JP2000231097A

JP2000231097A - 液晶装置及び電子機器

Info

Publication number: JP2000231097A
Application number: JP11031406A
Authority: JP
Inventors: Osamu Okumura; 治奥村; Toshiharu Matsushima; 寿治松島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-02-09
Filing date: 1999-02-09
Publication date: 2000-08-22
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: JP3760656B2

Abstract

(57)【要約】【課題】明るく消費電力が小さい透過型カラー液晶装置
を提供すること。【解決手段】一定の間隔を保って平行に配置された第１
基板１０３及び第２基板１０５と、前記第１基板と第２
基板に挟持された液晶１０４と、前記第１基板の前記液
晶側に形成された透明電極１１１と、前記第２基板の前
記液晶側に形成された透明電極１１４及びカラーフィル
タ１１２と、前記第１基板の前記液晶側と異なる側に配
置された第１偏光板１０１と、前記第２基板の前記液晶
側と異なる側に配置された第２偏光板１０６と、前記第
２偏光板の前記第２基板側と異なる側に配置された照明
装置１０７と、前記液晶に電圧を印加する手段とを備え
た液晶装置であって、前記カラーフィルタが、所定の円
偏光成分の所定の波長範囲の光を選択的に反射する性質
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶装置、特に透過
型カラー液晶装置の構造に関する。また、この液晶装置
を用いた電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】透過型カラー液晶装置は、パーソナル・
コンピュータやカー・ナビゲーション、小型テレビ等の
表示部に広く利用されている。

【０００３】図１６に、従来の代表的な透過型カラー液
晶装置の構造を示す。図１６において、１６０１は第１
偏光板、１６０２は第１基板、１６０３は液晶、１６０
４は第２基板、１６０５は第２偏光板、１６０６と１６
０７は照明装置であって、１６０６が導光体、１６０７
が光源である。また第１基板の内面に、カラーフィルタ
１６０８、ブラックマスク１６０９、透明電極からなる
走査線１６１０を設け、第２基板の内面に、透明電極か
らなる画素電極１６１１、信号線１６１２、ＭＩＭ素子
１６１３を設ける。ＭＩＭ素子の代わりにＴＦＴ素子を
利用した構造もよく利用されている。こうした従来の透
過型カラー液晶装置の構造ならびに駆動原理について
は、共立出版株式会社発行、ＳＥＭＩスタンダードＦＰ
Ｄテクノロジー部会編「カラーＴＦＴ液晶ディスプレ
イ」（１９９６年初版１刷）に詳しい。

【０００４】透過型カラー液晶装置は、コントラストが
高く、しかも表示色が鮮やかで、ＣＲＴを凌ぐ高画質な
表示を特長としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来の透過型
カラー液晶装置には、透過率が低いという大きな課題が
あった。従来の透過型カラー液晶装置の透過率は、解像
度によっても異なるが、大半は５％前後に過ぎない。こ
のように透過率が低い理由は、偏光板の透過率が約４０
％、カラーフィルタの透過率が約３０％、開口率が約６
０％であって、この３者を掛け合わせるだけで、４０％
×３０％×６０％≒７％まで、透過率が低下するからで
ある。

【０００６】低透過率を補うために明るいバックライト
を利用すると、液晶装置の低消費電力という特長が大き
く損なわれる。それでも、電灯線が利用できる環境にあ
るＯＡ用や車載用に限れば大きな不都合は生じないが、
電源をバッテリーに頼る携帯用途には向かない。そのた
め、従来の携帯機器には、画質に劣る反射型液晶装置が
多く利用されていた。

【０００７】本発明は上記課題を解決するものであり、
明るく消費電力が小さい透過型カラー液晶装置を提供す
ることを目的とする。またこの液晶装置を用いた電子機
器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、以下の通りである。

【０００９】請求項１記載の液晶装置は、一定の間隔を
保って平行に配置された第１基板及び第２基板と、前記
第１基板と第２基板に挟持された液晶と、前記第１基板
の前記液晶側に形成された透明電極と、前記第２基板の
前記液晶側に形成された透明電極及びカラーフィルタ
と、前記第１基板の前記液晶側と異なる側に配置された
第１偏光板と、前記第２基板の前記液晶側と異なる側に
配置された第２偏光板と、前記第２偏光板の前記第２基
板側と異なる側に配置された照明装置と、前記液晶に電
圧を印加する手段とを備えた液晶装置であって、前記カ
ラーフィルタが、所定の円偏光成分の所定の波長範囲の
光を選択的に反射する性質を有することを特徴とする。

【００１０】所定の円偏光成分とは、円偏光の回転方
向、即ち光の電場ベクトルの回転方向が左回りである左
円偏光か、右まわりである右円偏光か、そのいずれかを
指すものである。従って、「所定の円偏光成分の所定の
波長範囲の光を選択的に反射する」とは、例えば「波長
４００ｎｍ〜５８０ｎｍの左円偏光を選択的に反射す
る」といった性質を意味する。この手段によれば、照明
装置を発した光のうち該画素で利用しない色の光が、カ
ラーフィルタで反射されて再利用されるために、明るい
透過表示が可能になる。理想的には、従来約３０％だっ
たカラーフィルタの透過率が１００％になるため、約
３．３倍の透過率改善が期待できる。

【００１１】請求項２記載の液晶装置は、前記カラーフ
ィルタが、ツイスト方向が等しく選択反射波長範囲が異
なる複数のコレステリック液晶高分子層を積層してなる
こと特徴とする。この手段によれば、鮮やかなカラーフ
ィルタを容易に得ることが出来る。他にも、コレステリ
ック液晶層のピッチを膜厚方向に連続的に変化させる方
法によっても、鮮やかなカラーフィルタを得ることが出
来る。

【００１２】請求項３記載の液晶装置は、前記カラーフ
ィルタの液晶側に、前記カラーフィルタが反射する波長
範囲の光を吸収する層を設けたことを特徴とする。この
手段によれば、前記第１基板側から入射する外光による
コントラスト低下を抑制することが出来る。

【００１３】請求項４記載の液晶装置は、前記第２基板
の前記液晶側の画素外領域に、前記カラーフィルタが反
射する円偏光成分と同じ回転方向の円偏光成分を可視光
の広い波長範囲にわたって反射するブラックマスクを設
けたことを特徴とする。この手段によれば、照明装置を
発した光のうち該画素で利用しない光が、ブラックマス
クで反射されて再利用されるために、明るい透過表示が
可能になる。理想的には、従来約６０％だった開口率が
見かけ上１００％になるため、約１．７倍の透過率改善
が期待できる。

【００１４】請求項５記載の液晶装置は、請求項４記載
の液晶装置において、前記ブラックマスクの液晶側に、
白色光を吸収する層を設けたこと特徴とする。この手段
によれば、前記第１基板側から入射する外光によるコン
トラスト低下を抑制することが出来る。

【００１５】請求項６記載の液晶装置は、前記第２偏光
板が、前記カラーフィルタが反射する円偏光成分と同じ
回転方向の円偏光成分の光を透過し、それ以外の光を反
射する反射型円偏光板であること特徴とする。この手段
によれば、照明装置を発した光のうち本来なら利用しな
い偏光成分が、反射型円偏光板で反射されて再利用され
るために、明るい透過表示が可能になる。理想的には、
従来約４０％だった偏光板の透過率が１００％になるた
め、約２．５倍の透過率改善が期待できる。

【００１６】請求項７記載の液晶装置は、前記第２偏光
板が、１枚の吸収型直線偏光板と少なくとも１枚の位相
差板の積層体からなる円偏光板であって、前記照明装置
が発する光を、前記カラーフィルタが反射する円偏光成
分と同じ回転方向の円偏光に変換する機能を有すること
を特徴とする。

【００１７】光を円偏光に変換する方法は多数あるが、
直線偏光板と１／４波長板を用いる方法が最も簡単であ
る。また、特開平５−１００１１４号公報に開示されて
いるように、直線偏光板と１／２波長板と１／４波長板
を積層した広帯域円偏光板を用いても良い。この手段に
よれば、前記第１基板側から入射する外光によるコント
ラスト低下を抑制することが出来る。

【００１８】請求項８記載の液晶装置は、請求項７記載
の液晶装置において、前記吸収型直線偏光板の前記照明
装置側に、前記吸収型直線偏光板と透過軸が一致した反
射型直線偏光板を備えたことを特徴とする。この手段に
よれば、照明装置を発した光のうち本来なら利用しない
偏光成分が、反射型直線偏光板で反射されて再利用され
るために、明るい透過表示が可能になる。理想的には、
従来約４０％だった偏光板の透過率が１００％になるた
め、約２．５倍の透過率改善が期待できる。

【００１９】請求項９記載の液晶装置は、一定の間隔を
保って平行に配置された第１基板及び第２基板と、前記
第１基板と第２基板に挟持された液晶と、前記第１基板
の前記液晶側に形成された透明電極及びカラーフィルタ
と、前記第２基板の前記液晶側に形成された透明電極
と、前記第１基板の前記液晶側と異なる側に配置された
第１偏光板と、前記第２基板の前記液晶側と異なる側に
配置された第２偏光板と、前記第２偏光板の前記第２基
板側と異なる側に配置された照明装置と、前記液晶に電
圧を印加する手段とを備えた液晶装置であって、前記カ
ラーフィルタが、所定の円偏光成分の所定の波長範囲の
光を選択的に反射する性質を有することを特徴とする。
この手段によれば、明るい透過表示が可能になるととも
に、前記第１基板側から入射する外光によるコントラス
ト低下を抑制することも出来る。

【００２０】請求項１０記載の液晶装置は、一定の間隔
を保って平行に配置された第１基板及び第２基板と、前
記第１基板と第２基板に挟持された液晶と、前記第１基
板の前記液晶側に形成された透明電極と、前記第２基板
の前記液晶側に形成された透明電極及びカラーフィルタ
と、前記第１基板の前記液晶側と異なる側に配置された
第１偏光板と、前記第２基板の前記液晶側と異なる側に
配置された第２偏光板と、前記第２偏光板の前記第２基
板側と異なる側に配置された照明装置と、前記液晶に電
圧を印加する手段とを備えた液晶装置であって、前記カ
ラーフィルタが、所定の波長範囲の光を選択的に反射す
る性質を有することを特徴とする。このカラーフィルタ
は偏光機能を有さない選択反射カラーフィルタを意味
し、例えば誘電体多層膜等を利用することが出来る。こ
の手段によれば、照明装置を発した光のうち該画素で利
用しない色の光が、カラーフィルタで反射されて再利用
されるために、明るい透過表示が可能になる。

【００２１】請求項１１記載の電子機器は、請求項１か
ら請求項１０のいずれかに記載の液晶装置を搭載したこ
とを特徴とする。この手段によれば、液晶装置の透過率
が理想的には１００％に達するため、極めて明るく屋外
でも視認可能で、かつ消費電力も小さい電子機器を提供
することが出来る。

【００２２】請求項１２記載の電子機器は、請求項１１
記載の電子機器において、前記液晶装置に入射する外光
を遮る手段を備えたことを特徴とする。この手段によれ
ば、前記第１基板側から入射する外光によるコントラス
ト低下が抑えられるため、コントラストの高い表示装置
を備えた電子機器を提供することが出来る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００２４】（実施例１）図１は本発明の請求項１、
２、４、６記載の発明に係る液晶装置の構造を示す図で
ある。本実施例では、アクティブマトリクス型の液晶装
置を例示して説明するが、同様の構成を単純マトリクス
型の液晶装置に適用することも可能である。

【００２５】図１に基づいて構造を説明する。１０１は
第１偏光板、１０２は位相差板、１０３は第１基板、１
０４は液晶層、１０５は第２基板、１０６は第２偏光
板、１０７と１０８は照明装置であって、１０７が導光
体、１０８が光源である。また第１基板の内面に、信号
線１０９、ＭＩＭ素子１１０、透明電極からなる画素電
極１１１を設け、第２基板の内面に、カラーフィルタ１
１２、ブラックマスク１１３、透明電極からなる走査線
１１４を設ける。ここで第１基板１０３と第２基板１０
５の間を広く離して描いてあるが、これは図を明解にす
るためであって、実際には数μｍから十数μｍの狭いギ
ャップを保って対向している。なお図示した構成要素以
外にも、液晶配向膜や上下ショート防止膜、カラーフィ
ルタのオーバーコート膜、スペーサーボール、シール
剤、アンチグレア膜、液晶ドライバーＩＣ、駆動回路等
の要素が必要な場合があるが、これらは図を煩雑にする
ばかりで、本発明の特徴を説明する上で特に必要が無い
ため、省略した。

【００２６】次に各構成要素について説明する。

【００２７】第１偏光板１０１は、所定の直線偏光成分
を吸収し、それ以外の光を透過する機能を有する吸収型
直線偏光板である。第２偏光板１０６は、所定の円偏光
成分を反射し、それ以外の光を反射する反射型円偏光板
である。実施例１においては、白色光のほぼ全ての右円
偏光成分を反射する反射型円偏光板を採用した。

【００２８】位相差板１０２は、例えばポリカーボネー
ト樹脂の一軸延伸フィルムであるが、ポリカーボネート
樹脂の代わりにポリビニルアルコール樹脂やポリスルフ
ォン樹脂、シクロオレフィン系樹脂、液晶性高分子等を
利用しても良い。

【００２９】第１基板１０３と第２基板１０５には、透
明なガラス基板が適する。ガラス基板の代わりにプラス
チック基板を用いて、軽量かつ割れにくい液晶装置とす
ることも可能である。

【００３０】液晶１０４は０°〜１２０°ねじれたネマ
チック液晶組成物から成る。本実施例においては、２０
°ねじれたフッ素系１２成分ネマチック液晶組成物を利
用した。単純マトリクス型の液晶装置で表示容量が大き
い場合には、２１０°〜２７０°ねじれたネマチック液
晶組成物を用いることが望ましい。ねじれ角は上下ガラ
ス基板における配向処理の方向と、液晶組成物に添加す
るカイラル剤の種類と分量で決定する。

【００３１】照明装置としては、導光板１０７と光源１
０８の組み合わせが最も一般的である。導光板上には拡
散板や集光プリズムを積層してもよい。光源には冷陰極
管やＬＥＤ（発光ダイオード）が利用できる。このよう
な導光体を利用した照明装置の代わりに、面光源である
ＥＬ（エレクトロルミネセント）等を利用してもよい。
導光体を利用する場合にも、面光源を利用する場合に
も、その表面において偏光解消が伴うような強い散乱が
生じることが望ましい。実施例１においては、導光板に
強い拡散板を積層した。

【００３２】第１基板内面に設けた信号線１０９は金属
Ｔａで、画素電極１１１は透明電極ＩＴＯでそれぞれ形
成した。またＭＩＭ素子１１０は絶縁膜Ｔａ２Ｏ５を金
属ＴａとＣｒで挟んだ金属／絶縁膜／金属構造の薄膜ダ
イオードである。

【００３３】第２基板内面に設けた走査線１１４には、
透明電極ＩＴＯを用いて、これをストライプ状に形成し
た。アクティブ素子としてＭＩＭの代わりにＴＦＴを用
いる場合には、走査線を第１基板側に設け、第２基板に
はＩＴＯからなる共通電極を設ける。

【００３４】カラーフィルタ１１２とブラックマスク１
１３は、本発明の重要要素であるから、図２乃至図４を
用いて詳しく説明する。

【００３５】図２は、実施例１で利用したカラーフィル
タとブラックマスクの断面図である。２０１は配向膜、
２０２は透明電極からなる走査線、２０３はオーバーコ
ート膜、２０４は第１カラーフィルタ層、２０５は第２
カラーフィルタ層、２０６は第２基板である。第１カラ
ーフィルタ層には、赤色左円偏光を選択的に反射する層
（以下「Ｒ層」と呼ぶ）と緑色左円偏光を選択的に反射
する層（以下「Ｇ層」と呼ぶ）を設けた。一方の第２カ
ラーフィルタ層には、Ｇ層と青色左円偏光を選択的に反
射する層（以下「Ｂ層」と呼ぶ）を設けた。

【００３６】このように構成すると、Ｒ層とＢ層が重な
った領域を透過する光２１１は、緑色左円偏光と白色右
円偏光だけを含む。ところが白色右円偏光は、あらかじ
め第２偏光板によってカットされているから、光２１１
は緑色左円偏光である。同様にして、Ｒ層とＧ層が重な
った領域を通過する光２１２は青色左円偏光であり、Ｇ
層とＢ層が重なった領域を通過する光２１３は赤色左円
偏光である。このようにして３原色円偏光カラーフィル
タが得られた。

【００３７】一方、ドット外に設けたＲ層とＧ層が重な
った領域を通過する光２１４は青色左円偏光であり、青
色光に対する人間の視感度が低いことから、この領域は
ブラックマスクとして機能する。より高コントラストか
つ明るい表示を得るためには、さらにＢ層を重ねれば良
い。

【００３８】カラーフィルタは、例えば次のようにして
製造することができる。まず第２基板上にポリイミドを
薄く塗布し、その表面を一方向にラビングする。次にポ
リシロキサン系のコレステリック液晶モノマーと光重合
開始剤を混合した液を、ポリイミド上に塗布する。厚み
はおよそ２〜５μｍが適当である。このコレステリック
液晶モノマーは、２５℃で青、３５℃で緑、５０℃で赤
の左円偏光を選択的に反射する性質を有する。そこで、
前記コレステリック液晶モノマー層を２５℃に保ち、必
要な部分をマスクＵＶ露光して、Ｂ層を得る。続いて３
５℃に保ち、ＵＶ露光してＧ層を得る。これで第２カラ
ーフィルタ層２０５が出来上がった。第１カラーフィル
タ層２０４も同様にして、ラビング処理、コレステリッ
ク液晶モノマー層形成の後、３５℃でマスクＵＶ露光し
てＧ層を、５０℃でＵＶ露光してＲ層を得て、形成す
る。最後に表面の平坦化と保護のために、アクリル系透
明樹脂を塗布、焼成してオーバーコート膜２０３を形成
すれば、カラーフィルタの出来上がりである。

【００３９】図３は、実施例１で利用したカラーフィル
タを反射する光の分光特性を示す図であり、横軸が光の
波長、縦軸が左円偏光の反射率を示す。３０１の実線は
Ｒ層とＢ層が重なった領域を反射する左円偏光の分光特
性、３０２の点線はＲ層とＧ層が重なった領域を反射す
る左円偏光の分光特性、３０３の破線はＧ層とＢ層が重
なった領域を反射する左円偏光の分光特性である。

【００４０】図４は、実施例１で利用したカラーフィル
タを透過する光の分光特性を示す図であり、横軸が光の
波長、縦軸が左円偏光あるいは右円偏光の透過率を示
す。４０１の実線はＲ層とＢ層が重なった領域を透過す
る左円偏光の分光特性、４０２の点線はＲ層とＧ層が重
なった領域を透過する左円偏光の分光特性、４０３の破
線はＧ層とＢ層が重なった領域を透過する左円偏光の分
光特性である。また４０４の細線は上記いずれかの領域
を透過する右円偏光の分光特性である。

【００４１】次に図５に基づいて、実施例１の液晶装置
のセル条件を説明する。図５において、積層された４枚
の長方形は、上から順に第１偏光板、位相差板、液晶セ
ル、第２偏光板の各層を示し、各長方形上に描いた矢印
によって軸方向を示した。

【００４２】第１偏光板の吸収軸方向５０１は、パネル
長手方向に対して左１１０度である。位相差板の遅延軸
方向５０２は、パネル長手方向に対して左３５度であ
り、そのリターデーションは２００ｎｍである。液晶セ
ルの第１基板のラビング方向５０３は、パネル長手方向
に対して左８０度である。液晶セルの第２基板のラビン
グ方向５０４は、パネル長手方向に対して右８０度であ
る。液晶は、第１基板から第２基板に向かって左周りに
２０度ツイストしている。また液晶の複屈折Δｎとセル
ギャップｄの積は０．４０μｍである。第２偏光板は反
射型円偏光板であり、白色光の右円偏光成分５０５を選
択的に反射する。

【００４３】次に図６に基づいて、実施例１の液晶装置
の表示原理を説明する。６０１は第１偏光板、６０２は
位相差板、６０３は第１基板、６０４はカラーフィル
タ、６０５はブラックマスク、６０６は第２基板、６０
７は第２偏光板、６０８は照明装置である。

【００４４】照明装置を発した光６０９のうち、左円偏
光成分は第２偏光板を透過し、右円偏光成分は反射され
る。反射された右円偏光成分６１０は照明装置表面で散
乱されて、再びその左円偏光成分は第２偏光板を透過
し、右円偏光成分は反射される。これを繰り返すことに
よって、大部分の光が左円偏光に変換され、第２偏光板
を透過する。即ち、従来約４０％だった偏光板の透過率
が、理想的には１００％になると期待できる。

【００４５】第２偏光板を透過した左円偏光は、カラー
フィルタ６０４あるいはブラックマスク６０５に入射す
る。

【００４６】ブラックマスクに入射した左円偏光は、そ
の大部分が反射される。金属鏡面を用いる従来のブラッ
クマスクでは、左円偏光が反射されて右円偏光に変換さ
れるが、本実施例のように円偏光反射板をブラックマス
クに用いると、左円偏光を左円偏光のままで反射する。
反射された左円偏光６１２は、右円偏光反射板である第
２偏光板を素通りし、照明装置表面で散乱される。こう
してブラックマスクと照明装置の間を何度か往復するこ
とによって、結局はブラックマスクの無い領域、即ちカ
ラーフィルタ領域に入射する。即ち、従来約６０％だっ
た開口率が、見かけ上１００％になると期待できる。

【００４７】カラーフィルタに入射した左円偏光、例え
ば青色カラーフィルタ（前記Ｇ層とＲ層の重なった領
域）に入射した左円偏光は、青色左円偏光６１３のみ透
過し、緑色左円偏光と赤色左円偏光６１１は左円偏光の
ままで反射される。反射された緑色左円偏光と赤色左円
偏光は、右円偏光反射板である第２偏光板を素通りし、
照明装置表面で散乱される。こうしてカラーフィルタと
照明装置の間を何度か往復することによって、結局は緑
色カラーフィルタあるいは赤色カラーフィルタに入射す
る。初めから緑色カラーフィルタや赤色カラーフィルタ
に入射した光も同様であるから、従来約３０％だったカ
ラーフィルタの透過率が、理想的には１００％になると
期待できる。

【００４８】以上、本実施例の構成によれば、原理的に
全ての光を無駄なく利用できることを説明した。

【００４９】上述した本実施例の構成で製作した透過型
カラー液晶装置は、透過率が約５５％であった。理想透
過率である１００％は達成できなかったが、これはカラ
ーフィルタ分光特性の理想特性からのずれや、各構成要
素の光吸収、側方からの光漏れ等が原因である。しかし
ながら従来の透過型カラー液晶装置の約１０倍という透
過率は、十分に高い特性である。

【００５０】一方、本実施例の液晶装置にも、一つ重要
な問題がある。それは外光による表示特性の悪化であ
る。

【００５１】図６において、例えば青色カラーフィルタ
に入射した外光６１４は、緑色左円偏光と赤色左円偏光
が反射され、青色左円偏光と白色右円偏光が透過する。
反射した光６１５は、表示に寄与する光６１３と同じ左
円偏光であるが、色が補色の緑色＋赤色である。従って
表示色の彩度が低下する。また透過した光のうち右円偏
光は、第２偏光板で反射され、左円偏光反射板であるカ
ラーフィルタ６０４あるいはブラックマスク６０５を素
通りする。この光は表示に寄与する光６１３と反対の右
円偏光であるため反転表示となり、表示コントラストが
低下する。赤色カラーフィルタや緑色カラーフィルタに
入射した外光も、同様に表示色の彩度やコントラストを
低下させる。またブラックマスク６０５に入射した外光
６１７も、左円偏光が反射され、右円偏光が透過するた
め、表示色の彩度とコントラストを低下させる。

【００５２】このように外光は全て表示を悪化させる方
向に働くため、本実施例の液晶装置は、例えばプロジェ
クターやビューファインダー、ヘッドマウントディスプ
レイのように、外光を極力排除した構成で用いることが
好ましい。外光の強い環境下で用いる場合には、次に紹
介する液晶装置が適している。

【００５３】（実施例２）図７は本発明の請求項３、
５、７、８記載の発明に係る液晶装置の構造を示す図で
ある。本実施例では、アクティブマトリクス型の液晶装
置を例示して説明するが、同様の構成を単純マトリクス
型の液晶装置に適用することも可能である。

【００５４】図７に基づいて構造を説明する。７０１は
第１偏光板、７０２は第１位相差板、７０３は第２位相
差板、７０４は第１基板、７０５は液晶層、７０６は第
２基板、７０７は第３位相差板、７０８は第２偏光板、
７０９は第３偏光板、７１０と７１１は照明装置であっ
て、７１０が導光体、７１１が光源である。また第１基
板の内面に、信号線７１２、ＭＩＭ素子７１３、透明電
極からなる画素電極７１４を設け、第２基板の内面に、
カラーフィルタ７１５、ブラックマスク７１６、補助カ
ラーフィルタ７１７、補助ブラックマスク７１８、透明
電極からなる走査線７１９を設ける。ここで第１基板７
０４と第２基板７０５の間を広く離して描いてあるが、
これは図を明解にするためであって、実際には数μｍか
ら十数μｍの狭いギャップを保って対向している。なお
図示した構成要素以外にも、液晶配向膜や上下ショート
防止膜、カラーフィルタのオーバーコート膜、スペーサ
ーボール、シール剤、アンチグレア膜、液晶ドライバー
ＩＣ、駆動回路等の要素が必要な場合があるが、これら
は図を煩雑にするばかりで、本発明の特徴を説明する上
で特に必要が無いため、省略した。

【００５５】次に各構成要素について説明する。

【００５６】第１偏光板７０１と第２偏光板７０８は、
所定の直線偏光成分を吸収し、それ以外の光を透過する
機能を有する吸収型直線偏光板である。第３偏光板７０
９は、所定の直線偏光成分を反射し、それ以外の光を反
射する反射型直線偏光板である。反射型直線偏光板とし
ては、複屈折性の誘電体多層膜が利用できる。複屈折性
の誘電体多層膜の詳細については、国際公開された国際
出願（国際公開の番号：ＷＯ９７／０１７８８）や、特
表平９−５０６９８５号公報等に開示されている。また
このような反射型偏光板は３Ｍ社からＤ−ＢＥＦ（商品
名）として発売されており、一般に入手可能である。

【００５７】位相差板７０２、７０３、７０７は、例え
ばポリカーボネート樹脂の一軸延伸フィルムである。位
相差板７０７は１／４波長板であって、第２偏光板７０
８とともに直線偏光を左円偏光に変換する円偏光板とし
て機能する。また、特開平５−１００１１４号公報に開
示されているように、位相差板７０７を１／２波長板と
１／４波長板を積層して用いることも出来る。この積層
構造の方が、より広い波長範囲で円偏光板として機能す
る。

【００５８】基板や液晶、照明装置、信号線、ＭＩＭ素
子、画素電極、走査線には、実施例１と同様の材料を利
用した。

【００５９】カラーフィルタとブラックマスクは、本発
明の重要要素であるから、図８と図９を用いて詳しく説
明する。

【００６０】図８は、実施例２で利用したカラーフィル
タとブラックマスクの断面図である。８０１は配向膜、
８０２は透明電極からなる走査線、８０３はオーバーコ
ート膜、８０４は補助カラーフィルタ層、８０５は第１
カラーフィルタ層、８０６は第２カラーフィルタ層、８
０７は第２基板である。第１カラーフィルタ層には、赤
色左円偏光を選択的に反射する層（以下「Ｒ層」と呼
ぶ）と、緑色左円偏光を選択的に反射する層（以下「Ｇ
層」と呼ぶ）を設けた。一方の第２カラーフィルタ層に
は、Ｇ層と青色左円偏光を選択的に反射する層（以下
「Ｂ層」と呼ぶ）を設けた。また補助カラーフィルタ層
には、各々対応する領域の第１カラーフィルタ層と第２
カラーフィルタ層で反射する波長範囲の光を吸収する層
を設けた。補助カラーフィルタには、従来の透過型カラ
ー液晶装置に用いられるような顔料分散タイプのカラー
フィルタが利用できる。

【００６１】このように構成すると、Ｒ層とＢ層が重な
った領域には、赤と青を吸収する緑色の補助カラーフィ
ルタが設けられるから、この領域を通過する光８１１
は、緑色光だけである。照明装置の光は、あらかじめ第
２偏光板と第３位相差板によって左円偏光に変換されて
いるから、光８１１は緑色左円偏光である。同様にし
て、Ｒ層とＧ層が重なった領域には青色の補助カラーフ
ィルタが設けらるから、これを通過する光８１２は青色
左円偏光である。また、Ｇ層とＢ層が重なった領域には
赤色の補助カラーフィルタが設けられるから、これを通
過する光８１３は赤色左円偏光である。このようにして
３原色円偏光カラーフィルタが得られた。

【００６２】一方、ドット外に設けたＲ層とＧ層が重な
った領域には、赤と緑を吸収する青色の補助カラーフィ
ルタが設けられるから、これを通過する光８１４は青色
左円偏光であり、青色光に対する人間の視感度が低いこ
とから、この領域はブラックマスクとして機能する。よ
り高いコントラストを得るためには、白色光を吸収する
黒色の補助カラーフィルタを用いれば良い。黒色の補助
カラーフィルタは、青色の補助カラーフィルタと赤色の
補助カラーフィルタを積層することによっても得られ
る。

【００６３】カラーフィルタ７１５の反射光と透過光の
分光特性は、それぞれ図３と図４に示した実施例１で利
用したカラーフィルタの特性と同様である。

【００６４】図９は、実施例２で利用した補助カラーフ
ィルタ８０４を透過する光の分光特性を示す図であり、
横軸が光の波長、縦軸が光の透過率を示す。９０１はＲ
層とＢ層が重なった領域に設けられた緑色補助カラーフ
ィルタを透過する光の分光特性、９０２はＲ層とＧ層が
重なった領域に設けられた青色補助カラーフィルタを透
過する光の分光特性、９０３はＧ層とＢ層が重なった領
域に設けられた赤色補助カラーフィルタの分光特性であ
る。９０１、９０２、９０３は、それぞれ対応するカラ
ーフィルタの反射光、即ち図３の３０１、３０２、３０
３の大部分を吸収するように設計されている。

【００６５】次に図１０に基づいて、実施例２の液晶装
置のセル条件を説明する。図１０において、積層された
５枚の長方形は、上から順に第１偏光板、第１位相差板
と第２位相差板、液晶セル、第３位相差板、第２偏光板
と第３偏光板の各層を示し、各長方形上に描いた矢印に
よって軸方向を示した。

【００６６】第１偏光板の吸収軸方向１００１は、パネ
ル長手方向に対して左１１６度である。第１位相差板の
遅延軸方向１００２は、パネル長手方向に対して左５６
度であり、そのリターデーションは１４０ｎｍである。
第２位相差板の遅延軸方向１００３は、パネル長手方向
に対して左１２度であり、そのリターデーションは１６
０ｎｍである。液晶セルの第１基板のラビング方向１０
０４は、パネル長手方向に対して左８０度である。液晶
セルの第２基板のラビング方向１００５は、パネル長手
方向に対して右８０度である。液晶は、第１基板から第
２基板に向かって左周りに２０度ツイストしている。ま
た液晶の複屈折Δｎとセルギャップｄの積は０．４８μ
ｍである。第３位相差板の遅延軸方向１００６は、パネ
ル長手方向に対して左２５度であり、そのリターデーシ
ョンは１４０ｎｍである。第２偏光板の吸収軸方向１０
０７は、パネル長手方向に対して左７０度である。第３
偏光板は反射型直線偏光板であり、その反射軸方向１０
０８は、パネル長手方向に対して左７０度、即ち１００
７と平行である。

【００６７】次に図１１に基づいて、実施例２の液晶装
置の表示原理を説明する。１１０１は第１偏光板、１１
０２は第１位相差板、１１０３は第２位相差板、１１０
４は第１基板、１１０５は補助カラーフィルタ、１１０
６はカラーフィルタ、１１０７は補助ブラックマスク、
１１０８はブラックマスク、１１０９は第２基板、１１
１０は第３位相差板、１１１１は第２偏光板、１１１２
は第３偏光板、１１１３は照明装置である。

【００６８】照明装置を発した光１１１４のうち、第３
偏光板の反射軸と直交する直線偏光成分はこれを透過
し、平行な直線偏光成分は反射される。反射された直線
偏光成分１１１５は照明装置表面で散乱され、再び第３
偏光板の反射軸と直交する直線偏光成分がこれを透過
し、平行な直線偏光成分が反射される。これを繰り返す
ことによって、大部分の光が第３偏光板の透過軸方向に
振動する直線偏光に変換される。第２偏光板の吸収軸は
第３偏光板の反射軸と平行であって、両者の透過軸が一
致しているから、この直線偏光はそのまま第２偏光板を
透過する。従って、従来約４０％だった偏光板の透過率
が、理想的には１００％になると期待できる。

【００６９】第２偏光板を透過した直線偏光は、第３位
相差板によって左円偏光に変換され、カラーフィルタあ
るいはブラックマスクに入射する。

【００７０】ブラックマスクに入射した左円偏光は、そ
の大部分が反射される。金属鏡面を用いる従来のブラッ
クマスクでは、左円偏光が反射されて右円偏光に変換さ
れるが、本実施例のように円偏光反射板をブラックマス
クに用いると、左円偏光を左円偏光のままで反射する。
反射された左円偏光１１１７は、第３位相差板によって
再び元の直線偏光に戻され、第２偏光板と第３偏光板を
素通りし、照明装置表面で散乱される。こうしてブラッ
クマスクと照明装置の間を何度か往復することによっ
て、結局はブラックマスクの無い領域、即ちカラーフィ
ルタ領域に入射する。即ち、従来約６０％だった開口率
が、見かけ上１００％になると期待できる。

【００７１】カラーフィルタに入射した左円偏光、例え
ば青色カラーフィルタ（前記Ｇ層とＲ層の重なった領
域）に入射した左円偏光は、青色左円偏光１１１８のみ
透過し、緑色左円偏光と赤色左円偏光１１１６は左円偏
光のままで反射される。反射された緑色左円偏光と赤色
左円偏光は、第３位相差板によって再び元の直線偏光に
戻され、第２偏光板と第３偏光板を素通りし、照明装置
表面で散乱される。こうしてカラーフィルタと照明装置
の間を何度か往復することによって、結局は緑色カラー
フィルタあるいは赤色カラーフィルタに入射する。初め
から緑色カラーフィルタや赤色カラーフィルタに入射し
た光も同様であるから、従来約３０％だったカラーフィ
ルタの透過率が、理想的には１００％になると期待でき
る。

【００７２】以上、本実施例の構成によれば、原理的に
全ての光を無駄なく利用できることを説明した。

【００７３】一方、実施例１の液晶装置の問題として指
摘した外光の悪影響に関しても、本実施例の液晶装置で
は十分な対策が為されている。

【００７４】図１１において、例えば青色カラーフィル
タに入射した外光１１１９は、あらかじめ補助カラーフ
ィルタによって緑色光と赤色光が吸収されているため、
カラーフィルタによる不要な反射が生じない。カラーフ
ィルタを透過した青色光は、その一部が第２偏光板６０
７で吸収されるが、残りは照明装置で散乱され、本来の
表示に寄与する。赤色カラーフィルタや緑色カラーフィ
ルタに入射した外光も、不要な反射を生じることなく、
その一部が表示に寄与する。またブラックマスクに入射
する外光１１２０も、あらかじめ補助ブラックマスクに
よって大部分が吸収されるため、コントラストを低下さ
せる不要な反射が生じない。

【００７５】このように補助カラーフィルタと補助ブラ
ックマスクと第２偏光板によって、不要な反射が除去さ
れるため、外光の強い環境下であっても高コントラスト
の表示が維持できる。もちろん補助カラーフィルタ、補
助ブラックマスク、第２偏光板は、それぞれ単独で採用
しても、それ相応の効果がある。効果的には補助カラー
フィルタが最も大きいが、適用の容易さという面では第
２偏光板に軍配が上がる。

【００７６】上述した本実施例の構成で製作した透過型
カラー液晶装置は、透過率が約４５％であった。実施例
１の液晶装置よりも若干暗めではあるが、これは主に補
助カラーフィルタを設けたことに原因がある。それでも
従来の透過型カラー液晶装置の約８倍という高透過率で
ある。また本実施例の液晶装置は、外光の反射を極力取
り除いたため、ＯＡ用やＦＡ用のモニターはもとより、
カー・ナビゲーションやカムコーダーのような外光の強
い環境下で用いる用途にも適している。

【００７７】（実施例３）本実施例は、実施例１で紹介
した液晶装置を単純マトリクス型液晶装置に応用する方
法である。図１２は本発明の請求項１、２、４、６記載
の発明に係る液晶装置の構造を示す図である。

【００７８】図１２に基づいて構造を説明する。１２０
１は第１偏光板、１２０２は第１位相差板、１２０３は
第２位相差板、１２０４は第１基板、１２０５は液晶
層、１２０６は第２基板、１２０７は第２偏光板、１２
０８と１２０９は照明装置であって、１２０８が導光
体、１２０９が光源である。また第１基板の内面に、透
明電極からなる信号線１２１０を設け、第２基板の内面
に、カラーフィルタ１２１１、ブラックマスク１２１
２、透明電極からなる走査線１２１３を設ける。

【００７９】次に各構成要素について説明する。

【００８０】第１偏光板１２０１は吸収型直線偏光板、
第２偏光板１２０７は反射型円偏光板であり、実施例１
と同様の材料を利用した。位相差板や基板、照明装置、
信号線、ＭＩＭ素子、画素電極、走査線にも、実施例１
と同様の材料を利用した。液晶１２０５は２１０°〜２
７０°ねじれたネマチック液晶組成物から成る。本実施
例においては、特に２４０°ねじれたシアノ系１５成分
ネマチック液晶組成物を利用した。ねじれ角は上下ガラ
ス基板における配向処理の方向と、液晶組成物に添加す
るカイラル剤の種類と分量で決定する。第１基板内面に
設けた信号線１２１０と、第２基板内面に設けた走査線
１２１３は、いずれも透明電極ＩＴＯをストライプ状に
形成したものである。カラーフィルタ１２１１とブラッ
クマスク１２１２は、いずれも実施例１と同様のものを
利用したが、表示特性のセル厚依存性が大きいＳＴＮモ
ードであるから、カラーフィルタ表面に平坦化のための
オーバーコート膜が必須である。

【００８１】以上、本実施例の構成によれば、実施例１
同様、原理的に全ての光を無駄なく利用することができ
る。試作した透過型カラー液晶装置の透過率は、元々高
開口率であることもあって約６０％と高かった。

【００８２】また本実施例の液晶装置においても外光に
よる表示特性の悪化という問題が生じるが、これは実施
例２で説明した方法によって解決することが可能であ
る。

【００８３】（実施例４）本実施例は、外光による表示
特性の悪化を解決するもう一つの方法である。図１３は
本発明の請求項９記載の発明に係る液晶装置の構造を示
す図である。

【００８４】図１３に基づいて構造を説明する。１３０
１は第１偏光板、１３０２は第１位相差板、１３０３は
第２位相差板、１３０４は第１基板、１３０５は液晶
層、１３０６は第２基板、１３０７は第３位相差板、１
３０８は第２偏光板、１３０９は第３偏光板、１３１０
と１３１１は照明装置であって、１３１０が導光体、１
３１１が光源である。また第１基板の内面に、カラーフ
ィルタ１３１２、ブラックマスク１３１３、透明電極か
らなる走査線１３１４を設け、第２基板の内面に、信号
線１３１６、ＭＩＭ素子１３１７、透明電極からなる画
素電極１３１５を設ける。

【００８５】次に各構成要素について説明する。

【００８６】第１偏光板１３０１と第２偏光板１３０８
は、所定の直線偏光成分を吸収し、それ以外の光を透過
する機能を有する吸収型直線偏光板である。第３偏光板
１３０９は、所定の直線偏光成分を反射し、それ以外の
光を反射する反射型直線偏光板である。

【００８７】位相差板１３０２、１３０３、１３０７
は、例えばポリカーボネート樹脂の一軸延伸フィルムで
ある。位相差板１３０２は１／２波長板、位相差板１３
０３は１／４波長板であり、第１偏光板１３０１ととも
に直線偏光を右円偏光に変換する広帯域λ／４板として
機能する。位相差板１３０７は１／４波長板であって、
偏光板１３０８とともに直線偏光を左円偏光に変換する
円偏光板として機能する。

【００８８】基板や液晶、照明装置、信号線、ＭＩＭ素
子、画素電極、走査線には、実施例１と同様の材料を利
用した。カラーフィルタとブラックマスクも、実施例１
と同様に左円偏光を選択的に反射するように形成する。

【００８９】以上のように構成することによって、外光
は第１偏光板と第１位相差板によって右偏光に変換さ
れ、カラーフィルタとブラックマスクを素通りし、その
一部が第２偏光板で吸収されるが、残りの光は照明装置
で散乱されて本来の表示に寄与する。従って、外光の強
い環境下であっても、高コントラストの表示が維持でき
る。

【００９０】以上、本実施例の構成によれば、照明装置
の光の大部分を利用することができる上、外光による表
示の悪化もない。また実施例２のように補助カラーフィ
ルタを設けなくとも済むために、約４８％という高透過
率が得られた。

【００９１】（実施例５）本実施例は、原理的に全ての
光を無駄なく利用できるもう一つの方法である。図１４
は本発明の請求項１０記載の発明に係る液晶装置の構造
を示す図である。

【００９２】図１４に基づいて構造を説明する。１４０
１は第１偏光板、１４０２は第１位相差板、１４０３は
第２位相差板、１４０４は第１基板、１４０５は液晶
層、１４０６は第２基板、１４０７は第２偏光板、１４
０８は第３偏光板、１４０９と１４１０は照明装置であ
って、１４０９が導光体、１４１０が光源である。また
第１基板の内面に、信号線１４１１、ＭＩＭ素子１４１
２、透明電極からなる画素電極１４１３を設け、第２基
板の内面に、カラーフィルタ１４１４、ブラックマスク
１４１５、補助カラーフィルタ１４１６、補助ブラック
マスク１４１７、透明電極からなる走査線１４１８を設
ける。

【００９３】次に各構成要素について説明する。

【００９４】第１偏光板１４０１と第２偏光板１４０７
は、所定の直線偏光成分を吸収し、それ以外の光を透過
する機能を有する吸収型直線偏光板である。第３偏光板
１４０８は、所定の直線偏光成分を反射し、それ以外の
光を反射する反射型直線偏光板である。第２偏光板の吸
収軸は、第３偏光板の反射軸と平行に配置される。

【００９５】位相差板や基板、液晶、照明装置、信号
線、ＭＩＭ素子、画素電極、走査線には、実施例１と同
様の材料を利用した。

【００９６】カラーフィルタは誘電体多層膜からなる。
例えば青色カラーフィルタは、赤色光と緑色光をその偏
光状態に関わりなく選択的に反射する。ブラックマスク
は誘電体多層膜あるいは金属薄膜からなるミラーであ
る。補助カラーフィルタは、実施例２と同様に、対応す
るカラーフィルタが反射する波長範囲の光を吸収するフ
ィルタである。また補助ブラックマスクは、殆どの可視
光を吸収する黒色のブラックマスクである。

【００９７】以上のように構成することによって、全て
の光を無駄なく利用することができる。簡単に原理を説
明する。

【００９８】照明装置を発した光のうち、第３偏光板の
反射軸と直交する直線偏光成分はこれを透過し、平行な
直線偏光成分は反射される。反射された直線偏光成分は
照明装置表面で散乱され、再び第３偏光板の反射軸と直
交する直線偏光成分がこれを透過し、平行な直線偏光成
分が反射される。これを繰り返すことによって、大部分
の光が第３偏光板の透過軸方向に振動する直線偏光に変
換される。第２偏光板の吸収軸は第３偏光板の反射軸と
平行であり、両者の透過軸が一致しているから、この直
線偏光はそのまま第２偏光板を透過する。従って、従来
約４０％だった偏光板の透過率が、理想的には１００％
になると期待できる。

【００９９】第２偏光板を透過した直線偏光は、カラー
フィルタあるいはブラックマスクに入射する。

【０１００】ブラックマスクに入射した直線偏光は、そ
の大部分が反射される。反射された直線偏光は、第２偏
光板と第３偏光板を素通りし、照明装置表面で散乱され
る。こうしてブラックマスクと照明装置の間を何度か往
復することによって、結局はブラックマスクの無い領
域、即ちカラーフィルタ領域に入射する。即ち、従来約
６０％だった開口率が、見かけ上１００％になると期待
できる。

【０１０１】カラーフィルタに入射した直線偏光、例え
ば青色カラーフィルタに入射した直線偏光は、青色直線
偏光のみ透過し、緑色直線偏光と赤色直線偏光は反射さ
れる。反射された緑色直線偏光と赤色直線偏光は、第２
偏光板と第３偏光板を素通りし、照明装置表面で散乱さ
れる。こうしてカラーフィルタと照明装置の間を何度か
往復することによって、結局は緑色カラーフィルタある
いは赤色カラーフィルタに入射する。初めから緑色カラ
ーフィルタや赤色カラーフィルタに入射した光も同様で
あるから、従来約３０％だったカラーフィルタの透過率
が、理想的には１００％になると期待できる。

【０１０２】以上、本実施例の構成によれば、原理的に
全ての光を無駄なく利用できることを説明した。

【０１０３】一方、外光の悪影響の問題に関しても、本
実施例の液晶装置では十分な対策が為されている。例え
ば青色カラーフィルタに入射した外光は、カラーフィル
タに達する以前に補助カラーフィルタによって緑色光と
赤色光が吸収されているため、カラーフィルタによる不
要な反射が生じない。カラーフィルタを透過した青色光
は、その一部が第２偏光板で吸収されるが、残りは照明
装置で散乱され、本来の表示に寄与する。赤色カラーフ
ィルタや緑色カラーフィルタに入射した外光も、不要な
反射を生じることなく、その一部が表示に寄与する。ま
たブラックマスクに入射する外光も、ブラックマスクに
達する以前に補助ブラックマスクによって吸収されるた
め、コントラストを低下させる不要な反射が生じない。

【０１０４】以上、本実施例の構成によれば、原理的に
全ての光を無駄なく利用することができる上、外光によ
る表示の悪化もない。試作した透過型カラー液晶装置の
透過率は、約５８％であった。

【０１０５】（実施例６）本発明の請求項１１記載の電
子機器の例を示す。

【０１０６】図１５（ａ）は携帯情報機器であり、本体
１５０１の上側に表示部１５０２、下側に入力部１５０
３が設けられる。従来このような携帯情報機器には、反
射型モノクロ液晶装置を利用することが多かった。透過
型カラー液晶装置は、常時バックライトを利用するため
消費電力が大きく、連続使用時間が短いからである。こ
のような場合にも本発明のように透過率が高い透過型カ
ラー液晶装置を利用すると、小さな消費電力でカラーの
表示が可能であるため、バッテリー持ちが良く見やすい
携帯情報機器が得られる。

【０１０７】（実施例７）本発明の請求項１２記載の電
子機器の例を示す。

【０１０８】図１５（ｂ）はデジタル・スチル・カメラ
であり、本体１５０４の後方に表示部１５０５、前方に
レンズが設けられる。また表示部の周囲には外光を遮る
ためのフード１５０６を設ける。従来からこのようなデ
ジタル・スチル・カメラには、透過型カラー液晶装置が
利用されていた。しかしながら、バッテリー寿命の関係
でバックライトが暗く、明るい屋外では見づらいと不評
であった。このような場合にも本発明のように透過率が
高い透過型カラー液晶装置を利用すれば、直射日光の下
でも見える明るい透過型カラー表示が得られる。また表
示部の周囲にフードを設けて外光を遮ぎったため、実施
例１や実施例３のように外光によって表示が損なわれる
ような液晶装置を利用することもできる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、明
るく消費電力が小さい透過型カラー液晶装置を提供する
ことができる。またこの液晶装置を用いた携帯用途に適
した電子機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における液晶装置の構造を示
す図である。

【図２】本発明の実施例１における液晶装置で利用した
カラーフィルタとブラックマスクの断面図である。

【図３】本発明の実施例１における液晶装置で利用した
カラーフィルタを反射する光の分光特性を示す図であ
る。

【図４】本発明の実施例１における液晶装置で利用した
カラーフィルタを透過する光の分光特性を示す図であ
る。

【図５】本発明の実施例１における液晶装置のセル条件
を示す図である。

【図６】本発明の実施例１における液晶装置の原理を説
明する図である。

【図７】本発明の実施例２における液晶装置の構造を示
す図である。

【図８】本発明の実施例２における液晶装置で利用した
カラーフィルタとブラックマスクの断面図である。

【図９】本発明の実施例２における液晶装置で利用した
補助カラーフィルタを透過する光の分光特性を示す図で
ある。

【図１０】本発明の実施例２における液晶装置のセル条
件を示す図である。

【図１１】本発明の実施例２における液晶装置の原理を
説明する図である。

【図１２】本発明の実施例３における液晶装置の構造を
示す図である。

【図１３】本発明の実施例４における液晶装置の構造を
示す図である。

【図１４】本発明の実施例５における液晶装置の構造を
示す図である。

【図１５】本発明の実施例６および実施例７における電
子機器の、外観を示す図である。（ａ）携帯情報機器、
（ｂ）デジタル・スチル・カメラ

【図１６】従来の代表的な透過型カラー液晶装置の構造
を示す図である。

【符号の説明】

１０１第１偏光板１０２位相差板１０３第１基板１０４液晶層１０５第２基板１０６第２偏光板（円偏光選択反射タイプ）１０７照明装置の導光体１０８照明装置の光源１０９信号線１１０ＭＩＭ素子１１１透明電極からなる画素電極１１２カラーフィルタ（円偏光選択反射タイプ）１１３ブラックマスク（円偏光選択反射タイプ）１１４透明電極からなる走査線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA14Z FA21Z FA32Z FA35Y FA42Z FA44Z FA45Z FB02 FC08 FC12 FC23 FD08 FD10 GA13 GA16 HA10 JA01 KA02 KA03 KA10 LA03 LA17 MA02 MA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定の間隔を保って平行に配置された第１
基板及び第２基板と、前記第１基板と第２基板に挟持さ
れた液晶と、前記第１基板の前記液晶側に形成された透
明電極と、前記第２基板の前記液晶側に形成された透明
電極及びカラーフィルタと、前記第１基板の前記液晶側
と異なる側に配置された第１偏光板と、前記第２基板の
前記液晶側と異なる側に配置された第２偏光板と、前記
第２偏光板の前記第２基板側と異なる側に配置された照
明装置と、前記液晶に電圧を印加する手段とを備えた液
晶装置であって、前記カラーフィルタが、所定の円偏光成分の所定の波長
範囲の光を選択的に反射する性質を有することを特徴と
する液晶装置。
【請求項２】前記カラーフィルタが、ツイスト方向が等
しく選択反射波長範囲が異なる複数のコレステリック液
晶高分子層を積層してなることを特徴とする請求項１記
載の液晶装置。
【請求項３】前記カラーフィルタの液晶側に、前記カラ
ーフィルタが反射する波長範囲の光を吸収する層を設け
たこと特徴とする請求項１記載の液晶装置。
【請求項４】前記第２基板の前記液晶側に、前記カラー
フィルタが反射する円偏光成分と同じ回転方向の円偏光
成分を可視光の広い波長範囲にわたって反射するブラッ
クマスクを設けたことを特徴とする請求項１記載の液晶
装置。
【請求項５】前記ブラックマスクの液晶側に、白色光を
吸収する層を設けたことを特徴とする請求項４記載の液
晶装置。
【請求項６】前記第２偏光板が、前記カラーフィルタが
反射する円偏光成分と同じ回転方向の円偏光成分の光を
透過し、それ以外の光を反射する反射型円偏光板である
ことを特徴とする請求項１記載の液晶装置。
【請求項７】前記第２偏光板が、１枚の吸収型直線偏光
板と少なくとも１枚の位相差板の積層体からなる円偏光
板であって、前記照明装置が発する光を、前記カラーフ
ィルタが反射する円偏光成分と同じ回転方向の円偏光に
変換する機能を有することを特徴とする請求項１記載の
液晶装置。
【請求項８】前記吸収型直線偏光板の前記照明装置側
に、前記吸収型直線偏光板と透過軸が一致した反射型直
線偏光板を備えたことを特徴とする請求項７記載の液晶
装置。
【請求項９】一定の間隔を保って平行に配置された第１
基板及び第２基板と、前記第１基板と第２基板に挟持さ
れた液晶と、前記第１基板の前記液晶側に形成された透
明電極及びカラーフィルタと、前記第２基板の前記液晶
側に形成された透明電極と、前記第１基板の前記液晶側
と異なる側に配置された第１偏光板と、前記第２基板の
前記液晶側と異なる側に配置された第２偏光板と、前記
第２偏光板の前記第２基板側と異なる側に配置された照
明装置と、前記液晶に電圧を印加する手段とを備えた液
晶装置であって、前記カラーフィルタが、所定の円偏光成分の所定の波長
範囲の光を選択的に反射する性質を有することを特徴と
する液晶装置。
【請求項１０】一定の間隔を保って平行に配置された第
１基板及び第２基板と、前記第１基板と第２基板に挟持
された液晶と、前記第１基板の前記液晶側に形成された
透明電極と、前記第２基板の前記液晶側に形成された透
明電極及びカラーフィルタと、前記第１基板の前記液晶
側と異なる側に配置された第１偏光板と、前記第２基板
の前記液晶側と異なる側に配置された第２偏光板と、前
記第２偏光板の前記第２基板側と異なる側に配置された
照明装置と、前記液晶に電圧を印加する手段とを備えた
液晶装置であって、前記カラーフィルタが、所定の波長範囲の光を選択的に
反射する性質を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項１１】請求項１から請求項１０のいずれかに記
載の液晶装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項１２】前記液晶装置に入射する外光を遮る手段
を備えたことを特徴とする請求項１１記載の電子機器。