JPH10115826A - 表示素子およびそれを用いた電子機器 - Google Patents

表示素子およびそれを用いた電子機器

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JPH10115826A
JPH10115826A JP9119342A JP11934297A JPH10115826A JP H10115826 A JPH10115826 A JP H10115826A JP 9119342 A JP9119342 A JP 9119342A JP 11934297 A JP11934297 A JP 11934297A JP H10115826 A JPH10115826 A JP H10115826A
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polarization
polarized light
linearly polarized
polarization separation
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JP9119342A
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Chiyoaki Iijima
千代明 飯島
Toshihiko Dobashi
俊彦 土橋
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Seiko Epson Corp
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    • G02F2203/02—Function characteristic reflective

Abstract

(57)【要約】 【課題】明るい表示が得られ、しかもパララックスを防
止できる表示素子を提供する。 【解決手段】ガラス基板２４の内側であってＳＴＮ液晶
５０との間に、アルミニウム電極３４、カラーフィルタ
８０、偏光分離器７０、拡散層６０をこの順に設ける。
偏光分離器７０として、ＳＴＮ液晶５０側から入射した
光のうち所定の第２の方向の直線偏光成分を第２の方向
の直線偏光として透過させ、所定の第２の方向と直交す
る第3の方向の直線偏光成分を反射し、アルミニウム電
極３４側から入射した光に対してＳＴＮ液晶５０側に前
記第２の方向の直線偏光を出射可能な偏光分離器を使用
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は表示素子に関し、特
に反射型液晶表示素子に関する。また、その反射型表示
素子を組み込んだ電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＴＮ（Twisted Nematic ）液晶や
ＳＴＮ（Super-Twisted Nematic ）液晶等の偏光軸を回
転させる透過偏光軸可変光学素子を利用した液晶表示素
子おいては、この透過偏光軸可変光学素子を２枚の偏光
板で挟んだ構造を採用していたので、光の利用効率が悪
く、特に反射型とすると暗い表示となり問題となってい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は透過偏光軸可変光学素子を利用する表示素子におい
て、明るい表示が得られる表示素子を提供することにあ
る。
【０００４】本発明の他の目的は、表示が２重となるい
わゆるパララックスを防止できる表示素子、またはその
表示素子を組み込んだ電子機器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】まず、図１、図２を参照
して本発明の原理を説明する。
【０００６】図１、図２は、本発明の表示素子の原理を
説明するための図である。なお、これらの図に示した液
晶表示素子は、本発明の原理を説明するためのものであ
り、本発明がこれらの図に示した液晶表示素子に限定さ
れるものでないことはいうまでもない。
【０００７】まず、図１を参照すると、この液晶表示素
子においては、透過偏光軸可変光学素子としてＴＮ液晶
１４０を使用している。ＴＮ液晶１４０の上側には偏光
板１３０が設けられている。この偏光板１３０は、入射
した光に対して第１の所定の方向の直線偏光を出射可能
な偏光板である。ＴＮ素子１４０の下側には、光散乱層
１５０、偏光分離器１６０、着色層１７０および反射板
１８０がこの順に設けられている。この液晶表示素子の
左側を電圧印加部１１０とし、右側を電圧無印加部１２
０として説明する。
【０００８】偏光分離器１６０は（１／４）λ板１６２
とコレステリック液晶層１６４とを備えている。コレス
テリック液晶は、その液晶のピッチと同一の波長を有す
る光であってその液晶と同一の回転方向の円偏光を反射
し、その他の光を透過する性質を有する。従って、例え
ば、コレステリック液晶層１６４に、ピッチが５０００
オングストロームで左回転のコレステリック液晶を用い
ると、波長５０００オングストロームの左円偏光は反射
し、右円偏光や他の波長の左円偏光は透過する素子が得
られる。さらに、左回転のコレステリック液晶を用い、
そのピッチを可視光の全波長範囲にわたってコレステリ
ック液晶内で変化させることにより、単一色だけでなく
白色光全部にわたって左円偏光を反射し、右円偏光を透
過する素子が得られる。
【０００９】このようなコレステリック液晶層１６４と
（１／４）λ板１６２とを組み合わせた偏光分離器１６
０においては、（１／４）λ板１６２の側から所定の第
３の方向の直線偏光が入射すると（１／４）λ板１６２
によって左円偏光となり、コレステリック液晶層１６４
で反射され、（１／４）λ板１６２によって再び所定の
第３の方向の直線偏光となって出射する。また、第３の
方向と直交する第２の方向の直線偏光が入射すると、
（１／４）λ板１６２によって右円偏光となり、コレス
テリック液晶層１６４を透過する。また、コレステリッ
ク液晶層１６４の下側から入射した光に対しては、（１
／４）λ板１６２の上方に第２の方向の直線偏光を出射
する。
【００１０】このように、コレステリック液晶層１６４
と（１／４）λ板１６２とを組み合わせた偏光分離器１
６０は、（１／４）λ板１６２側から入射した光のうち
所定の第２の方向の直線偏光成分を透過させ、所定の第
２の方向と直交する第３の方向の直線偏光成分を反射
し、コレステリック液晶層１６４側から入射した光に対
して（１／４）λ板１６２側に前記第２の方向の直線偏
光を出射可能な偏光分離手段である。なおこの機能を備
える偏光分離手段としては、このコレステリック液晶層
１６４と（１／４）λ板１６２とを組み合わせた偏光分
離器１６０以外に、多層膜を積層したフィルムを利用す
るもの（ＵＳＰ４，９７４，２１９）、ブリュースター
の角度を利用して反射偏光と透過偏光とに分離するもの
（ＳＩＤ９２ ＤＩＧＥＳＴ 第４２７頁乃至第４２９
頁）、ホログラムを利用するもの等がある。
【００１１】再び、図１を参照すると、右側の電圧無印
加部１２０においては、自然光１２１が偏光板１３０に
よって、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、
ＴＮ液晶１４０によって偏光方向が９０゜捻られて紙面
に垂直な方向の直線偏光となり、（１／４）λ板１６２
によって左円偏光となり、コレステリック液晶層１６４
で反射されて再び（１／４）λ板１６２に入射し、（１
／４）λ板１６２によって紙面に垂直な方向の直線偏光
となり、ＴＮ液晶１４０によって偏光方向が９０゜捻ら
れて紙面に平行な方向の直線偏光となり、偏光板１３０
から紙面に平行な方向の直線偏光として出射する。この
ように、電圧無印加時においては、入射した光は偏光分
離器１６０によって吸収されるのではなく反射されるの
で明るい表示が得られる。なお、（１／４）λ板１６２
とＴＮ液晶１４０との間には光散乱層１５０を設けてい
るので、偏光分離器１６０からの反射光が鏡面状から白
色状になる。
【００１２】左側の電圧印加部１１０においては、自然
光１１１が偏光板１３０によって、紙面に平行な方向の
直線偏光となり、その後、ＴＮ液晶１４０を偏光方向を
変えずに透過し、（１／４）λ板１６２によって右円偏
光となり、コレステリック液晶層１６４を透過する。コ
レステリック液晶層１６４を透過した右円偏光の一部
は、着色層１７０によって反射されて再び（１／４）λ
板１６２に入射し、（１／４）λ板１６２によって紙面
に平行な方向の直線偏光となり、ＴＮ液晶１４０を偏光
方向を変えずに透過し、偏光板１３０から紙面に平行な
方向の直線偏光として出射する。また、コレステリック
液晶層１６４を透過した右円偏光の一部は、着色層１７
０によって吸収されつつ着色層１７０を透過し、反射板
１８０によって反射され、その後、着色層１７０によっ
て吸収されつつ着色層１７０を透過し、コレステリック
液晶層１６４で反射され、着色層１７０によって吸収さ
れつつ着色層１７０を透過し、反射板１８０によって再
び反射され、着色層１７０によって吸収されつつ着色層
１７０を透過し、コレステリック液晶層１６４を透過し
て（１／４）λ板１６２に入射し、（１／４）λ板１６
２によって紙面に平行な方向の直線偏光となり、ＴＮ液
晶１４０を偏光方向を変えずに透過し、偏光板１３０か
ら紙面に平行な方向の直線偏光として出射する。
【００１３】このように、電圧無印加部１２０において
は、偏光分離器１６０によって反射された光が光散乱層
１５０によって散乱されて白色状の出射光１２２とな
り、電圧印加部１１０においては、偏光分離器１６０を
透過した光が着色層１７０で着色されてカラーの出射光
１１２となる。従って、白地にカラーの表示が得られ
る。なお、着色層１７０に黒を使用すれば可視光領域の
全波長が吸収されるので、白地に黒表示となる。また、
反射板１８０を設けているので、着色層１７０によって
着色されたカラーの出射光１１２が明るくなる。
【００１４】次に、第２図を参照すると、偏光分離器１
６０は（１／４）λ板１６２とコレステリック液晶層１
６４と（１／４）λ板１６６とを備えている。
【００１５】このようなコレステリック液晶層１６４の
両側に（１／４）λ板１６２、１６６を設けた偏光分離
器１６０においては、（１／４）λ板１６２の側から所
定の第３の方向の直線偏光が入射すると（１／４）λ板
１６２によって左円偏光となり、コレステリック液晶層
１６４で反射され、（１／４）λ板１６２によって再び
所定の第３の方向の直線偏光となって出射する。また、
第３の方向と直交する第２の方向の直線偏光が入射する
と、（１／４）λ板１６２によって右円偏光となり、コ
レステリック液晶層１６４を透過し、（１／４）λ板１
６６によって再び第２の方向の直線偏光となって射出す
る。また、（１／４）λ板１６６の下側から入射した光
に対しては、（１／４）λ板１６２の上方に第２の方向
の直線偏光を出射する。
【００１６】このように、コレステリック液晶層１６４
と（１／４）λ板１６２、１６６とを組み合わせた偏光
分離器１６０は、（１／４）λ板１６２側から入射した
光のうち所定の第２の方向の直線偏光成分を第２の方向
の直線偏光として透過させ、所定の第２の方向と直交す
る第３の方向の直線偏光成分を反射し、（１／４）λ板
１６６側から入射した光に対して（１／４）λ板１６２
側に前記第２の方向の直線偏光を出射可能な偏光分離手
段である。なおこの機能を備える偏光分離手段として
は、このコレステリック液晶層１６４と（１／４）λ板
１６２、１６６とを組み合わせた偏光分離器１６０以外
に、多層膜を積層したフィルムを利用するもの（ＵＳＰ
４，９７４，２１９）、ブリュースターの角度を利用し
て反射偏光と透過偏光とに分離するもの（ＳＩＤ ９２
ＤＩＧＥＳＴ 第４２７頁乃至第４２９頁）、ホログ
ラムを利用するものや国際公開された国際出願（国際公
開の番号：ＷＯ９５／１７６９２）に開示された偏光分
離器ががある。
【００１７】再び、図２を参照すると、右側の電圧無印
加部１２０の働きは図１の右側の電圧無印加部１２０の
働きと同じである。すなわち、自然光１２１が偏光板１
３０によって、紙面に平行な方向の直線偏光となり、そ
の後、ＴＮ液晶１４０によって偏光方向が９０゜捻られ
て紙面に垂直な方向の直線偏光となり、（１／４）λ板
１６２によって左円偏光となり、コレステリック液晶層
１６４で反射されて再び（１／４）λ板１６２に入射
し、（１／４）λ板１６２によって紙面に垂直な方向の
直線偏光となり、ＴＮ液晶１４０によって偏光方向が９
０゜捻られて紙面に平行な方向の直線偏光となり、偏光
板１３０から紙面に平行な方向の直線偏光として出射す
る。このように、電圧無印加時においては、偏光分離器
１６０によって吸収されるのではなく反射されるので明
るい表示が得られる。なお、（１／４）λ板１６２とＴ
Ｎ液晶１４０との間には光散乱層１５０を設けているの
で、偏光分離器１６０からの反射光が鏡面状から白色状
になる。
【００１８】左側の電圧印加部１１０においては、自然
光１１１が偏光板１３０によって、紙面に平行な方向の
直線偏光となり、その後、ＴＮ液晶１４０を偏光方向を
変えずに透過し、（１／４）λ板１６２によって右円偏
光となり、コレステリック液晶層１６４を透過し、コレ
ステリック液晶層１６４を透過した右円偏光は（１／
４）λ板１６６によって紙面に平行な方向の直線偏光と
なる。直線偏光の一部は、着色層１７０によって反射さ
れて、（１／４）λ板１６６、コレステリック液晶層１
６４および（１／４）λ板１６２を再び透過し、紙面に
平行な方向の直線偏光としてＴＮ液晶１４０を偏光方向
を変えずに透過し、偏光板１３０から紙面に平行な方向
の直線偏光として出射する。また、（１／４）λ板１６
６から出射した直線偏光の一部は、着色層１７０によっ
て吸収されつつ着色層１７０を透過し、反射板１８０に
よって反射され、その後、再び着色層１７０によって吸
収されつつ着色層１７０を透過し、（１／４）λ板１６
６、コレステリック液晶層１６４および（１／４）λ板
１６２を再び透過し、紙面に平行な方向の直線偏光とし
てＴＮ液晶１４０を偏光方向を変えずに透過し、偏光板
１３０から紙面に平行な方向の直線偏光として出射す
る。
【００１９】このように、電圧無印加部１２０において
は、偏光分離器１６０によって反射された光が光散乱層
１５０によって散乱されて白色状の出射光１２２とな
り、電圧印加部１１０においては、偏光分離器１６０を
透過した光が着色層１７０で着色されてカラーの出射光
１１２となる。従って、白地にカラーの表示が得られ
る。なお、着色層１７０に黒を使用すれば可視光領域の
全波長が吸収されるので、白地に黒表示となる。また、
反射板１８０を設けているので、着色層１７０によって
着色されたカラーの出射光１１２が明るくなる。
【００２０】なお、上記においては、ＴＮ液晶１４０を
例にとって説明したが、ＴＮ液晶１４０に代えてＳＴＮ
液晶やＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringenc
e ）液晶等の他の透過偏光軸を電圧等によって変えられ
るものを用いても基本的な動作原理は同一である。
【００２１】次に第３図及び第４図を参照して、他の偏
光分離器を用いた場合の本発明の原理を説明する。
【００２２】図３は本発明に用いる偏光分離器の拡大斜
視図であり、図４は本発明の表示素子の原理を説明する
ための図である。なお、これらの図に示した液晶表示素
子は、本発明の原理を説明するためのものであり、本発
明がこれらの図に示した液晶表示素子に限定されるもの
でないことはいうまでもない。
【００２３】図４を参照すると、この液晶表示素子にお
いては、透過偏光軸可変光学素子としてＴＮ液晶１４０
を使用している。ＴＮ液晶１４０の上側には偏光板１３
０が設けられている。ＴＮ素子１４０の下側には、光散
乱層１５０、偏光分離器１９０、着色層１７０および反
射板１８０がこの順に設けられている。この液晶表示素
子の左側を電圧印加部１１０とし、右側を電圧無印加部
１２０として説明する。
【００２４】偏光分離器１９０は、図３に示すように異
なる２つの層１９１（Ａ層）び１９２（Ｂ層）とが交互
に積層された構造を有している。Ａ層１９１のＸ軸方向
の屈折率（ｎＡＸ）とＹ軸方向の屈折率（ｎＡＹ）とは
異なる。Ｂ層１９２はＸ軸方向の屈折率（ｎＢＸ）とＹ
軸方向の屈折率（ｎＢＹ）とは等しい。また、Ａ層１９
１のＹ軸方向の屈折率（ｎＡＹ）とＢ層１９０のＹ軸方
向の屈折率（ｎＢＹ）とは等しい。
【００２５】したがって、この偏光分離器１９０に入射
した光のうちＹ軸方向の直線偏光の光はこの偏光分離器
を通過し、Ｙ軸方向の直線偏光の光として出射する。
【００２６】一方、Ａ層１９１のＺ軸方向における厚み
をｔＡ、Ｂ層５２のＺ軸方向における厚みをｔＢとする
とし、入射光の波長をλとすると、
【００２７】
【数１】 ｔＡ・ｎＡＸ＋ｔＢ・ｎＢＸ＝λ／２ （１） となるようにすることによって波長λの光であって偏光
分離器１９０に入射した光のうちＸ軸方向の直線偏光の
光は、この偏光分離器１９０によってＸ軸方向の直線偏
光の光として反射される。。
【００２８】そしてＡ層１９１のＺ軸方向における厚み
ｔＡおよびＢ層１９２のＺ軸方向における厚みｔＢを種
々変化させて、全可視波長範囲にわたって上記式（１）
が成立するようにすることにより、単一色だけでなく白
色光全部にわたってＸ軸方向の直線偏光の直線偏光の光
をＸ軸方向の直線偏光の光として反射し、Ｙ軸方向の光
をＹ軸方向の直線偏光の光として透過させる偏光分離器
が得られる。
【００２９】このような偏光分離器は、国際公開公報
（ＷＯ９５／１７６９２）に開示されている。
【００３０】このような、Ｘ軸方向の屈折率が異なる層
を交互に積層した偏光分離器１９０においては、ＴＮ液
晶１４０の側から所定の第３の方向（Ｘ軸方向）の直線
偏光が入射するとその光は偏光分離器１９０で反射さ
れ、所定の第３の方向の直線偏光のまま出射する。ま
た、所定の第３の方向と直交する所定の第２の方向（Ｙ
軸方向）の直線偏光が入射すると、偏光分離器１９０を
透過し、所定の第２の方向の直線偏光のまま射出する。
また、反射板１８０側から入射した光に対しては、ＴＮ
液晶１４０側に所定の第２の方向の直線偏光を出射す
る。
【００３１】図４を参照すると、自然光１２１が偏光板
１３０によって、紙面に平行な方向の直線偏光となり、
その後、ＴＮ液晶１４０によって偏光方向が９０゜捻ら
れて紙面に垂直な方向の直線偏光となり、偏光分離器１
９０よって反射され、紙面に垂直な方向の直線偏光のま
ま再びＴＮ液晶１４０によって偏光方向が９０゜捻られ
て紙面に平行な方向の直線偏光となり、偏光板１３０か
ら紙面に平行な方向の直線偏光として出射する。このよ
うに、電圧無印加時においては、偏光分離器１９０よっ
て吸収されるのではなく反射されるので明るい表示が得
られる。なお、偏光分離器１９０とＴＮ液晶１４０との
間には光散乱層１５０を設けているので、偏光分離器１
９０からの反射光が鏡面状から白色状になる。
【００３２】左側の電圧印加部１１０においては、自然
光１１１が偏光板１３０によって、紙面に平行な方向の
直線偏光となり、その後、ＴＮ液晶１４０及び偏光分離
器１９０を偏光方向を変えずに透過する。直線偏光の一
部は、着色層１７０によって反射されて、偏光分離器１
９０を再び透過し、紙面に平行な方向の直線偏光のまま
ＴＮ液晶１４０を偏光方向を変えずに透過し、偏光板１
３０から紙面に平行な方向の直線偏光として出射する。
また、偏光分離器１９０から出射した直線偏光の一部
は、着色層１７０によって吸収されつつ着色層１７０を
透過し、反射板１８０によって反射され、その後、再び
着色層１７０によって吸収されつつ着色層１７０を透過
し、偏光分離器１９０を再び透過し、紙面に平行な方向
の直線偏光としてＴＮ液晶１４０を偏光方向を変えずに
透過し、偏光板１３０から紙面に平行な方向の直線偏光
として出射する。
【００３３】このように、電圧無印加部１２０において
は、偏光分離器１９０によって反射された光が光散乱層
１５０によって散乱されて白色状の出射光１２２とな
り、電圧印加部１１０においては、偏光分離器１９０を
透過した光が着色層１７０で着色されてカラーの出射光
１１２となる。従って、白地にカラーの表示が得られ
る。なお、着色層１７０に黒を使用すれば可視光領域の
全波長が吸収されるので、白地に黒表示となる。また、
反射板１８０を設けているので、着色層１７０によって
着色されたカラーの出射光１１２が明るくなる。
【００３４】なお、上記においては、ＴＮ液晶１４０を
例にとって説明したが、ＴＮ液晶１４０に代えてＳＴＮ
液晶やＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringenc
e ）液晶等の他の透過偏光軸を電圧等によって変えられ
るものを用いても基本的な動作原理は同一である。
【００３５】本発明は上記原理に基づくものであり、本
発明によれば、透過偏光軸を可変な透過偏光軸可変手段
と、前記透過偏光軸可変手段を挟んで前記透過偏光軸可
変手段の両側に配置された第１および第２の偏光分離手
段と、前記第２の偏光分離手段に対して前記透過偏光軸
可変手段と反対側に配置された基板と、を備える表示素
子であって、前記第１の偏光分離手段が、前記第１の偏
光分離手段の第１の側から入射した光に対して前記第１
の側と対向する第２の側から第１の所定の方向の直線偏
光を出射可能であり、前記第２の側から入射した光に対
して前記第１の側より前記第１の所定の方向の直線偏光
を出射可能な偏光分離手段であり、前記第２の偏光分離
手段が、前記透過偏光軸可変手段側から入射した光のう
ち第２の所定の方向の直線偏光成分を前記基板側に透過
させ、前記第２の所定の方向と直交する第３の所定の方
向の直線偏光成分を前記透過偏光軸可変手段側に反射
し、前記基板側から入射した光に対して前記透過偏光軸
可変手段側に前記第２の所定の方向の直線偏光を出射可
能な偏光分離手段であることを特徴とする表示素子が提
供される。
【００３６】本発明の表示素子においては、透過偏光軸
可変手段の透過偏光軸の状態に応じて、前記第２の偏光
分離手段から反射された光による第１の表示状態と、前
記第２の偏光分離手段を透過した光による第２の表示状
態の２つの表示状態が得られる。そして、第１の表示状
態は、第２の偏光分離手段から反射された光による表示
状態であるので明るい表示となる。
【００３７】さらに、本発明の表示素子においては、こ
の前記第２の偏光分離手段が基板よりも前記透過偏光軸
可変手段に近い位置に設けられることになるから、基板
の厚みに起因して表示が２重となるいわゆるパララック
スが生じるのを防止することができる。
【００３８】好ましくは、前記第２の偏光分離手段が、
可視光領域のほぼ全波長範囲の光に対して、前記透過偏
光軸可変手段側から入射した光のうち前記第２の所定の
方向の直線偏光成分を前記基板側に透過させ、前記第２
の所定の方向と直交する前記第３の所定の方向の直線偏
光成分を前記透過偏光軸可変手段側に反射し、可視光領
域のほぼ全波長範囲の光であって前記基板側から入射し
た光に対して前記透過偏光軸可変手段側に前記第２の所
定の方向の直線偏光を出射可能な偏光分離手段である。
【００３９】このようにすれば、可視光領域のほぼ全波
長範囲の光に対して上記第１および第２の表示状態が得
られ、上記第１の表示状態においては透明反射または白
反射を得ることができ、上記第２の表示状態においては
可視光領域のほぼ全波長範囲の光を利用した表示を得る
ことができる。
【００４０】そして、好ましくは、前記第２の偏光分離
手段が、前記透過偏光軸可変手段側から入射した光のう
ち前記第２の所定の方向の直線偏光成分を前記基板側に
前記第２の所定の方向の直線偏光として透過させる偏光
分離手段である。
【００４１】また、好ましくは前記第２の偏光分離手段
は、複数の層が積層された積層体であって、前記複数の
層の屈折率が、互いに隣接する層相互間で、第２の所定
の方向においては等しく、前記第３の所定の方向におい
ては異なる前記積層体である。
【００４２】前記透過偏光軸可変手段としては、好まし
くは、液晶素子が使用され、特に好ましくは、ＴＮ液晶
素子、ＳＴＮ液晶素子またはＥＣＢ液晶素子が用いられ
る。なお、このＳＴＮ液晶素子には、色補償用光学異方
体を用いるＳＴＮ液晶素子も含んでいる。
【００４３】また、好ましくは、前記第１の偏光分離手
段が偏光板である。
【００４４】また、好ましくは、前記第２の偏光分離手
段に対して前記透過偏光軸可変手段と反対側に配置され
た光学素子であって、前記第２の偏光分離手段側からの
光に対して所定の波長領域の光を前記第２の偏光分離手
段に向かって出射可能な光学素子をさらに備える。
【００４５】このようにすれば、上記第２の表示状態に
おいては、前記光学素子からの所定の波長領域の光であ
って、前記第２の偏光分離手段を透過した光による表示
が得られる。
【００４６】また、好ましくは、前記光学素子が、前記
第２の偏光分離手段側からの光のうち前記所定の波長領
域以外の波長領域の光を吸収し、前記所定の波長領域の
光を前記第２の偏光分離手段に向かって反射可能である
と共に前記所定の波長領域の光を透過可能な光学素子で
あり、さらに好ましくは、前記光学素子がカラーフィル
タである。
【００４７】前記光学素子として、前記第２の偏光分離
手段側からの光によって前記所定の波長領域の光を発光
可能な光学素子を使用してもよく、この場合に、好まし
くは、前記前記光学素子が蛍光体である。
【００４８】または、前記光学素子として、前記第２の
偏光分離手段側からの光によって前記所定の波長領域の
光を発色可能なホログラムを使用することもできる。
【００４９】また、前記第２の偏光分離手段に対して前
記透過偏光軸可変手段と反対側に配置された第２の光学
素子であって、可視光領域のほぼ全波長範囲の光を吸収
する第２の光学素子をさらに備えることもでき、黒表示
が得られる。
【００５０】また、好ましくは、前記第２の偏光分離手
段に対して前記透過偏光軸可変手段と反対側に配置され
た反射手段をさらに備える。このようにすれば、上記第
２の表示状態を明るくすることができる。
【００５１】そして、表示素子が前記光学素子を備える
場合には、好ましくは、前記光学素子に対して前記第２
の偏光分離手段と反対側に配置された反射手段をさらに
備え、前記反射手段を少なくとも前記所定の波長領域の
光を前記光学素子に向かって反射可能な反射手段とす
る。こうすることによって、前記光学素子からの光によ
る上記第２の表示状態を明るくすることができる。
【００５２】好ましくは、前記基板がガラス基板であ
る。
【００５３】また、前記基板としてプラスチックフィル
ム基板を使用することもできる。
【００５４】また、好ましくは、前記透過偏光軸可変手
段の両側に配置された第１および第２の電極をさらに備
える。これら第１および第２の電極は、好ましくは、前
記透過偏光軸可変手段の透過偏光軸を変えるための信号
を前記透過偏光軸可変手段に与えるために使用される。
【００５５】この場合に、好ましくは、前記第１の電極
が透明電極であって前記透過偏光軸可変手段に対して前
記第１の偏光分離手段と同じ側に配置され、前記第２の
電極が反射電極であって前記第２の偏光分離手段と前記
基板との間に配置される。
【００５６】このようにすれば、反射電極が基板の内側
に形成されることになるので、基板の厚みに起因するパ
ララックスが生じるのを防止することができる。
【００５７】また、好ましくは、前記第１の電極が透明
電極であって前記透過偏光軸可変手段に対して前記第１
の偏光分離手段と同じ側に配置され、前記第２の電極が
透明電極であって前記第２の偏光分離手段と前記基板と
の間に配置され、前記第２の電極に対して前記第２の偏
光分離手段と反対側に配置された反射手段をさらに備え
る。
【００５８】また、好ましくは、前記第１の電極が透明
電極であって前記透過偏光軸可変手段に対して前記第１
の偏光分離手段と同じ側に配置され、前記第２の電極が
透明電極であって前記透過偏光軸可変手段と前記第２の
偏光分離手段との間に配置され、前記第２の偏光分離手
段に対して前記透明電極と反対側に配置された反射手段
をさらに備える。
【００５９】このようにすれば、透過偏光軸可変手段と
第２の偏光分離手段との間に第２の電極が配置されるの
で、第１の電極との距離が短くなって透過偏光軸可変手
段の駆動電圧を小さくすることができ、また、上記第１
の表示状態と上記第２の表示状態間の遷移特性の急峻性
を良くすることができる。
【００６０】前記反射手段を前記基板に対して前記第２
の偏光分離手段と反対側に設けてもよく、このようにす
れば、基板の外側に反射手段を設けることになるので、
容易に反射手段を設けることができる。
【００６１】また、好ましくは、前記第２の電極がマト
リックス状に配置された複数の副電極を備え、前記副電
極にはスイッチング素子がそれぞれ電気的に接続されて
いる。このスィッチング素子としては、ＴＦＴやＭＩＭ
等のアクティブ素子が好ましく用いられる。
【００６２】また、好ましくは、各表示ドットにそれぞ
れ対応して、前記第２の偏光分離手段に対して前記透過
偏光軸可変手段と反対側に配置された複数の第３の光学
素子であって、前記第２の偏光分離手段側からの光に対
してそれぞれ所定の波長領域の光を前記第２の偏光分離
手段に向かって出射可能な複数の第３の光学素子をさら
に備える。そして、好ましくは、前記第３の光学素子が
カラーフィルタである。上述のように、本発明において
は、第２の偏光分離手段を基板よりも内側に設けている
からパララックスを防止することができ、その結果、表
示ドット毎にカラーフィルタ等の第３の光学素子を設け
ても、高精細なカラー表示が得られる。
【００６３】また、好ましくは、光拡散手段をさらに設
ける。このようにすれば、前記第２の偏光分離手段から
反射された光による第１の表示状態を白色状とすること
ができる。
【００６４】さらには本発明の電子機器は、透過偏光軸
を可変な透過偏光軸可変手段と、前記透過偏光軸可変手
段を挟んで前記透過偏光軸可変手段の両側に配置された
第１および第２の偏光分離手段と、前記第２の偏光分離
手段に対して前記透過偏光軸可変手段と反対側に配置さ
れた基板と、を備える表示素子を搭載した電子機器であ
って、前記第１の偏光分離手段が、前記第１の偏光分離
手段の第１の側から入射した光に対して前記第１の側と
対向する第２の側から第１の所定の方向の直線偏光を出
射可能であり、前記第２の側から入射した光に対して前
記第１の側より前記第１の所定の方向の直線偏光を出射
可能な偏光分離手段であり、前記第２の偏光分離手段
が、前記透過偏光軸可変手段側から入射した光のうち第
２の所定の方向の直線偏光成分を前記基板側に透過さ
せ、前記第２の所定の方向と直交する第３の所定の方向
の直線偏光成分を前記透過偏光軸可変手段側に反射し、
前記基板側から入射した光に対して前記透過偏光軸可変
手段側に前記第２の所定の方向の直線偏光を出射可能な
偏光分離手段である。
【００６５】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。
【００６６】（第１の実施の形態）図５は、本発明の第
１の実施の形態の液晶表示素子を説明するための図であ
り、図５Ａは平面図、図５Ｂは分解断面図である。
【００６７】本実施の形態の液晶表示素子１０は、ドッ
トマトリックスで画素分割し、それぞれの画素にそれぞ
れ異なったカラーフィルタを使用した反射型の液晶カラ
ー表示素子である。この液晶表示素子１０においては、
透過偏光軸可変光学素子はＳＴＮ液晶５０を利用して構
成している。ＳＴＮ液晶５０は、２枚のガラス基板２
２、２４とシール部材２６とを備えて構成されるセル内
に封入されている。ガラス基板２２の上側には位相差フ
ィルム１４および偏光板１２がこの順に設けられてい
る。位相差フィルム１４は、色補償用の光学異方体とし
て用いており、ＳＴＮ液晶５０で発生する着色を補正す
るために使用している。ガラス基板２２の下面には透明
電極３２および配向膜４２がこの順に設けられている。
ガラス基板２４の上面には複数のアルミニウム電極３４
が設けられており、各アルミニウム電極３４はそれぞれ
画素電極となる。
【００６８】ガラス基板２４の上部には偏光分離器７０
が設けられている。本実施の形態における偏光分離器７
０としては、図３及び図４を用いて説明した偏光分離
器、すなわち、国際公開公報（ＷＯ９５／１７６９２）
に開示されている偏光分離器を使用する。
【００６９】この機能を備える偏光分離器としては、２
枚の（１／４）λ板の間にコレステリック液晶層を挟ん
だもの、多層膜を積層したフィルムを利用するもの、ブ
リュースターの角度を利用して反射偏光と透過偏光とに
分離するもの、ホログラムを利用するものや国際公開さ
れた国際出願（国際公開の番号：ＷＯ９５／１７６９
２）に開示された偏光分離器ががあるが、本実施の形態
では、国際公開された国際出願（国際公開の番号：ＷＯ
９５／１７６９２）に開示された偏光分離器を使用す
る。
【００７０】なお、本実施の形態における偏光分離器７
０として、図１を用いて説明した偏光分離器、すなわ
ち、ＳＴＮセル２０側から入射した光のうち所定の第２
の方向の直線偏光成分を透過させ、所定の第２の方向と
直交する第３の方向の直線偏光成分を反射し、カラーフ
ィルタ５０側から入射した光に対してＳＴＮセル２０側
に前記第２の方向の直線偏光を出射可能な偏光分離器を
使用することもできる。また、図２を用いて説明した偏
光分離器、すなわち、ＳＴＮ液晶５０側から入射した光
のうち所定の第２の方向の直線偏光成分を第２の方向の
直線偏光として透過させ、所定の第２の方向と直交する
第３の方向の直線偏光成分を反射し、アルミニウム電極
３４側から入射した光に対してＳＴＮ液晶５０側に前記
第２の方向の直線偏光を出射可能な偏光分離器を使用し
てもよい。
【００７１】偏光分離器７０の下面には、カラーフィル
タ８０が各アルミニウム電極３４にそれぞれ対応して設
けられており、ＲＧＢの３画素で１つのドット部１１を
構成している。このようにＲＧＢで構成しているのでフ
ルカラー表示が得られる。またシアン、マゼンタ、イエ
ローで３画素を構成してもフルカラーとなる。
【００７２】偏光分離器７０の上面には拡散層６０、オ
ーバコート層４６および配向膜４４がこの順で設けられ
ている。オーバコート層４６は平坦化のために使用して
いる。
【００７３】次に、本実施の形態の液晶表示素子１０の
動作を説明する。
【００７４】電圧無印加領域においては、自然光が偏光
板１２によって、所定の方向の直線偏光となり、その
後、ＳＴＮ液晶５０によって偏光方向が所定の角度捻ら
れた直線偏光となり、偏光分離器７０で吸収されずに反
射され、ＳＴＮ液晶５０によって偏光方向が所定の角度
捻られ、偏光板１２から直線偏光として出射する。この
ように、電圧無印加時においては、偏光分離器７０によ
って吸収されずに反射されるので明るい表示が得られ
る。なお、ＳＴＮ液晶５０と偏光分離器７０との間には
拡散層６０を設けているので、偏光分離器７０からの反
射光が鏡面状から白色状になる。
【００７５】電圧印加領域においては、自然光が偏光板
１２によって、所定の方向の直線偏光となり、その後、
ＳＴＮ液晶５０および拡散層６０を直線偏光として透過
し、偏光分離器７０も直線偏光として透過する。透過し
た直線偏光の一部は、カラーフィルタ８０によって着色
して反射されて、偏光分離器７０、拡散層６０、ＳＴＮ
液晶５０および偏光板１２を透過し、直線偏光として出
射する。また、偏光分離器７０を透過した直線偏光の他
の一部は、直線偏光として、カラーフィルタ８０によっ
て吸収されつつカラーフィルタ８０を透過し、アルミニ
ウム電極３４によって反射され、その後、再びカラーフ
ィルタ８０によって吸収されつつカラーフィルタ８０を
透過し、偏光分離器７０、拡散層６０、ＳＴＮ液晶５０
および偏光板１２を透過し、直線偏光として出射する。
【００７６】このように、電圧無印加領域においては、
偏光分離器７０によって反射された光が拡散層６０によ
って散乱されて白色状の直線偏光となって出射し、電圧
印加領域においては、偏光分離器７０を透過した光がカ
ラーフィルタ８０で着色されてカラーの直線偏光となっ
て出射する。従って、白地にカラーの表示が得られる。
カラーフィルタ８０の一部に黒を使用すればその部分に
おいては可視光領域の全波長が吸収されるので、部分的
な黒表示とすることができる。また、アルミニウム電極
３４を設けているので、このアルミニウム電極３４は反
射手段として機能し、カラーフィルタ８０によるカラー
表示が明るくなる。
【００７７】また、偏光分離器７０、カラーフィルタ８
０およびアルミニウム電極３４をガラス基板２４の内側
に設けているので、パララックスが生じるのを防止でき
る。
【００７８】（第２の実施の形態）図６は、本発明の第
２の実施の形態の液晶表示素子を説明するための分解断
面図である。
【００７９】本実施の形態の液晶表示素子１０は、ドッ
トマトリックスで画素分割し、それぞれの画素にそれぞ
れ異なったカラーフィルタを使用した反射型の液晶カラ
ー表示素子である。この液晶表示素子１０においては、
透過偏光軸可変光学素子はＳＴＮ液晶５０を利用して構
成している。ＳＴＮ液晶５０は、ガラス基板２２とＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタラート）からなるプラスチッ
クフィルム基板２８とシール部材２６とを備えて構成さ
れるセル内に封入されている。ガラス基板２２の上側に
は位相差フィルム１４および偏光板１２がこの順に設け
られている。位相差フィルム１４は、色補償用の光学異
方体として用いており、ＳＴＮ液晶５０で発生する着色
を補正するために使用している。ガラス基板２２の下面
には透明電極３２および配向膜４２がこの順に設けられ
ている。
【００８０】プラスチックフィルム基板２８を複数の色
に選択的に染色してカラーフィルタ８２を形成してい
る。ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）や酸化錫からなる透明
電極３６がプラスチックフィルム基板２８上にカラーフ
ィルタ８２と対応して設けられており、各透明電極３６
はそれぞれ画素電極となる。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青
（Ｂ）の３画素又は、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及
びイエロー（Ｙ）の３画素で各ドットを構成している。
【００８１】プラスチックフィルム基板２８および透明
電極３６上にはオーバーコート層４６が平坦化のために
設けられている。
【００８２】オーバーコート層４６上には偏光分離器７
０、拡散層６０および配向膜４４がこの順に設けられて
いる。本実施の形態においても、偏光分離器７０として
国際公開された国際出願（国際公開の番号：ＷＯ９５／
１７６９２）に開示された偏光分離器を使用する。
【００８３】次に、本実施の形態の液晶表示素子１０の
動作を説明する。
【００８４】電圧無印加領域においては、自然光が偏光
板１２によって、所定の方向の直線偏光となり、その
後、ＳＴＮ液晶５０によって偏光方向が所定の角度捻ら
れた直線偏光となり、偏光分離器７０で吸収されずに反
射され、ＳＴＮ液晶５０によって偏光方向が所定の角度
捻られ、偏光板１２から直線偏光として出射する。この
ように、電圧無印加時においては、偏光分離器７０によ
って吸収されずに反射されるので明るい表示が得られ
る。なお、ＳＴＮ液晶５０と偏光分離器７０との間には
拡散層６０を設けているので、偏光分離器７０からの反
射光が鏡面状から白色状になる。
【００８５】電圧印加領域においては、自然光が偏光板
１２によって、所定の方向の直線偏光となり、その後、
ＳＴＮ液晶５０および拡散層６０を直線偏光として透過
し、偏光分離器７０も直線偏光として透過する。透過し
た直線偏光の一部は、カラーフィルタ８２によって着色
して反射されて、偏光分離器７０、拡散層６０、ＳＴＮ
液晶５０および偏光板１２を透過し、直線偏光として出
射する。また、偏光分離器７０を透過した直線偏光の他
の一部は、直線偏光として、カラーフィルタ８２によっ
て吸収されつつカラーフィルタ８２を透過し、反射板９
０によって反射され、その後、再びカラーフィルタ８２
によって吸収されつつカラーフィルタ８２を透過し、偏
光分離器７０、拡散層６０、ＳＴＮ液晶５０および偏光
板１２を透過し、直線偏光として出射する。
【００８６】このように、電圧無印加領域においては、
偏光分離器７０によって反射された光が拡散層６０によ
って散乱されて白色状の直線偏光となって出射し、電圧
印加領域においては、偏光分離器７０を透過した光がカ
ラーフィルタ８２で着色されてカラーの直線偏光となっ
て出射する。従って、白地にカラーの表示が得られる。
カラーフィルタ８２の一部に黒を使用すればその部分に
おいては可視光領域の全波長が吸収されるので、部分的
な黒表示とすることができる。また、反射板９０を設け
ているので、カラーフィルタ８２によるカラー表示が明
るくなる。
【００８７】また、偏光分離器７０、カラーフィルタ８
２および透明電極４６をプラスチックフィルム基板２８
の内側に設けているので、パララックスが生じるのを防
止できる。さらに、本実施の形態のように、プラスチッ
クフィルム基板２８を使用すれば、ガラス基板を用いる
場合と異なり、その厚みを薄くできるので、視差をほと
んどなくしてパララックスが生じないようにすることが
できる。
【００８８】(第３の実施の形態）図７は、本発明の第
３の実施の形態の液晶表示素子を説明するための分解断
面図である。
【００８９】本実施の形態の液晶表示素子１０は、ドッ
トマトリックスで画素分割し、それぞれの画素にそれぞ
れ異なったカラーフィルタを使用した反射型の液晶カラ
ー表示素子である。この液晶表示素子１０においては、
透過偏光軸可変光学素子はＳＴＮ液晶５０を利用して構
成している。ＳＴＮ液晶５０は、ガラス基板２２、２４
とシール部材２６とを備えて構成されるセル内に封入さ
れている。ガラス基板２２の上側には位相差フィルム１
４および偏光板１２がこの順に設けられている。位相差
フィルム１４は、色補償用の光学異方体として用いてお
り、ＳＴＮ液晶５０で発生する着色を補正するために使
用している。ガラス基板２２の下面には透明電極３３お
よび配向膜４３がこの順に設けられている。
【００９０】ガラス基板２４の下面には反射板９２を形
成する。ガラス基板２４の上面にはカラーフィルタ８４
を形成する。カラーフィルター８４上には偏光分離器７
０を設ける。本実施の形態においても、偏光分離器７０
として国際公開された国際出願（国際公開の番号：ＷＯ
９５／１７６９２）に開示された偏光分離器を使用す
る。偏光分離器７０上にＩＴＯや酸化錫からなる透明電
極３６をカラーフィルタ８４と対応して設け、各透明電
極３６をそれぞれ画素電極とする。ＲＧＢの３画素で各
ドットを構成している。
【００９１】偏光分離器７０および透明電極３６上には
拡散層６２が設けられ、拡散層６２上には配向膜４５が
設けられている。本実施の形態では、拡散層６２によっ
て平坦化も行われている。
【００９２】次に、本実施の形態の液晶表示素子１０の
動作を説明する。
【００９３】電圧無印加領域においては、自然光が偏光
板１２によって、所定の方向の直線偏光となり、その
後、ＳＴＮ液晶５０によって偏光方向が所定の角度捻ら
れた直線偏光となり、偏光分離器７０で吸収されずに反
射され、ＳＴＮ液晶５０によって偏光方向が所定の角度
捻られ、偏光板１２から直線偏光として出射する。この
ように、電圧無印加時においては、偏光分離器７０によ
って吸収されずに反射されるので明るい表示が得られ
る。なお、ＳＴＮ液晶５０と偏光分離器７０との間には
拡散層６２を設けているので、偏光分離器７０からの反
射光が鏡面状から白色状になる。
【００９４】電圧印加領域においては、自然光が偏光板
１２によって、所定の方向の直線偏光となり、その後、
ＳＴＮ液晶５０および拡散層６２を偏光方向を変えずに
直線偏光として透過し、偏光分離器７０も偏光方向を変
えずに直線偏光として透過する。透過した直線偏光の一
部は、カラーフィルタ８４によって着色して反射され
て、偏光分離器７０、拡散層６２、ＳＴＮ液晶５０およ
び偏光板１２を偏光方向を変えずに透過し、直線偏光と
して出射する。また、偏光分離器７０を透過した直線偏
光の他の一部は、偏光方向を変えずに直線偏光として、
カラーフィルタ８４によって吸収されつつカラーフィル
タ８４を透過し、反射板９２によって反射され、その
後、再びカラーフィルタ８４によって吸収されつつカラ
ーフィルタ８４を透過し、偏光分離器７０、拡散層６
２、ＳＴＮ液晶５０および偏光板１２を偏光方向を変え
ずに透過し、直線偏光として出射する。
【００９５】このように、電圧無印加領域においては、
偏光分離器７０によって反射された光が拡散層６２によ
って散乱されて白色状の直線偏光となって出射し、電圧
印加領域においては、偏光分離器７０を透過した光がカ
ラーフィルタ８４で着色されてカラーの直線偏光となっ
て出射する。従って、白地にカラーの表示が得られる。
カラーフィルタ８４の一部に黒を使用すればその部分に
おいては可視光領域の全波長が吸収されるので、部分的
な黒表示とすることができる。また、反射板９２を設け
ているので、カラーフィルタ８２によるカラー表示が明
るくなる。
【００９６】また、偏光分離器７０、カラーフィルタ８
４および透明電極３６をガラス基板２４の内側に設けて
いるので、パララックスが生じるのを防止できる。
【００９７】さらに、透明電極３６を偏光分離器７０の
内側に設けているので、駆動電圧を低くすることがで
き、また、オン−オフの切り替え時の急峻性もよくな
る。
【００９８】（第４の実施の形態）図８は、本発明の第
４の実施の形態の液晶表示素子を説明するための分解断
面図である。
【００９９】上記第３の実施の形態においては、偏光分
離器７０および透明電極３６上に拡散層６２を設け、拡
散層６２上に配向膜４５を設け、拡散層６２によって平
坦化も行なったが、本実施の形態においては、偏光分離
器７０および透明電極３６上にオーバーコート層４７を
設けて平坦化を行い、オーバーコート層４７上にミクロ
パールを混ぜ込んだ配向膜４５を設けて、拡散層と配向
膜をこの配向膜４５で兼ねた点が第３の実施の形態と異
なるが、他の点は同様であり、偏光分離器７０として国
際公開された国際出願（国際公開の番号：ＷＯ９５／１
７６９２）に開示された偏光分離器を使用する点、電圧
無印加時においては、偏光分離器７０によって吸収され
ずに反射されるので明るい表示が得られる点、偏光分離
器７０、カラーフィルタ８４および透明電極３６をガラ
ス基板２４の内側に設けているので、パララックスが生
じるのを防止できる点等も同様である。さらに、透明電
極３６を偏光分離器７０の内側に設けているので、駆動
電圧を低くすることができ、また、オン−オフの切り替
え時の急峻性もよくなる点も同様である。
【０１００】なお、上記各実施の形態において、アルミ
ニウム電極３４、透明電極３６、３７はＴＦＴやＭＩＭ
等のスイッチング素子によって駆動してもよい。
【０１０１】図９は、本発明の表示素子を搭載した携帯
電話の例である。この携帯電話９００においては、実施
の形態１の表示素子を表示部９０１として用いている。
【０１０２】本実施の形態においては、第１の実施の形
態の表示素子を用いたが、用途によって第１〜第４の実
施の形態で述べた表示素子のいずれかを用いることがで
きる。
【０１０３】また、本実施の形態においては携帯電話を
例示したが、本発明の表示素子は、パーソナルコンピュ
ータ、カーナビゲーション、電子手帳等の各種電子機器
に用いることができる。
【０１０４】
【０１０５】
【発明の効果】本発明の表示素子においては、透過偏光
軸可変手段の透過偏光軸の状態に応じて、前記第２の偏
光分離手段から反射された光による第１の表示状態と、
前記第２の偏光分離手段を透過した光による第２の表示
状態の２つの表示状態が得られる。そして、第１の表示
状態は、第２の偏光分離手段から反射された光による表
示状態であるので明るい表示となる。
【０１０６】さらに、本発明の表示素子においては、前
記第２の偏光分離手段が基板よりも前記透過偏光軸可変
手段に近く設けられることになるから、基板の厚みに起
因して表示が２重となるいわゆるパララックスが生じる
のを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用する偏光分離器の原理を説明する
ための図である。
【図２】本発明に使用する偏光分離器の原理を説明する
ための図である。
【図３】本発明に使用する偏光分離器の拡大断面図であ
る。
【図４】本発明に使用する偏光分離器の原理を説明する
ための図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための図であり、図５Ａは平面図、図５Ｂは分解
断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための分解断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態の液晶表示素子を説
明するための分解断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態の電子機器を説明す
るための斜視図である。
【符号の説明】
１０…液晶表示素子 １１…ドット部 １２、１３０…偏光板 １４…位相差フィルム ２２、２４…ガラス基板 ２６…シール部材 ２８…プラスチックフィルム基板 ３２、３３、３６…透明電極 ４２、４３、４４、４５…配向膜 ４６、４７…オーバーコート層 ５０…ＳＴＮ液晶 ４５、６０、６２…拡散層 ７０、７２、１９０…偏光分離器 ３４…アルミニウム電極 ８０、８２、８４…カラーフィルタ ９０、９２…反射板 １１０…電圧印加部 １２０…電圧無印加部 １１１、１２１…自然光 １１２、１２２…出射光 １４０…ＴＮ液晶 １５０…光散乱層 １６２、１６６…１／４λ板 １６４…コレステリック液晶層 １７０…着色層 １８０…反射板

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】透過偏光軸を可変な透過偏光軸可変手段
    と、 前記透過偏光軸可変手段を挟んで前記透過偏光軸可変手
    段の両側に配置された第１および第２の偏光分離手段
    と、 前記第２の偏光分離手段に対して前記透過偏光軸可変手
    段と反対側に配置された基板と、を備える表示素子であ
    って、 前記第１の偏光分離手段が、前記第１の偏光分離手段の
    第１の側から入射した光に対して前記第１の側と対向す
    る第２の側から第１の所定の方向の直線偏光を出射可能
    であり、前記第２の側から入射した光に対して前記第１
    の側より前記第１の所定の方向の直線偏光を出射可能な
    偏光分離手段であり、 前記第２の偏光分離手段が、前記透過偏光軸可変手段側
    から入射した光のうち第２の所定の方向の直線偏光成分
    を前記基板側に透過させ、前記第２の所定の方向と直交
    する第３の所定の方向の直線偏光成分を前記透過偏光軸
    可変手段側に反射し、前記基板側から入射した光に対し
    て前記透過偏光軸可変手段側に前記第２の所定の方向の
    直線偏光を出射可能な偏光分離手段であることを特徴と
    する表示素子。
  2. 【請求項２】前記第２の偏光分離手段が、可視光領域の
    ほぼ全波長範囲の光に対して、前記透過偏光軸可変手段
    側から入射した光のうち前記第２の所定の方向の直線偏
    光成分を前記基板側に透過させ、前記第２の所定の方向
    と直交する前記第３の所定の方向の直線偏光成分を前記
    透過偏光軸可変手段側に反射し、可視光領域のほぼ全波
    長範囲の光であって前記基板側から入射した光に対して
    前記透過偏光軸可変手段側に前記第２の所定の方向の直
    線偏光を出射可能な偏光分離手段であることを特徴とす
    る請求項１記載の表示素子。
  3. 【請求項３】前記第２の偏光分離手段が、前記透過偏光
    軸可変手段側から入射した光のうち前記第２の所定の方
    向の直線偏光成分を前記基板側に前記第２の所定の方向
    の直線偏光として透過させる偏光分離手段であることを
    特徴とする請求項１または２記載の表示素子。
  4. 【請求項４】前記第２の偏光分離手段は、複数の層が積
    層された積層体であって、前記複数の層の屈折率が、互
    いに隣接する層相互間で、第２の所定の方向においては
    等しく、前記第３の所定の方向においては異なる前記積
    層体である請求項１乃至３のいずれかに記載の表示素
    子。
  5. 【請求項５】前記透過偏光軸可変手段が、液晶素子であ
    ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
    表示素子。
  6. 【請求項６】前記透過偏光軸可変手段が、ＴＮ液晶素
    子、ＳＴＮ液晶素子またはＥＣＢ液晶素子であることを
    特徴とする請求項５記載の表示素子。
  7. 【請求項７】前記第１の偏光分離手段が偏光板であるこ
    とを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の表示
    素子。
  8. 【請求項８】前記第２の偏光分離手段に対して前記透過
    偏光軸可変手段と反対側に配置された光学素子であっ
    て、前記第２の偏光分離手段側からの光に対して所定の
    波長領域の光を前記第２の偏光分離手段に向かって出射
    可能な光学素子をさらに備えることを特徴とする請求項
    １乃至７のいずれかに記載の表示素子。
  9. 【請求項９】前記光学素子が、前記第２の偏光分離手段
    側からの光のうち前記所定の波長領域以外の波長領域の
    光を吸収し、前記所定の波長領域の光を前記第２の偏光
    分離手段に向かって反射可能であると共に前記所定の波
    長領域の光を透過可能な光学素子であることを特徴とす
    る請求項８記載の表示素子。
  10. 【請求項１０】前記光学素子がカラーフィルタであるこ
    とを特徴とする請求項９記載の表示素子。
  11. 【請求項１１】前記光学素子が、前記第２の偏光分離手
    段側からの光によって前記所定の波長領域の光を発光可
    能な光学素子であることを特徴とする請求項８記載の表
    示素子。
  12. 【請求項１２】前記前記光学素子が蛍光体であることを
    特徴とする請求項１１記載の表示素子。
  13. 【請求項１３】前記光学素子がホログラムであり、前記
    第２の偏光分離手段側からの光によって前記所定の波長
    領域の光を発色可能なホログラムであることを特徴とす
    る請求項８記載の表示素子。
  14. 【請求項１４】前記第２の偏光分離手段に対して前記透
    過偏光軸可変手段と反対側に配置された第２の光学素子
    であって、可視光領域のほぼ全波長範囲の光を吸収する
    第２の光学素子をさらに備えることを特徴とする請求項
    １乃至１３のいずれかに記載の表示素子。
  15. 【請求項１５】前記第２の偏光分離手段に対して前記透
    過偏光軸可変手段と反対側に配置された反射手段をさら
    に備えることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか
    に記載の表示素子。
  16. 【請求項１６】前記光学素子に対して前記第２の偏光分
    離手段と反対側に配置された反射手段をさらに備え、前
    記反射手段が少なくとも前記所定の波長領域の光を前記
    光学素子に向かって反射可能であることを特徴とする請
    求項７乃至１４のいずれかに記載の表示素子。
  17. 【請求項１７】前記基板がガラス基板であることを特徴
    とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の表示素子。
  18. 【請求項１８】前記基板がプラスチックフィルム基板で
    あることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記
    載の表示素子。
  19. 【請求項１９】前記透過偏光軸可変手段の両側に配置さ
    れた第１および第２の電極をさらに備えることを特徴と
    する請求項１乃至１８のいずれかに記載の表示素子。
  20. 【請求項２０】前記第１の電極が透明電極であって前記
    透過偏光軸可変手段に対して前記第１の偏光分離手段と
    同じ側に配置され、前記第２の電極が反射電極であって
    前記第２の偏光分離手段と前記基板との間に配置されて
    いることを特徴とする請求項１９記載の表示素子。
  21. 【請求項２１】前記第１の電極が透明電極であって前記
    透過偏光軸可変手段に対して前記第１の偏光分離手段と
    同じ側に配置され、前記第２の電極が透明電極であって
    前記第２の偏光分離手段と前記基板との間に配置され、
    前記第２の電極に対して前記第２の偏光分離手段と反対
    側に配置された反射手段をさらに備えることを特徴とす
    る請求項１９記載の表示素子。
  22. 【請求項２２】前記第１の電極が透明電極であって前記
    透過偏光軸可変手段に対して前記第１の偏光分離手段と
    同じ側に配置され、前記第２の電極が透明電極であって
    前記透過偏光軸可変手段と前記第２の偏光分離手段との
    間に配置され、前記第２の偏光分離手段に対して前記透
    明電極と反対側に配置された反射手段をさらに備えるこ
    とを特徴とする請求項１９記載の表示素子。
  23. 【請求項２３】前記反射手段が前記基板に対して前記第
    ２の偏光分離手段と反対側に設けられていることを特徴
    とする請求項２０または２２記載の表示素子。
  24. 【請求項２４】前記第２の電極がマトリックス状に配置
    された複数の副電極を備え、前記副電極にはスイッチン
    グ素子がそれぞれ電気的に接続されていることを特徴と
    する請求項１９乃至２３のいずれかに記載の表示素子。
  25. 【請求項２５】各表示ドットにそれぞれ対応して、前記
    第２の偏光分離手段に対して前記透過偏光軸可変手段と
    反対側に配置された複数の第３の光学素子であって、前
    記第２の偏光分離手段側からの光に対してそれぞれ所定
    の波長領域の光を前記第２の偏光分離手段に向かって出
    射可能な複数の第３の光学素子をさらに備えることを特
    徴とする請求項１乃至２４のいずれかに記載の表示素
    子。
  26. 【請求項２６】前記第３の光学素子がカラーフィルタで
    あることを特徴とする請求項２５記載の表示素子。
  27. 【請求項２７】光拡散手段をさらに備えることを特徴と
    する請求項１乃至２６のいずれかに記載の表示素子。
  28. 【請求項２８】透過偏光軸を可変な透過偏光軸可変手段
    と、前記透過偏光軸可変手段を挟んで前記透過偏光軸可
    変手段の両側に配置された第１および第２の偏光分離手
    段と、前記第２の偏光分離手段に対して前記透過偏光軸
    可変手段と反対側に配置された基板と、を備える表示素
    子を搭載した電子機器であって、 前記第１の偏光分離手段が、前記第１の偏光分離手段の
    第１の側から入射した光に対して前記第１の側と対向す
    る第２の側から第１の所定の方向の直線偏光を出射可能
    であり、前記第２の側から入射した光に対して前記第１
    の側より前記第１の所定の方向の直線偏光を出射可能な
    偏光分離手段であり、 前記第２の偏光分離手段が、前記透過偏光軸可変手段側
    から入射した光のうち第２の所定の方向の直線偏光成分
    を前記基板側に透過させ、前記第２の所定の方向と直交
    する第３の所定の方向の直線偏光成分を前記透過偏光軸
    可変手段側に反射し、前記基板側から入射した光に対し
    て前記透過偏光軸可変手段側に前記第２の所定の方向の
    直線偏光を出射可能な偏光分離手段であることを特徴と
    する電子機器。
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