モードで暗表示を行う際に、直線偏光している光が、この第３の直線偏光板によって、若干吸収されるために減衰され、像の部分は光が外部へ出射しない。即ち、像のコントラストを向上することができる。
【００１８】
前記発光手段は、前記位相差板側に形成された透明電極と、前記位相差板の反対側に前記透明電極と対向するように形成され、光を反射する反射電極と、前記透明電極及び反射電極間に挟持されている発光体と、を備えてもよい。前記発光体は、有機エレクトロルミネッセンス材料で構成されていてもよい。このような有機エレクトロルミネッセンス材料は、無機エレクトロルミネッセンス材料に比べて極めて薄くても十分な輝度の光を発光でき、しかも可視光の透過率が高い。このため、例えば、有機エレクトロルミネッセンス材料からの光を利用する透過型表示モードに比べて一般に暗い外光を利用する反射型表示モードにおいて、全体として明るい表示を行うことができる。前記液晶はツイストネマティック液晶であってもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示素子について図面を参照して説明する。
この液晶表示素子は、例えば、時計や携帯電話等の文字表示等を行う携帯用情報機器に最適である。
図１は、液晶表示素子の構造を模式的に示す図である。
液晶表示素子は、図１に示すように、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子１０と、位相差板２０と、反射型偏光板３０と、液晶パネル４０と、偏光板５０と、がこの順で配置されて構成されている。
【００２０】
まず、有機ＥＬ素子１０の構成について説明する。有機ＥＬ素子１０は、例えばガラスでなる基板１１上の全面にアノードとして機能する透明電極１２が形成されている。この透明電極１２は、外光および有機ＥＬ素子１０で発光される可視光に対して透過性を有する電極材料、例えばＩＴＯ或いはＩｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｘ（ただしｘ＞０）で形成され、その膜厚は約０.０５〜０．２μｍに設定されている。
【００２１】
透明電極１２上には、N,N'-di(α-naphthyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamineからなる正孔輸送層１３が形成されている。正孔輸送層１３はディップコートまたはスピンコート法等の湿式成膜により形成され、膜厚は、２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度に設定されている。
【００２２】
正孔輸送層１３上には、それぞれ赤色、緑色、青色に発光する領域に応じた電子輸送兼発光層１４が形成されている。電子輸送兼発光層１４は、電子輸送兼発光層の単層の場合でもよく、電子輸送層と発光層に分かれていてもよい。赤色発光領域の電子輸送兼発光層１４は、赤色色素のcoumarin６がドープされたberyllium-bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinate)からなり、緑色発光領域の電子輸送兼発光層１４は、beryllium-bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinate)からなり、青色発光領域の電子輸送兼発光層１４では、正孔輸送層１３に接合された青色発光領域の青色発光層は、９６ｗｔ％の4,4'-bis(2,2-diphenylvinylene)biphenylと４ｗｔ％の4,4'-bis((2-carbazole)vinylene)biphenylの混合物からなり、青色発光層に接合された青色電子輸送層はaluminum-tris(8-hydroxyquinolinate)からなる。正孔輸送層１３と電子輸送兼発光層１４を合わせた層厚は５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であり、可視光に対し透過性を示す。これら電子輸送兼発光層１４上には、カソードとして機能する、光反射性の金属、例えばＡｌＬｉやＭｇＩｎでなる反射電極１５が形成されている。なお反射電極１５の材料としては、電子放出性の観点から仕事関数が低い材料が望ましい。また、光反射性の観点から、より可視光（４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の電磁波）に対し反射性のある材料が望ましい。この反射電極１５は、液晶パネル４０の表示領域と対応する形状並びに面積をもつ。また、反射電極１５は、任意の膜厚となるようにスパッタ法などを用いて成膜することができ、反射面が凹凸構造であり、入射された光を散乱して反射する。
【００２３】
そして、図示しないが透明電極１２、正孔輸送層１３、電子輸送兼発光層１４及び反射電極１５を覆い、外部からの酸素及び水の浸入を防止する封止膜が形成されている。
以上、液晶表示素子の有機ＥＬ素子１０の構成について説明したが、従来の技術で説明したように、正孔輸送層１３と電子輸送兼発光層１４の層厚を薄くできる理由は、有機膜の成膜制御性が良いことと、材料の電荷注入性特性に起因するものであり、特に有機ＥＬ素子とすることにより実現し得たものである。そして、正孔輸送層１３と電子輸送兼発光層１４に透明電極１２を合わせた膜厚も、厚くても０．３μｍ程度と薄いものであるため、入射する外光の吸収による減衰を極僅かとすることができる。
【００２４】
位相差板２０は、λ／４位相差板であり、有機ＥＬ素子１０の基板１１上に設けられ、透過する光の位相差を変化させる。具体的には、直線偏光している光が位相差板２０を１回透過すると円偏光の光になり、その光が有機ＥＬ素子１０のアノード電極で反射されて、２回目に透過すると再び直線偏光の光となる。ただし、位相差板２０を透過する前の偏光方向と、位相差板２０を２回透過した後の偏光方向とは、互いに直交する。
【００２５】
反射型偏光板３０は、位相差板２０上に設けられ、所定の方向に沿った偏光軸が設定され、この偏光軸と平行である偏光方向を有する光を最も透過させる性質を備え、同時にこの偏光軸と直交する方向に沿った反射軸が設定され、この反射軸と平行である偏光方向を有する光を最も入射側に反射する性質を有する反射型直線偏光板である。
【００２６】
次に、液晶パネル４０の構成の概略を説明する。図１に示すように、液晶パネル４０は、反射型偏光板３０上に設けられ、対をなす透明基板４０１側および透明基板４１２側と、図示しないシール材と、で形成される間隙に、例えば略９０°にツイストネマティック配向されたＴＮ液晶４０７が封止されて構成されている。
【００２７】
透明基板４０１の対向内側面（図の下面）には、黒色のブラックマスク４０２、カラーフィルタ４０３が適宜配置されている。カラーフィルタ４０３は赤色、緑色、青色の各色をそれぞれ分光するＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタから構成され、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタはそれぞれストライプ状または、後述する画素電極４１１に対応したドット配列をしている。そして、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタは、それぞれ、有機ＥＬ素子１０の赤色発光領域、緑色発光領域、青色発光領域に対応しているので、有機ＥＬ素子の特定の色の発光を効率よく透過できるので明るい表示を行うことができる。ブラックマスク４０２は、互いに分離しているカラーフィルタ４０３間に形成されている。
【００２８】
また、これらブラックマスク４０２およびカラーフィルタ４０３の上には、透明な保護膜４０４が形成され、保護膜４０４上にＩＴＯからなる可視光に対し７０％以上の透過性を有する共通電極４０５が表示領域全面にわたって形成され、共通電極４０５上には配向処理されたポリイミドからなる配向膜４０６が形成されている。一方、透明基板４１２の対向内側面（図の上面）には、ＩＴＯでなる画素電極４１１および画素電極４１１に接続されたスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４０８が、画素配列に従って多数配列されている。配列パターンは、行方向及びそれに直交する列方向に並んで配列されたマトリクス配列や、対応するカラーフィルタのＲ、Ｇ、Ｂを１周期とした画素電極４１１の列に隣接する列の画素電極４１１が半周期ずらした、いわゆるデルタ配列等がある。ＴＦＴ４０８は、そのゲート電極が選択電圧を出力するゲートラインに接続され、そのドレイン電極が信号電圧を出力するドレインラインに接続されている。これらＴＦＴ４０８を含む非画素領域には、窒化シリコンからなる層間絶縁膜４０９がパターン形成され、画素電極４１１上及び層間絶縁膜４０９上にはポリイミドからなり、配向処理が施された配向膜４１０が形成されている。
配向膜４０６、４１０は、所定の距離に離間されており、共通電極４０５と画素電極４１１との間に電界が生じないときの液晶４０７の初期配向を略９０゜に制御している。
液晶パネル４０の電極４０５、４１１間に所定の電圧が印加されていない場合、直線偏光している光が液晶パネル４０を透過すると、その偏光方向は９０度変化する。一方、液晶パネル４０の電極間に所定の電圧が印加されている場合、直線偏光している光が液晶パネル４０を通過しても、その偏光方向は変化しない。なお、液晶パネル４０と反射型偏光板３０は、拡散粘着層等を介して接着されている。
【００２９】
偏光板５０は、液晶パネル４０上に設けられ、所定の方向に偏光軸が設定され、この偏光軸に平行な偏光方向を有する光のみを透過させる直線偏光板である。即ち、様々に偏光している光（例えば、太陽光）が偏光板５０に入射すると、偏光板５０を通過した光は、ある１つの方向に直線偏光している。なお、偏光板５０が光を透過させる偏光軸の方向は、反射型偏光板３０が透過させる光の偏光軸の方向と実質的に同一である。以下では、偏光板５０及び反射型偏光板３０を透過する直線偏光の光が有する偏光方向をＰ１で表し、Ｐ１に垂直な直線偏光の方向をＰ２で表す。また、円偏光はＣＰで表す。
【００３０】
次に、上記構成の液晶表示素子を使用して文字等を表示する場合の動作について説明する。
上記したように、液晶表示素子の有機ＥＬ素子１０及び液晶パネル４０は、それぞれ所定の電圧が印加されている状態と印加されていない状態とで作用が異なる。すなわち、周囲が明るい環境で外光を利用した反射型表示モードと周囲が暗い環境で有機ＥＬ素子１０をバックライトとして適用したときの透過型表示モードとでは偏光作用により同じ電圧を印加した場合に表示光の階調反転が起きる。有機ＥＬ素子１０及び液晶パネル４０をそれぞれＥＬ、ＬＣと表し、所定の電圧を印加して、有機ＥＬ素子１０を発光するか又は液晶４０７の分子を電界方向に配向させる場合をＯＮ、印加せず、有機ＥＬ素子１０を発光しないか又は液晶４０７の分子を初期配向の状態にする場合をＯＦＦで表すと、電圧印加には、反射型表示モードの（１）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）と、透過型表示モードの（３）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＦＦ）、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の４つの場合がある。以下では、以上の４つの場合についてそれぞれ説明する。
【００３１】
（１）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）の場合
これは、例えば明るい場所で文字等を表示していない画素の状態である。すなわち、非表示画素の色及び輝度が画素領域以外の背景の色及び輝度と一致している状態である。また、この場合、有機ＥＬ素子１０は電圧を印加されておらず、発光していないので、外光のみを考える。
図２は、液晶表示素子に入射した外光の偏光が、どのように変化するかを示す模式図である。図２中の矢印は光の進行方向を示している。
【００３２】
様々な偏光方向を有する外光は、初めに偏光板５０を透過する。偏光板５０は、Ｐ１方向に直線偏光している光のみを選択的に透過させるので、偏光板５０を透過した外光（入射光）は、Ｐ１方向に直線偏光した入射光となる。
直線偏光Ｐ１の入射光は、液晶パネル４０を透過する。この場合、液晶パネル４０には所定の電圧が印加されていないので、入射光の偏光方向は９０度回転する。即ち、液晶パネル４０を透過した入射光は、Ｐ２方向に直線偏光する。
直線偏光Ｐ２の入射光は、次に反射型偏光板３０に入射するが、反射型偏光板３０はＰ１方向に直線偏光している光のみを透過させ、その他の光を反射させるので、入射光は反射型偏光板３０によって反射され、出射光となる。
【００３３】
直線偏光Ｐ２の出射光は、液晶パネル４０に入射する。そして、上記入射光と同様に、液晶パネル４０によって偏光方向が９０度回転する。従って、液晶パネル４０を透過した出射光はＰ１方向に直線偏光する。
直線偏光Ｐ１の出射光は、偏光板５０をそのまま透過し、外部へ出射される。
【００３４】
以上のようにして、液晶表示素子に入射した外光は、液晶パネル４０と偏光板５０を２回ずつ透過するだけ外部へ出射するので、入射光の光量に対して出射光の光量に大きな減衰はない。そして、この光は有機ＥＬ素子１０を通過していないので視差が極めて小さい。
【００３５】
なお、液晶パネル４０の電極が形成されていない部分、即ち文字等を表示しない背景では、上記と同様に入射した外光は反射型偏光板３０によって反射され、外部に出射するため、非表示画素は背景と同色で等しい輝度になるため何も映らない状態になる。
【００３６】
（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合
これは、例えば明るい場所で文字等を表示している画素の状態である。また、この場合も、有機ＥＬ素子１０は電圧を印加されておらず、発光していないので、外光のみを考える。
図３は、液晶表示素子に入射した外光の偏光が、どのように変化するかを示す模式図である。図３中の矢印等は、上記と同一のものを表す。図３中のＣＰは、上記したように、光が円偏光であることを示す。
様々な偏光方向を有する外光（入射光）は、上記と同様に偏光板５０を透過し、Ｐ１方向に直線偏光した入射光となる。
【００３７】
次に、直線偏光Ｐ１の入射光は、液晶パネル４０を透過する。この場合、液晶パネル４０には所定の電圧が印加されているので、液晶４０７の分子が電界方向に配向し、入射光の偏光方向はほとんど変化しない。即ち、液晶パネル４０を透過した入射光はＰ１方向に直線偏光したままである。
そして、入射光は、反射型偏光板３０に入射する。この場合、反射型偏光板３０はＰ１方向に直線偏光している光のみを透過させるので、入射光は反射型偏光板３０を透過し、位相差板２０に入射する。
【００３８】
入射光は、位相差板２０を透過すると、その偏光がＰ１方向の直線偏光から円偏光ＣＰに変化する。そして、円偏光ＣＰの入射光は、有機ＥＬ素子１０のカソード電極（反射電極１５）で反射され、第１の反射光となる。
円偏光ＣＰである第１の反射光は、位相差板２０に入射する。そして、位相差板２０を透過すると、第１の反射光はＰ２方向に直線偏光した光、即ち、位相差板２０を透過する前の入射光の偏光方向（Ｐ１）に垂直な方向に直線偏光した光となる。
【００３９】
偏光方向Ｐ２は反射型偏光板３０を透過可能な偏光方向（Ｐ１）に垂直であるので、第１の反射光は、反射型偏光板３０によって反射され、第２の反射光となる。
【００４０】
直線偏光Ｐ２である第２の反射光は、上記入射光と同様に、位相差板２０を透過し、その偏光が円偏光ＣＰとなり、有機ＥＬ素子１０のカソード電極で再び反射されて出射光となる。
円偏光ＣＰの出射光は、位相差板２０を透過すると、Ｐ１方向に直線偏光した光となる。従って、反射型偏光板３０を透過することができる。
【００４１】
反射型偏光板３０を透過した出射光は、液晶パネル４０に入射する。液晶パネル４０はＯＮであるので、液晶パネル４０を透過した出射光の偏光方向（Ｐ１）は、変化しない。
そして、直線偏光Ｐ１の出射光は、偏光板５０を透過し、外部へ出射される。
【００４２】
以上のようにして、液晶表示素子に入射した外光は、外部へ出射するが、上記したように、反射型偏光板３０、液晶パネル４０、及び、偏光板５０を２回ずつ透過し、位相差板２０を４回透過するので、出射光の光量は入射光の光量に比べて少なくなる。例えば、位相差板２０を１回透過することによって、光量が８０％にまで減少する場合、光が位相差板２０を４回透過するだけで、その光量は透過前の約４０％にまで減少する。この場合の出射光の光量は、図２で示した（１）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）での出射光の光量よりも少ない。即ち、液晶パネル４０に所定の電圧を印加すると、電圧を印加した部分の出射光量が減少して、そこだけより暗い像として見える。従って、液晶パネル４０に所定の電圧を印加する電極を、文字の形にパターニングしておけば、文字を表示することができる。
【００４３】
また、液晶パネル４０に電圧を印加していない部分では、図２に示したように、外光が有機ＥＬ素子１０まで到達しないので、輝度が光の経路の長さと入射角に依存している出射光の、入射してから出射するまでの経路が短いため、従来のように、表示された文字が２重に見えることがない。このようにＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）の非表示画素とＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の表示画素は、明るい背景に暗い（色の付いた）像の表示を行う。
【００４４】
（３）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＦＦ）の場合
これは、例えば暗い場所で文字等を表示していない画素の状態である。また、この場合、有機ＥＬ素子１０は電圧を印加されており、発光している。即ち、バックライトが点灯している。
【００４５】
図４は、液晶表示素子に入射した外光、及び、有機ＥＬ素子１０から放射されたＥＬ光の偏光が、どのように変化するかを示す模式図である。図４中の矢印、Ｐ１、Ｐ２、及び、ＣＰは、それぞれ上記と同一のものを表す。
液晶表示素子に入射した外光は、図２に示した外光と同様に、反射型偏光板３０によって反射され、外部に出射する。
【００４６】
一方、有機ＥＬ素子１０から放射されたＥＬ光は、様々な偏光方向を有しており、初めに位相差板２０を透過する。
位相差板２０を透過したＥＬ光はそれぞれ互いに異なる特定の振動面を有する光がそれぞれ円偏光されるが、透過する前の偏光方向があらゆる方向の光なので特定の円偏光のみを透過することがなく結果的に特徴的な偏光強度を持たず、反射型偏光板３０に入射する。
【００４７】
反射型偏光板３０はＰ１方向に直線偏光している光を透過させるので、入射したＥＬ光の内、偏光方向がＰ１である成分は、反射型偏光板３０を透過して、第１の透過光となる。偏光方向がＰ１でない、即ち実質的にＰ２方向に直線偏光している成分は、反射型偏光板３０によって反射され、反射光となる。
【００４８】
反射型偏光板３０を透過した第１の透過光は、液晶パネル４０に入射する。液晶パネル４０はＯＦＦであるので、第１の透過光の偏光方向は、液晶パネル４０を透過すると、９０度変化する。即ち、液晶パネル４０を透過した第１の透過光はＰ２方向に直線偏光した光となる。
直線偏光Ｐ２である第１の透過光は、偏光板５０に入射するが、偏光板５０を透過可能な偏光方向がＰ１であるので、偏光板５０を透過せずに吸収されてしまう。
【００４９】
一方、反射型偏光板３０で反射されたＰ２方向に直線偏光している反射光は、位相差板２０を透過する。位相差板２０を透過した反射光の偏光は円偏光ＣＰとなり、有機ＥＬ素子１０のカソード電極によって反射され、第２の透過光となる。
【００５０】
円偏光ＣＰである第２の透過光は、位相差板２０を透過し、Ｐ１方向に直線偏光した光となる。従って、第２の透過光は、反射型偏光板３０を透過する。
以降、第２の透過光は、上記第１の透過光と同様に、液晶パネル４０を透過して偏光板５０で吸収され、外部には出射しない。
【００５１】
以上のようにして、液晶表示素子に入射した外光は、液晶パネル４０と偏光板５０を２回ずつ透過して外部へ出射する。このとき入射光となる外光が暗ければ、より暗い出射光となるので、実質的には非表示画素は暗くなる。そして、有機ＥＬ素子１０から放射されたＥＬ光は、偏光板５０で吸収され、外部へはほとんど出射しない。従って、（３）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＦＦ）の状態では、実質的に、上記した（１）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）の状態と同じであり、文字等は表示されない。
【００５２】
なお、液晶パネル４０の電極が形成されていない部分、即ち文字等を表示しない部分では、上記と同様に、入射した外光は反射型偏光板３０によって反射されて外部へ出射し、有機ＥＬ素子１０からのＥＬ光は偏光板５０によって遮断される。
【００５３】
（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合
これは、例えば暗い場所で文字等を表示している画素の状態であり、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合の表示画素の状態と異なり、背景よりも明るい表示になる。また、この場合も、有機ＥＬ素子１０は電圧を印加されており、発光している。即ち、バックライトが点灯している。
【００５４】
図５は、液晶表示素子に入射した外光、及び、有機ＥＬ素子１０から放射されたＥＬ光の偏光が、どのように変化するかを示す模式図である。図５中の矢印、Ｐ１、Ｐ２、及び、ＣＰは、それぞれ上記と同一のものを表す。
液晶表示素子に入射した外光は、図３に示した外光と同様に、位相差板２０を４回透過して、外部へ出射する。外光が暗ければこの出射光は無視してよい程度になる。
【００５５】
一方、有機ＥＬ素子１０から放射されたＥＬ光は、図４で示したＥＬ光と同様に、位相差板２０を透過し、反射型偏光板３０に入射する。
反射型偏光板３０に入射したＥＬ光の内、偏光方向がＰ１である成分は、反射型偏光板３０を透過して、第１の放射光となる。偏光方向がＰ１でない、即ち実質的にＰ２方向に直線偏光している成分は、反射型偏光板３０によって反射され、反射光となる。
【００５６】
反射型偏光板３０を透過した第１の放射光は、液晶パネル４０に入射する。液晶パネル４０はＯＮであるので、第１の放射光の偏光方向は、液晶パネル４０を透過しても変化しない。即ち、液晶パネル４０を透過した第１の放射光は、Ｐ１方向に直線偏光したままである。従って、第１の放射光は、偏光板５０を透過し、外部へ出射する。この第１の放射光の輝度及び色合いは、有機ＥＬ素子１０及び位相差板２０等の設定により任意に制御することができる。
【００５７】
一方、反射型偏光板３０で反射された反射光は、位相差板２０を透過する。位相差板２０を透過した反射光の偏光は円偏光ＣＰとなり、有機ＥＬ素子１０のカソード電極によって反射され、第２の放射光となる。
円偏光ＣＰである第２の放射光は、位相差板２０、反射型偏光板３０を透過し、Ｐ１方向に直線偏光した光となる。
【００５８】
以降は、上記第１の放射光と同様に、第２の放射光は、液晶パネル４０、偏光板５０を透過して、外部に出射する。この第２の放射光の輝度及び色合いは、有機ＥＬ素子１０及び位相差板２０等の設定により任意に制御することができる。
【００５９】
以上のようにして、液晶表示素子に入射した外光は、外部へ出射するが、上記した（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合と同様に、反射型偏光板３０、液晶パネル４０、及び、偏光板５０を２回ずつ透過し、位相差板２０を４回透過するので、出射光の光量は入射光の光量に比べて少なくなる。また、外光による出射光の光量は、図４で示した（３）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＦＦ）での出射光の光量よりも少ない。しかしこの場合は、有機ＥＬ素子１０が発光しており、そのＥＬ光が外部に第１の放射光及び第２の放射光として出射するので、電圧が印加されている部分はＥＬ光によって光って見える。従って、液晶パネル４０に所定の電圧を印加する電極を、文字の形にパターニングしておけば、文字をＥＬ光で表示することができる。なお、暗い場所では、外光が弱いので、外光の出射光はほとんど無視でき、実質的にＥＬ光のみによって文字等が表示されることになる。この場合、有機ＥＬ素子１０が、例えば緑色の光を発する場合、文字等は緑色の光で表示されることになる。
【００６０】
また、液晶パネル４０に所定の電圧を印加していない部分では、図４に示したように、外光が有機ＥＬ素子１０まで到達せず、液晶パネル４０に所定の電圧を印加している部分では、図５に示したように、光が遮断される所がない。即ち、有機ＥＬ素子１０のカソード電極上には光が照射されている。従って、従来のように、光が遮断された部分の影によって、表示された文字が２重に見えることがない。また液晶パネル４０に所定の電圧を印加している部分では、図５に示すように光が有機ＥＬ素子１０で反射するが、有機ＥＬ素子１０が液晶パネル４０の直下に配置されているため、反射型モードで最も利用される斜め方向の光と違い、２重像になりにくい。しかも有機ＥＬ素子１０を高い輝度で発光させると影が薄くなり、さらに像は２重になりにくくなる。
【００６１】
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示素子について図面を参照して説明する。
この液晶表示素子は、液晶パネル４０からカラーフィルタ４０３を排し、図６に示すように、第１の実施の形態で示した液晶表示素子の有機ＥＬ素子１０及び位相差板２０の間に、カラーフィルタ６０を設けている。
【００６２】
カラーフィルタ６０は、所定波長域の光のみを選択的に透過させる。なお、第１の実施の形態にかかる液晶表示素子の有機ＥＬ素子１０の電子輸送兼発光層１４を緑色を発光するberyllium-bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinate)のみにすると、カラーフィルタ６０に入射する光の波長とその光の透過率との関係が、例えば、図７の実線で示されるとき、有機ＥＬ素子１０が発する光のスペクトルは、図７の白丸でプロットした線で示されるとなる。即ち、カラーフィルタ６０を透過する光の波長域と、有機ＥＬ素子１０が発する光の波長域とは、ほぼ同一であるとする。
上記のような液晶表示素子中を透過する光（外光及びＥＬ光）の偏光方向は、第１の実施の形態と同様に変化する。
【００６３】
（１）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）、及び、（３）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＦＦ）の状態では、カラーフィルタ６０を透過して、外部へ出射する光はないので、第１の実施の形態と同様の結果となる。一方、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）、及び、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態での光の入射、出射等は、第１の実施の形態と同様であるが、出射光の色（波長）がカラーフィルタ６０によって選択されている。
【００６４】
なお、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態で、外光は、ある波長領域（図７では緑色）だけがカラーフィルタ６０を透過するので、その他の波長域の光が吸収され全体として光量が減少する。さらに、上記したように、反射型偏光板３０、液晶パネル４０、及び、偏光板５０を２回ずつ透過し、位相差板２０を４回透過することによって、その光量が減少する。従って、外光の出射光は、実質的にゼロとなり、液晶パネル４０の所定電圧を印加されている部分がより暗い像として見ることができる。また、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態では、外光とＥＬ光の両方が外部に出射する。この場合も、外光の出射光は、実質的にゼロとなるので、カラーフィルタ６０を透過したＥＬ光によって、文字等が表示されるが、有機ＥＬ素子１０の発光スペクトルとカラーフィルタ６０の透過スペクトルが近似しているため、表示光としてのロスが少ない。
【００６５】
以上のように、カラーフィルタ６０を使用すると、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態では、外光の出射光量が大きく減少し、表示される像のコントラストを向上することができる。また、外光の入射、反射、出射は、第１の実施の形態と同様であるので、カラーフィルタ６０を使用した場合も、従来のように、光が遮断された部分の影によって、表示された文字が２重に見えることがない。
【００６６】
また、カラーフィルタ６０を透過する光の波長域が、有機ＥＬ素子１０が発するＥＬ光の波長域と実質的に同一である場合、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態で、有機ＥＬ素子１０からのＥＬ光は、カラーフィルタ６０によって遮断されることなく出射し、外光は上記のように遮断される。従って、有機ＥＬ素子１０のＥＬ光が効率よく放射され、像が明るく表示される。即ち、表示される像のコントラストが向上される。なお、この場合も、外光及びＥＬ光の入射、反射、出射は、第１の実施の形態と同様であるので、従来のように、光が遮断された部分の影によって、表示された文字が２重に見えることがない。
【００６７】
次に、第３の実施の形態にかかる液晶表示素子について図面を参照して説明する。
この液晶表示素子は、図８に示すように、第１の実施の形態で示した液晶表示素子の位相差板２０及び反射型偏光板３０の間に、偏光板７０を設けている。
【００６８】
偏光板７０は、反射型偏光板３０や偏光板５０の偏光軸方向と同じ偏光方向、即ち、直線偏光Ｐ１の光のみを透過させる。
上記のように、偏光板７０が、位相差板２０と反射型偏光板３０の間にあるので、液晶表示素子中を透過する光は、その変更方向が位相差板２０と反射型偏光板３０の間で直線偏光Ｐ１でなければ、偏光板７０に遮断されてしまう。
【００６９】
具体的には、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合、図３に示したように、外光の入射光は、有機ＥＬ素子１０のカソード電極によって反射され、第１、第２の反射光となり、位相差板２０を４回透過する。しかし、位相差板２０を透過した第１の反射光の偏光方向は、直線偏光Ｐ２であるので、偏光板７０で吸収される。このとき、偏光板７０に若干の反射漏れがあっても、反射型偏光板３０が漏れ光を反射し、さらに偏光板７０が吸収する。従って、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合、液晶パネル４０に所定の電圧を印加した部分では、光が外部へより出射されにくく、その部分がより暗い像として見える。従って、液晶パネル４０に所定の電圧を印加する電極を、文字の形にパターニングしておけば、文字を表示することができる。また、この場合は、外部へ光が出射しないので、図３に示した場合よりも、文字等がはっきりと表示される。即ち、表示される像のコントラストが向上される。
【００７０】
さらに、液晶パネル４０に所定の電圧を印加していない部分では、外光が反射型偏光板３０で十分反射されずに透過しても、偏光板７０によって吸収される。このため、有機ＥＬ素子１０の厚さによる文字の２重像が解消できる。
【００７１】
また、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合、外光の入射光は、上記（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合と同様に、位相差板２０と反射型偏光板３０の間にある偏光板７０によって吸収される。一方、有機ＥＬ素子１０から放射されたＥＬ光は、様々な偏光方向を含んだまま位相差板２０を透過する。そして、偏光方向が直線偏光Ｐ１の成分は偏光板７０を透過して反射型偏光板３０に入射し、それ以外の成分は偏光板７０によって遮断される。即ち、図５中に示した、反射型偏光板３０によって反射された反射光が存在しない。偏光板７０を透過したＥＬ光は、そのまま反射型偏光板３０、液晶パネル４０、及び、偏光板５０を透過して外部へ出射する。従って、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合、有機ＥＬ素子１０から放射された光によって、文字等が表示される。
【００７２】
なお、この場合も、液晶パネル４０に所定の電圧を印加していない部分では、図４に示したように、外光が反射型偏光板３０を透過せず、液晶パネル４０に所定の電圧を印加している部分では、ＥＬ光が外部へ出射する。即ち、図４に示したように有機ＥＬ素子１０には外光がほとんど入射されず、また、図５に示したように液晶パネル４０の直下からＥＬ光が出射されるので、表示された文字が２重に見えることがない。
【００７３】
なお、上記第１及び第２の実施の形態で示した反射型偏光板３０と偏光板５０を、それぞれを透過する光の偏光軸が互いに直交するように配置しても、上記と同様の結果を得ることができる。ただしこの場合は、液晶パネル４０に所定の電圧を印加するか否かを上記実施の形態とは逆にしなければならない。例えば、偏光板５０を透過する光の偏光方向を直線偏光Ｐ１、反射型偏光板３０を透過する光の偏光方向を直線偏光Ｐ２とすると、図２に示したのと同様の結果を得るためには、ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）としなければならず、図３と同様の結果を得るためには、ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）としなければならない。また、図５に示したのと同様の結果を得るためには、ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＦＦ）としなければならず、図４と同様の結果を得るためには、ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）としなければならない。
【００７４】
上記第２の実施の形態で示したカラーフィルタ６０を透過する光の波長域が、有機ＥＬ素子１０が発する光の波長域よりも広い場合、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態では、上記と同様に、外光の多くは遮断され、有機ＥＬ素子１０のＥＬ光が効率よく放射される。従って、像を明るく表示し、像のコントラストを向上することができる。また、カラーフィルタ６０を透過する光の波長域が、有機ＥＬ素子１０が発する光の波長域よりも狭い場合、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態では、カラーフィルタ６０によって、外部に出射させるＥＬ光の色純度を向上することができる。
【００７５】
上記した有機ＥＬ素子１０のアノード電極は、表示する文字等の形にパターニングされていてもよい。
また、有機ＥＬ素子１０の代わりに、無機ＥＬ素子、アクリル樹脂等の拡散板とそれに隣接した発光素子等を使用してもよいが、ハーフミラー等の反射体を備えて、位相差板２０を透過した光を反射しなければならない。
偏光板５０は、透過する光を直線偏光させる偏光フィルムや偏光プリズム等でもよい。
【００７６】
上記第１及び第２の実施の形態では、透過型表示モード及び反射型表示モードのいずれも二階調のみの説明であったが、これに限らず共通電極４０５と画素電極４１１との電圧を制御して三階調以上の表示を行うことができる。また、ＴＦＴ４０８によるアクティブマトリクス駆動に限らず単純マトリクス駆動にも適用できる。
【００７７】
液晶パネル４０は、ＴＮ液晶以外でもよい。ただし、液晶パネル４０に所定の電圧を印加している部分を像として表示する場合、反射型偏光板３０は、透過させる光の偏光方向が、液晶パネル４０がＯＮの時に液晶パネル４０を透過した光の偏光方向と一致するように配置されなければならない。また、液晶パネル４０に電圧を印加していない部分を像として表示する場合、反射型偏光板３０は、透過させる光の偏光方向が、液晶パネル４０がＯＦＦの時に液晶パネル４０を透過した光の偏光方向と一致するように配置されなければならない。
【００７８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によって、液晶パネルに印加する電圧の大きさに応じて、第１の直線偏光板から第２の直線偏光板の方向へ入射した光を、第２の直線偏光板によって反射させることができる。このため、この光は発光手段を介すること無しに出射されるので、発光手段の厚さによる視差が生じることがない。従って、発光手段上に影が生じることがなく、表示された像が２重に見えてしまうことがないので、像を明確に表示することができる。また、液晶パネルに印加する電圧の大きさに応じて第１の直線偏光板及び第２の直線偏光板を順次透過した偏光された光は、位相差板で円偏光後に発光手段で反射され、再び位相差板に透過する際に元とは直交方向に偏光されているため、第２の直線偏光板で反射され、位相差板での偏光、発光手段での反射を繰り返した後、第２の直線偏光板及び第１の直線偏光板を経由するため、出射するまでには光量が十分ないため、階調表示を得ることができる。
【００７９】
そして、発光手段で発光した光は、位相差板で円偏光された後、第２の直線偏光板をそのまま透過する成分と、第２の直線偏光板で反射される成分とに分けられるが、反射された光成分は、再び位相差板の透過、発光手段での反射、位相差板の透過を繰り返し、元の光成分の偏光方向と直交した偏光方向になっているので、再び第２の直線偏光板に入射されるときには、そのまま透過することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。
【図２】有機ＥＬ素子及び液晶パネルに電圧が印加されていない状態での、外光の進行及び偏光を示す模式図である。
【図３】有機ＥＬ素子に電圧が印加されておらず、液晶パネルに電圧が印加されている状態での、外光の進行及び偏光を示す模式図である。
【図４】有機ＥＬ素子に電圧が印加されており、液晶パネルに電圧が印加されていない状態での、光の進行及び偏光を示す模式図である。
【図５】有機ＥＬ素子及び液晶パネルに電圧が印加されている状態での、光の進行及び偏光を示す模式図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。
【図７】カラーフィルタを透過する光の透過率と、有機ＥＬ素子の発する光のスペクトルを示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態にかかる液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。
【図９】従来の液晶表示素子の構成と、文字が２重に見えている状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０・・・有機ＥＬ素子、１１・・・基板、１２・・・透明電極、１３・・・正孔輸送層、１４・・・電子輸送兼発光層、１５・・・反射電極、２０・・・位相差板、３０・・・反射型偏光板、４０・・・液晶素子、５０・・・偏光板、６０・・・カラーフィルタ、７０・・・偏光板、０１・・・透明基板、４０２・・・ブラックマスク、４０３・・・カラーフィルタ、４０４・・・保護膜、４０５・・・共通電極、４０６・・・配向膜、４０７・・・液晶、４０８・・・ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、４０９・・・層間絶縁膜、４１０・・・配向膜、４１１・・・画素電極、４１２・・・透明基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶を使用して文字等を表示する液晶表示素子に関し、特に、バックライトを使用する液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子は、時計や電卓の文字表示等に使用される。液晶で表示された文字等を暗い場所で見るためのバックライトには、無機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子や有機ＥＬ素子等が使用される。
有機ＥＬ素子をバックライトとして使用する液晶表示素子は、例えば、図９（ａ）に模式的に示すように、有機ＥＬ素子１００と、偏光板２００と、液晶パネル３００と、偏光板４００と、から構成されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子１００は、ガラス等の基板５００上に透明なアノード電極５０１、有機ＥＬ層５０２、反射性のカソード電極５０３が順次積層された構造であり、アノード電極５０１とカソード電極５０３との間に電圧を印加することによって発光体が発光する。この有機ＥＬ素子１００が発する光は、上記したように、液晶表示素子のバックライト等に使用される。なお、カソード電極５０３は金属電極であり、発光体が放射した光や外光を反射する。また、アノード電極５０１は光を透過する透明電極である。
【０００４】
偏光板２００は、有機ＥＬ素子１００の基板５００上に設けられ、所定の偏光方向を有する光のみを透過させる偏光軸を持つ。即ち、有機ＥＬ素子１００が発した様々に偏光している光が偏光板２００に入射すると、偏光板２００を通過した光は、ある１つの方向、即ち、偏光軸の方向に光の振動面がある直線偏光となる。
【０００５】
液晶パネル３００は、偏光板２００上に設けられ、対向面に透明電極が形成された図示せぬ一対の基板間に液晶が封入されて形成されている。また、この液晶はＴＮ（ツイストネマティック）液晶である。液晶パネル３００の電極間に所定の電圧が印加されていない場合、直線偏光している光が液晶パネル３００を透過すると、その偏光方向は９０度変化する。一方、液晶パネル３００の電極間に所定の電圧が印加されている場合、直線偏光している光が液晶パネル３００を通過しても、その偏光方向は変化しない。
【０００６】
偏光板４００は、液晶パネル３００上に設けられ、偏光板２００と同様に、所定の偏光方向を有する光のみを透過させる。即ち、偏光板４００に入射した外光は、偏光板４００を透過すると、直線偏光する。なお、偏光板４００及び偏光板２００は、それぞれを透過する光の偏光方向が互いに直交するように配置されている。
【０００７】
上記構成の液晶表示素子では、偏光板４００、偏光板２００を透過する光の偏光方向は互いに直交するので、液晶パネル３００に所定の電圧を印加すると、一方の偏光板を透過して液晶パネル３００に入射した光の偏光方向は変化せず、その光は他方の偏光板によって遮断され、その部分が黒く見える。
従って、このような液晶表示素子では、例えば液晶パネル３００の一方の基板上に形成される電極を複数のセグメントに分割し、所定の電圧を印加するセグメントの組み合わせを変えることによって文字等を表示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記した液晶表示素子では、有機ＥＬ素子１００に電圧を印加していない場合は、外光を使用して文字等を表示する。
図９（ａ）中の矢印は、外光の伝わり方を模式的に示している。なお、図９（ａ）中の左側が、液晶パネル３００に所定の電圧を印加していない（ＯＦＦ）状態（部分）を、右側が、液晶パネル３００に所定の電圧を印加している（ＯＮ）状態（部分）を示している。
【０００９】
液晶パネル３００がＯＦＦの部分では、液晶表示素子に入射した外光は、偏光板４００によって直線偏光した光となる。直線偏光の偏光方向は、液晶パネル３００を透過することによって９０度変化し、その光は偏光板２００を透過する。偏光板２００を透過した光は、有機ＥＬ素子１００のカソード電極５０３によって反射され、上記と逆のプロセスを経て外部に出射する。
【００１０】
一方、液晶パネル３００がＯＮの部分では、図に示すように、液晶表示素子に入射した外光は、上記したように、偏光板２００によって遮断される。この遮断によって、有機ＥＬ素子１００及び偏光板２００の内、液晶パネル３００がＯＮである部分に相当する部分（図９（ａ）中の斜線で示した部分）では、光が入射しない。従って、有機ＥＬ素子１００のカソード電極５０３上に影が生じる。
なお、文字等を表示しない部分、即ち液晶パネル３００の電極が形成されていない部分は、液晶パネル３００がＯＦＦの場合と同様に、入射した外光は有機ＥＬ素子１００のカソード電極５０３によって反射されて外部へ出射する。
【００１１】
通常、外光により時計や計算機等の文字を見る場合、外光が液晶表示素子に入射する角度は液晶表示素子の表面に対して正確に垂直な角度のみではない。すなわち、視認者が液晶表示素子の表面に対して垂直な方向から液晶表示素子を見ると、液晶表示素子が主に表示に利用する外光は、垂直方向以外の方向から入射される光に限定される。この斜めから液晶表示素子に入射された光は、液晶表示素子から出射する際には、入射された箇所とは異なる位置から出射されるために液晶表示素子に表示されている文字等とともに、最も利用されている斜め方向の光による文字の影が発生し、例えば図９（ｂ）に示すように、文字が２重に映る。このように反射型表示モード時に発生する視差は、外光が入射された角度や外光の経路である液晶パネル３００、偏光板２００、４００及び有機ＥＬ素子１００の厚さに依存し、これら部材１００、２００、３００、４００が厚くなるにしたがい増大する傾向があった。そして、外光の反射光という外的要因により輝度が決定される表示光は、バックライト光と異なり輝度を任意に明るくして影を隠したり、バックライト光のように真後ろから液晶パネル３００に向けて直進することができないため、この２重に映る映像が特に目立っていた。なお有機ＥＬ素子１００は、無機ＥＬ素子の無機発光層に比べ発光する有機ＥＬ層５０２を極めて薄く形成することができるため、素子自体の厚さはほぼガラス等の基板５００の厚さとなる。
以上のように、２重像が発生すると、文字等が不鮮明になり、表示素子としては性能が悪いという問題がある。
従って、本発明は、簡単な方法で像を明確に表示する液晶表示素子を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示素子は、所定方向に偏光軸を有する第１の直線偏光板と、前記第１の直線偏光板に隣接して設けられ、対向面に電極が形成された一対の基板間に液晶が封入され、該電極間に印加された電圧によって変化する液晶の配向状態に応じて、該電極間に電圧が印加されていない場合、前記第１の直線偏光板によって生成された光の偏光方向が略９０°変化し、該電極間に電圧が印加された場合、前記第１の直線偏光板によって生成された光の偏光方向が変化しない液晶パネルと、前記液晶パネルに隣接して設けられ、前記第１の直線偏光板と同一の所定方向に偏光軸を有し、前記所定方向以外の方向に反射軸を有する第２の直線偏光板と、前記第２の直線偏光板に隣接して設けられたλ／４位相差板と、前記位相差板に隣接して設けられ、前記位相差板を透過した光を反射する反射電極を有し、電圧が印加されている部分が発光する発光手段と、を備え、前記第２の直線偏光板により直線偏光された光が前記λ／４位相差板を透過することによって円偏光され、この円偏光された光が前記発光手段の前記反射電極で反射され、この反射された光が前記λ／４位相差板を透過することによって直線偏光された光の偏光方向と、前記第２の直線偏光板により直線偏光された光の偏光方向と、が互いに直交することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、液晶パネルに印加する電圧の大きさに応じて、第１の直線偏光板から第２の直線偏光板の方向へ入射した光を、第２の直線偏光板によって反射させることができる。このため、この光は発光手段を介すること無しに出射されるので、発光手段の厚さによる視差が生じることがない。従って、発光手段上に影が生じることがなく、表示された像が２重に見えてしまうことがないので、像を明確に表示することができる。また、液晶パネルに印加する電圧の大きさに応じて第１の直線偏光板及び第２の直線偏光板を順次透過した偏光された光は、位相差板で円偏光された後に発光手段で反射され、再び位相差板に透過する際に元とは直交方向に偏光されているため、第２の直線偏光板で反射され、位相差板での偏光、発光手段での反射を繰り返した後、第２の直線偏光板及び第１の直線偏光板を経由するため、出射するまでには光量が十分ないため、階調表示を得ることができる。
【００１４】
そして、発光手段で発光した光は、位相差板で円偏光された後、第２の直線偏光板をそのまま透過する成分と、第２の直線偏光板で反射される成分とに分けられるが、反射された光成分は、再び位相差板の透過、発光手段での反射、位相差板の透過を繰り返し、元の光成分の偏光方向と直交した偏光方向になっているので、再び第２の直線偏光板に入射されるときには、そのまま透過することができる。
【００１６】
前記液晶表示素子は、前記位相差板と前記発光手段との間に、所定波長の光のみを選択的に透過させるフィルタを、さらに備えてもよい。
前記フィルタが透過させる光の波長域は、前記発光手段が発する光の波長域を含んでもよい。
このフィルタによって、外部に出射する光の波長（色）を選択することができる。即ち、発光手段が発する光の色純度を向上することができる。
【００１７】
前記液晶表示素子は、前記第２の直線偏光板と前記位相差板との間に、該第２の直線偏光板を透過する光と実質的に同一方向に直線偏光している光のみを透過させる第３の直線偏光板を、さらに備えてもよい。
外光を利用した反射型表示モードで暗表示を行う際に、直線偏光している光が、この第３の直線偏光板によって、若干吸収されるために減衰され、像の部分は光が外部へ出射しない。即ち、像のコントラストを向上することができる。
【００１８】
前記発光手段は、前記位相差板側に形成された透明電極と、前記位相差板の反対側に前記透明電極と対向するように形成され、光を反射する反射電極と、前記透明電極及び反射電極間に挟持されている発光体と、を備えてもよい。前記発光体は、有機エレクトロルミネッセンス材料で構成されていてもよい。このような有機エレクトロルミネッセンス材料は、無機エレクトロルミネッセンス材料に比べて極めて薄くても十分な輝度の光を発光でき、しかも可視光の透過率が高い。このため、例えば、有機エレクトロルミネッセンス材料からの光を利用する透過型表示モードに比べて一般に暗い外光を利用する反射型表示モードにおいて、全体として明るい表示を行うことができる。前記液晶はツイストネマティック液晶であってもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示素子について図面を参照して説明する。
この液晶表示素子は、例えば、時計や携帯電話等の文字表示等を行う携帯用情報機器に最適である。
図１は、液晶表示素子の構造を模式的に示す図である。
液晶表示素子は、図１に示すように、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子１０と、位相差板２０と、反射型偏光板３０と、液晶パネル４０と、偏光板５０と、がこの順で配置されて構成されている。
【００２０】
まず、有機ＥＬ素子１０の構成について説明する。有機ＥＬ素子１０は、例えばガラスでなる基板１１上の全面にアノードとして機能する透明電極１２が形成されている。この透明電極１２は、外光および有機ＥＬ素子１０で発光される可視光に対して透過性を有する電極材料、例えばＩＴＯ或いはＩｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｘ（ただしｘ＞０）で形成され、その膜厚は約０.０５〜０．２μｍに設定されている。
【００２１】
透明電極１２上には、N,N'-di(α-naphthyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamineからなる正孔輸送層１３が形成されている。正孔輸送層１３はディップコートまたはスピンコート法等の湿式成膜により形成され、膜厚は、２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度に設定されている。
【００２２】
正孔輸送層１３上には、それぞれ赤色、緑色、青色に発光する領域に応じた電子輸送兼発光層１４が形成されている。電子輸送兼発光層１４は、電子輸送兼発光層の単層の場合でもよく、電子輸送層と発光層に分かれていてもよい。赤色発光領域の電子輸送兼発光層１４は、赤色色素のcoumarin６がドープされたberyllium-bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinate)からなり、緑色発光領域の電子輸送兼発光層１４は、beryllium-bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinate)からなり、青色発光領域の電子輸送兼発光層１４では、正孔輸送層１３に接合された青色発光領域の青色発光層は、９６ｗｔ％の4,4'-bis(2,2-diphenylvinylene)biphenylと４ｗｔ％の4,4'-bis((2-carbazole)vinylene)biphenylの混合物からなり、青色発光層に接合された青色電子輸送層はaluminum-tris(8-hydroxyquinolinate)からなる。正孔輸送層１３と電子輸送兼発光層１４を合わせた層厚は５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であり、可視光に対し透過性を示す。これら電子輸送兼発光層１４上には、カソードとして機能する、光反射性の金属、例えばＡｌＬｉやＭｇＩｎでなる反射電極１５が形成されている。なお反射電極１５の材料としては、電子放出性の観点から仕事関数が低い材料が望ましい。また、光反射性の観点から、より可視光（４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の電磁波）に対し反射性のある材料が望ましい。この反射電極１５は、液晶パネル４０の表示領域と対応する形状並びに面積をもつ。また、反射電極１５は、任意の膜厚となるようにスパッタ法などを用いて成膜することができ、反射面が凹凸構造であり、入射された光を散乱して反射する。
【００２３】
そして、図示しないが透明電極１２、正孔輸送層１３、電子輸送兼発光層１４及び反射電極１５を覆い、外部からの酸素及び水の浸入を防止する封止膜が形成されている。
以上、液晶表示素子の有機ＥＬ素子１０の構成について説明したが、従来の技術で説明したように、正孔輸送層１３と電子輸送兼発光層１４の層厚を薄くできる理由は、有機膜の成膜制御性が良いことと、材料の電荷注入性特性に起因するものであり、特に有機ＥＬ素子とすることにより実現し得たものである。そして、正孔輸送層１３と電子輸送兼発光層１４に透明電極１２を合わせた膜厚も、厚くても０．３μｍ程度と薄いものであるため、入射する外光の吸収による減衰を極僅かとすることができる。
【００２４】
位相差板２０は、λ／４位相差板であり、有機ＥＬ素子１０の基板１１上に設けられ、透過する光の位相差を変化させる。具体的には、直線偏光している光が位相差板２０を１回透過すると円偏光の光になり、その光が有機ＥＬ素子１０のアノード電極で反射されて、２回目に透過すると再び直線偏光の光となる。ただし、位相差板２０を透過する前の偏光方向と、位相差板２０を２回透過した後の偏光方向とは、互いに直交する。
【００２５】
反射型偏光板３０は、位相差板２０上に設けられ、所定の方向に沿った偏光軸が設定され、この偏光軸と平行である偏光方向を有する光を最も透過させる性質を備え、同時にこの偏光軸と直交する方向に沿った反射軸が設定され、この反射軸と平行である偏光方向を有する光を最も入射側に反射する性質を有する反射型直線偏光板である。
【００２６】
次に、液晶パネル４０の構成の概略を説明する。図１に示すように、液晶パネル４０は、反射型偏光板３０上に設けられ、対をなす透明基板４０１側および透明基板４１２側と、図示しないシール材と、で形成される間隙に、例えば略９０°にツイストネマティック配向されたＴＮ液晶４０７が封止されて構成されている。
【００２７】
透明基板４０１の対向内側面（図の下面）には、黒色のブラックマスク４０２、カラーフィルタ４０３が適宜配置されている。カラーフィルタ４０３は赤色、緑色、青色の各色をそれぞれ分光するＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタから構成され、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタはそれぞれストライプ状または、後述する画素電極４１１に対応したドット配列をしている。そして、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタは、それぞれ、有機ＥＬ素子１０の赤色発光領域、緑色発光領域、青色発光領域に対応しているので、有機ＥＬ素子の特定の色の発光を効率よく透過できるので明るい表示を行うことができる。ブラックマスク４０２は、互いに分離しているカラーフィルタ４０３間に形成されている。
【００２８】
また、これらブラックマスク４０２およびカラーフィルタ４０３の上には、透明な保護膜４０４が形成され、保護膜４０４上にＩＴＯからなる可視光に対し７０％以上の透過性を有する共通電極４０５が表示領域全面にわたって形成され、共通電極４０５上には配向処理されたポリイミドからなる配向膜４０６が形成されている。一方、透明基板４１２の対向内側面（図の上面）には、ＩＴＯでなる画素電極４１１および画素電極４１１に接続されたスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４０８が、画素配列に従って多数配列されている。配列パターンは、行方向及びそれに直交する列方向に並んで配列されたマトリクス配列や、対応するカラーフィルタのＲ、Ｇ、Ｂを１周期とした画素電極４１１の列に隣接する列の画素電極４１１が半周期ずらした、いわゆるデルタ配列等がある。ＴＦＴ４０８は、そのゲート電極が選択電圧を出力するゲートラインに接続され、そのドレイン電極が信号電圧を出力するドレインラインに接続されている。これらＴＦＴ４０８を含む非画素領域には、窒化シリコンからなる層間絶縁膜４０９がパターン形成され、画素電極４１１上及び層間絶縁膜４０９上にはポリイミドからなり、配向処理が施された配向膜４１０が形成されている。
配向膜４０６、４１０は、所定の距離に離間されており、共通電極４０５と画素電極４１１との間に電界が生じないときの液晶４０７の初期配向を略９０゜に制御している。
液晶パネル４０の電極４０５、４１１間に所定の電圧が印加されていない場合、直線偏光している光が液晶パネル４０を透過すると、その偏光方向は９０度変化する。一方、液晶パネル４０の電極間に所定の電圧が印加されている場合、直線偏光している光が液晶パネル４０を通過しても、その偏光方向は変化しない。なお、液晶パネル４０と反射型偏光板３０は、拡散粘着層等を介して接着されている。
【００２９】
偏光板５０は、液晶パネル４０上に設けられ、所定の方向に偏光軸が設定され、この偏光軸に平行な偏光方向を有する光のみを透過させる直線偏光板である。即ち、様々に偏光している光（例えば、太陽光）が偏光板５０に入射すると、偏光板５０を通過した光は、ある１つの方向に直線偏光している。なお、偏光板５０が光を透過させる偏光軸の方向は、反射型偏光板３０が透過させる光の偏光軸の方向と実質的に同一である。以下では、偏光板５０及び反射型偏光板３０を透過する直線偏光の光が有する偏光方向をＰ１で表し、Ｐ１に垂直な直線偏光の方向をＰ２で表す。また、円偏光はＣＰで表す。
【００３０】
次に、上記構成の液晶表示素子を使用して文字等を表示する場合の動作について説明する。
上記したように、液晶表示素子の有機ＥＬ素子１０及び液晶パネル４０は、それぞれ所定の電圧が印加されている状態と印加されていない状態とで作用が異なる。すなわち、周囲が明るい環境で外光を利用した反射型表示モードと周囲が暗い環境で有機ＥＬ素子１０をバックライトとして適用したときの透過型表示モードとでは偏光作用により同じ電圧を印加した場合に表示光の階調反転が起きる。有機ＥＬ素子１０及び液晶パネル４０をそれぞれＥＬ、ＬＣと表し、所定の電圧を印加して、有機ＥＬ素子１０を発光するか又は液晶４０７の分子を電界方向に配向させる場合をＯＮ、印加せず、有機ＥＬ素子１０を発光しないか又は液晶４０７の分子を初期配向の状態にする場合をＯＦＦで表すと、電圧印加には、反射型表示モードの（１）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）と、透過型表示モードの（３）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＦＦ）、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の４つの場合がある。以下では、以上の４つの場合についてそれぞれ説明する。
【００３１】
（１）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）の場合
これは、例えば明るい場所で文字等を表示していない画素の状態である。すなわち、非表示画素の色及び輝度が画素領域以外の背景の色及び輝度と一致している状態である。また、この場合、有機ＥＬ素子１０は電圧を印加されておらず、発光していないので、外光のみを考える。
図２は、液晶表示素子に入射した外光の偏光が、どのように変化するかを示す模式図である。図２中の矢印は光の進行方向を示している。
【００３２】
様々な偏光方向を有する外光は、初めに偏光板５０を透過する。偏光板５０は、Ｐ１方向に直線偏光している光のみを選択的に透過させるので、偏光板５０を透過した外光（入射光）は、Ｐ１方向に直線偏光した入射光となる。
直線偏光Ｐ１の入射光は、液晶パネル４０を透過する。この場合、液晶パネル４０には所定の電圧が印加されていないので、入射光の偏光方向は９０度回転する。即ち、液晶パネル４０を透過した入射光は、Ｐ２方向に直線偏光する。
直線偏光Ｐ２の入射光は、次に反射型偏光板３０に入射するが、反射型偏光板３０はＰ１方向に直線偏光している光のみを透過させ、その他の光を反射させるので、入射光は反射型偏光板３０によって反射され、出射光となる。
【００３３】
直線偏光Ｐ２の出射光は、液晶パネル４０に入射する。そして、上記入射光と同様に、液晶パネル４０によって偏光方向が９０度回転する。従って、液晶パネル４０を透過した出射光はＰ１方向に直線偏光する。
直線偏光Ｐ１の出射光は、偏光板５０をそのまま透過し、外部へ出射される。
【００３４】
以上のようにして、液晶表示素子に入射した外光は、液晶パネル４０と偏光板５０を２回ずつ透過するだけ外部へ出射するので、入射光の光量に対して出射光の光量に大きな減衰はない。そして、この光は有機ＥＬ素子１０を通過していないので視差が極めて小さい。
【００３５】
なお、液晶パネル４０の電極が形成されていない部分、即ち文字等を表示しない背景では、上記と同様に入射した外光は反射型偏光板３０によって反射され、外部に出射するため、非表示画素は背景と同色で等しい輝度になるため何も映らない状態になる。
【００３６】
（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合
これは、例えば明るい場所で文字等を表示している画素の状態である。また、この場合も、有機ＥＬ素子１０は電圧を印加されておらず、発光していないので、外光のみを考える。
図３は、液晶表示素子に入射した外光の偏光が、どのように変化するかを示す模式図である。図３中の矢印等は、上記と同一のものを表す。図３中のＣＰは、上記したように、光が円偏光であることを示す。
様々な偏光方向を有する外光（入射光）は、上記と同様に偏光板５０を透過し、Ｐ１方向に直線偏光した入射光となる。
【００３７】
次に、直線偏光Ｐ１の入射光は、液晶パネル４０を透過する。この場合、液晶パネル４０には所定の電圧が印加されているので、液晶４０７の分子が電界方向に配向し、入射光の偏光方向はほとんど変化しない。即ち、液晶パネル４０を透過した入射光はＰ１方向に直線偏光したままである。
そして、入射光は、反射型偏光板３０に入射する。この場合、反射型偏光板３０はＰ１方向に直線偏光している光のみを透過させるので、入射光は反射型偏光板３０を透過し、位相差板２０に入射する。
【００３８】
入射光は、位相差板２０を透過すると、その偏光がＰ１方向の直線偏光から円偏光ＣＰに変化する。そして、円偏光ＣＰの入射光は、有機ＥＬ素子１０のカソード電極（反射電極１５）で反射され、第１の反射光となる。
円偏光ＣＰである第１の反射光は、位相差板２０に入射する。そして、位相差板２０を透過すると、第１の反射光はＰ２方向に直線偏光した光、即ち、位相差板２０を透過する前の入射光の偏光方向（Ｐ１）に垂直な方向に直線偏光した光となる。
【００３９】
偏光方向Ｐ２は反射型偏光板３０を透過可能な偏光方向（Ｐ１）に垂直であるので、第１の反射光は、反射型偏光板３０によって反射され、第２の反射光となる。
【００４０】
直線偏光Ｐ２である第２の反射光は、上記入射光と同様に、位相差板２０を透過し、その偏光が円偏光ＣＰとなり、有機ＥＬ素子１０のカソード電極で再び反射されて出射光となる。
円偏光ＣＰの出射光は、位相差板２０を透過すると、Ｐ１方向に直線偏光した光となる。従って、反射型偏光板３０を透過することができる。
【００４１】
反射型偏光板３０を透過した出射光は、液晶パネル４０に入射する。液晶パネル４０はＯＮであるので、液晶パネル４０を透過した出射光の偏光方向（Ｐ１）は、変化しない。
そして、直線偏光Ｐ１の出射光は、偏光板５０を透過し、外部へ出射される。
【００４２】
以上のようにして、液晶表示素子に入射した外光は、外部へ出射するが、上記したように、反射型偏光板３０、液晶パネル４０、及び、偏光板５０を２回ずつ透過し、位相差板２０を４回透過するので、出射光の光量は入射光の光量に比べて少なくなる。例えば、位相差板２０を１回透過することによって、光量が８０％にまで減少する場合、光が位相差板２０を４回透過するだけで、その光量は透過前の約４０％にまで減少する。この場合の出射光の光量は、図２で示した（１）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）での出射光の光量よりも少ない。即ち、液晶パネル４０に所定の電圧を印加すると、電圧を印加した部分の出射光量が減少して、そこだけより暗い像として見える。従って、液晶パネル４０に所定の電圧を印加する電極を、文字の形にパターニングしておけば、文字を表示することができる。
【００４３】
また、液晶パネル４０に電圧を印加していない部分では、図２に示したように、外光が有機ＥＬ素子１０まで到達しないので、輝度が光の経路の長さと入射角に依存している出射光の、入射してから出射するまでの経路が短いため、従来のように、表示された文字が２重に見えることがない。このようにＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）の非表示画素とＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の表示画素は、明るい背景に暗い（色の付いた）像の表示を行う。
【００４４】
（３）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＦＦ）の場合
これは、例えば暗い場所で文字等を表示していない画素の状態である。また、この場合、有機ＥＬ素子１０は電圧を印加されており、発光している。即ち、バックライトが点灯している。
【００４５】
図４は、液晶表示素子に入射した外光、及び、有機ＥＬ素子１０から放射されたＥＬ光の偏光が、どのように変化するかを示す模式図である。図４中の矢印、Ｐ１、Ｐ２、及び、ＣＰは、それぞれ上記と同一のものを表す。
液晶表示素子に入射した外光は、図２に示した外光と同様に、反射型偏光板３０によって反射され、外部に出射する。
【００４６】
一方、有機ＥＬ素子１０から放射されたＥＬ光は、様々な偏光方向を有しており、初めに位相差板２０を透過する。
位相差板２０を透過したＥＬ光はそれぞれ互いに異なる特定の振動面を有する光がそれぞれ円偏光されるが、透過する前の偏光方向があらゆる方向の光なので特定の円偏光のみを透過することがなく結果的に特徴的な偏光強度を持たず、反射型偏光板３０に入射する。
【００４７】
反射型偏光板３０はＰ１方向に直線偏光している光を透過させるので、入射したＥＬ光の内、偏光方向がＰ１である成分は、反射型偏光板３０を透過して、第１の透過光となる。偏光方向がＰ１でない、即ち実質的にＰ２方向に直線偏光している成分は、反射型偏光板３０によって反射され、反射光となる。
【００４８】
反射型偏光板３０を透過した第１の透過光は、液晶パネル４０に入射する。液晶パネル４０はＯＦＦであるので、第１の透過光の偏光方向は、液晶パネル４０を透過すると、９０度変化する。即ち、液晶パネル４０を透過した第１の透過光はＰ２方向に直線偏光した光となる。
直線偏光Ｐ２である第１の透過光は、偏光板５０に入射するが、偏光板５０を透過可能な偏光方向がＰ１であるので、偏光板５０を透過せずに吸収されてしまう。
【００４９】
一方、反射型偏光板３０で反射されたＰ２方向に直線偏光している反射光は、位相差板２０を透過する。位相差板２０を透過した反射光の偏光は円偏光ＣＰとなり、有機ＥＬ素子１０のカソード電極によって反射され、第２の透過光となる。
【００５０】
円偏光ＣＰである第２の透過光は、位相差板２０を透過し、Ｐ１方向に直線偏光した光となる。従って、第２の透過光は、反射型偏光板３０を透過する。
以降、第２の透過光は、上記第１の透過光と同様に、液晶パネル４０を透過して偏光板５０で吸収され、外部には出射しない。
【００５１】
以上のようにして、液晶表示素子に入射した外光は、液晶パネル４０と偏光板５０を２回ずつ透過して外部へ出射する。このとき入射光となる外光が暗ければ、より暗い出射光となるので、実質的には非表示画素は暗くなる。そして、有機ＥＬ素子１０から放射されたＥＬ光は、偏光板５０で吸収され、外部へはほとんど出射しない。従って、（３）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＦＦ）の状態では、実質的に、上記した（１）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）の状態と同じであり、文字等は表示されない。
【００５２】
なお、液晶パネル４０の電極が形成されていない部分、即ち文字等を表示しない部分では、上記と同様に、入射した外光は反射型偏光板３０によって反射されて外部へ出射し、有機ＥＬ素子１０からのＥＬ光は偏光板５０によって遮断される。
【００５３】
（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合
これは、例えば暗い場所で文字等を表示している画素の状態であり、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合の表示画素の状態と異なり、背景よりも明るい表示になる。また、この場合も、有機ＥＬ素子１０は電圧を印加されており、発光している。即ち、バックライトが点灯している。
【００５４】
図５は、液晶表示素子に入射した外光、及び、有機ＥＬ素子１０から放射されたＥＬ光の偏光が、どのように変化するかを示す模式図である。図５中の矢印、Ｐ１、Ｐ２、及び、ＣＰは、それぞれ上記と同一のものを表す。
液晶表示素子に入射した外光は、図３に示した外光と同様に、位相差板２０を４回透過して、外部へ出射する。外光が暗ければこの出射光は無視してよい程度になる。
【００５５】
一方、有機ＥＬ素子１０から放射されたＥＬ光は、図４で示したＥＬ光と同様に、位相差板２０を透過し、反射型偏光板３０に入射する。
反射型偏光板３０に入射したＥＬ光の内、偏光方向がＰ１である成分は、反射型偏光板３０を透過して、第１の放射光となる。偏光方向がＰ１でない、即ち実質的にＰ２方向に直線偏光している成分は、反射型偏光板３０によって反射され、反射光となる。
【００５６】
反射型偏光板３０を透過した第１の放射光は、液晶パネル４０に入射する。液晶パネル４０はＯＮであるので、第１の放射光の偏光方向は、液晶パネル４０を透過しても変化しない。即ち、液晶パネル４０を透過した第１の放射光は、Ｐ１方向に直線偏光したままである。従って、第１の放射光は、偏光板５０を透過し、外部へ出射する。この第１の放射光の輝度及び色合いは、有機ＥＬ素子１０及び位相差板２０等の設定により任意に制御することができる。
【００５７】
一方、反射型偏光板３０で反射された反射光は、位相差板２０を透過する。位相差板２０を透過した反射光の偏光は円偏光ＣＰとなり、有機ＥＬ素子１０のカソード電極によって反射され、第２の放射光となる。
円偏光ＣＰである第２の放射光は、位相差板２０、反射型偏光板３０を透過し、Ｐ１方向に直線偏光した光となる。
【００５８】
以降は、上記第１の放射光と同様に、第２の放射光は、液晶パネル４０、偏光板５０を透過して、外部に出射する。この第２の放射光の輝度及び色合いは、有機ＥＬ素子１０及び位相差板２０等の設定により任意に制御することができる。
【００５９】
以上のようにして、液晶表示素子に入射した外光は、外部へ出射するが、上記した（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合と同様に、反射型偏光板３０、液晶パネル４０、及び、偏光板５０を２回ずつ透過し、位相差板２０を４回透過するので、出射光の光量は入射光の光量に比べて少なくなる。また、外光による出射光の光量は、図４で示した（３）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＦＦ）での出射光の光量よりも少ない。しかしこの場合は、有機ＥＬ素子１０が発光しており、そのＥＬ光が外部に第１の放射光及び第２の放射光として出射するので、電圧が印加されている部分はＥＬ光によって光って見える。従って、液晶パネル４０に所定の電圧を印加する電極を、文字の形にパターニングしておけば、文字をＥＬ光で表示することができる。なお、暗い場所では、外光が弱いので、外光の出射光はほとんど無視でき、実質的にＥＬ光のみによって文字等が表示されることになる。この場合、有機ＥＬ素子１０が、例えば緑色の光を発する場合、文字等は緑色の光で表示されることになる。
【００６０】
また、液晶パネル４０に所定の電圧を印加していない部分では、図４に示したように、外光が有機ＥＬ素子１０まで到達せず、液晶パネル４０に所定の電圧を印加している部分では、図５に示したように、光が遮断される所がない。即ち、有機ＥＬ素子１０のカソード電極上には光が照射されている。従って、従来のように、光が遮断された部分の影によって、表示された文字が２重に見えることがない。また液晶パネル４０に所定の電圧を印加している部分では、図５に示すように光が有機ＥＬ素子１０で反射するが、有機ＥＬ素子１０が液晶パネル４０の直下に配置されているため、反射型モードで最も利用される斜め方向の光と違い、２重像になりにくい。しかも有機ＥＬ素子１０を高い輝度で発光させると影が薄くなり、さらに像は２重になりにくくなる。
【００６１】
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示素子について図面を参照して説明する。
この液晶表示素子は、液晶パネル４０からカラーフィルタ４０３を排し、図６に示すように、第１の実施の形態で示した液晶表示素子の有機ＥＬ素子１０及び位相差板２０の間に、カラーフィルタ６０を設けている。
【００６２】
カラーフィルタ６０は、所定波長域の光のみを選択的に透過させる。なお、第１の実施の形態にかかる液晶表示素子の有機ＥＬ素子１０の電子輸送兼発光層１４を緑色を発光するberyllium-bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinate)のみにすると、カラーフィルタ６０に入射する光の波長とその光の透過率との関係が、例えば、図７の実線で示されるとき、有機ＥＬ素子１０が発する光のスペクトルは、図７の白丸でプロットした線で示されるとなる。即ち、カラーフィルタ６０を透過する光の波長域と、有機ＥＬ素子１０が発する光の波長域とは、ほぼ同一であるとする。
上記のような液晶表示素子中を透過する光（外光及びＥＬ光）の偏光方向は、第１の実施の形態と同様に変化する。
【００６３】
（１）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）、及び、（３）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＦＦ）の状態では、カラーフィルタ６０を透過して、外部へ出射する光はないので、第１の実施の形態と同様の結果となる。一方、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）、及び、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態での光の入射、出射等は、第１の実施の形態と同様であるが、出射光の色（波長）がカラーフィルタ６０によって選択されている。
【００６４】
なお、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態で、外光は、ある波長領域（図７では緑色）だけがカラーフィルタ６０を透過するので、その他の波長域の光が吸収され全体として光量が減少する。さらに、上記したように、反射型偏光板３０、液晶パネル４０、及び、偏光板５０を２回ずつ透過し、位相差板２０を４回透過することによって、その光量が減少する。従って、外光の出射光は、実質的にゼロとなり、液晶パネル４０の所定電圧を印加されている部分がより暗い像として見ることができる。また、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態では、外光とＥＬ光の両方が外部に出射する。この場合も、外光の出射光は、実質的にゼロとなるので、カラーフィルタ６０を透過したＥＬ光によって、文字等が表示されるが、有機ＥＬ素子１０の発光スペクトルとカラーフィルタ６０の透過スペクトルが近似しているため、表示光としてのロスが少ない。
【００６５】
以上のように、カラーフィルタ６０を使用すると、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態では、外光の出射光量が大きく減少し、表示される像のコントラストを向上することができる。また、外光の入射、反射、出射は、第１の実施の形態と同様であるので、カラーフィルタ６０を使用した場合も、従来のように、光が遮断された部分の影によって、表示された文字が２重に見えることがない。
【００６６】
また、カラーフィルタ６０を透過する光の波長域が、有機ＥＬ素子１０が発するＥＬ光の波長域と実質的に同一である場合、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態で、有機ＥＬ素子１０からのＥＬ光は、カラーフィルタ６０によって遮断されることなく出射し、外光は上記のように遮断される。従って、有機ＥＬ素子１０のＥＬ光が効率よく放射され、像が明るく表示される。即ち、表示される像のコントラストが向上される。なお、この場合も、外光及びＥＬ光の入射、反射、出射は、第１の実施の形態と同様であるので、従来のように、光が遮断された部分の影によって、表示された文字が２重に見えることがない。
【００６７】
次に、第３の実施の形態にかかる液晶表示素子について図面を参照して説明する。
この液晶表示素子は、図８に示すように、第１の実施の形態で示した液晶表示素子の位相差板２０及び反射型偏光板３０の間に、偏光板７０を設けている。
【００６８】
偏光板７０は、反射型偏光板３０や偏光板５０の偏光軸方向と同じ偏光方向、即ち、直線偏光Ｐ１の光のみを透過させる。
上記のように、偏光板７０が、位相差板２０と反射型偏光板３０の間にあるので、液晶表示素子中を透過する光は、その変更方向が位相差板２０と反射型偏光板３０の間で直線偏光Ｐ１でなければ、偏光板７０に遮断されてしまう。
【００６９】
具体的には、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合、図３に示したように、外光の入射光は、有機ＥＬ素子１０のカソード電極によって反射され、第１、第２の反射光となり、位相差板２０を４回透過する。しかし、位相差板２０を透過した第１の反射光の偏光方向は、直線偏光Ｐ２であるので、偏光板７０で吸収される。このとき、偏光板７０に若干の反射漏れがあっても、反射型偏光板３０が漏れ光を反射し、さらに偏光板７０が吸収する。従って、（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合、液晶パネル４０に所定の電圧を印加した部分では、光が外部へより出射されにくく、その部分がより暗い像として見える。従って、液晶パネル４０に所定の電圧を印加する電極を、文字の形にパターニングしておけば、文字を表示することができる。また、この場合は、外部へ光が出射しないので、図３に示した場合よりも、文字等がはっきりと表示される。即ち、表示される像のコントラストが向上される。
【００７０】
さらに、液晶パネル４０に所定の電圧を印加していない部分では、外光が反射型偏光板３０で十分反射されずに透過しても、偏光板７０によって吸収される。このため、有機ＥＬ素子１０の厚さによる文字の２重像が解消できる。
【００７１】
また、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合、外光の入射光は、上記（２）ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合と同様に、位相差板２０と反射型偏光板３０の間にある偏光板７０によって吸収される。一方、有機ＥＬ素子１０から放射されたＥＬ光は、様々な偏光方向を含んだまま位相差板２０を透過する。そして、偏光方向が直線偏光Ｐ１の成分は偏光板７０を透過して反射型偏光板３０に入射し、それ以外の成分は偏光板７０によって遮断される。即ち、図５中に示した、反射型偏光板３０によって反射された反射光が存在しない。偏光板７０を透過したＥＬ光は、そのまま反射型偏光板３０、液晶パネル４０、及び、偏光板５０を透過して外部へ出射する。従って、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の場合、有機ＥＬ素子１０から放射された光によって、文字等が表示される。
【００７２】
なお、この場合も、液晶パネル４０に所定の電圧を印加していない部分では、図４に示したように、外光が反射型偏光板３０を透過せず、液晶パネル４０に所定の電圧を印加している部分では、ＥＬ光が外部へ出射する。即ち、図４に示したように有機ＥＬ素子１０には外光がほとんど入射されず、また、図５に示したように液晶パネル４０の直下からＥＬ光が出射されるので、表示された文字が２重に見えることがない。
【００７３】
なお、上記第１及び第２の実施の形態で示した反射型偏光板３０と偏光板５０を、それぞれを透過する光の偏光軸が互いに直交するように配置しても、上記と同様の結果を得ることができる。ただしこの場合は、液晶パネル４０に所定の電圧を印加するか否かを上記実施の形態とは逆にしなければならない。例えば、偏光板５０を透過する光の偏光方向を直線偏光Ｐ１、反射型偏光板３０を透過する光の偏光方向を直線偏光Ｐ２とすると、図２に示したのと同様の結果を得るためには、ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＮ）としなければならず、図３と同様の結果を得るためには、ＥＬ（ＯＦＦ）／ＬＣ（ＯＦＦ）としなければならない。また、図５に示したのと同様の結果を得るためには、ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＦＦ）としなければならず、図４と同様の結果を得るためには、ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）としなければならない。
【００７４】
上記第２の実施の形態で示したカラーフィルタ６０を透過する光の波長域が、有機ＥＬ素子１０が発する光の波長域よりも広い場合、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態では、上記と同様に、外光の多くは遮断され、有機ＥＬ素子１０のＥＬ光が効率よく放射される。従って、像を明るく表示し、像のコントラストを向上することができる。また、カラーフィルタ６０を透過する光の波長域が、有機ＥＬ素子１０が発する光の波長域よりも狭い場合、（４）ＥＬ（ＯＮ）／ＬＣ（ＯＮ）の状態では、カラーフィルタ６０によって、外部に出射させるＥＬ光の色純度を向上することができる。
【００７５】
上記した有機ＥＬ素子１０のアノード電極は、表示する文字等の形にパターニングされていてもよい。
また、有機ＥＬ素子１０の代わりに、無機ＥＬ素子、アクリル樹脂等の拡散板とそれに隣接した発光素子等を使用してもよいが、ハーフミラー等の反射体を備えて、位相差板２０を透過した光を反射しなければならない。
偏光板５０は、透過する光を直線偏光させる偏光フィルムや偏光プリズム等でもよい。
【００７６】
上記第１及び第２の実施の形態では、透過型表示モード及び反射型表示モードのいずれも二階調のみの説明であったが、これに限らず共通電極４０５と画素電極４１１との電圧を制御して三階調以上の表示を行うことができる。また、ＴＦＴ４０８によるアクティブマトリクス駆動に限らず単純マトリクス駆動にも適用できる。
【００７７】
液晶パネル４０は、ＴＮ液晶以外でもよい。ただし、液晶パネル４０に所定の電圧を印加している部分を像として表示する場合、反射型偏光板３０は、透過させる光の偏光方向が、液晶パネル４０がＯＮの時に液晶パネル４０を透過した光の偏光方向と一致するように配置されなければならない。また、液晶パネル４０に電圧を印加していない部分を像として表示する場合、反射型偏光板３０は、透過させる光の偏光方向が、液晶パネル４０がＯＦＦの時に液晶パネル４０を透過した光の偏光方向と一致するように配置されなければならない。
【００７８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によって、液晶パネルに印加する電圧の大きさに応じて、第１の直線偏光板から第２の直線偏光板の方向へ入射した光を、第２の直線偏光板によって反射させることができる。このため、この光は発光手段を介すること無しに出射されるので、発光手段の厚さによる視差が生じることがない。従って、発光手段上に影が生じることがなく、表示された像が２重に見えてしまうことがないので、像を明確に表示することができる。また、液晶パネルに印加する電圧の大きさに応じて第１の直線偏光板及び第２の直線偏光板を順次透過した偏光された光は、位相差板で円偏光後に発光手段で反射され、再び位相差板に透過する際に元とは直交方向に偏光されているため、第２の直線偏光板で反射され、位相差板での偏光、発光手段での反射を繰り返した後、第２の直線偏光板及び第１の直線偏光板を経由するため、出射するまでには光量が十分ないため、階調表示を得ることができる。
【００７９】
そして、発光手段で発光した光は、位相差板で円偏光された後、第２の直線偏光板をそのまま透過する成分と、第２の直線偏光板で反射される成分とに分けられるが、反射された光成分は、再び位相差板の透過、発光手段での反射、位相差板の透過を繰り返し、元の光成分の偏光方向と直交した偏光方向になっているので、再び第２の直線偏光板に入射されるときには、そのまま透過することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。
【図２】有機ＥＬ素子及び液晶パネルに電圧が印加されていない状態での、外光の進行及び偏光を示す模式図である。
【図３】有機ＥＬ素子に電圧が印加されておらず、液晶パネルに電圧が印加されている状態での、外光の進行及び偏光を示す模式図である。
【図４】有機ＥＬ素子に電圧が印加されており、液晶パネルに電圧が印加されていない状態での、光の進行及び偏光を示す模式図である。
【図５】有機ＥＬ素子及び液晶パネルに電圧が印加されている状態での、光の進行及び偏光を示す模式図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。
【図７】カラーフィルタを透過する光の透過率と、有機ＥＬ素子の発する光のスペクトルを示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態にかかる液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。
【図９】従来の液晶表示素子の構成と、文字が２重に見えている状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０・・・有機ＥＬ素子、１１・・・基板、１２・・・透明電極、１３・・・正孔輸送層、１４・・・電子輸送兼発光層、１５・・・反射電極、２０・・・位相差板、３０・・・反射型偏光板、４０・・・液晶素子、５０・・・偏光板、６０・・・カラーフィルタ、７０・・・偏光板、０１・・・透明基板、４０２・・・ブラックマスク、４０３・・・カラーフィルタ、４０４・・・保護膜、４０５・・・共通電極、４０６・・・配向膜、４０７・・・液晶、４０８・・・ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、４０９・・・層間絶縁膜、４１０・・・配向膜、４１１・・・画素電極、４１２・・・透明基板
Claims (7)
- 所定方向に偏光軸を有する第１の直線偏光板と、
前記第１の直線偏光板に隣接して設けられ、対向面に電極が形成された一対の基板間に液晶が封入され、該電極間に印加された電圧によって変化する液晶の配向状態に応じて、該電極間に電圧が印加されていない場合、前記第１の直線偏光板によって生成された光の偏光方向が略９０°変化し、該電極間に電圧が印加された場合、前記第１の直線偏光板によって生成された光の偏光方向が変化しない液晶パネルと、
前記液晶パネルに隣接して設けられ、前記第１の直線偏光板と同一の所定方向に偏光軸を有し、前記所定方向以外の方向に反射軸を有する第２の直線偏光板と、
前記第２の直線偏光板に隣接して設けられたλ／４位相差板と、
前記位相差板に隣接して設けられ、前記位相差板を透過した光を反射する反射電極を有し、電圧が印加されている部分が発光する発光手段と、
を備え、
前記第２の直線偏光板により直線偏光された光が前記λ／４位相差板を透過することによって円偏光され、この円偏光された光が前記発光手段の前記反射電極で反射され、この反射された光が前記λ／４位相差板を透過することによって直線偏光された光の偏光方向と、前記第２の直線偏光板により直線偏光された光の偏光方向と、が互いに直交することを特徴とする液晶表示素子。 - 前記液晶表示素子は、前記位相差板と前記発光手段との間に、所定波長の光のみを選択的に透過させるフィルタを、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
- 前記フィルタが透過させる光の波長域は、前記発光手段が発する光の波長域を含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子。
- 前記液晶表示素子は、前記第２の直線偏光板と前記位相差板との間に、前記第２の直線偏光板を透過する光と実質的に同一方向に直線偏光している光のみを透過させる第３の直線偏光板を、さらに備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液晶表示素子。
- 前記発光手段は、前記位相差板側に形成された透明電極と、前記位相差板の反対側に前記透明電極と対向するように形成され、光を反射する反射電極と、前記透明電極及び反射電極間に挟持されている発光体と、を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の液晶表示素子。
- 前記発光体は、有機エレクトロルミネッセンス材料で構成されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示素子。
- 前記液晶はツイストネマティック液晶であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の液晶表示素子。
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