JP2000131681A

JP2000131681A - 半透過型液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000131681A
Application number: JP10302798A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Moriwaki; 弘幸森脇
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】反射偏光板を用いた半透過型液晶表示装置に
おいて、反射表示および透過表示の双方において高明度
かつ高コントラストである半透過型液晶表示装置を提供
する。【解決手段】互いに対向する内面上にそれぞれ透明電
極５および７が設けられた第１基板４および第２基板８
と、第１基板４と第２基板８との間に挟持された液晶層
６とを備える液晶パネル２０を備えるとともに、第２基
板８の外側に配されたバックライト１２を備え、第１基
板４側を表示側とする半透過型液晶表示装置に対し、第
１基板４の表示側に配された第１偏光板１と、第２基板
８とバックライト１２との間に配された反射偏光板９
と、反射偏光板９とバックライト１２との間に配され
た、反射偏光板９より高い偏光度を有する第２偏光板１
０とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射偏光板を利用
した半透過型液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、非発光素子である液晶
素子によって構成されているため、低消費電力である。
また、液晶表示装置は、薄型・軽量であり、かつ、フラ
ットな表示装置である。液晶表示装置は、上記の利点を
利用して、時計、電卓、コンピュータ端末、ワードプロ
セッサ、テレビ受信機等に用いられ、情報表示装置とし
て広い分野にわたって利用されている。

【０００３】現代社会は、高度情報社会と言われてお
り、情報の流通量が増大し、各個人における情報の収集
や選択に対する要求が増大している。このような社会的
背景において、個人用の携帯用端末の必要性が広く認識
され、積極的に開発が進められている。

【０００４】ところで、最近、次世代携帯端末モジュー
ル用の表示装置として、白黒表示で、白の色調が紙のよ
うに白く、黒表示が鉛筆書きしたように黒い、高明度か
つ高コントラストの反射型・半透過型液晶表示装置が求
められている。

【０００５】また、情報量増加に伴い液晶表示装置のカ
ラー化の要求も高まっている。しかし、カラー表示では
カラーフィルタにより透過率が低下し、明度が白黒表示
時に比べて極端に低下し、視認識性が悪くなる。そのた
め、カラー液晶表示装置においては、高明度化および高
コントラスト化が不可欠となっている。

【０００６】また、反射型液晶表示装置は、外光が弱く
なると、表示が不可能となり、使用できなくなる。この
ため、外光の反射光を利用して反射表示を行うととも
に、バックライトの透過光を利用して透過表示を行う半
透過型液晶表示装置が提案されている。

【０００７】従来の半透過型液晶表示装置では、液晶セ
ルの裏面とバックライト光源との間に半透過反射板を配
することによって、反射表示および透過表示を可能とし
ている。ところが、上記従来の構成では、半透過反射板
での反射光には、必然的に透過光の分だけ損失が生じる
ので、反射型液晶表示装置よりも明度が低下する。

【０００８】最近、上記課題を解決するために、従来の
ヨウ素系偏光板を代表とする一般的な偏光板に代わるも
のとして、反射偏光板が登場した。従来のヨウ素系偏光
板を代表とする一般的な偏光板は、特定の偏光成分を吸
収し、残りの偏光成分を透過するものであった。これに
対し、上記の反射偏光板は、特定の偏光成分を反射し、
残りの偏光成分を透過する機能を有している。

【０００９】反射偏光板として、例えば、David L. Wor
tman, 3M Optical Systems Depertment,“A Recent Adv
ance in Reflective Polarizer Technology", SID 199
7, M-98には、誘電体の複屈折を利用した複屈折多層反
射偏光板が開示されている。

【００１０】従来の半透過型液晶表示装置に用いられて
いた半透過反射板の反射率は、５０％〜７０％である。
これに対し、上記の反射偏光板は、誘電体多層膜ミラー
からなるので、反射軸方向に振動する光をほぼ１００％
反射する。このため、上記反射偏光板を用いて反射表示
を行うと、従来の半透過反射板を用いた場合より格段に
明度が高くなる。また、上記反射偏光板を用いた場合、
本来なら吸収されて捨ててしまう反射軸に直角な方向に
振動する光を利用して透過表示を行うことができる。

【００１１】また、奥村治，Electric Display Forum '
98 Proceedings, 4-21, 1998には、液晶セル下側に、拡
散板、反射偏光子、光吸収体、バックライト用光源をこ
の順で配置した半透過型液晶表示装置が開示されてい
る。上記の拡散板は、反射偏光子の鏡面反射光を拡散す
ることで、鏡面（反射偏光子）だけでは入射光の正反射
方向のみで明るかった光をある程度ブロード（幅広）に
することで視角的に明るく、また、反射偏光子表面に周
囲が写り込むことを防止するためのものである。また、
上記の光吸収体は、反射表示時のバックライト用光源表
面での反射光の写り込みによるコントラスト低下を防止
するためのものである。上記の光吸収体としては、光を
全て吸収するものではなく、光の一部を吸収する半透明
フィルムや偏光板が用いられている。

【００１２】さらに、特開平１０−３０７８号公報に
は、反射偏光板を用いた反射型液晶表示装置が開示され
ている、上記公報には、反射偏光板の背面側に光吸収層
を設けることが開示されている。この光吸収層は、上記
公報の段落番号〔００１４〕〜〔００１６〕に記載され
ているように、黒色の紙等で構成され、電圧印加時にお
いて光吸収層によって光を完全に吸収し黒表示を得る目
的で設けられたものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の反射偏光板
を用いた半透過型液晶表示装置は、反射表示では、明度
は従来の銀反射板以上の明るさがあり、コントラスト低
下も見られない。

【００１４】しかしながら、反射偏光板は、従来の代表
的な偏光板であるヨウ素系偏光板の偏光度が９９．９％
程度であるのに比べ、偏光度が９５％と低く、反射軸方
向の偏光成分を比較的多く透過させる。このため、液晶
に入射する光には、反射軸方向の偏光成分が比較的多く
残留することになる。その結果、ヨウ素系偏光板を用い
た場合に比べ、コントラストが低下する。

【００１５】特に、このコントラストの低下は、反射表
示に比べ透過表示が著しい。これは、反射表示では、入
射光が、上側偏光板、下側偏光板（反射偏光板）、下側
偏光板（反射偏光板）、上側偏光板の順に計４回偏光板
を通過し、特に最初と最後に通過する偏光板は、偏光度
の高いヨウ素系偏光板である。一般に、コントラストに
は最初と最後に通過する偏光板の偏光度が大きく影響を
及ぼすため、反射表示では、下側に偏光度が低い反射偏
光板があっても、コントラストの低下は低い。しかしな
がら、透過表示では、入射光は、下側偏光板（反射偏光
板）から上側偏光板へと通過し、最初の偏光板が偏光度
が低い反射偏光板となるので、コントラストが低下す
る。

【００１６】また、反射偏光板を透過する反射軸方向の
偏光成分の色調は、通常、反射光が緑みを帯びて反射さ
れるため、透過光はその補色の赤み（マゼンタの色調）
を帯び、それゆえ透過表示時のネガ画像の背景の黒色も
赤みを帯びる。さらに、透過表示時のネガ画像の背景の
黒色は、従来の半透過型液晶表示装置と同様に反射表示
時のポジ画像の背景色を緑みを与えた白色に設定しよう
とした場合には、より一層赤みを帯びる。また、反射偏
光板を透過した反射軸方向の偏光成分は、図９に示すよ
うに、透過表示時のネガ画像の背景の黒表示部分に、反
射偏光板の透過軸方向に沿ったスジムラとして観測され
る。

【００１７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、反射偏光板を用いた半透
過型液晶表示装置において、反射表示および透過表示の
双方において高明度かつ高コントラストである半透過型
液晶表示装置を提供することにある。また、本発明の他
の目的は、赤みおよびスジムラの発生が防止された半透
過型液晶表示装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
半透過型液晶表示装置は、上記の課題を解決するため
に、互いに対向する内面上にそれぞれ電極を有する第１
基板および第２基板と、第１基板と第２基板との間に挟
持された液晶層と、第２基板の外側に配された光源とを
備え、第１基板側を表示側とする半透過型液晶表示装置
であって、第１基板の表示側に配された第１偏光板と、
第２基板と光源との間に配された反射偏光板と、反射偏
光板と光源との間に配された、反射偏光板より高い偏光
度を有する第２偏光板とをさらに備えることを特徴とし
ている。

【００１９】上記構成によれば、反射偏光板を第２基板
と光源との間に配しているので、反射偏光板により反射
軸方向に振動する偏光成分を１００％近く反射すること
ができる。このため、従来の半透過反射板を用いた場合
より格段に明度の高い反射表示が実現できる。また、反
射軸に直交する透過軸方向に振動する偏光成分は、反射
偏光板を１００％近く透過するので、この透過軸方向の
偏光成分を利用して明度の高い透過表示を行うことがで
きる。

【００２０】上記構成では、光源側の偏光板として反射
偏光板を用いているが、反射偏光板は、通常の偏光板と
比べて、偏光度が低く、反射軸方向の偏光成分を比較的
多く反射せずに透過させるという性質を有している。そ
のため、第２偏光板がないとすれば、光源によって照射
された光は、反射偏光板に直接入射し、通常の偏光板よ
りも偏光度が低い反射偏光板によって偏光される。その
ため、反射軸方向の偏光成分が比較的多く反射偏光板で
反射されずに透過する。その結果、液晶層に入射する光
には反射軸方向の偏光成分が比較的多く含まれることに
なる。それゆえ、一対の偏光板と半透過反射板とを用い
た従来の半透過型液晶表示装置に比べてコントラストが
低下する。

【００２１】しかしながら、上記構成では、反射偏光板
より高い偏光度を有する第２偏光板を光源と反射偏光板
との間に配している。これにより、反射偏光板を透過し
た光は、第２偏光板を透過することによって反射偏光板
の反射軸方向の偏光成分が低減された後、液晶層に入射
する。この結果、上記従来の半透過型液晶表示装置と同
等の偏光状態を確保でき、それゆえ、上記従来の液晶表
示装置と同等のコントラストの透過表示を実現できる。

【００２２】また、上記構成によれば、反射偏光板の反
射軸方向の偏光成分が低減できるので、反射偏光板の反
射軸方向の偏光成分による赤みおよびスジムラの発生を
防止することができる。

【００２３】なお、本明細書では、入射光のうちの偏光
板の透過軸に平行な偏光成分を透過させ偏光板の透過軸
に直交する偏光軸（吸収軸）に平行な偏光成分を吸収す
る偏光板（二色性偏光板）を単に「偏光板」と呼び、入
射光のうちの偏光板の透過軸に平行な偏光成分を透過さ
せ偏光板の透過軸に直交する偏光軸（反射軸）に平行な
偏光成分を反射する偏光板を「反射偏光板」と呼ぶこと
にする。

【００２４】また、本明細書において、偏光板（または
反射偏光板）の偏光度をＰで表し、透過軸に平行な偏光
を入射させたときの透過率である第１主透過率をｋ₁、
透過軸に直交する吸収軸（または反射軸）に平行な偏光
を入射させたときの透過率である第２主透過率をｋ₂と
すると、偏光度Ｐは、次式Ｐ＝（ｋ₁−ｋ₂）／（ｋ₁＋ｋ₂）で表されるものとする。

【００２５】本発明の請求項２記載の半透過型液晶表示
装置は、上記の課題を解決するために、請求項１記載の
半透過型液晶表示装置において、上記第２偏光板は、そ
の吸収軸の方向が反射偏光板の反射軸の方向と一致する
ように配されていることを特徴としている。

【００２６】上記構成によれば、第２偏光板の吸収軸を
反射偏光板の反射軸と一致させているので、反射偏光板
を透過した反射軸方向の偏光成分は、ほぼ完全に第２偏
光板に吸収される。この結果、より良好な偏光状態を確
保でき、それゆえ、コントラストをさらに向上できる。
また、反射偏光板を透過した反射軸方向の偏光成分によ
る赤みおよびスジムラの発生をより一層確実に防止する
ことができる。

【００２７】本発明の請求項３記載の半透過型液晶表示
装置は、上記の課題を解決するために、請求項１または
２記載の半透過型液晶表示装置において、第２偏光板と
光源との間に配された、第２偏光板の吸収軸と方向の異
なる吸収軸を有する第３偏光板をさらに備えることを特
徴としている。

【００２８】上記構成によれば、光源を非点灯とする反
射表示時に、光源表面の反射光の一部を第３偏光板に吸
収させることにより、光源表面への外部光源などの周囲
の写り込みによる反射表示時のコントラストの低下を軽
減できる。

【００２９】本発明の請求項４記載の半透過型液晶表示
装置は、上記の課題を解決するために、請求項１または
２記載の半透過型液晶表示装置において、第２偏光板と
光源との間に配された半透過フィルムをさらに備えるこ
とを特徴としている。

【００３０】上記構成によれば、光源を非点灯とする反
射表示時に、光源表面の反射光の一部を半透過フィルム
に吸収させることにより、光源表面への外部光源などの
周囲の写り込みによる反射表示時のコントラストの低下
を軽減できる。また、第３偏光板を用いるよりもコスト
を低減できる。

【００３１】本発明の請求項５記載の半透過型液晶表示
装置は、上記の課題を解決するために、請求項１ないし
４のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置におい
て、上記第２基板と反射偏光板との間に配された光拡散
層をさらに備え、上記反射偏光板が、複屈折多層反射偏
光板であることを特徴としている。

【００３２】上記構成によれば、第２基板と反射偏光板
との間に光拡散層を備えているので、反射表示時に、反
射偏光板によって反射された光を拡散させることができ
る。この結果、反射偏光板の鏡面反射光を拡散させるこ
とで、鏡面（反射偏光板）だけでは入射光の正反射方向
のみで明るかった光をある程度ブロードにすることで視
角的に明るくでき、また、反射偏光板表面への外部光源
などの周囲の写り込みによる反射表示時のコントラスト
の低下を軽減できる。さらに、上記構成によれば、反射
偏光板として、直線偏光反射板である複屈折多層反射偏
光板を用いているので、一般的な用途に適している。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。本実施形態の半透過型液晶表示装置は、図１の断面
図に示すように、互いに対向する内面上にそれぞれ透明
電極（電極）５および７が設けられた第１基板４および
第２基板８と、第１基板４と第２基板８との間に挟持さ
れたＳＴＮ（超ツイステッドネマティック）液晶などか
らなる液晶層６とを備える液晶パネル２０を備えるとと
もに、第２基板８の外側に配されたバックライト（光
源）１２を備え、第１基板４側を表示側とする半透過型
液晶表示装置であって、第１基板４の表示側に配された
第１偏光板１と、第２基板８とバックライト１２との間
に配された反射偏光板９と、反射偏光板９とバックライ
ト１２との間に配された、反射偏光板９より高い偏光度
を有する第２偏光板１０とをさらに備えている。さら
に、第２偏光板１０とバックライト１２との間には、第
２偏光板１０と異なる吸収軸を有する第３偏光板１１が
配されている。なお、透明電極５および７における互い
に対向する内面上には、図示しないが、ラビング処理さ
れた配向膜が設けられている。

【００３４】上記構成によれば、反射偏光板９を第２基
板８と光源１２との間に配しているので、図２（ａ）に
示すように、反射軸方向の偏光成分Ｌｒを反射偏光板９
により１００％近く反射することができる。これによ
り、外光の照度が高いときには、バックライト１２を点
灯せずに、反射軸方向の偏光成分Ｌｒを利用して明度の
高い反射表示が実現できる。また、図２（ｂ）に示すよ
うに、反射軸に直交する透過軸方向の偏光成分Ｌｔは、
反射偏光板９を１００％近く透過する。これにより、外
光の照度が低いときには、バックライト１２を点灯し、
この透過軸方向の偏光成分Ｌｔを利用して明度の高い透
過表示を行うことができる。なお、図２（ａ）および
（ｂ）では、簡略化のために、半透過型液晶表示装置に
おける反射偏光板９およびバックライト１２以外の構成
を省略している。

【００３５】また、上記構成によれば、反射偏光板９を
透過した光は、図３に示すように、第２偏光板１０を透
過することによって反射偏光板９の反射軸方向の偏光成
分Ｌｒが低減された後、液晶パネル２０に入射する。こ
の結果、高コントラストの透過表示を実現できるととも
に、反射偏光板９の反射軸方向の偏光成分Ｌｒによる赤
みおよびスジムラの発生を防止することができる。従っ
て、上記構成によれば、反射偏光板９を用いた高明度か
つ高コントラストで表示品位の良い半透過型液晶表示装
置を提供できる。

【００３６】これに対し、図４に示すように第２偏光板
１０を省いた半透過型液晶表示装置では、バックライト
１２によって照射された光は、反射軸方向の偏光成分Ｌ
ｒが比較的多く反射偏光板９で反射されずに透過する。
その結果、液晶パネル２０に入射する光には反射軸方向
の偏光成分Ｌｒが比較的多く含まれることになる。それ
ゆえ、図３に示す半透過型液晶表示装置に比べてコント
ラストが低下する。

【００３７】さらに、上記構成によれば、第２偏光板１
０と異なる吸収軸を有する第３偏光板１１によって、反
射表示時にバックライト１２表面の反射光の一部を吸収
して光量を調整することができる。これにより、バック
ライト１２表面への外部光源などの周囲の写り込みによ
る反射表示時のコントラストの低下を軽減できる。

【００３８】第１偏光板１と第１基板４との間には、上
側位相差板２および下側位相差板３が表示側からこの順
となるように配置されている。これにより、液晶層６と
してＳＴＮ液晶を用いた場合の複屈折異方性を良好に補
正することができる。なお、上側位相差板２および下側
位相差板３は、必要に応じて設ければよく、省略するこ
とも可能である。また、上側位相差板２および下側位相
差板３に代えて、１枚の位相差板を設けてもよい。

【００３９】反射偏光板９としては、コレスティック液
晶ポリマーフィルムなどを用いることもできるが、直線
偏光反射板である複屈折多層反射偏光板が、一般的な用
途に適しているので、好ましい。また、反射偏光板９
は、その第２基板８側に配された光拡散層と一体化され
た拡散層一体型反射偏光板であることが好ましい。これ
により、反射表示時に、反射偏光板９によって反射され
た光を拡散させることができる。この結果、入射光の正
反射方向のみで明るかった鏡面反射光をある程度ブロー
ドにでき、視角方向が明るくなるとともに、反射偏光板
９表面への外部光源などの周囲の写り込みによる反射表
示時のコントラストの低下を軽減できる。

【００４０】第２偏光板１０は、図３に示すように、そ
の吸収軸Ａ２が反射偏光板９の反射軸ｘと平行となるよ
うに配されていることが望ましい。これにより、反射軸
ｘの方向の偏光成分Ｌｒを完全に除去することができ
る。

【００４１】第２偏光板１０は、反射偏光板９より高い
偏光度を有していればよいが、反射偏光板９より十分高
い偏光度、具体的には、９９％以上の偏光度を有する高
偏光度偏光板であることが望ましい。

【００４２】第２偏光板１０は、グリーンの補色である
マゼンタの吸収軸を有するグリーン偏光板であってもよ
い。これにより、グリーン偏光板中の２色性染料比を調
整することで、マゼンタの色調を消すことができる。

【００４３】第３偏光板１１は、バックライト１２表面
への外部光源などの周囲の写り込みを防止する機能を有
する。第３偏光板１１は、図３に示すように、その吸収
軸Ａ３が反射偏光板９の反射軸ｘと４５°の角度をなす
ことが望ましい。これにより、反射偏光板９の反射軸ｘ
の方向の偏光成分Ｌｒと反射軸ｘに直交する透過軸ｙの
方向の偏光成分Ｌｔとの比を変えることなく光量を約５
０％に低下させることができる。

【００４４】第２偏光板１０とバックライト１２との間
には、第３偏光板１１に代えて半透過フィルムを配して
もよい。これによっても、第３偏光板１１を用いた場合
と同様に、バックライト１２を非点灯とする反射表示時
のバックライト１２表面への反射光の写り込みによる反
射表示時のコントラストの低下を軽減できる。さらに、
第３偏光板１１を用いるよりもコストを低減できる。な
お、第３偏光板１１や半透過フィルムは、必要に応じて
設ければよく、省略することも可能である。

【００４５】本実施形態の半透過型液晶表示装置では、
外光の照度が高いときにはバックライト１２を使用せず
にノーマリーホワイト（ポジ）モードで反射表示を行
い、外光の照度が低いときにはバックライト１２を使用
してノーマリーブラック（ネガ）モードで透過表示を行
うようになっている。これにより、バックライト１２を
使用しない低消費電力の反射表示において高明度であ
り、かつ、バックライト１２を使用する透過表示でも高
コントラストである半透過型液晶表示装置を提供でき
る。

【００４６】本実施形態の半透過型液晶表示装置では、
上述したように、反射表示と透過表示との間でネガポジ
反転をするようになっている。そのため、外光とバック
ライト１２からの光量が同程度であると、反射表示と透
過表示との間に相殺現象が起こる。この相殺現象は、図
２（ａ）に示す反射表示時の反射偏光板９の反射光であ
る偏光成分Ｌｒと、図２（ｂ）に示す透過表示時の反射
偏光板９の透過光である偏光成分Ｌｔとが互いに直交し
ていることから生じる。この相殺現象が起こると、視認
識性が極端に低下する。

【００４７】半透過型液晶表示装置では、図５（ａ）お
よび（ｂ）に示すように、反射表示と透過表示とでネガ
ポジ反転するため、外光の照度とバックライト１２の輝
度とが同程度であれば、反射表示と透過表示との間に相
殺現象が起こる。この結果、色調が無彩色化し、コント
ラストも極端に低くなるので、視認識性が低下する。

【００４８】そこで、透過表示時のバックライト１２の
輝度は、外光照度より十分高く、具体的には、オフィス
照度でバックライト１２を点灯したときにコントラスト
比（Ｃｏ）３が得られる条件である４倍以上にすること
が好ましい。これにより、透過光の光量が反射光の光量
より十分多くなるので、外光とバックライト１２からの
光量が同程度となることによる視認識性の低下を抑制で
きる。

【００４９】さらに、本実施形態の半透過型液晶表示装
置は、外光の照度を検出するセンサと、外光の照度に応
じてバックライト１２を点灯させるとともに外光の照度
に応じてバックライト１２の輝度を調整するバックライ
ト制御部とをさらに備えていることが望ましい。すなわ
ち、バックライト制御部は、図６に示すように、センサ
の検出結果に基づいて、明るく視認識性が十分となる最
低の照度Ｔ以下に外光の照度が達したときにバックライ
ト１２を点灯させる。これにより、バックライト１２の
低消費電力化を図ることができる。また、バックライト
制御部は、バックライト１２の点灯時に、図６に示すよ
うに、バックライト１２の輝度が外光の照度より十分高
くなるようにバックライト１２の輝度を調整するととも
に、外光の照度の低下に応じてバックライト１２の輝度
を低下させる。これにより、視認識性を確保しながら、
バックライト１２の低消費電力化を図ることができる。
これに対し、バックライト１２の輝度を外光の照度より
高い一定の値に保持した場合には、バックライト１２の
消費電力が高くなり、低消費電力化できない。

【００５０】本実施形態の半透過型液晶表示装置は、第
１基板４と透明電極５との間、あるいは透明電極７と第
２基板８との間にカラーフィルタを配置し、カラー半透
過型液晶表示装置としてもよい。これにより、従来では
反射表示の明度が低く視認識性に問題があったカラー半
透過型液晶表示装置において、十分な視認識性を有する
半透過型液晶表示装置を提供できる。

【００５１】この場合、液晶パネル２０の表示色は、図
５（ａ）および（ｂ）で示すように、反射表示時の色調
と透過表示の色調とが互いに補色となるようにネガポジ
反転をするようになっている。すなわち、液晶パネル２
０では、反射表示時の赤が透過表示時のシアンに対応
し、反射表示時の青が透過表示時の黄に対応し、反射表
示時の緑が透過表示時のマゼンタに対応し、反射表示時
の黒が透過表示時の白に対応するようになっている。な
お、図５（ａ）および（ｂ）では、簡略化のために、半
透過型液晶表示装置における液晶パネル２０およびバッ
クライト１２以外の構成を省略している。

【００５２】

【実施例】以下、実施例および比較例により、本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限
定されるものではない。

【００５３】〔実施例１〕本実施例における半透過型液
晶表示装置の構成は、実施の形態で説明した通りであ
る。但し、透明電極７と第２基板８との間にカラーフィ
ルタを配置し、カラー半透過型液晶表示装置とした。

【００５４】第１偏光板１としては、偏光度９８．８
％、単体透過率４４．８％の高透過高偏光度偏光板を用
いた。また、上側位相差板２および下側位相差板３とし
ては、波長λ＝４２８ｎｍの光に対するリタデーション
が４２８ｎｍであるポリカーボネート位相差フィルムを
用いた。

【００５５】液晶パネル２０としては、第１基板４、透
明電極５および７、第２基板８などからなるセル中に、
液晶層６としてＳＴＮ（超ツイステッドネマティック）
液晶を封止した一般的なＳＴＮ型液晶パネルを用いた。
上記ＳＴＮ液晶のツイスト角は２４０°、上記ＳＴＮ液
晶の屈折率異方性Δｎは０．１４であった。また、液晶
パネル２０のセル厚は６μｍとした。

【００５６】反射偏光板９としては、拡散層と複屈折多
層反射偏光層とが一体化した拡散層一体型複屈折多層反
射偏光板である偏光度９６．３％の３Ｍ社製のＲＤＦ−
Ｃ（商品名）を用いた。また、第２偏光板１０として、
偏光度９９．９％の高偏光度偏光板をその吸収軸が反射
偏光板９の反射軸と平行になるように配置した。さら
に、第３偏光板１１としては、その吸収軸が第２偏光板
１０の吸収軸と４５°の角度をなす偏光度９９．９％の
光吸収用偏光板を用いた。また、半透過型液晶表示装置
の軸配置は、図７に示すように設定した。なお、図７に
おける液晶パネル２０の上側ラビング軸および下側ラビ
ング軸は、それぞれ、透明電極５および７の内面上に設
けられた配向膜のラビング軸を示す。

【００５７】本実施例の半透過型液晶表示装置における
偏光板および反射偏光板の構成、並びに、偏光板および
反射偏光板の偏光度を表１に示す。また、本実施例の半
透過型液晶表示装置の反射表示特性および透過表示特性
を測定した結果を表２に示す。

【００５８】ところで、従来の半透過板を用いた半透過
型液晶表示装置では、反射表示特性および透過表示特性
の一方を重視する軸配置にすれば、反射表示および透過
表示の両方で最適の表示特性が得られた。しかしなが
ら、反射型偏光板を用いた半透過型液晶表示装置では、
反射表示と透過表示とでネガポジ反転を行うため、反射
表示特性と透過表示特性とが裏表の関係にある。そのた
め、従来の反射型偏光板を用いた半透過型液晶表示装置
では、反射表示で優れた表示特性を得ようとすると、透
過表示で十分な表示特性が得られなかった。また、カラ
ー表示の場合、ポジ反射表示時の背景色を緑みがかった
白色にすると、ネガ透過表示時の背景の黒色が赤み（マ
ゼンタの色調）を帯びるという問題が生じていた。

【００５９】本実施例の半透過型液晶表示装置では、反
射表示時の色調およびコントラストを重視した軸配置で
あるため、表２に示すように、反射表示時の色調および
コントラストに優れている。しかも、反射表示時の色調
およびコントラストを重視した軸配置でありながら、透
過表示時の色調およびコントラストも十分である。従っ
て、上記の軸構成によれば、反射表示時の色調およびコ
ントラストに優れ、かつ、透過表示時の色調およびコン
トラストも良好な半透過型液晶表示装置を提供できる。

【００６０】〔比較例１〕本比較例の半透過型液晶表示
装置は、実施例１の半透過型液晶表示装置において第２
偏光板１０を省略したものである。

【００６１】本比較例の半透過型液晶表示装置では、表
２に示すように、実施例１と比較して、透過表示時のコ
ントラストの低下が見られた。また、図９に示すような
スジムラが発生した。

【００６２】〔実施例２〕本実施例の半透過型液晶表示
装置は、実施例１の半透過型液晶表示装置において第３
偏光板１１を省略したものである。

【００６３】本実施例の半透過型液晶表示装置では、表
２に示すように、実施例１と比較すると、反射表示時の
コントラストに低下が見られた。また、バックライト１
２の反射光の写り込みが増大した。しかしながら、透過
表示時には、実施例１と同様に優れたコントラストが得
られた。

【００６４】〔実施例３〕本実施例の半透過型液晶表示
装置は、実施例１の半透過型液晶表示装置において、第
２偏光板１０として高偏光度偏光板に代えて偏光度５
０．０％のグリーン偏光板（日東電工社製、商品名「Ｑ
−１２Ｇ」）を用いたものである。

【００６５】本実施例の半透過型液晶表示装置では、表
２に示すように、実施例１と比較して、第２偏光板１０
の偏光度が低いために透過表示時のコントラストは低下
したものの、色調の赤みはより一層改善された。

【００６６】〔比較例２〕本実施例の半透過型液晶表示
装置は、実施例１の半透過型液晶表示装置において、反
射偏光板９に代えて従来の半透過反射板を用いたもので
ある。

【００６７】本実施例の半透過型液晶表示装置では、表
２に示すように、実施例１と比較して、反射表示時の明
度が低下し、透過表示時のコントラストも低下した。

【００６８】〔実施例４〕本実施例における半透過型液
晶表示装置の構成は、実施例１の半透過型液晶表示装置
において、軸配置を透過時のコントラストおよび背景色
を重視した図８に示す軸配置に変更したものである。ま
た、このとき、両位相差板のリタデーションは、波長λ
＝５５０ｎｍの光に対する上側位相差板２のリタデーシ
ョンを２１０ｎｍに、波長λ＝５５０ｎｍの光に対する
下側位相差板３のリタデーションを３５７ｎｍに設定し
た。

【００６９】本実施例の半透過型液晶表示装置では、表
２に示すように、透過時の色調およびコントラストを重
視した軸配置であるので、透過表示時のコントラストが
高く、また、透過表示時の背景の色調が少し青みを帯び
た黒となり、見栄えの良い表示が得られる。また、透過
表示時の色調およびコントラストを重視した軸配置であ
りながら、反射表示時の色調およびコントラストともに
十分である。従って、上記の軸構成によれば、透過表示
時の色調およびコントラストに優れ、かつ、反射表示時
の色調およびコントラストも良好な半透過型液晶表示装
置を提供できる。

【００７０】

【表１】

【００７１】

【表２】

【００７２】なお、表２におけるＬ^*、ａ^*、およびｂ
^*は、反射表示における表示色を表すものであり、それ
ぞれＣＩＥ（１９７６）Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間におけるＬ
^*、ａ^*、およびｂ^*を表す。また、表２におけるＹ、
ｘ、ｙはそれぞれ、透過表示における表示色を表すもの
であり、ＣＩＥ（１９３１）標準表色系における刺激値
Ｙ、色度座標ｘ、および色度座標ｙを表す。

【００７３】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の半透過型液晶表
示装置は、以上のように、互いに対向する内面上にそれ
ぞれ電極を有する第１基板および第２基板と、第１基板
と第２基板との間に挟持された液晶層と、第２基板の外
側に配された光源とを備え、第１基板側を表示側とする
半透過型液晶表示装置であって、第１基板の表示側に配
された第１偏光板と、第２基板と光源との間に配された
反射偏光板と、反射偏光板と光源との間に配された、反
射偏光板より高い偏光度を有する第２偏光板とをさらに
備える構成である。

【００７４】上記構成によれば、反射軸方向の偏光成分
を１００％近く反射することができ、明度の高い反射表
示が実現できる。また、反射軸に直交する透過軸方向に
振動する偏光成分を１００％近く透過させることがで
き、明度の高い透過表示が実現できる。さらに、第２偏
光板によって反射偏光板の反射軸方向の偏光成分を低減
できるので、透過表示時のコントラストを向上させるこ
とができるとともに、反射偏光板の反射軸方向の偏光成
分による赤みおよびスジムラの発生を防止することがで
きる。これらにより、反射表示および透過表示の双方に
おいて高明度かつ高コントラストである半透過型液晶表
示装置を提供することができる。

【００７５】本発明の請求項２記載の半透過型液晶表示
装置は、以上のように、請求項１記載の半透過型液晶表
示装置において、上記第２偏光板は、その吸収軸の方向
が反射偏光板の反射軸の方向と一致するように配されて
いる構成である。

【００７６】上記構成によれば、反射偏光板を透過した
反射軸方向の偏光成分を、ほぼ完全に第２偏光板に吸収
させることができる。それゆえ、コントラストをさらに
向上することができるとともに、反射偏光板を透過した
反射軸方向の偏光成分による赤みおよびスジムラの発生
をより一層確実に防止することができるという効果を奏
する。

【００７７】本発明の請求項３記載の半透過型液晶表示
装置は、以上のように、第２偏光板と光源との間に配さ
れた、第２偏光板の吸収軸と方向の異なる吸収軸を有す
る第３偏光板をさらに備える構成である。

【００７８】上記構成によれば、反射表示時に、光源表
面の反射光の一部を第３偏光板に吸収させることによ
り、光源表面への外部光源などの周囲の写り込みによる
コントラストの低下を軽減できるという効果を奏する。

【００７９】本発明の請求項４記載の半透過型液晶表示
装置は、以上のように、第２偏光板と光源との間に配さ
れた半透過フィルムをさらに備える構成である。

【００８０】上記構成によれば、反射表示時に、光源表
面の反射光の一部を半透過フィルムに吸収させることに
より、光源表面への外部光源などの周囲の写り込みによ
るコントラストの低下を軽減できるという効果を奏す
る。また、第３偏光板を用いるよりもコストを低減でき
るという効果を奏する。

【００８１】本発明の請求項５記載の半透過型液晶表示
装置は、以上のように、上記第２基板と反射偏光板との
間に配された光拡散層をさらに備え、上記反射偏光板
が、複屈折多層反射偏光板である構成である。

【００８２】上記構成によれば、反射偏光板の鏡面反射
光を拡散させることで、鏡面（反射偏光板）だけでは入
射光の正反射方向のみで明るかった光をある程度ブロー
ドにすることで視角的に明るくでき、また、反射偏光板
表面への外部光源などの周囲の写り込みによる反射表示
時のコントラストの低下を軽減できるとともに、一般的
な用途に適した半透過型液晶表示装置を提供できるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半透過型液晶表示装置の実施の一
形態を示す断面図である。

【図２】図１に示す半透過型液晶表示装置が備える反射
偏光板の働きを説明するための説明図であり、（ａ）は
反射偏光板による光の反射を模式的に示す概略斜視図、
（ｂ）は反射偏光板における光の透過を模式的に示す概
略斜視図である。

【図３】図１に示す半透過型液晶表示装置において、バ
ックライトの出射光の偏光状態が液晶パネルに入射する
までにどのように変化するかを模式的に示す図である。

【図４】図１に示す半透過型液晶表示装置における第２
偏光板を省いた場合に、バックライトの出射光の偏光状
態が液晶パネルに入射するまでにどのように変化するか
を模式的に示す図である。

【図５】図１に示す半透過型液晶表示装置によるカラー
表示を説明するための説明図であり、（ａ）は反射光に
よるカラー表示を模式的に示す概略斜視図、（ｂ）は透
過光によるカラー表示を模式的に示す概略斜視図であ
る。

【図６】外光照度の変化に応じたバックライトの輝度の
制御を説明するためのグラフである。

【図７】本発明に係る半透過型液晶表示装置の一実施例
における軸配置を示す図である。

【図８】本発明に係る半透過型液晶表示装置の他の実施
例における軸配置を示す図である。

【図９】従来の反射偏光板を備える半透過型液晶表示装
置において生じていたスジムラを示す平面図である。

【符号の説明】

１第１偏光板２上側位相差板３下側位相差板４第１基板５透明電極（電極）６液晶層７透明電極（電極）８第２基板９反射偏光板１０第２偏光板１１第３偏光板１２バックライト（光源）２０液晶パネル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに対向する内面上にそれぞれ電極を有
する第１基板および第２基板と、第１基板と第２基板と
の間に挟持された液晶層と、第２基板の外側に配された
光源とを備え、第１基板側を表示側とする半透過型液晶
表示装置であって、第１基板の表示側に配された第１偏光板と、第２基板と光源との間に配された反射偏光板と、反射偏光板と光源との間に配された、反射偏光板より高
い偏光度を有する第２偏光板とをさらに備えることを特
徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項２】上記第２偏光板は、その吸収軸の方向が反
射偏光板の反射軸の方向と一致するように配されている
ことを特徴とする請求項１記載の半透過型液晶表示装
置。
【請求項３】第２偏光板と光源との間に配された、第２
偏光板の吸収軸と方向の異なる吸収軸を有する第３偏光
板をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記
載の半透過型液晶表示装置。
【請求項４】第２偏光板と光源との間に配された半透過
フィルムをさらに備えることを特徴とする請求項１また
は２記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項５】上記第２基板と反射偏光板との間に配され
た光拡散層をさらに備え、上記反射偏光板が、複屈折多層反射偏光板であることを
特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の半
透過型液晶表示装置。