JP2002049030A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】前側から入射する外光を高い効率で利用して明
るい画面を得ることができるＳＴＮ型の液晶表示装置を
提供する。 【解決手段】液晶分子が１８０°〜２７０°のツイスト
角でツイスト配向した液晶素子１の前側に、入射光の互
いに直交する２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の
光を反射し、他方の偏光成分の光を透過させる反射偏光
板１０を配置し、前記液晶素子１の後側に吸収偏光板１
５と反射膜１４を配置し、前側から入射し、前記反射偏
光板１０と液晶素子１と吸収偏光板１５とを透過した光
を反射膜１４により反射して前側に出射するとともに、
前側から入射した光のうち、前記前記反射偏光板１０に
より反射される前記一方の偏光成分の光により画面全体
の明るさを底上げするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、外光を利用する
反射表示を行なうＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネ
マティック）型の液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置として、ＳＴＮ（スーパー
・ツイステッド・ネマティック）型のものがある。

【０００３】このＳＴＮ型液晶表示装置は、表示の観察
側である前側の基板とこの前側基板に対向する後側基板
との内面にそれぞれ電極が設けられるとともに、これら
の基板間に、液晶分子が１８０°〜２７０°（通常は２
００°〜２５０°）のツイスト角でツイスト配向した液
晶層が設けられてなる液晶素子と、この液晶素子をはさ
んで配置された前後一対の吸収偏光板（入射光の互いに
直交する２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を
透過させ、他方の偏光成分の光を吸収する偏光板）とに
より構成されている。

【０００４】ところで、液晶表示装置には、バックライ
トからの照明光を利用して透過表示を行なうものと、液
晶表示装置の使用環境の光である外光を利用して反射表
示を行なうものとがあるが、透過型の液晶表示装置は、
バックライトの点灯に大きく電力を消費するため、省電
力の面では、外光を利用して反射表示を行なうものが有
利である。

【０００５】前記反射表示を行なうＳＴＮ型液晶表示装
置は、従来、前記液晶素子の後側に配置された吸収偏光
板の後側に、反射膜を配置した構成となっている。

【０００６】この液晶表示装置は、表示の観察側である
前側から入射した外光を、前記液晶素子の前側に配置さ
れた吸収偏光板の偏光作用により直線偏光光として液晶
素子に入射し、液晶層により偏光状態を制御されて前記
液晶素子の後側に出射した光のうち、後側の吸収偏光板
を透過した光を前記反射膜により反射させ、その反射光
を前記後側の吸収偏光板と液晶素子と前側の吸収偏光板
とを透過させて前側に出射する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記液晶表示
装置では、前側からの入射光のうち、前側の吸収偏光板
の透過軸に沿った偏光成分の光が、この前側偏光板を透
過して液晶素子に入射し、前記吸収偏光板の吸収軸に沿
った偏光成分の光は、この偏光板により吸収されるた
め、前側からの入射光のうち、前側の吸収偏光板により
吸収されるほぼ半分の光が無駄になる。

【０００８】そのため、従来の反射表示を行なうＳＴＮ
型液晶表示装置は、表示の観察側である前側に出射する
強度が、前側からの入射光の強度に比べて極端に低く、
明るい画面が得られない。

【０００９】この発明は、外光を利用する反射表示を行
なうＳＴＮ型の液晶表示装置として、前側からの入射光
を有効に利用し、明るい画面を得ることができるものを
提供することを目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の液晶表
示装置は、表示の観察側である前側の基板とこの前側基
板に対向する後側基板との内面にそれぞれ電極が設けら
れるとともに、これらの基板間に、液晶分子が１８０°
〜２７０°のツイスト角でツイスト配向した液晶層が設
けられてなる液晶素子と、前記液晶素子の前側に配置さ
れ、入射光の互いに直交する２つの偏光成分のうち、一
方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分の光を透過
させる反射偏光板と、前記液晶素子の後側に設けられた
反射手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００１１】この液晶表示装置においては、表示の観察
側である前側からの入射光が、液晶素子の前側に配置さ
れた反射偏光板に入射し、その光の互いに直交する２つ
の偏光成分のうち、一方の偏光成分の光が、前記反射偏
光板により反射され、他方の偏光成分の光が、前記反射
偏光板を透過して前記液晶素子に入射する。

【００１２】そして、前記液晶素子に入射した光は、液
晶層により偏光状態を制御されて前記反射手段に入射
し、この反射手段により反射された光が、表示の観察側
である前側に出射する。

【００１３】この液晶表示装置によれば、液晶素子に入
射する光は、前側からの入射光のうち、前記反射偏光板
を透過した偏光成分の光であるが、前記前側からの入射
光のうち、前記反射偏光板により反射された偏光成分の
光が表示の観察側である前側に出射し、その反射光によ
り画面全体の明るさが底上げされるため、前側からの入
射光を有効に利用し、明るい画面を得ることができる。

【００１４】また、この発明の第２の液晶表示装置は、
表示の観察側である前側の基板とこの前側基板に対向す
る後側基板との内面にそれぞれ電極が設けられるととも
に、これらの基板間に、液晶分子が１８０°〜２７０°
のツイスト角でツイスト配向した液晶層が設けられてな
る液晶素子と、前記液晶素子の前側に配置され、入射光
の互いに直交する２つの偏光成分のうち、一方の偏光成
分の光を反射し、他方の偏光成分の光を透過させる反射
偏光板と、前記反射偏光板の前側に配置され、前記反射
偏光板により反射された光を内面反射して前記反射偏光
板に再び入射させる透明フィルムと、前記液晶素子の後
側に設けられ、前側からの入射光の少なくとも一部を反
射する反射手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１５】この液晶表示装置においては、表示の観察
側である前側からの入射光が、前記透明フィルムを透過
して液晶素子の前側に配置された反射偏光板に入射し、
その光の互いに直交する２つの偏光成分のうち、一方の
偏光成分の光が、前記反射偏光板により反射され、他方
の偏光成分の光が、前記反射偏光板を透過して液晶素子
に入射する。

【００１６】なお、前記反射偏光板は、前記一方の偏光
成分の光を主に反射するが、前記他方の偏光成分の光も
ある程度反射するため、この反射偏光板により反射され
た光の中には、前記一方の偏光成分の光だけでなく、前
記他方の偏光成分の光も含まれている。

【００１７】前記反射偏光板により反射された光は、前
記透明フィルムにより内面反射されて前記反射偏光板に
再び入射し、その光のうち、前記一方の偏光成分の光が
反射され、前記他方の偏光成分の光が、この反射偏光板
を透過して液晶素子に入射する。

【００１８】そして、前記液晶素子に入射した光は、液
晶層により偏光状態を制御されて前記反射手段に入射
し、この反射手段により反射された光が、表示の観察側
である前側に出射する。

【００１９】この液晶表示装置によれば、前側からの入
射光の互いに直交する２つの偏光成分のうち、前記反射
偏光板を透過する偏光成分の光が、この反射偏光板を透
過して液晶素子に入射するとともに、前記反射偏光板に
より反射された光が、前記透明フィルムにより内面反射
されて前記反射偏光板に再び入射し、その光のうちの前
記反射偏光板を透過する偏光成分の光が、この反射偏光
板を透過して前記液晶素子に入射するため、液晶素子へ
の入射光量が多く、したがって、前側からの入射光を有
効に利用し、明るい画面を得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】この発明の第１の液晶表示装置
は、上記のように、液晶素子の前側に、入射光の互いに
直交する２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を
反射し、他方の偏光成分の光を透過させる反射偏光板を
配置し、前記液晶素子の後側に反射手段を設けたもので
あり、前側からの入射光のうち、前記反射偏光板により
反射された光により画面全体の明るさを底上げすること
により、前側からの入射光を有効に利用して明るい画面
を得るようにしたものである。

【００２１】また、この発明の第２の液晶表示装置は、
上記のように、液晶素子の前側に、入射光の互いに直交
する２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を反射
し、他方の偏光成分の光を透過させる反射偏光板を配置
するとともに、この反射偏光板の前側に、前記反射偏光
板により反射された光を内面反射して前記反射偏光板に
再び入射させる透明フィルムを配置し、前記液晶素子の
後側に反射手段を設けたものであり、前側からの入射光
のうち、前記反射偏光板を透過する偏光成分の光を、こ
の反射偏光板を透過させて液晶素子に入射するととも
に、前記反射偏光板により反射され、前記透明フィルム
により内面反射されて前記反射偏光板に再び入射した光
のうちの前記反射偏光板を透過する偏光成分の光を、こ
の反射偏光板を透過させて前記液晶素子に入射すること
により、前側からの入射光を有効に利用して明るい画面
を得るようにしたものである。

【００２２】前記第２の液晶表示装置において、前記反
射偏光板の前側に配置された透明フィルムは、透過光の
偏光状態を変化させる光学特性を有しているのが望まし
く、より望ましい透明フィルムは、透過光の常光と異常
光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相板で
ある。

【００２３】その場合、前記λ／４位相板は、その遅相
軸を、液晶素子の前側に配置された反射偏光板の透過軸
に対してほぼ４５°の角度で交差させて配置するのが好
ましい。

【００２４】この発明の第１および第２のいずれの液晶
表示装置においても、前記液晶素子の前側に配置された
反射偏光板の前面に、この反射偏光板により反射された
光を拡散させる拡散手段を設けるのが好ましい。

【００２５】また、前記いずれの液晶表示装置において
も、前記液晶素子とその前側に配置された反射偏光板と
の間に、入射光の互いに直交する２つの偏光成分のう
ち、一方の偏光成分の光を透過させ、他方の偏光成分の
光を吸収する吸収偏光板が、その透過軸を前記反射偏光
板の透過軸とほぼ平行にして配置するのが好ましい。

【００２６】さらに、前記いずれの液晶表示装置におい
ても、液晶素子とその前側に配置された反射偏光板との
間と、前記液晶素子とその後側に設けられた反射手段と
の間のうちの少なくとも一方に、透過光を拡散させる拡
散層を設けるのが好ましい。

【００２７】なお、前記いずれの液晶表示装置において
も、前記液晶素子の後側に設けられた反射手段は、反射
膜でも、入射光の互いに直交する２つの偏光成分のう
ち、一方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分の光
を透過させる反射偏光板でもよく、さらに、前記反射手
段を反射膜とする場合は、前記液晶素子と前記反射膜と
の間に、入射光の互いに直交する２つの偏光成分のう
ち、一方の偏光成分の光を透過させ、他方の偏光成分の
光を吸収する吸収偏光板を配置してもよい。

【００２８】

【実施例】図１〜図３はこの発明の第１の実施例を示し
ており、図１は液晶表示装置の分解斜視図である。

【００２９】この液晶表示装置は、外光を利用する反射
表示を行なうＳＴＮ型液晶表示装置であり、液晶素子１
と、前記液晶素子１の前側に配置された反射偏光板１０
と、前記液晶素子１と反射偏光板１０との間に配置され
た吸収偏光板（以下、前側吸収偏光板と言う）１１と、
前記反射偏光板１０と吸収偏光板１１との間に設けられ
た拡散層１２と、前記液晶素子１と前側吸収偏光板１１
との間に配置された補償板１３と、前記液晶素子１の後
側に反射手段として設けられた反射膜１４と、前記液晶
素子１と反射膜１４との間に配置された吸収偏光板（以
下、後側吸収偏光板と言う）１５とを備えている。

【００３０】図２は前記液晶素子１の一部分の拡大断面
図であり、この液晶素子１は、表示の観察側である前側
の透明基板２と、この前側基板２に対向する後側の透明
基板３との内面にそれぞれ透明な電極４，５が設けられ
るとともに、これらの基板２，３間に、前記電極４，５
の間に印加される電界に応じて透過光の偏光状態を制御
する液晶層９が設けられた構成のものである。

【００３１】この液晶素子１は、単純マトリックス液晶
素子であり、一方の基板、例えば前側基板２の内面に設
けられた電極４は、行方向に沿わせて形成された複数の
走査電極、他方の基板である後側基板３の内面に設けら
れた電極５は、列方向に沿わせて形成された複数の信号
電極である。

【００３２】さらに、この液晶素子１の前側基板２の内
面には、前記複数の走査電極４と信号電極５とが互いに
対向する複数の画素領域にそれぞれ対応させて、複数の
色、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタ６Ｒ，６
Ｇ，６Ｂが設けられている。なお、前記前側基板２の内
面の電極４は、前記カラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの
上に形成されている。

【００３３】そして、前記前側基板２と後側基板３は、
その周縁部において図示しない枠状のシール材を介して
接合されており、これらの基板２，３間の前記シール材
により囲まれた領域に液晶層９が設けられている。

【００３４】この液晶層９の液晶分子は、前側および後
側基板２，３の内面にそれぞれ前記電極４，５を覆って
設けられた配向膜７，８によりそれぞれの基板２，３の
近傍における配向方向を規制され、両基板２，３間にお
いて、１８０°〜２７０°のツイスト角でツイスト配向
している。

【００３５】この液晶素子１の液晶分子のツイスト角
は、好ましくは２００°〜２５０°の範囲であり、この
実施例では、図１に示したように、前記液晶素子１の前
側基板２の近傍における液晶分子の配向方向２ａを、画
面の横軸ｘに対し、前側から見て右回りにほぼ３５°ず
れた方向、後側基板３の近傍における液晶分子の配向方
向３ａを、前記横軸ｘに対し、前側から見て左回りにほ
ぼ３５°ずれた方向に設定し、前記液晶素子１の液晶層
９の液晶分子を、そのツイスト方向を図に破線矢印で示
したように、後側基板３から前側基板２に向かい、前側
から見て右回りにほぼ２５０°のツイスト角でツイスト
配向させている。

【００３６】前記液晶素子１の前側に配置された反射偏
光板１０は、入射光の互いに直交する２つの偏光成分の
うち、一方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分の
光を透過させる特性を有している。

【００３７】この反射偏光板１０は、ポリエチレン・ナ
フタレート共重合体等からなる等方性薄膜（光学的に等
方性の薄膜）と異方性薄膜（光学的に異方性の薄膜）と
を、多数層、全ての異方性薄膜の屈折率が最大となる方
向を同じにして交互に積層した多層フィルムからなって
いる。

【００３８】すなわち、この反射偏光板１０は、前記異
方性薄膜の屈折率が前記等方性薄膜の屈折率と異なる方
向に反射軸１０ｓをもち、前記異方性薄膜の屈折率が前
記等方性薄膜の屈折率と同じである方向（反射軸１０ｓ
に対して直交する方向）に透過軸１０ｐをもっている。

【００３９】図３は前記反射偏光板１０の一部分のハッ
チングを省略した拡大断面図であり、この反射偏光板１
０は、入射光Ｉの互いに直交する２つの偏光成分Ｓ，Ｐ
のうち、前記反射軸１０ｓに沿った振動面を有する一方
の偏光成分Ｓの光Ｉｓを反射（多数枚交互に積層された
等方性薄膜と異方性薄膜とのそれぞれの界面で反射）
し、前記透過軸１０ｐに沿った振動面を有する他方の偏
光成分Ｐの光Ｉｐを透過させる。

【００４０】なお、この反射偏光板１０は、その前側か
らの入射光に対しても、後側からの入射光に対しても同
じ特性を示し、入射光が含む互いに直交する２つの偏光
成分のうち、前記反射軸１０ｓに沿った一方の偏光成分
の光を反射し、前記透過軸１０ｐに沿った他方の偏光成
分の光を透過させる。

【００４１】また、この実施例では、前記反射偏光板１
０の前面を粗面化処理し、その前面を、この反射偏光板
１０により反射された光を拡散させるための拡散面１０
ａとしている。この拡散面１０ａは、図３のように、微
小な溝状凹部またはドット状凹部が密に並べて形成され
た凹凸面となっている。

【００４２】この反射偏光板１０は、その透過軸１０ｐ
を、前記液晶素子１の前側基板２の近傍における液晶分
子配向方向２ａに対し、前側から見て左回りにほぼ４５
°ずれた方向（画面の横軸ｘに対し、前側から見て左回
りにほぼ１０°ずれた方向）に向けて配置されている。

【００４３】前記液晶素子１と反射偏光板１０との間に
配置された前側吸収偏光板１１と、前記液晶素子１と反
射膜１３との間に配置された後側吸収偏光板１５は、一
方の方向に透過軸１１ａ，１５ａを有し、それと直交す
る方向に吸収軸（図示せず）を有しており、入射光の互
いに直交する２つの偏光成分のうち、前記透過軸１１
ａ，１５ａに沿った振動面を有する一方の偏光成分の光
を透過させ、それと直交する方向（吸収軸）に沿った振
動面を有する他方の偏光成分の光を吸収する。

【００４４】そして、前記前側吸収偏光板１１は、その
透過軸１１ａを、前記反射偏光板１０の透過軸１０ｐと
ほぼ平行にして配置されており、前記後側吸収偏光板１
５は、その透過軸１５ａを、前記反射偏光板１０の透過
軸１０ｐおよび前側吸収偏光板１１の透過軸１１ａに対
し、前側から見て左回りにほぼ６５°ずれた方向（画面
の横軸ｘに対し、前側から見て左回りにほぼ７５°ずれ
た方向）に向けて配置されている。

【００４５】また、前記液晶素子１と前記反射偏光板１
０との間に設けられた拡散層１２は、良好な拡散性と透
過性を有する光学フィルム、例えば、表面を粗面化した
透明フィルム、散乱粒子を分散させた透明フィルム、一
方の面に微小なレンズが配列形成されたレンズフィルム
等からなっている。

【００４６】一方、前記液晶素子１と前記前側吸収偏光
板１１との間に設けられた補償板１３は、ＳＴＮ型液晶
表示装置特有の表示の帯色を抑制し、白色表示を行うた
めに設けられている。この補償板１３は、位相板からな
っており、その遅相軸１３ａを、前記液晶素子１の前側
基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対し、前
側から見て左回りにほぼ８５°ずれた方向（画面の横軸
ｘに対し、前側から見て左回りにほぼ５０°ずれた方
向）に向けて配置されている。なお、前記液晶素子１の
液晶の複屈折性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄの値は約
７８０ｎｍであり、前記補償板（位相板）１３のリタデ
ーションは約５７０ｎｍである。

【００４７】この液晶表示装置においては、その前側か
ら入射した外光（非偏光光）が、反射偏光板１０に入射
し、その入射光の互いに直交する２つの偏光成分のう
ち、前記反射偏光板１０の反射軸１０ｓに沿った一方の
偏光成分の光が、この反射偏光板１０により前側に反射
され、前記反射偏光板１０の透過軸１０ｐに沿った他方
の偏光成分の光が、この反射偏光板１０を透過する。

【００４８】この反射偏光板１０を透過した光、つまり
前記反射偏光板１０の透過軸１０ｐに沿った偏光成分の
直線偏光光は、拡散層１２を透過して前側吸収偏光板１
１に入射し、その光のうち、前記前側吸収偏光板１１の
透過軸１１ａに対してほぼ直交する方向（吸収軸）に沿
った偏光成分の光が、この前側吸収偏光板１１により吸
収され、前記前側吸収偏光板１１の透過軸１１ａに沿っ
た偏光成分の光が、この前側吸収偏光板１１を透過して
偏光度の高い直線偏光光となり、その光が、補償板１３
を透過して液晶素子１に入射する。

【００４９】前記液晶素子１に入射した光は、この液晶
素子１の電極３，４間に印加される電界により変化する
液晶分子の配向状態に応じた液晶層９の複屈折作用によ
り偏光状態を変えて液晶素子１の後側に出射し、後側吸
収偏光板１５に入射する。

【００５０】そして、前記後側吸収偏光板１５に入射し
た光のうち、この後側吸収偏光板１５の透過軸１５ａに
対してほぼ直交する方向（吸収軸）に沿った偏光成分の
光は、この後側吸収偏光板１５により吸収され、前記後
側吸収偏光板１５の透過軸１５ａに沿った偏光成分の光
が、この後側吸収偏光板１５を透過して反射膜１４によ
り反射され、その反射光が、前記後側吸収偏光板１５
と、液晶素子１と、補償板１３と、前側吸収偏光板１１
と、拡散層１２と、反射偏光板１０とを透過して前側に
出射する。

【００５１】すなわち、前記液晶素子１は、その液晶分
子の配向状態に応じて、後側に出射する光の偏光状態を
変化させ、その偏光状態に応じて、前記後側吸収偏光板
１５の透過率を制御する。

【００５２】この液晶素子１の電極３，４間には、最も
暗い暗表示が得られる値の電界と、最も明るい明表示が
得られる値の電界との間で段階的に制御する電界が印加
され、明るさに階調をもった画像を表示する。

【００５３】この実施例の液晶表示装置では、前記液晶
素子１の各画素領域を透過する光がそれぞれ、その画素
領域に対応するカラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの色、
例えば赤、緑、青のいずれかの色に着色するため、各画
素領域からの出射光は、赤、緑、青の着色光であり、し
たがって、これらの赤、緑、青の出射光の強度を段階的
に変化させることにより、フルカラー画像等の多色カラ
ー画像を表示することができる。

【００５４】また、この実施例では、前記補償板１３を
備えているため、ＳＴＮ型液晶表示装置特有の表示の帯
色を抑制し、色質の良い多色カラー画像を表示すること
ができる。

【００５５】そして、この液晶表示装置は、液晶素子１
の前側に、入射光の互いに直交する２つの偏光成分のう
ち、反射軸１０ｓに沿った一方の偏光成分の光を反射
し、透過軸１０ｐに沿った他方の偏光成分の光を透過さ
せる反射偏光板１０を配置したものであるため、上述し
たように、前側から入射した外光のうち、前記反射偏光
板１０の反射軸１０に沿った偏光成分の光が、この反射
偏光板１０により前側に反射され、その反射光により画
面全体の明るさが底上げされる。したがって、この液晶
表示装置によれば、前側から入射する外光を高い効率で
利用し、明るい画面を得ることができる。

【００５６】なお、外光を利用する反射表示を行なう液
晶表示装置は、その画面の法線に対して前記画面の上縁
方向にある程度傾いた方向を、使用環境中の最も明るい
方向に向けて使用されるのが普通であるため、外光は主
に、前記反射偏光板１０に対し、その法線に対して斜め
に傾いた方向から入射し、その光のうち、前記反射偏光
板１０の反射軸１０ｓに沿った偏光成分の光が、この反
射偏光板１０への入射角に応じた反射角で前側に反射さ
れる。

【００５７】一方、液晶表示装置の表示は、画面の正面
方向（画面の法線に沿った付近の方向）から観察される
ため、前記反射偏光板１０により前側に反射された外光
の反射光のうち、画面の明るさの底上げに寄与する光、
つまり表示観察者に見える光は、正面方向に出射する反
射光であり、正面方向に対して斜めに傾いた方向に出射
する反射光は、表示観察者には見えない。

【００５８】したがって、この液晶表示装置は、前記反
射偏光板１０により前側に反射された外光の反射光によ
り画面全体の明るさを底上げするものではあるが、前記
外光の反射光による暗表示の暗さの浮き上がりは小さ
く、したがって、充分なコントラストが得られるととも
に、前記外光の反射光により画面がギラついて見えるこ
ともほとんど無い。

【００５９】しかも、この実施例では、前記反射偏光板
１０の前面を拡散面１０ａとしているため、この反射偏
光板１０により反射された光を前記拡散面１０ａにより
拡散し、前記反射偏光板１０により反射された外光の反
射光による画面のギラつきをほとんど無くすことができ
る。

【００６０】なお、この実施例では、反射偏光板１０の
前面を粗面化処理して拡散面１０ａとしているが、その
代わりに、前記反射偏光板１０の前面に粗面化フィルム
や散乱粒子分散フィルム等からなる拡散層を設け、前記
反射偏光板１０により反射された光を前記拡散層により
拡散させるようにしてもよい。

【００６１】また、上記実施例では、液晶素子１とその
前側に配置された反射偏光板１０との間に、吸収偏光板
１１を、その透過軸１１ａを前記反射偏光板１０の透過
軸１０ｐとほぼ平行にして配置しているため、前側から
入射し、前記反射偏光板１０を透過した光を、前記吸収
偏光板１１により偏光度の高い直線偏光光として液晶素
子１に入射させることができ、したがって、より良好な
コントラストの表示を得ることができる。

【００６２】なお、前記反射偏光板１０は、その透過軸
１０ｐに沿った偏光成分の光を、前記吸収偏光板１１に
比べて高い透過率で透過させるため、上記のように液晶
素子１と反射偏光板１０との間に吸収偏光板１１を配置
しても、充分な強度の光を液晶素子１に入射させること
ができる。

【００６３】すなわち、前記吸収偏光板１１は、一方の
方向に沿った振動面を有する偏光成分の光を吸収する物
質（沃素等の二色性物質）を含んでおり、この吸収物質
を一方の方向に配向させることにより、入射光の互いに
ほぼ直交する偏光成分のうち、一方の方向、つまり図示
しない吸収軸に沿った振動面を有する一方の偏光成分の
光を吸収し、前記一方の方向に対してほぼ直交する方
向、つまり透過軸１１ａに沿った振動面を有する偏光成
分の光を透過させるが、前記吸収物質の配向状態には乱
れがあるため、前記透過軸１１ａに沿った振動面を有す
る偏光成分の光も、ある程度吸収してしまう。

【００６４】これに対して、前記反射偏光板１０は、光
を吸収する物質を含んでいないため、その透過軸１０ｐ
に沿った振動面を有する偏光成分の光を高い透過率で透
過させる。

【００６５】そのため、前記反射偏光板１０と吸収偏光
板１１との両方を透過させた光の強度は、前記吸収偏光
板１１だけを透過させた光の強度に比べて極く僅かに低
くなるだけであり、したがって、充分な強度の光を液晶
素子１に入射させることができる。

【００６６】しかも、上記実施例では、液晶素子１とそ
の前側に配置された反射偏光板１０との間（反射偏光板
１０と吸収偏光板１１との間）に拡散層１２を設けてい
るため、反射膜１４により反射されて前側に出射する光
を前記拡散層１２により拡散し、均一な輝度分布の表示
を得ることができるとともに、表示観察者の顔やその背
景等の外景が反射膜１２面に映って見える、いわゆる外
景の映り込みを無くすことができる。

【００６７】前記拡散層１２は、上述したように、表面
を粗面化した透明フィルム、散乱粒子を分散させた透明
フィルム、一方の面に微小なレンズが配列形成されたレ
ンズフィルム等のいずれでもよいが、粗面化フィルムま
たは散乱粒子分散フィルムを用いる場合は、そのヘイズ
値を約３０〜３２程度にするのが好ましく、このような
ヘイズ値の粗面化フィルムまたは散乱粒子分散フィルム
を用いることにより、正面輝度の高い表示を得ることが
できる。

【００６８】前記拡散層１２は、前記レンズフィルムが
より好ましく、このレンズフィルムによれば、より高い
正面輝度を得ることができるとともに、レンズフィルム
は透過光の偏光状態を変えないため、反射表示のときも
透過表示のときも、入射した光の出射率を高くし、より
明るく、しかもコントラストの良い表示を得ることがで
きる。

【００６９】なお、上記実施例では、拡散層１２を、反
射偏光板１０と吸収偏光板１１との間に設けているが、
前記拡散層１２は、図４に示した第２の実施例のよう
に、前記吸収偏光板１１と液晶素子１の前側の補償板１
３との間に設けてもよい。

【００７０】また、前記拡散層１２は、前記液晶素子１
とその後側に配置された反射膜１４との間（液晶素子１
と後側吸収偏光板１５との間、または前記後側吸収偏光
板１５と反射膜１４との間）設けてもよく、さらに、前
記液晶素子１と反射偏光板１０との間と、前記液晶素子
１と反射膜１４との間との両方に設けてもよい。

【００７１】なお、上記第１および第２の実施例の液晶
表示装置は、液晶素子１の後側に、反射手段として、反
射膜１４を配置したものであるが、液晶素子１の後側に
配置する反射手段は、半透過反射膜でもよく、この半透
過反射膜を用いることにより、充分な明るさの外光が得
られる環境下では外光を利用する反射表示を行ない、充
分な明るさの外光が得られないときにバックライトを点
灯させてその照明光を利用する透過表示を行なうことが
できる。

【００７２】さらに、上記第１および第２の実施例で
は、反射偏光板１０と補償板１３との間に、吸収偏光板
１１を設けているが、偏光度が充分高い反射偏光板１０
を用いることにより、前記吸収偏光板１１を設けること
なく液晶表示装置を構成ても良い。

【００７３】その場合、反射偏光板１０は、前述したよ
うに、光を吸収する物質を含んでいないため、その透過
軸１０ｐに沿った振動面を有する偏光成分の光を高い透
過率で透過させる。したがって、液晶表示装置に入射し
た光のうち、補償板１３を介して液晶素子１に入射させ
る光を多くすることができ、明るい反射型の表示が得ら
れる。

【００７４】図５はこの発明の第３の実施例を示す液晶
表示装置の分解斜視図であり、この液晶表示装置は、液
晶素子１と、前記液晶素子１の前側に配置された反射偏
光板１０と、前記液晶素子１と反射偏光板１０との間に
配置された吸収偏光板１１と、前記反射偏光板１０と吸
収偏光板１１との間に設けられた拡散層１２と、前記液
晶素子１と前側吸収偏光板１１との間に配置された補償
板１３と、前記液晶素子１の後側に設けられた反射膜１
４とを備えている。

【００７５】なお、この実施例の液晶表示装置は、上述
した第１の実施例の液晶表示装置から後側吸収偏光板１
５を省略し、前記反射偏光板１０と吸収偏光板１１と補
償板１３の光学軸の向きを異ならせたものであり、液晶
素子１の構成等は前記第１の実施例と同じであるから、
重複する説明は図に同符号を付して省略する。

【００７６】この実施例において、前記反射偏光板１０
は、その透過軸１０ｐを、液晶素子１の前側基板２の近
傍における液晶分子配向方向２ａに対し、前側から見て
左回りにほぼ８５°ずれた方向（画面の横軸ｘに対し、
前側から見て左回りにほぼ５５°ずれた方向）に向けて
配置されており、前記吸収偏光板１１は、その透過軸１
１ａを、前記反射偏光板１０の透過軸１０ｐとほぼ平行
にして配置されている。

【００７７】また、前記の補償板１３は、位相板からな
っており、その遅相軸１３ａを、前記液晶素子１の前側
基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対し、前
側から見て右回りにほぼ１０°ずれた方向（画面の横軸
ｘに対し、前側から見て左回りにほぼ１５５°ずれた方
向）に向けて配置されている。なお、前記液晶素子１の
Δｎｄの値は約７８０ｎｍ、前記補償板（位相板）１３
のリタデーションは約５７０ｎｍである。

【００７８】この液晶表示装置においては、その前側か
ら入射した外光（非偏光光）が、反射偏光板１０に入射
し、その入射光の互いに直交する２つの偏光成分のう
ち、前記反射偏光板１０の反射軸１０ｓに沿った偏光成
分の光が、この反射偏光板１０により前側に反射され、
前記反射偏光板１０の透過軸１０ｐに沿った偏光成分の
光が、この反射偏光板１０を透過する。

【００７９】この反射偏光板１０を透過した光、つまり
前記反射偏光板１０の透過軸１０ｐに沿った偏光成分の
直線偏光光は、拡散層１２を透過して吸収偏光板１１に
入射し、その光のうち、前記吸収偏光板１１の透過軸１
１ａに対してほぼ直交する方向（吸収軸）に沿った偏光
成分の光が、この吸収偏光板１１により吸収され、前記
吸収偏光板１１の透過軸１１ａに沿った偏光成分の光
が、この吸収偏光板１１を透過して偏光度の高い直線偏
光光となり、その光が、補償板１３を透過して液晶素子
１に入射する。

【００８０】前記液晶素子１に入射した光は、この液晶
素子１の液晶層の複屈折作用により偏光状態を変えて液
晶素子１の後側に出射し、反射膜１４により反射され
る。

【００８１】前記反射膜１４により反射された反射光
は、前記液晶素子１にその後側から再び入射し、前記液
晶層９の複屈折作用によりさらに偏光状態を変えて液晶
素子１の前側に出射して、前記補償板１３を透過して吸
収偏光板１１にその後側から入射する。

【００８２】そして、前記吸収偏光板１１にその後側か
ら入射した光のうち、この吸収偏光板１１の透過軸１１
ａに対してほぼ直交する方向（吸収軸）に沿った偏光成
分の光は、この吸収偏光板１１により吸収され、前記吸
収偏光板１１の透過軸１１ａに沿った偏光成分の光が、
この吸収偏光板１１を透過し、拡散層１２と反射偏光板
１０とを透過して前側に出射する。

【００８３】すなわち、この実施例の液晶表示装置は、
液晶素子１の前側に配置された反射偏光板１０と吸収偏
光板１１に、前側からの入射光を直線偏光光として液晶
素子１に入射させる偏光子と、前記液晶素子１を透過し
た光の透過をその偏光状態に応じて制御する検光子とを
兼ねさせたものであり、この液晶表示装置によれば、上
述した第１および第２の実施例の液晶表示装置における
後側吸収偏光板１５による光の吸収が無いため、第１お
よび第２の実施例の液晶表示装置よりもさらに明るい画
面を得ることができる。

【００８４】なお、上記第３の実施例では、拡散層１２
を、反射偏光板１０と吸収偏光板１１との間に設けてい
るが、前記拡散層１２は、図６に示した第４の実施例の
ように、前記吸収偏光板１１と液晶素子１の前側の補償
板１３との間に設けてもよく、また、図７に示した第５
の実施例のように、前記拡散層１２を省略してもよい。

【００８５】図８はこの発明の第６の実施例を示す液晶
表示装置の分解斜視図であり、この実施例の液晶表示装
置は、液晶素子１と、前記液晶素子１の前側に配置され
た反射偏光板１０と、前記液晶素子１と反射偏光板１０
との間に配置された吸収偏光板１１と、前記液晶素子１
と前側吸収偏光板１１との間に配置された補償板１３
と、前記液晶素子１の後側に設けられた反射膜１４とを
備え、さらに、前記反射偏光板１０の前側に、前記反射
偏光板１０により反射された光を内面反射して前記反射
偏光板１０に再び入射させる透明フィルム１６を配置し
たものである。

【００８６】なお、この実施例の液晶表示装置は、図７
に示した第５の実施例の液晶表示装置の反射偏光板１０
の前側に前記透明フィルム１６を配置したものであり、
前記反射偏光板１０と吸収偏光板１１と補償板（位相
板）１３の光学軸の向きと、液晶素子１のΔｎｄおよび
補償板１３のリタデーションは、上述した第３〜第５の
実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を
付して省略する。

【００８７】前記透明フィルム１６は、透過光の偏光状
態を変化させる光学特性を有する光学フィルム、例え
ば、透過光の常光と異常光との間に位相差を与え、透過
光の偏光状態を変化させる位相板であり、この実施例で
は、前記透明フィルム（以下、位相板という）１６とし
て、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差
を与えるλ／４位相板を用いている。

【００８８】この位相板１６は、図８に示したように、
その遅相軸１６ａを、画面の横軸ｘに対し、前側から見
て左回りにほぼ１００°ずれた方向に向けて配置されて
いる。すなわち、この位相板１６の遅相軸１６ａは、液
晶素子１の前側に配置された反射偏光板１０の透過軸１
０ｐに対してほぼ４５°の角度で交差している。

【００８９】この実施例の液晶表示装置においては、前
側から入射した外光が、前記位相板１６を透過して反射
偏光板１０に入射し、その入射光の互いに直交する２つ
の偏光成分のうち、前記反射偏光板１０の反射軸１０ｓ
に沿った一方の偏光成分の光が、この反射偏光板１０に
より反射され、前記反射偏光板１０の透過軸１０ｐに沿
った他方の偏光成分の光が、この反射偏光板１０を透過
し、吸収偏光板１１と補償板１３とを透過して液晶素子
１に入射する。

【００９０】また、前記反射偏光板１０により反射され
た前記一方の偏光成分の光は、前記位相板１６にその後
側から入射し、この位相板１６の前面と外気である空気
層との界面により内面反射されるとともに、前記位相板
１６の位相差により偏光状態を変えられて前記反射偏光
板１０に再び入射し、その光のうち、前記反射偏光板１
０の透過軸１０ｐに沿った他方の偏光成分に偏光状態を
変えた光が、この反射偏光板１０を透過し、前記吸収偏
光板１１と補償板１３とを透過して液晶素子１に入射す
る。

【００９１】すなわち、この液晶表示装置では、前側か
ら入射した外光の互いに直交する２つの偏光成分のう
ち、前記反射偏光板１０を透過する偏光成分の光と、こ
の反射偏光板１０により反射され、前記位相板１６によ
り内面反射されるとともに偏光状態を変えられて再び前
記反射偏光板１０に入射した光のうちの、前記反射偏光
板１０を透過する偏光成分の光との両方が、前記反射偏
光板１０を透過し、液晶素子１への入射光となる。

【００９２】なお、前記位相板１６により偏光状態を変
えられて前記反射偏光板１０に再び入射する光は、前記
反射偏光板１０により反射されて位相板１６にその後側
から入射した光のうち、この位相板１６の前面と外気で
ある空気層との界面に対して全反射角で入射した光であ
り、前記位相板１６の前面に対して全反射角よりも小さ
い（垂直に近い）入射角で入射した光は、この位相板１
６を透過して前側に出射し、漏れ光となる。

【００９３】しかし、この実施例では、前記反射偏光板
１０の前面を拡散面１０ａとしているため、この反射偏
光板１０により反射された前記一方の偏光成分の光を前
記拡散面１０ａにより拡散し、その反射光をより多く、
前記位相板１６に対して内面反射される入射角で入射さ
せることができ、したがって、前記位相板１６により偏
光状態を変えられて前記反射偏光板１０に再び入射する
光を多くし、前記漏れ光を少なくすることができる。

【００９４】しかも、この実施例では、前記位相板１６
として、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位
相差を与えるλ／４位相板を用いているため、前記反射
偏光板１０により反射されて前記λ／４位相板１６にそ
の後側から入射し、このλ／４位相板１６により内面反
射されてその後側に出射する光を、前記反射偏光板１０
により反射された一方の偏光成分に対して直交する偏光
成分（反射偏光板１０を透過する偏光成分）の偏光状態
の光とし、前記反射偏光板１０に再び入射した光のほと
んどを、この反射偏光板１０を透過させて液晶素子１に
入射することができる。

【００９５】このλ／４位相板１６を用いたことによる
効果は、このλ／４位相板１６を、その遅相軸１６ａを
上記のように前記反射偏光板１０の透過軸１０ｐに対し
てほぼ４５°の角度で交差させて配置したときに最も効
果的に発揮される。

【００９６】そして、前記反射偏光板１０を透過し、前
記吸収偏光板１１と補償板１３とを透過して液晶素子１
に入射した光は、この液晶素子１の液晶層の複屈折作用
により偏光状態を変えて液晶素子１の後側に出射し、反
射膜１４により反射される。

【００９７】前記反射膜１４により反射された反射光
は、前記液晶素子１にその後側から再び入射し、前記液
晶層の複屈折作用によりさらに偏光状態を変えて液晶素
子１の前側に出射して、前記補償板１３を透過して吸収
偏光板１１にその後側から入射し、その光のうち、前記
吸収偏光板１１の透過軸１１ａに対してほぼ直交する方
向（吸収軸）に沿った偏光成分の光が、この吸収偏光板
１１により吸収され、前記吸収偏光板１１の透過軸１１
ａに沿った偏光成分の光が、この吸収偏光板１１を透過
し、拡散層１２と反射偏光板１０と位相板１６を透過し
て前側に出射する。

【００９８】すなわち、この液晶表示装置は、液晶素子
１の前側に反射偏光板１０を配置するとともに、この反
射偏光板１０の前側に前記位差板１６を配置することに
より、前側から入射した外光の互いに直交する２つの偏
光成分のうち、前記反射偏光板１０を透過する偏光成分
の光と、この反射偏光板１０により反射され、前記位相
板１６により内面反射されるとともに偏光状態を変えら
れて再び前記反射偏光板１０に入射した光のうちのこの
反射偏光板１０を透過する偏光成分の光との両方を、前
記反射偏光板１０を透過させて液晶素子１に入射させる
ようにしたものであり、したがって、前側から入射する
外光を高い効率で利用して、明表示を明るくすることが
できる。

【００９９】しかも、この液晶表示装置においては、前
記反射偏光板１０が、前側から入射した外光の互いに直
交する２つの偏光成分のうちの一方の偏光成分の光を反
射するが、その反射光は、上述したように前記位相板１
６により偏光状態を変えられて再び前記反射偏光板１０
に入射し、その光のうちの他方の偏光成分に偏光状態を
変えた光が液晶素子１０に入射するため、前記反射偏光
板１０により反射された光が前記位相板１６を透過して
前側に出射する光漏れは少なく、したがって、前記光漏
れによる暗表示の暗さ浮き上がりを抑え、良好なコント
ラストを得ることができる。

【０１００】また、この実施例の液晶表示装置は、上述
した第３〜第５の実施例の液晶表示装置と同様に、液晶
素子１の前側に配置された反射偏光板１０と吸収偏光板
１１に、前側からの入射光を直線偏光光として液晶素子
１に入射させる偏光子と、前記液晶素子１を透過した光
の透過をその偏光状態に応じて制御する検光子とを兼ね
させたものであるため、上述した第１および第２の実施
例の液晶表示装置における後側吸収偏光板１５による光
の吸収が無く、したがって、さらに明るい画面を得るこ
とができる。

【０１０１】なお、上述した第３〜第６の実施例では、
液晶素子１の後側に設ける反射手段として反射膜１４を
用い、この反射膜１４を前記液晶素子１の後側に配置し
ているが、前記液晶素子１の後側基板３の内面に設ける
電極５（図２参照）を、高反射率の金属膜により形成
し、この電極５に反射手段を兼ねさせてもよい。

【０１０２】また、上述した第１〜第６の実施例の液晶
表示装置では、より高い偏光度の直線偏光光を液晶素子
１に入射させるために、液晶素子１とその前側に配置さ
れた反射偏光板１０との間に、吸収偏光板１１を、その
透過軸１１ａを前記反射偏光板１０の透過軸１０ｐとほ
ぼ平行にして配置しているが、前記吸収偏光板１１は省
略してもよい。

【０１０３】図９はこの発明の第７の実施例を示す液晶
表示装置の分解斜視図であり、この実施例の液晶表示装
置は、液晶素子１と、前記液晶素子１の前側に配置され
た反射偏光板１０と、前記液晶素子１と反射偏光板１０
との間に配置された補償板１７と、前記液晶素子１の後
側に検光子を兼ねる反射手段として設けられた反射偏光
板（以下、後側反射偏光板と言う）１８とを備え、さら
に、前記液晶素子１の前側に配置された前記反射偏光板
（以下、前側反射偏光板と言う）１０の前側に、この前
側反射偏光板１０により反射された光を内面反射して前
記前側反射偏光板１０に再び入射させるための透明フィ
ルムとしてλ／４位相板１６を配置するとともに、前記
後側反射偏光板１８の後側に、光吸収手段として吸収偏
光板１９を設けたものである。

【０１０４】前記液晶素子１は、図２に示したような構
造の単純マトリックス液晶素子であり、その液晶層の液
晶分子は１８０°〜２７０°のツイスト角でツイスト配
向している。

【０１０５】前記液晶素子１の液晶分子のツイスト角
は、好ましくは２００°〜２５０°の範囲であり、この
実施例では、図９に示したように、前記液晶素子１の前
側基板２の近傍における液晶分子の配向方向２ａを、画
面の横軸ｘに対し、前側から見て右回りにほぼ３５°ず
れた方向、後側基板３の近傍における液晶分子の配向方
向３ａを、前記横軸ｘに対し、前側から見て左回りにほ
ぼ３５°ずれた方向に設定し、前記液晶素子１の液晶層
９の液晶分子を、そのツイスト方向を図に破線矢印で示
したように、後側基板３から前側基板２に向かい、前側
から見て右回りにほぼ２５０°のツイスト角でツイスト
配向させている。

【０１０６】前記前側反射偏光板１０は、上述した第１
〜第６の実施例で用いた反射偏光板１１と同様に、その
前面を粗面化処理して拡散面１０ａとしたものであり、
この反射偏光板１０は、その透過軸１０ｐを、前記液晶
素子１の前側基板２の近傍における液晶分子配向方向２
ａに対し、前側から見て左回りにほぼ１３５°ずれた方
向（画面の横軸ｘに対し、前側から見て左回りにほぼ１
００°ずれた方向）に向けて配置されている。

【０１０７】また、前記補償板１７は、ＳＴＮ型液晶表
示装置特有の表示の帯色を抑制するために設けられてお
り、この補償板１７は、捩じれ位相板からなっている。
以下、前記補償板１７を捩じれ位相板と言う。

【０１０８】図９において、１７ａ，１７ｂは、前記捩
じれ位相板１７の前面と後面における分子配列方向を示
しており、この捩じれ位相板１７の分子は、その捩じれ
方向を図に破線矢印で示したように、後面から前面に向
かい、前側から見て左回りにほぼ２５０°の捩じれ角で
捩じれている。

【０１０９】すなわち、この捩じれ位相板１７は、前記
液晶素子１の液晶分子のツイスト方向と逆方向に、前記
液晶素子１の液晶分子のツイスト角とほぼ同じ角度で分
子配列が捩じれたものである。

【０１１０】また、この捩じれ位相板１７は、前記液晶
素子１のΔｎｄとほぼ同じ値のリタデーションを有して
いる。この実施例では、前記液晶素子１のΔｎｄと、前
記捩じれ位相板１７のリタデーションの値をそれぞれ約
８２０ｎｍとしている。

【０１１１】そして、前記捩じれ位相板１７は、その前
面における分子配列方向１９ａを、画面の横軸ｘに対
し、前側から見て右回りにほぼ５５°ずれた方向に向
け、後面における分子配列方向１７ｂを、前記横軸ｘに
対し、前側から見て左回りにほぼ５５°ずれた方向に向
けて配置されている。

【０１１２】すなわち、前記捩じれ位相板１７は、その
前面と後面の分子配列方向１７ａ，１７ｂの中間の方向
を、前記液晶素子１の前側基板２と後側基板３の近傍に
おける液晶分子の配向方向２ａ，３ａの中間の方向（画
面の横軸ｘに沿った方向）に対してほぼ直交させて配置
されている。

【０１１３】また、前記前側反射偏光板１０の前面に配
置された前記λ／４位相板１６は、その遅相軸１６ａ
を、画面の横軸ｘに対し、前側から見て左回りにほぼ１
４５°ずれた方向に向けて配置されている。すなわち、
このλ／４位相板１６の遅相軸１６ａは、前記前側反射
偏光板１０の透過軸１０ｐに対してほぼ４５°の角度で
交差している。

【０１１４】一方、前記後側反射偏光板１８は、前面を
粗面化処理しない通常の反射偏光板であり、この後側反
射偏光板１８は、その透過軸１８ｐを画面の横軸ｘに対
してほぼ９０°の角度で交差させ、反射軸１８ｓを前記
横軸ｘとほぼ平行にして配置されている。

【０１１５】また、前記後側反射偏光板１８の後側に設
けられた吸収偏光板１９は、その透過軸１９ａを前記後
側反射偏光板１８の反射軸１８ｓとほぼ平行にし、図示
しない吸収軸を前記後側反射偏光板１８の透過軸１８ｐ
とほぼ直交させて配置されている。

【０１１６】なお、前記拡散層１２は、上述した第１〜
第４の実施例において用いた拡散層１２と同じものであ
り、表面を粗面化した透明フィルム、散乱粒子を分散さ
せた透明フィルム、一方の面に微小なレンズが配列形成
されたレンズフィルム等からなっている。

【０１１７】この液晶表示装置においては、液晶素子１
の前側に配置された前側反射偏光板１０の前側に、λ／
４位相板１６を配置しているため、図８に示した第６の
実施例と同様に、前側から入射した外光の互いに直交す
る２つの偏光成分のうち、前記前側反射偏光板１０を透
過する偏光成分の光と、この前側反射偏光板１０により
反射され、前記位相板１６により内面反射されるととも
に偏光状態を変えられて再び前記反射偏光板１０に入射
した光のうちのこの反射偏光板１０を透過する偏光成分
の光との両方を、前記前側反射偏光板１０を透過させて
液晶素子１への入射光とすることができる。

【０１１８】そして、この実施例の液晶表示装置では、
前記前側反射偏光板１０を透過した光が、前記捩じれ位
相板１７を透過して液晶素子１に入射し、この液晶素子
１の液晶層の複屈折作用により偏光状態を変えて液晶素
子１の後側に出射する。

【０１１９】この液晶素子１の後側に出射した光は、拡
散層１２を透過して後側反射偏光板１８に入射し、その
光のうち、前記後側反射偏光板１８の透過軸１８ｐに沿
った偏光成分の光が、この後側反射偏光板１８を透過し
て吸収偏光板１９により吸収され、前記後側反射偏光板
１８の反射軸１８ｓに沿った偏光成分の光が、この後側
反射偏光板１８により反射され、前記拡散層１２と、液
晶素子１と、捩じれ位相板１７と、前側反射偏光板１０
と、λ／４位相板１６とを透過して前側に出射する。

【０１２０】このように、この実施例の液晶表示装置
は、前側から入射した外光の互いに直交する２つの偏光
成分のうち、前記前側反射偏光板１０を透過する偏光成
分の光と、この前側反射偏光板１０により反射され、前
記位相板１６により内面反射されるとともに偏光状態を
変えられて再び前記反射偏光板１０に入射した光のうち
のこの反射偏光板１０を透過する偏光成分の光との両方
を、前記前側反射偏光板１０を透過させて液晶素子１に
入射させることができ、したがって、前側から入射する
外光を高い効率で利用し、明るい画面を得ることができ
る。

【０１２１】また、この実施例では、ＳＴＮ型液晶表示
装置特有の表示の帯色を抑制するための補償板１７とし
て、前記捩じれ位相板を備えているため、前記表示の帯
色をより効果的に抑制するとともに、視野角特性を改善
し、視野角を広くすることができる。

【０１２２】さらに、この実施例では、液晶素子１とそ
の後側に反射手段として配置された後側反射偏光板１８
との間に拡散層１２を設けているため、前記後側反射偏
光板１８により反射されて前側に出射する光を前記拡散
層１２により拡散し、均一な輝度分布の表示を得ること
ができるとともに、表示観察者の顔やその背景等の外景
が前記後側反射偏光板１２面に映って見える、外景の映
り込みを無くすことができる。

【０１２３】この実施例においても、前記拡散層１２
は、ヘイズ値が約３０〜３２程度のものが好ましく、こ
のようにすることにより、正面輝度の高い表示を得るこ
とができる。また、前記拡散層１２は、一方の面に微小
なレンズが配列形成されたレンズフィルムがより好まし
く、このレンズフィルムによれば、より高い正面輝度を
得ることができる。

【０１２４】なお、この実施例では、液晶素子１０と後
側反射偏光板２１との間に拡散層１２を設けているが、
前側拡散層１２は、液晶素子１０の前側に配置された捩
じれ位相板１７と前側反射偏光板１０との間に設けても
よく、また、液晶素子１０と後側反射偏光板２１との間
と、前記捩じれ位相板１７と前側反射偏光板１０との間
との両方に拡散層１２を設けてもよい。

【０１２５】また、前記液晶素子１と後側反射偏光板１
８との間に拡散層１２を設ける場合、この拡散層１２
は、前記後側反射偏光板１８の前面を粗面化処理して形
成してもよい。

【０１２６】さらに、この実施例では、液晶素子１の後
側に配置された後側反射偏光板１８の後側に、光吸収手
段として吸収偏光板１９を設けているが、前記後側反射
偏光板１８の後側に設ける光吸収手段は、黒色の吸収膜
でもよく、また、液晶素子１としてカラーフィルタを備
えないものを用いる場合は、光吸収手段を任意の色のカ
ラーフィルムとしてもよい。また、前記光吸収手段は省
略してもよい。

【０１２７】前記光吸収手段をカラーフィルムとする場
合、あるいは前記光吸収手段を省略する場合は、液晶表
示装置の後側からも光を入射させることができるため、
充分な明るさの外光が得られる環境下では外光を利用す
る反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られない
ときにバックライトを点灯させてその照明光を利用する
透過表示を行なうことができる。

【０１２８】なお、図８に示した第６の実施例および図
９に示した第７の実施例では、液晶素子１の前側に配置
された反射偏光板１０の前面を拡散面１０ａとしている
が、その代わりに、前記反射偏光板１０の前面（反射偏
光板１０と位相板１６との間）に粗面化フィルムや散乱
粒子分散フィルム等からなる拡散層を設け、前記反射偏
光板１０により反射された光を前記拡散層により拡散さ
せるようにしてもよく、このようにしても、前記反射偏
光板１０により反射された一方の偏光成分の光を拡散
し、その反射光をより多く、位相板１６に対して内面反
射される入射角で入射させるようにしているが、また、
上記第６および第７の実施例では、液晶素子１の前側に
配置された反射偏光板１０の前側に、この反射偏光板１
０により反射された光を内面反射して前記反射偏光板１
０に再び入射させるための透明フィルムとして、λ／４
位相板１６を配置しているが、前記反射偏光板１０の前
側に配置する透明フィルムは、λ／４位相板に限らず、
例えば、光学的に等方性なものでもよい。

【０１２９】前記透明フィルムが光学的に等方性である
場合は、前記反射偏光板１０により反射され、前記透明
フィルムにより内面反射された光が、ほとんど偏光状態
を変えずに前記反射偏光板１０に再び入射する。

【０１３０】しかし、前記反射偏光板１０は、その反射
軸１０ｓに沿った偏光成分の光を主に反射するものの、
透過軸１０ｐに沿った偏光成分の光もある程度反射する
ため、前記反射偏光板１０により反射された光の中に
は、前記反射軸１０ｓに沿った偏光成分の光だけでな
く、前記透過軸１０ｐに沿った偏光成分Ｐの光も含まれ
ている。

【０１３１】そのため、前記透明フィルムが光学的に等
方性であり、前記反射偏光板１０により反射され、前記
透明フィルムにより内面反射された光が、ほとんど偏光
状態を変えずに前記反射偏光板１０に再び入射しても、
その光の中に含まれている前記透過軸１０ｐに沿った偏
光成分の光が、前記反射偏光板１０を透過して液晶素子
１に入射する。

【０１３２】これに対して、前記反射偏光板１０の前側
に前記透明フィルムが無い場合は、前記反射偏光板１０
により反射された光が再び前記反射偏光板１０に入射す
ることがないため、その反射光の中に含まれている前記
透過軸１０ｐに沿った偏光成分の光が無駄になる。

【０１３３】したがって、前記反射偏光板１０の前側に
配置された透明フィルムが光学的に等方性であっても、
前記反射偏光板１０の前側に前記透明フィルムが無い場
合に比べて、前側から入射し前記反射偏光板１０を透過
して液晶素子１に入射する光の量を多くすることができ
る。

【０１３４】ただし、前側からの入射光をより多く前記
反射偏光板１０を透過させて液晶素子１に入射させるに
は、前記反射偏光板１０の前側に、透過光の偏光状態を
変化させる光学特性を有する透明フィルムを配置するの
が望ましく、このようにすることにより、前記反射偏光
板１０により反射され、前記透明フィルムにより内面反
射された光を、前記反射偏光板１０を透過する偏光成分
（透過軸１０ｐに沿った偏光成分）をより多く含む光と
して前記反射偏光板１０に再び入射させ、より多くの光
を液晶素子１に入射させることができる。

【０１３５】前記透明フィルムは、より好ましくは、上
記第６および第７の実施例で用いたλ／４位相板１６で
あり、このλ／４位相板１６を用いることにより、前記
反射偏光板１０により反射され、前記λ／４位相板１６
により内面反射された光のほとんどを、前記反射偏光板
１０を透過する偏光成分の光として前記反射偏光板１０
に再び入射させ、前側から入射する外光の利用効率をさ
らに高くし、明表示をより明るくするとともに、前側へ
の光漏れをほとんど無くし、さらに良好なコントラスト
を得ることができる。

【０１３６】

【発明の効果】この発明の第１の液晶表示装置は、液晶
素子の前側に、入射光の互いに直交する２つの偏光成分
のうち、一方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分
の光を透過させる反射偏光板を配置し、前記液晶素子の
後側に反射手段を設けたものであるため、前側からの入
射光のうち、前記反射偏光板により反射された光により
画面全体の明るさを底上げすることができ、したがっ
て、前側からの入射光を有効に利用して明るい画面を得
ることができる。

【０１３７】また、この発明の第２の液晶表示装置は、
液晶素子の前側に、入射光の互いに直交する２つの偏光
成分のうち、一方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光
成分の光を透過させる反射偏光板を配置するとともに、
この反射偏光板の前側に、前記反射偏光板により反射さ
れた光を内面反射して前記反射偏光板に再び入射させる
透明フィルムを配置し、前記液晶素子の後側に反射手段
を設けたものであるため、前側からの入射光のうち、前
記反射偏光板を透過する偏光成分の光を、この反射偏光
板を透過させて液晶素子に入射するとともに、前記反射
偏光板により反射され、前記透明フィルムにより内面反
射されて前記反射偏光板に再び入射した光のうちの前記
反射偏光板を透過する偏光成分の光を、この反射偏光板
を透過させて前記液晶素子に入射することができ、した
がって、前側からの入射光を有効に利用して明るい画面
を得ることができる。

【０１３８】前記第２の液晶表示装置において、前記反
射偏光板の前側に配置された透明フィルムは、透過光の
偏光状態を変化させる光学特性を有しているのが望まし
く、このようにすることにより、前記反射偏光板により
反射され、前記透明フィルムにより内面反射された光
を、前記反射偏光板を透過する偏光成分をより多く含む
光として前記反射偏光板に再び入射させ、より多くの光
を液晶素子１に入射させることができる。

【０１３９】前記透明フィルムは、透過光の常光と異常
光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相板が
より好ましく、このλ／４位相板を用いることにより、
前記反射偏光板により反射され、前記λ／４位相板によ
り内面反射された光のほとんどを、前記反射偏光板を透
過する偏光成分の光として前記反射偏光板に再び入射さ
せ、前側から入射する外光の利用効率をさらに高くし、
明表示をより明るくするとともに、前側への光漏れをほ
とんど無くし、さらに良好なコントラストを得ることが
できる。

【０１４０】前記λ／４位相板は、その遅相軸を、前記
反射偏光板の透過軸に対してほぼ４５°の角度で交差さ
せて配置するのが好ましく、このようにすることによ
り、前記λ／４位相板を用いたことによる効果を、最も
効果的に発揮させることができる。

【０１４１】この発明の第１および第２のいずれの液晶
表示装置においても、前記液晶素子の前側に配置された
反射偏光板の前面に、この反射偏光板により反射された
光を拡散させる拡散手段を設けるのが好ましく、このよ
うにすることにより、前記第１の液晶表示装置において
は、前記反射偏光板により反射された外光の反射光によ
る画面のギラつきをほとんど無くし、また、前記第２の
液晶表示装置においては、前記反射偏光板により反射さ
れた光を、より多く前記透明フィルムにより内面反射さ
せて前記反射偏光板に再び入射させることができる。

【０１４２】また、前記いずれの液晶表示装置において
も、前記液晶素子とその前側に配置された反射偏光板と
の間に、入射光の互いに直交する２つの偏光成分のう
ち、一方の偏光成分の光を透過させ、他方の偏光成分の
光を吸収する吸収偏光板が、その透過軸を前記反射偏光
板の透過軸とほぼ平行にして配置するのが好ましく、こ
のようにすることにより、前側から入射し、前記反射偏
光板を透過した光を、前記吸収偏光板により偏光度の高
い直線偏光光として液晶素子に入射させ、より良好なコ
ントラストの表示を得ることができる。

【０１４３】さらに、前記いずれの液晶表示装置におい
ても、液晶素子とその前側に配置された反射偏光板との
間と、前記液晶素子とその後側に設けられた反射手段と
の間のうちの少なくとも一方に、透過光を拡散させる拡
散層を設けるのが好ましく、この拡散層を設けることに
より、前記反射手段により反射されて前側に出射する光
を前記拡散層により拡散し、均一な輝度分布の表示を得
ることができるとともに、表示観察者の顔やその背景等
の外景が前記反射手段に映って見える、外景の映り込み
を無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の
分解斜視図。

【図２】前記液晶表示装置に用いた液晶素子の一部分の
拡大断面図。

【図３】前記液晶表示装置に用いた反射偏光板の一部分
のハッチングを省略した拡大断面図。

【図４】この発明の第２の実施例を示す液晶表示装置の
分解斜視図。

【図５】この発明の第３の実施例を示す液晶表示装置の
分解斜視図。

【図６】この発明の第４の実施例を示す液晶表示装置の
分解斜視図。

【図７】この発明の第５の実施例を示す液晶表示装置の
分解斜視図。

【図８】この発明の第６の実施例を示す液晶表示装置の
分解斜視図。

【図９】この発明の第７の実施例を示す液晶表示装置の
分解斜視図。

【符号の説明】

１…液晶素子 ２ａ…前側基板の近傍における液晶分子配向方向 ３ａ…後側基板の近傍における液晶分子配向方向 ３，４…電極 ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ…カラーフィルタ ７，８…配向膜 ９…液晶層 １０…反射偏光板 １２…拡散層 １０ａ…拡散面 １０ｓ…反射軸 １０ｐ…透過軸 １１…吸収偏光板 １１ａ…透過軸 １２…拡散層 １３…補償板（位相板） １４…反射膜（反射手段） １５…吸収偏光板 １５ａ…透過軸 １６…λ／４位相板（透明フィルム） １６ａ…遅相軸 １７…補償板（捩じれ位相板） １８…反射偏光板（反射手段） １８ｓ…反射軸 １８ｐ…透過軸 １９…吸収偏光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 和仁 東京都八王子市石川町2951番地の５ カシ オ計算機株式会社八王子研究所内 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA05 BA07 BB03 BB63 BC22 2H091 FA02Y FA07X FA11X FA14X FA14Z FA31X FA34Z FA41Z FD10 HA10 LA03 LA17

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示の観察側である前側基板とこの前側基
   板に対向する後側基板との内面にそれぞれ電極が設けら
   れるとともに、これらの基板間に、液晶分子が１８０°
   〜２７０°のツイスト角でツイスト配向した液晶層が設
   けられてなる液晶素子と、 前記液晶素子の前側に配置され、入射光の互いに直交す
   る２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を反射
   し、他方の偏光成分の光を透過させる反射偏光板と、 前記液晶素子の後側に設けられた反射手段とを備えたこ
   とを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】表示の観察側である前側基板とこの前側基
   板に対向する後側基板との内面にそれぞれ電極が設けら
   れるとともに、これらの基板間に、液晶分子が１８０°
   〜２７０°のツイスト角でツイスト配向した液晶層が設
   けられてなる液晶素子と、 前記液晶素子の前側に配置され、入射光の互いに直交す
   る２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を反射
   し、他方の偏光成分の光を透過させる反射偏光板と、 前記反射偏光板の前側に配置され、前記反射偏光板によ
   り反射された光を内面反射して前記反射偏光板に再び入
   射させる透明フィルムと、 前記液晶素子の後側に設けられた反射手段とを備えたこ
   とを特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】反射偏光板の前側に配置された透明フィル
   ムは、透過光の偏光状態を変化させる光学特性を有して
   いることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】透明フィルムは、透過光の常光と異常光と
   の間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相板である
   ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】λ／４位相板は、その遅相軸を、液晶素子
   の前側に配置された反射偏光板の透過軸に対してほぼ４
   ５°の角度で交差させて配置されていることを特徴とす
   る請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】液晶素子の前側に配置された反射偏光板の
   前面に、この反射偏光板により反射された光を拡散させ
   る拡散手段が設けられていることを特徴とする請求項１
   または２に記載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】液晶素子とその前側に配置された反射偏光
   板との間に、入射光の互いに直交する２つの偏光成分の
   うち、一方の偏光成分の光を透過させ、他方の偏光成分
   の光を吸収する吸収偏光板が、その透過軸を前記反射偏
   光板の透過軸とほぼ平行にして配置されていることを特
   徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】液晶素子とその前側に配置された反射偏光
   板との間と、前記液晶素子とその後側に設けられた反射
   手段との間のうちの少なくとも一方に、透過光を拡散さ
   せる拡散層が設けられていることを特徴とする請求項１
   または２に記載の液晶表示装置。
9. 【請求項９】液晶素子の後側に設けられた反射手段は、
   反射膜であることを特徴とする請求項１または２に記載
   の液晶表示装置。
10. 【請求項１０】液晶素子と反射膜との間に、入射光の互
    いに直交する２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の
    光を透過させ、他方の偏光成分の光を吸収する吸収偏光
    板が配置されていることを特徴とする請求項９に記載の
    液晶表示装置。
11. 【請求項１１】液晶素子の後側に設けられた反射手段
    は、入射光の互いに直交する２つの偏光成分のうち、一
    方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分の光を透過
    させる反射偏光板であることを特徴とする請求項１また
    は２に記載の液晶表示装置。