JP2000292783A

JP2000292783A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000292783A
Application number: JP2000019519A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kajima; 啓二鹿島
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】ブラックマトリックスを含むカラーフィルタ
ーを用いた液晶表示装置において、外光によるブラック
マトリックスでの反射光を防止するとともに液晶層の観
察側の偏光板の数を減らす。【解決手段】液晶層２０の外側に１／４波長層２２
と、コレステリック液晶層からなるカラーフィルター２
４と、光吸収型の２色性円偏光層３０と、をこの順で備
えた液晶表示装置１０。

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、液晶パネルにブ
ラックマトリックス、及び出光面に２色性円偏光層を用
いた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】透過型カラー液晶表示装置は、液晶層の
背後からバックライト光を照射し、液晶層を透過した光
をカラーフィルターに通して液晶パネル表面から出射さ
せ、カラー表示をするようにしている。

【０００３】このようにした液晶表示装置としては、例
えば、特開平８−７６１０８号公報に開示されるよう
な、バックライトの前面に、液晶層、ブラックマトリッ
クス、カラーフィルター、ガラス板からなる液晶パネル
モジュールを配置し、更にその前面に２色性直線偏光
層、観察側に円偏光層を配置したものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、液晶パ
ネルモジュールの前面に２色性直線偏光層、観察側に円
偏光層を配置した液晶表示装置は、２色性直線偏光層を
通過した光の半分が円偏光層で吸収されてしまい、光利
用効率が不十分であり、また、液晶層の観察側に２枚の
偏光層があるので、コスト高となり、更に、２色性直線
偏光層、円偏光層を透過して入射した外光がブラックマ
トリックスで反射して観察側に出光するためにコントラ
ストの低下、視認性の悪化をもたらすという問題点があ
った。

【０００５】この発明は、上記従来の問題点に鑑みてな
されたものであって、光利用効率を向上させると共に、
製造コストを低減でき、且つ、外光がブラックマトリッ
クスで反射しないようにした液晶表示装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１発明は、請求項１の
ように、光源と、この光源から出射される光のうち、一
方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直線偏光
成分を反射する直線偏光分離層と、液晶及びこの液晶に
電界を印加する電極を含んでなり、前記液晶に電界を印
加して液晶の光に対する旋光性を変化させ、これにより
前記直線偏光分離層を透過して入射する直線偏光光の、
液晶からの出射時の偏光面を０〜π／２シフトして透過
する作用を有する液晶層と、この液晶層に対して前記直
線偏光分離層の反対側に配置され、液晶セルから入射し
た直線偏光の位相をπ／２シフトして円偏光光として透
過する１／４波長層と、この１／４波長層に対して前記
液晶層の反対側に配置されたコレステリック液晶層から
なり、且つ、各画素における各色領域間がブラックマト
リックスにより区画されていて、前記液晶層から入射し
た円偏光光のうち、右または左の旋光方向のうち一方の
円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射するカラ
ーフィルターと、このカラーフィルターに対して前記１
／４波長層の反対側に配置され、前記カラーフィルター
を透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を透過
し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の２色性円偏
光層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置により
上記目的を達成するものである。

【０００７】第２発明は、請求項２のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を吸収する２
色性直線偏光層と、液晶及びこの液晶に電界を印加する
電極を含んでなり、前記液晶に電界を印加して液晶の光
に対する旋光性を変化させ、これにより前記２色性直線
偏光層を透過して入射する直線偏光光の、液晶からの出
射時の偏光面を０〜π／２シフトして透過する作用を有
する液晶層と、この液晶層に対して前記２色性直線偏光
層の反対側に配置され、液晶層から入射した直線偏光の
位相をπ／２シフトして円偏光光として透過する１／４
波長層と、この１／４波長層に対して前記液晶層の反対
側に配置されたコレステリック液晶層からなり、且つ、
各画素における各色領域間がブラックマトリックスによ
り区画されていて、前記液晶層から入射した円偏光光の
うち、右または左の旋光方向のうち一方の円偏光成分を
透過し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィルター
と、このカラーフィルターに対して前記１／４波長層の
反対側に配置され、前記カラーフィルターを透過した右
または左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏
光成分を吸収する光吸収型の２色性円偏光層と、を備え
たことを特徴とする液晶表示装置により上記目的を達成
するものである。

【０００８】第３発明は、請求項３のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を反射する直
線偏光分離層と、液晶及びこの液晶に電界を印加する電
極を含んでなり、液晶に電界を印加することにより、液
晶のレタデーション値が一定のまま液晶が面内で回転
し、入射する直線偏光光の位相を実質的に０〜πシフト
させて透過する作用を有する液晶層と、この液晶層に対
して前記直線偏光分離層の反対側に配置され、液晶層か
ら入射した直線偏光の位相をπ／２シフトして円偏光光
として透過する１／４波長層と、この１／４波長層に対
して前記液晶層の反対側に配置されたコレステリック液
晶層からなり、且つ、各画素における各色領域間がブラ
ックマトリックスにより区画されていて、前記１／４波
長層から入射した円偏光光のうち、右または左の旋光方
向のうち一方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分
を反射するカラーフィルターと、このカラーフィルター
に対して前記１／４波長層の反対側に配置され、前記カ
ラーフィルターを透過した右または左の旋光方向の円偏
光成分を透過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型
の２色性円偏光層と、を備えたことを特徴とする液晶表
示装置により上記目的を達成するものである。

【０００９】第４発明は、請求項４のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を吸収する２
色性直線偏光層と、液晶及びこの液晶に電界を印加する
電極を含んでなり、液晶に電界を印加することにより、
液晶のレタデーション値が一定のまま液晶が面内で回転
し、入射する直線偏光光の位相を実質的に０〜πシフト
させて透過する作用を有する液晶層と、この液晶層に対
して前記２色性直線偏光層の反対側に配置され、液晶層
から入射した直線偏光の位相をπ／２シフトして円偏光
光として透過する１／４波長層と、この１／４波長層に
対して前記液晶層の反対側に配置されたコレステリック
フィルムからなり、且つ、各画素における各色領域間が
ブラックマトリックスにより区画されていて、前記液晶
層から入射した円偏光光のうち、右または左の旋光方向
のうち一方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を
反射するカラーフィルターと、このカラーフィルターに
対して前記１／４波長層の反対側に配置され、前記カラ
ーフィルターを透過した右または左の旋光方向の円偏光
成分を透過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の
２色性円偏光層と、を備えたことを特徴とする液晶表示
装置により上記目的を達成するものである。

【００１０】第５発明は、請求項５のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を反射する直
線偏光分離層と、液晶及びこの液晶に電界を印加する電
極を含んでなり、液晶に電界を印加することにより、液
晶のレタデーション値が一定のまま液晶が面内で回転し
て、透過する直線偏光光の位相を実質的にπ／２〜−π
／２シフトさせて円偏光に変換する作用を有する液晶層
と、この液晶層に対して前記直線偏光分離層の反対側に
配置されたコレステリック液晶層からなり、且つ、各画
素における各色領域間がブラックマトリックスにより区
画されていて、前記液晶層から入射した円偏光光のう
ち、右または左の旋光方向のうち一方の円偏光成分を透
過し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィルター
と、このカラーフィルターに対して前記液晶層の反対側
に配置され、前記カラーフィルターを透過した右または
左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分
を吸収する光吸収型の２色性円偏光層と、を備えたこと
を特徴とする液晶表示装置により上記目的を達成するも
のである。

【００１１】第６発明は、請求項６のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を吸収する２
色性直線偏光層と、液晶及びこの液晶に電界を印加する
電極を含んでなり、液晶に電界を印加することにより、
液晶のレタデーション値が一定のまま液晶が面内で回転
して、透過する直線偏光光の位相を実質的にπ／２〜−
π／２シフトさせて円偏光に変換する作用を有する液晶
層と、この液晶層に対して前記２色性直線偏光層の反対
側に配置さされたコレステリック液晶層からなり、且
つ、各画素における各色領域間がブラックマトリックス
により区画されていて、前記液晶層から入射した円偏光
光のうち、右または左の旋光方向のうち一方の円偏光成
分を透過し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィル
ターと、このカラーフィルターに対して前記液晶層の反
対側に配置され、前記カラーフィルターを透過した右ま
たは左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光
成分を吸収する光吸収型の２色性円偏光層と、を備えた
ことを特徴とする液晶表示装置により上記目的を達成す
るものである。

【００１２】第７発明は、請求項７のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、右または左の旋光方
向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射する
円偏光分離層と、液晶及びこの液晶に電界を印加する電
極を含んでなり、液晶に電界を印加することにより、液
晶のレタデーション値が一定のまま液晶が面内で回転し
て、透過する円線偏光光の位相を実質的にπ／２〜−π
／２シフトさせて直線偏光に変換する作用を有する液晶
層と、この液晶層に対して前記円偏光分離層の反対側に
配置され、液晶層から入射した直線偏光の位相をπ／２
シフトして円偏光光として透過する１／４波長層と、こ
の１／４波長層に対して前記液晶層の反対側に配置され
たコレステリック液晶層からなり、且つ、各画素におけ
る各色領域間がブラックマトリックスにより区画されて
いて、前記１／４波長層から入射した円偏光光のうち、
右または左の旋光方向のうち一方の円偏光成分を透過
し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィルターと、
このカラーフィルターに対して前記１／４波長層の反対
側に配置され、前記カラーフィルターを透過した右また
は左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成
分を吸収する光吸収型の２色性円偏光層と、を備えたこ
とを特徴とする液晶表示装置により上記目的を達成する
ものである。

【００１３】第８発明は、請求項８のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、右または左の旋光方
向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を吸収する
光吸収型の第１の２色性円偏光層と、液晶及びこの液晶
に電界を印加する電極を含んでなり、液晶に電界を印加
することにより、液晶のレタデーション値が一定のまま
液晶が面内で回転して、透過する円線偏光光の位相を実
質的にπ／２〜−π／２シフトさせて直線偏光に変換す
る作用を有する液晶層と、この液晶層に対して前記第１
の２色性円偏光層の反対側に配置され、液晶層から入射
した直線偏光の位相をπ／２シフトして円偏光光として
透過する１／４波長層と、この１／４波長層に対して前
記液晶層の反対側に配置されたコレステリック液晶層か
らなり、且つ、各画素における各色領域間がブラックマ
トリックスにより区画されていて、前記液晶層から入射
した円偏光光のうち、右または左の旋光方向のうち一方
の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射するカ
ラーフィルターと、このカラーフィルターに対して前記
１／４波長層の反対側に配置され、前記カラーフィルタ
ーを透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を透過
し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の第２の２色
性円偏光層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置
により上記目的を達成するものである。

【００１４】第９発明は、請求項９のように、光源と、
この光源から出射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を反射する直
線偏光分離層と、透過する光の位相を実質的にπ／２〜
−π／２シフトさせるレタデーション値を有する液晶及
びこの液晶に電界を印加する電極を含んでなり、透過す
る光の位相を実質的にπ／２〜−π／２シフトさせ、右
または左の旋光方向の円偏光光として透過する作用を有
する液晶層と、前記液晶層に対して前記直線偏光分離層
の反対側に配置されたコレステリック液晶層からなり、
且つ、各画素における各色領域間がブラックマトリック
スにより区画されていて、前記液晶層から入射した円偏
光光のうち、右または左の旋光方向のうち一方の円偏光
成分を透過し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィ
ルターと、このカラーフィルターに対して前記液晶層の
反対側に配置され、前記カラーフィルターを透過した右
または左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏
光成分を吸収する光吸収型の２色性円偏光層と、を備え
たことを特徴とする液晶表示装置により上記目的を達成
するものである。

【００１５】第１０発明は、請求項１０のように、光源
と、この光源から出射される光のうち、一方の直線偏光
成分を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を吸収す
る２色性直線偏光層と、透過する光の位相を実質的にπ
／２〜−π／２シフトさせるレタデーション値を有する
液晶及びこの液晶に電界を印加する電極を含んでなり、
透過する光の位相を実質的にπ／２〜−π／２シフトさ
せ、右または左の旋光方向の円偏光光として透過する作
用を有する液晶層と、前記液晶層に対して前記２色性直
線偏光層の反対側に配置されたコレステリック液晶層か
らなり、且つ、各画素における各色領域間がブラックマ
トリックスにより区画されていて、前記液晶層から入射
した円偏光光のうち、右または左の旋光方向のうち一方
の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射するカ
ラーフィルターと、このカラーフィルターに対して前記
液晶セルの反対側に配置され、前記カラーフィルターを
透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を透過し、
他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の２色性円偏光層
と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置により上記
目的を達成するものである。

【００１６】第１１発明は、請求項１１のように、光源
と、この光源から出射される光のうち右または左の旋光
方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射す
る円偏光分離層と、透過する光の位相を実質的に０〜π
シフトさせるレタデーション値を有する液晶及びこの液
晶に電界を印加する電極を含んでなり、入射する光の位
相を実質的に０〜πシフトさせて、右または左の旋光方
向の円偏光光として透過する作用を有する液晶層と、前
記液晶層に対して前記円偏光分離層の反対側に配置され
たコレステリック液晶層からなり、且つ、各画素におけ
る各色領域間がブラックマトリックスにより区画されて
いて、前記液晶層から入射した円偏光光のうち、右また
は左の旋光方向のうち一方の円偏光成分を透過し、他方
の円偏光成分を反射するカラーフィルターと、このカラ
ーフィルターに対して前記液晶セルの反対側に配置さ
れ、前記カラーフィルターを透過した右または左の旋光
方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を吸収す
る光吸収型の２色性円偏光層と、を備えたことを特徴と
する液晶表示装置により上記目的を達成するものであ
る。

【００１７】第１２発明は、請求項１２のように、光源
と、この光源から出射される光のうち右または左の旋光
方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を吸収す
る第１の２色性円偏光層と、透過する光の位相を実質的
に０〜πシフトさせるレタデーション値を有する液晶及
びこの液晶に電界を印加する電極を含んでなり、入射す
る光の位相を実質的に０〜πシフトさせて、右または左
の旋光方向の円偏光光として透過する作用を有する液晶
層と、前記液晶層に対して前記第１の２色性円偏光層の
反対側に配置されたコレステリック液晶層からなり、且
つ、各画素における各色領域間がブラックマトリックス
により区画されていて、前記液晶層から入射した円偏光
光のうち、右または左の旋光方向のうち一方の円偏光成
分を透過し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィル
ターと、このカラーフィルターに対して前記液晶層の反
対側に配置され、前記カラーフィルターを透過した右ま
たは左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光
成分を吸収する光吸収型の第２の２色性円偏光層と、を
備えたことを特徴とする液晶表示装置により上記目的を
達成するものである。

【００１８】又、前記直線偏光分離層と液晶層との間
に、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を吸収する２色性直線偏光層を設けるように
してもよい。

【００１９】更に、前記直線偏光分離層を、複屈折性を
有するフィルムを３層以上に積層してなる平面状多層構
造とし、各層の平面内で互いに垂直な振動方向を持つ２
つの光のうちの、一方の光に対する厚さ方向に隣接する
層間における屈折率の差と、他方の光に対する厚さ方向
に隣接する層間における屈折率の差とが異なるようにし
てもよい。

【００２０】また、前記直線偏光分離層を、透過する光
の位相を実質的にπ／２シフトさせるレタデーション値
を有する位相差層と、コレステリック液晶層からなる旋
光選択層とから構成し、前記コレステリック液晶層を透
過した円偏光を、直線偏光に変換するようにしてもよ
い。

【００２１】更に、前記円偏光分離層と液晶層との間
に、右又は左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の
円偏光成分を吸収する２色性円偏光層を設けるようにし
てもよい。

【００２２】更に又、前記液晶層は、その液晶が２枚の
基板に挟持され、前記電極が一方の電極上に形成され、
前記電極に電圧を印加したときの電界方向が、前記基板
面と実質的に平行な部分を有し、液晶内の大部分の液晶
分子の方向が前記基板面と実質的に平行なまま回転する
モードとしてもよい。

【００２３】本発明においては、直線偏光分離層、２色
性直線偏光層の一方、または、円偏光分離層、２色性円
偏光層の一方、１／４波長層、コレステリック液晶層か
らなるカラーフィルター、観察側の２色性円偏光層及び
液晶層の組合せによって、光利用効率を向上させると共
に、製造コストを低減でき、且つ、外光がブラックマト
リックスで反射しないようにした。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の第１例
について、図面を参照して詳細に説明する。

【００２５】この実施の形態の第１例にかかる液晶表示
装置１０は、図１に示されるように、光源１２と、この
光源１２から出射される光のうち、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を反射する直
線偏光分離層１４と、液晶２６及びこの液晶２６に電界
を印加する電極２８Ａ，２８Ｂ（図２参照）を含んでな
り、前記液晶２６に電界を印加して液晶の光に対する旋
光性を変化させ、これにより前記直線偏光分離層１４を
透過して入射する直線偏光光の、液晶２６からの出射時
の偏光面を０〜π／２シフトして透過する作用を有する
液晶層２０と、この液晶層２０に対して前記直線偏光分
離層１４の反対側に配置され、液晶層２０から入射した
直線偏光の位相をπ／２シフトして円偏光光として透過
する１／４波長層２２と、この１／４波長層２２に対し
て前記液晶セル２０の反対側に配置されたコレステリッ
ク液晶層からなり、且つ、各画素における各色領域間が
ブラックマトリックスにより区画されていて、前記液晶
層２０から入射した円偏光光のうち、右または左の旋光
方向のうち一方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成
分を反射するカラーフィルター２４と、このカラーフィ
ルター２４に対して前記１／４波長層２２の反対側に配
置され、前記カラーフィルター２４を透過した右または
左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分
を吸収する光吸収型の２色性円偏光層２６と、を備えて
構成されている。

【００２６】図１中、符号Ｒ、Ｌ（図３参照）は、それ
ぞれ右旋円偏光、左旋円偏光を示している。又、「←
→」、「・」はそれぞれ直線偏光の電場振動ベクトルを
示しており、「←→」は紙面面内方向、「・」は紙面に
垂直な方向である。

【００２７】前記光源１２は、透明電極を有した透明樹
脂シートに挟持された薄膜状のエレクトロルミネッセン
ス等からなる透明薄膜状白色面光源であって、その背面
側（図１において下側）には、例えば金属薄膜からなる
反射層１２Ａが配置されている。

【００２８】この反射層１２Ａは、光源１２から出射
し、直線偏光分離層１４において反射された例えば、
「・」の直線偏光成分を再度直線偏光分離層１４方向に
反射し、このとき直線偏光成分の位相を反転させ、又
は、無偏光な状態にし、直線偏光分離層１４を透過でき
る「←→」の直線偏光成分として、光利用率を向上させ
ている。

【００２９】前記直線偏光分離層１４は、複屈折性を有
するフィルムを３層以上に積層してなる平面状多層構造
とし、各層の平面内で互いに垂直な振動方向を持つ２つ
の光のうちの、一方の光に対する厚さ方向に隣接する層
間における屈折率の差と、他方の光に対する厚さ方向に
隣接する層間における屈折率の差とが異なるようにして
もよい。

【００３０】上記のような、複屈折性を有するフィルム
は、例えば特開平３−７５７０５号公報等に開示されて
いるように、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系
樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、酢酸セルロース系
樹脂等の面内複屈折性（屈折率異方性）を示す物質を延
伸等の方法によって得ることができる。

【００３１】例えば、隣り合う複屈折性層（フィルム）
のＸ軸方向に振動する光線に対する屈折率は実質的にｎ
ｘで同じであり、Ｘ軸方向での隣接する層間の屈折率差
Δｎｘ（＝｜ｎｘ−ｎｘ｜）は実質的に０である。

【００３２】これに対して、例えば、３層の複屈折性層
のうち第１層と第３層のＹ軸方向に振動する光線に対す
る屈折率を共にｎｙ1とし、第２層における同方向の屈
折率をｎｙ2（≠ｎｙ1）とすると、Ｙ軸方向での隣接す
る層間の屈折率Δｎｙは実質的に０でない。

【００３３】前記屈折率差の大きい方向（Ｙ軸方向）に
振動する光の反射は、屈折率差の小さい方向（Ｘ軸方
向）に振動する光の反射よりも大きく、又、Ｘ軸方向の
光の透過はＹ軸方向の光透過よりも大きくなる。

【００３４】このため、Ｘ軸方向に振動する光にとっ
て、直線偏光分離層１４が、平面状多層構造であって
も、屈折率が実質的に同一であるので、直線偏光分離層
１４への入射面及び出射面の２箇所でわずかな表面反射
が生じるのみである。

【００３５】これに対して、Ｙ軸方向に振動する光にと
っては、平面状多層構造体内の屈折率が各層間で異なる
ので、直線偏光分離層１４全体への入射面及び出射面の
みならず、各層間で表面（界面）反射が起こり、複屈折
率層の層数が多いほどＹ軸方向に振動する光の反射回数
が多くなる。

【００３６】また、前記直線偏光分離層１４は、透過す
る光の位相を実質的にπ／２シフトさせるレタデーショ
ン値を有する位相差層と、コレステリック液晶層からな
る旋光選択層とから構成し、前記コレステリック液晶層
を透過した円偏光を、直線偏光に変換するようにして、
前記一方の光である「←→」の直線偏光成分を透過し、
他方の光である「・」の直線偏光成分を反射するように
してもよい。

【００３７】又、前記液晶層２０は、更に詳細には図２
（Ａ）に示されるように、２枚の基板３２Ａ、３２Ｂに
挟持された前記液晶２６と、図２（Ａ）において上側の
基板３２Ａの下側面および下側の基板３２Ｂの上側面に
配置され、液晶２６を厚さ方向に挟み込む前記一対の画
素電極２８Ａ、２８Ｂと、を備えて構成されている。

【００３８】前記液晶層２０における液晶２６は、ＴＮ
（Twisted Nematic）型であり、前記画素電極２８Ａ、
２８Ｂから電界を印加して液晶の旋光性を変化させ、こ
れにより前記直線偏光分離層１４を透過して入射する直
線偏光光の、液晶２６からの出射時の偏光方向を０〜π
／２シフトする作用を有するように調整されている。

【００３９】この調整は、液晶層材料、配向膜材料、セ
ル構成を考慮して既知の様々な液晶により行うことがで
きる。

【００４０】なお、液晶層２０は、図２（Ｂ）に示され
るように、前記１／４波長層２２及びカラーフィルター
２４を基板３２Ａと画素電極２８Ａとの間にこれらと一
体的に配置した構成であってもよい。

【００４１】前記１／４波長層２２は、結晶あるいは光
学ガラスをその基板としたポリイミド等の高分子材料か
らなる位相板であり、入射する直線偏光を円偏光に、ま
たは、その逆に、変換する作用を備えている。

【００４２】前記カラーフィルター２４は、例えば、特
開平９−３１８８０７号公報に開示されるようなコレス
テリック液晶層により構成されている。

【００４３】なお、図１、図３〜図６、図１１〜図２９
は液晶層の１画素、及び、これに対応する各部分を示し
ている。前記カラーフィルター２４は、図に示されてい
るように、１画素につきブラックマトリックス３４によ
り区画されるＲ、Ｇ、Ｂの領域を有し、各領域はそれぞ
れの波長領域の光のみを透過し、他の波長領域の光を反
射するようにされている。

【００４４】前記光吸収タイプの２色性円偏光層３０
は、透過軸方向の偏光光を透過し、透過軸と直交する方
向の偏光光のほとんどを吸収するポラロイド（商品名）
等の２色性の偏光材からなる２色性直線偏光層の片面
に、その光吸収軸に対して、λ／４位相差層を、その進
相軸又は遅相軸が４５度の角度になるように積層する等
の方法により構成されている。

【００４５】この液晶表示装置１０において、光源１２
からの無偏光光は、直線偏光分離層１４において一方の
「←→」の直線偏光成分が透過され、これと直交方向の
「・」の直線偏光成分が反射される。

【００４６】反射された直線偏光成分は、光源１２の背
面の反射層１２Ａで反射される際に、又は、「←→」の
直線偏光成分に変換され、又は、光路中に配置された光
拡散板等（図示せず）によって無偏光な状態となって、
直線偏光分離層１４を透過し、液晶層２０に到達する。

【００４７】液晶層２０における液晶層２６に画素電極
２８Ａ、２８Ｂから電圧を印加することによって、液晶
の捩れ角が変化し、これによって液晶層２０を通過する
直線偏光光は、出射時の偏光方向が最大でπ／２シフト
されたとき全量が「・」の直線偏光、また、シフトゼロ
のとき、全量が「←→」の直線偏光となって液晶層２０
から出射し、１／４波長層２２に入射する。

【００４８】１／４波長層２２に入射した「←→」の直
線偏光光は、図１中、符号Ｒで示される、右旋円偏光、
「・」の直線偏光光は、図１中、Ｌで示される、左旋円
偏光となって、１／４波長層２２から出射する。

【００４９】前記カラーフィルター２４を構成するコレ
ステリック液晶層の透過旋光方向を右旋円偏光、左旋円
偏光の一方、この場合は、右旋円偏光Ｒと一致させてお
けば、前記右旋円偏光Ｒはカラーフィルター２４を透過
し、左旋円偏光Ｌの場合は、図３に示されるように、前
記カラーフィルター２４で反射される。

【００５０】ここで、前記２色性円偏光層３０を透過す
る旋光方向を右旋円偏光Ｒとして前記カラーフィルター
２４に一致させておけば、カラーフィルター２４を透過
した前記右旋円偏光Ｒは２色性円偏光層３０を透過し、
図１に示されるように明表示となり、左旋円偏光Ｌの場
合は、図３に示されるように、暗表示となる。

【００５１】従って、液晶層２６での旋光作用の大きさ
に逆比例して前記２色性円偏光層３０を透過する光量が
大きくなり、これにより階調表示が可能となる。

【００５２】また、前記２色性円偏光層３０は、光吸収
タイプであって、外光（無偏光光）が２色性円偏光層３
０の表面に入射しても、その５０％が吸収されるので、
液晶セルにＴＦＴが形成されている場合でも、受光量低
減により受光時に発生する電気によるＴＦＴの誤作動を
抑制することができる。また、残りの５０％（右旋円偏
光Ｒ）が透過し、更にカラーフィルター２４をも透過す
るが、一部はブラックマトリックス３４で反射され、反
射によって位相が反転して左旋円偏光Ｌ（図１、３参
照）となるために２色性円偏光層３０で吸収され、観察
側表面に戻る反射成分がほとんどなくなり、液晶表示装
置１０における画面のコントラストの低下を大幅に抑制
することができる。

【００５３】ここで、前記直線偏光分離層１４は、光源
１２からの無偏光光の内の、「・」の直線偏光成分を１
００％反射できない場合がある。従って、反射されなか
った直線偏光成分が液晶層２０及び１／４波長層２２を
経て、左旋円偏光光としてカラーフィルター２４に到達
し、ここで反射され、再度、１／４波長層２２及び液晶
層２０を経て、「・」の直線偏光光として、直線偏光分
離層１４に到達し、ここで再度反射されることがある。

【００５４】これにより、カラーフィルター２４と直線
偏光分離層１４との間で「・」の直線偏光光が多重反射
を生じ、画面のコントラスト低下をもたらすということ
がある。

【００５５】これに対しては、図１及び図３において、
２点鎖線で示されるように、「←→」の直線偏光成分を
透過し、これと直交方向の「・」の直線偏光成分を吸収
する２色性直線偏光層３６を設けるようにする。

【００５６】このようにすると、光源１２からの無偏光
光の内、直線偏光分離層１４又は液晶層２０を透過し
た、「・」の直線偏光成分が、２色性直線偏光層３６に
おいて吸収されて、前述のような、直線偏光分離層１４
とカラーフィルター２４との間のり多重反射が発生しな
いので、多重反射による画面のコントラスト低下を防止
することができる。

【００５７】即ち、この２色性直線偏光層３６は、透過
軸方向の偏光光、「←→」の直線偏光成分を透過し、透
過軸と直交する方向の「・」の直線偏光成分ほとんどを
吸収するものであり、ポラロイド（商品名）等の２色性
の偏光材から構成されている。

【００５８】次に、図４、図５に示される本発明の実施
の形態の第２例に係る反射型カラーフィルターを用いた
液晶表示装置４０について説明する。

【００５９】この液晶表示装置４０は、前記実施の形態
の第１例に係る液晶表示装置１０における直線偏光分離
層１４の代わりに前記２色性直線偏光層３６と同一構成
の２色性直線偏光層４２を設けたものである。他の構成
は、前記実施の形態の第１例に係る液晶表示装置１０に
おけると同一であるので、同一部分に同一符号を用いる
ことにより説明を省略する。実施の形態の第３例以降の
液晶表示装置についても同様とする。

【００６０】従って、この液晶表示装置４０において、
光源１２からの無偏光光は、２色性直線偏光層４２にお
いて一方の「←→」の直線偏光成分が透過されること
は、液晶表示装置１０におけると同一であるが、これと
直交方向の「・」の直線偏光成分は、反射されることな
く吸収されてしまうので、反射層１２Ａで反射され、
「←→」の直線偏光成分に変換されることがない。光源
１２からの背面方向の光のみが反射層１２Ａで反射さ
れ、２色性直線偏光層４２に戻される。

【００６１】２色性直線偏光層４２を透過した「←→」
の直線偏光成分は液晶層２０に入射し、以後は、前記実
施の形態の第１例に係る液晶表示装置１０におけると同
一過程で明表示（図４参照）や暗表示（図５参照）を行
う。

【００６２】次に、図６に示される本発明の実施の形態
の第３例に係る液晶表示装置５０について説明する。

【００６３】この液晶表示装置５０は、前記実施の形態
の第１例に係る液晶表示装置１０における液晶層２０を
他の構成の液晶セル５２に代えたものである。

【００６４】この液晶層５２は、図７（Ａ）に示される
ように、ＩＰＳ型の液晶５４及びこの液晶５４に電界を
印加する画素電極５６Ａ、５６Ｂを含んでなり、前記液
晶５４に電界を印加して液晶５４のレタデーション値が
一定のまま液晶が面内で回転し、入射する直線偏光光の
位相を実質的に０〜πシフトさせて透過する作用を有す
るように調整されている。

【００６５】更に、前記液晶層５２の構成を、図７
（Ａ）、図７（Ｂ）、図８を参照して詳細に説明する。

【００６６】液晶層５２は、図７（Ａ）に示されるよう
に、２枚の基板５８Ａ、５８Ｂに挟持された前記液晶５
４と、図７（Ａ）において下側の基板５８Ａの上側面に
これと平行方向に離間して配置された前記画素電極５６
Ａ、５６Ｂ、を備えて構成され、画素電極５６Ａ、５６
Ｂ間に回路５９から電圧を印加したときの電界方向が、
基板面に実質的に平行で、液晶５４内の大部分の液晶分
子のダイレクタＤの方向が基板面に実質的に平行なまま
回転するモード（一般的にＩＰＳ（In PlainSwitchin
g）モードと呼ばれている。）で作動するようにされて
いる。

【００６７】なお、液晶層５２は、図７（Ｂ）に示され
るように、前記１／４波長層２２及びカラーフィルター
２４を基板５８Ｂと液晶５４との間にこれらと一体的に
配置した構成であってもよい。

【００６８】更に、前記液晶５４内における液晶のダイ
レクタＤの方向について詳述する。図８に示されるよう
に、前記画素電極５６Ａ、５６Ｂ間に電界が印加されて
た状態では、液晶のダイレクタＤの方向が紙面に対して
実質的に垂直となる方向に動き、図９に示されるよう
に、画素電極５６Ａ、５６Ｂ間に電界が印加されない状
態では、液晶のダイレクタＤは紙面に対して実質的に平
行な方向へ動くようにされている。

【００６９】図８における液晶は誘電率異方性Δεが正
の場合を図示したが、誘電率異方性Δεが負の場合は、
前記画素電極５６Ａ、５６Ｂ間に電界が印加されていな
い状態では、液晶のダイレクタＤの方向が紙面に対して
実質的に平行な方向となり、画素電極５６Ａ、５６Ｂ間
に電界が印加された状態では、液晶のダイレクタＤは紙
面に対して実質的に垂直な方向へ動くようにされてい
る。

【００７０】ここで、前記液晶５４は、透過する光の位
相を実質的にπシフトするレタデーション値を有するよ
うに調整されており、画素電極５６Ａ、５６Ｂ間の電界
の印加の有無に拘らず、レタデーション値がほとんど同
一である。この調整は液晶層の複屈折及び厚さを制御す
ることによって既知の様々な液晶、例えば、ネマチック
（Ｎｎ）液晶により、行うことができる。又液晶のダイ
レクタＤの方向は共に、実質的に基板５８Ａ、５８Ｂに
対して平行である。

【００７１】なお、前記「実質的にπシフトする」、及
び「実質的に基板５８Ａ、５８Ｂと平行」における「実
質的に」は、例えば、液晶のプレチルト角や、種々の外
乱等で理想的な状態から若干ずれる場合も包含する意味
である。

【００７２】なお、前記「実質的にπシフトする」は、
液晶５４自体で位相を実質的に変化させ、あるいは、液
晶層５２とは別の位相差層を、液晶層５２の一方および
／または他方に隣接して設け、液晶５４と位相差層との
相互作用によりこれらを透過する光の位相を実質的にπ
シフトする意味である。

【００７３】又、１／４波長層２２により直線偏光光の
位相がπ／２シフトされると円偏光光になる。

【００７４】上記シフトについて、図１０に示されるポ
アンカレの球を用いて説明する。

【００７５】ポアンカレの球は、偏光を記述したり、位
相が変化したときの偏光の形がどのように変わるかを調
べたりするときに用いるものであり、図１０において、
球の上下の両極はそれぞれ左旋円偏光と右旋円偏光とを
表わし、赤道上の点は直線偏光、その他の点は楕円偏光
をそれぞれ示す。

【００７６】又、赤道上の任意の点Ｈは水平偏光を示
し、点Ｈを通る直径の反対側にある赤道上の点Ｖは垂直
偏光を示す。互いに垂直な偏光は１つの直径の両端の点
で表わされることになり、一般に球の半径は１であると
仮定するが、光線の強度に比例するようにとってもよ
い。

【００７７】又、単位の半径を持つポアンカレの球の表
面にある任意の点Ｐは、経度２λ及び緯度２ωで表わさ
れる。但し、−１８０°＜２λ＜１８０°、−９０°＜
２ω＜９０°である。

【００７８】前記経度は点Ｈから時計回りに測ったとき
正であり、緯度は赤道から下向きに測ったとき、即ち右
円偏光を表わす極に向かって測ったとき正である。従っ
て、図１０の点Ｐの座標は正である。

【００７９】任意の点Ｐは、楕円の方位角λで、楕円率
がｔａｎ｜ω｜の完全楕円偏光を表わす。又、点Ｐが上
半球にあるか下半球にあるかによって、左回りであるか
右回りであるかが決定される。これらのことをまとめる
と、点Ｐの表わす楕円偏光の断面図について、次の
（１）式及び（２）式が成立する。

【００８０】α＝λ …（１）

【００８１】ｂ／ａ＝ｔａｎ｜ω｜ …（２）

【００８２】偏光の向きは２ωが正であれば右回り、負
であれば左回りである。前記により、ポアンカレの球の
上の１つ１つの点は異なった偏光の形を表わすことにな
る。即ち、１つの偏光の形は、ポアンカレの球上の１つ
の点で表わすことができる。

【００８３】従って、例えばポアンカレの球の上極の点
の左回りの完全円偏光を、方位角λ＝０でπ／２だけ正
方向にシフトさせると、ポアンカレの球における赤道上
の点Ｈに到達する。即ち、円偏光はπ／２シフトされる
ことによって水平な直線偏光になる。同様に正方向にπ
シフトさせると下極に到着し右回りの完全円偏光とな
る。

【００８４】又、ポアンカレの球における下極位置にお
ける右回りの完全円偏光を方位角λ＝０でπ／２シフト
させると、赤道上の点Ｖに到達し、垂直の直線偏光とな
り、πシフトさせると上極に到達し左回りの完全円偏光
となる。シフト量がπ／２又はπでないときは楕円偏光
となる。

【００８５】又、液晶のダイレクタＤの変化は図７の例
では、液晶セル５２に入射する直線偏光の直線偏光軸を
変化させるものであり、これはポアンカレの球上での方
位角λ方向、即ち、経度方向の変化となる。

【００８６】この液晶表示装置５０において、光源１２
からの無偏光光は、前記液晶表示装置１０におけると同
様に直線偏光分離層１４を経て、「←→」の直線偏光成
分がのみが液晶層５２に到達する。

【００８７】前記液晶５４内における液晶のレタデーシ
ョンは、前記画素電極５６Ａ、５６Ｂ間への電界の印加
の有無にかかわらず一定のままであり、また、液晶のダ
イレクタＤは、前記画素電極５６Ａ、５６Ｂ間に電界が
印加されていない状態では変化せず、液晶のダイレクタ
Ｄの方向が紙面に対して実質的に平行な方向となってい
るので、入射した「←→」の直線偏光成分はそのまま１
／４波長層２２に入射する。

【００８８】前記画素電極５６Ａ、５６Ｂ間に電界が印
加されている状態では、液晶のダイレクタＤの方向が電
界強度に応じて紙面に対して実質的に垂直な方向に動く
ようにされているので、入射した「←→」の直線偏光成
分は、ダイレクタＤが最大にシフトされたときはその全
量が、最大でないときはそのシフト量に応じて「・」の
直線偏光成分となって１／４波長層２２に入射する。

【００８９】１／４波長層２２で位相がπ／２シフトさ
れるので、入射した「←→」の直線偏光成分は、符号Ｒ
で示される右旋円偏光、「・」の直線偏光成分は、Ｌで
示される左旋円偏光となって、１／４波長層２２から出
射する。

【００９０】以後は、前記実施の形態の第１例に係る液
晶表示装置１０におけると同一過程で明表示（図６参
照）や暗表示（図１１参照）を行う。

【００９１】上記液晶表示装置５０においても、前述の
液晶表示装置１０におけると同様に、直線偏光分離層１
４が、光源１２からの無偏光光の内、「・」の直線偏光
成分を１００％反射できない場合があり、この場合は、
図６及び図１１に示されるように、前記と同様の２色性
直線偏光層３６を配置して、直線偏光分離層１４とカラ
ーフィルター２４との間における多重反射の発生を防止
する。

【００９２】次に、図１２、図１３に示される本発明の
実施の形態の第４例に係る液晶表示装置６０について説
明する。

【００９３】この液晶表示装置６０は、前記実施の形態
の第３例に係る液晶表示装置５０における直線偏光分離
層１４の代りに２色性直線偏光層４２を設けたものであ
る。他の構成は、前記実施の形態の第１例及び第３例に
係る液晶表示装置１０、５０におけると同一であるの
で、同一部分に同一符号を用いることにより説明を省略
する。

【００９４】前記２色性直線偏光層４２は、前記実施の
形態の第２例に係る液晶表示装置４０におけると同一構
成である。

【００９５】したがって、この液晶表示装置６０におい
て、光源１２からの無偏光光は、２色性直線偏光層４２
において、「・」の直線偏光成分が反射されることなく
吸収されてしまうことのみが液晶表示装置５０における
と相違し、「←→」の直線偏光成分が透過され、液晶層
５２に入射する以後は、前記実施の形態の第３例に係る
液晶表示装置５０におけると同一過程で明表示（図１２
参照）や暗表示（図１３参照）を行う。

【００９６】次に、図１４、図１５に示される本発明の
実施の形態の第５例に係る液晶表示装置７０について説
明する。

【００９７】この液晶表示装置７０は、前記実施の形態
の第１例に係る液晶表示装置１０における液晶層２０を
他の構成の液晶層７２に代えるとともに、１／４波長層
２２を省略したものである。

【００９８】又、前記液晶層７２は、図７に示される液
晶層５２と同様の構成であり、２枚の基板に狭持された
ＩＰＳ型の液晶と、一対の画素電極と（いずれも図示省
略）を備えて構成されている。

【００９９】前記液晶層７２における液晶は、前記直線
偏光分離層１４を透過して入射する直線偏光の位相を実
質的にシフトするようにされ、そのシフト量は、電圧の
印加ゼロのときπ／２、電圧印加のとき−π／２となる
ようにされている。すなわち、液晶のレタデーション値
が一定のまま、電圧の印加量に応じて液晶が面内で回転
して、そのダイレクタＤの方向が変化しない、または変
化することにより−π／２〜π／２シフトする作用を有
するように調整されている。

【０１００】上記シフトについて、図１０に示されるポ
アンカレの球を用いて説明する。

【０１０１】例えばポアンカレの球における赤道上の点
Ｈの水平な直線偏光を、方位角λ＝０でπ／２だけ正方
向にシフトさせると、ポアンカレの球の下極に到着し右
回りの完全円偏光Ｒとなり、π／２だけ負方向にシフト
させると、ポアンカレの球の上極に到着し左回りの完全
円偏光Ｌとなる。シフト量がπ／２又はπでないときは
楕円偏光となる。

【０１０２】この液晶表示装置７０において、光源１２
からの無偏光光は、前記液晶表示装置１０におけると同
様に直線偏光分離層１４を経て、「←→」の直線偏光成
分のみが液晶層７２に到達する。

【０１０３】前記液晶層内における液晶のレタデーショ
ンは一定に維持されたまま、前記画素電極間に電界が印
加されていない状態ではダイレクタが変化せず、入射し
た「←→」の直線偏光成分は−π／２シフトされ、右旋
円偏光Ｒとなってカラーフィルター２４に入射し、電界
が印加されている状態では、液晶のダイレクタの変化に
より、入射した「←→」の直線偏光成分はπ／２シフト
され、左旋円偏光Ｌとなってカラーフィルター２４に入
射する。

【０１０４】前述と同様に、前記カラーフィルター２４
を構成するコレステリック液晶層の透過旋光方向を右旋
円偏光、左旋円偏光の一方、例えば、右旋円偏光Ｒと一
致させておけば、前記右旋円偏光Ｒはカラーフィルター
２４を透過し、左旋円偏光Ｌの場合は、図１５に示され
るように、前記カラーフィルター２４で反射される。

【０１０５】以後は、前記実施の形態の第１例に係る液
晶表示装置１０におけると同一過程で明表示（図１４参
照）や暗表示（図１５参照）を行う。

【０１０６】上記液晶表示装置７０においても、前述の
液晶表示装置１０におけると同様に、直線偏光分離層１
４が、光源１２からの無偏光光の内、「・」の直線偏光
成分を１００％反射できない場合があり、この場合は、
図１４及び図１５に示されるように、前記と同様の２色
性直線偏光層３６を配置して、直線偏光分離層１４と、
カラーフィルター２４との間における多重反射の発生を
防止する。

【０１０７】次に、図１６、図１７に示される本発明の
実施の形態の第６例に係る液晶表示装置８０について説
明する。

【０１０８】この液晶表示装置８０は、前記実施の形態
の第５例に係る液晶表示装置７０における直線偏光分離
層１４の代りに２色性直線偏光層４２を設けたものであ
る。他の構成は、前記実施の形態の第１例及び第５例に
係る液晶表示装置１０、７０におけると同一であるの
で、同一部分に同一符号を用いることにより説明を省略
する。

【０１０９】前記２色性直線偏光層４２は、前記実施の
形態の第２例、第４例に係る液晶表示装置４０、６０に
おけると同一構成である。

【０１１０】したがって、この液晶表示装置８０におい
て、光源１２からの無偏光光は、２色性直線偏光層４２
において、「・」の直線偏光成分が反射されることなく
吸収されてしまうことのみが液晶表示装置７０における
と相違し、「←→」の直線偏光成分が透過され、液晶層
７２に入射する以後は、前記実施の形態の第５例に係る
液晶表示装置７０におけると同一過程で明表示（図１６
参照）や暗表示（図１７参照）を行う。

【０１１１】次に、図１８、図１９に示される本発明の
実施の形態の第７例に係る液晶表示装置９０について説
明する。

【０１１２】この液晶表示装置９０は、前記実施の形態
の第５例に係る液晶表示装置７０における直線偏光分離
層１４を円偏光分離層９２に代えるとともに、１／４波
長層２２を加えたものである。

【０１１３】前記円偏光分離層９２は、例えばコレステ
リック液晶からなり、光源から出射される光のうち、右
または左の旋回方向のうち一方、例えば左旋円偏光Ｌを
透過し、他方の右旋円偏光Ｒを反射するようにされてい
る。

【０１１４】この液晶表示装置９０において、光源１２
からの無偏光光は、前記円偏光分離層９２を経て、
「Ｌ」の円偏光成分がのみが液晶層７２に到達する。右
旋円偏光Ｒは円偏光分離層９２で位相が反転されること
なく反射され、反射層１２Ａで反射されて左旋円偏光Ｌ
となって円偏光分離層９２を透過する。

【０１１５】前記液晶層内における液晶のレタデーショ
ンは、前記画素電極間に電界が印加されていない状態で
は変化せず、入射した左旋円偏光Ｒは−π／２シフトさ
れ、「←→」の直線偏光成分となって１／４波長層２２
に入射し、電界が印加されている状態では、液晶のレタ
デーションの変化により、入射したは左旋円偏光Ｌπ／
２シフトされ、「・」の直線偏光成分となって１／４波
長層２２に入射する。

【０１１６】前記「←→」及び「・」の直線偏光光は１
／４波長層２２で、それぞれ右旋円偏光Ｒ及び左旋偏光
Ｌに変換され、カラーフィルター２４に入射する。

【０１１７】前述と同様に、前記カラーフィルター２４
を構成するコレステリック液晶層の透過旋光方向をを右
旋円偏光、左旋円偏光の一方、例えば、右旋円偏光Ｒと
一致させておけば、前記右旋円偏光Ｒはカラーフィルタ
ー２４を透過し、左旋円偏光Ｌの場合は、図１９に示さ
れるように、前記カラーフィルター２４で反射される。

【０１１８】以後は、前記実施の形態の第１例に係る液
晶表示装置１０におけると同一過程で明表示（図１８参
照）や暗表示（図１９参照）を行う。

【０１１９】ここで円偏光分離層９２は、光源１２から
の無偏光光の内の、右旋円偏光Ｒを１００％反射できな
い場合がある。従って、反射されなかった右旋円偏光Ｒ
が液晶層７２及び１／４波長層２２を経て、「・」の直
線偏光光としてカラーフィルター２４に到達し、ここで
反射され、再度、１／４波長層２２及び液晶層２０を経
て、右旋円偏光Ｒとして、円偏光分離層９２に到達し、
ここで再度反射されることがある。

【０１２０】これにより、カラーフィルター２４と円偏
光分離層９２との間で偏光光が多重反射を生じ、画面の
コントラスト低下をもたらすということがある。

【０１２１】これに対しては、図１８及び図１９におい
て、２点鎖線で示されるように、左旋円偏光Ｌを透過
し、右旋円偏光Ｒを吸収する副２色性円偏光層９４を設
けるようにする。

【０１２２】このようにすると、光源１２からの無偏光
光の内、円偏光分離層９２及び液晶層７２を通した、右
旋円偏光Ｒが、副２色性円偏光層９４において、吸収さ
れて、前述のような、円偏光分離層９２とカラーフィル
ター２４との間の多重反射が発生しないので、多重反射
による画面のコントラスト低下を防止することができ
る。

【０１２３】前記副２色性円偏光層９４は、前記２色性
円偏光層３０と同様の偏光材から構成されているが、反
射、吸収特性は逆である。

【０１２４】次に、図２０、図２１に示される本発明の
実施の形態の第８例に係る液晶表示装置１００について
説明する。

【０１２５】この液晶表示装置１００は、前記実施の形
態の第７例に係る液晶表示装置９０における円偏光分離
層９２の代りに２色性円偏光層１０２を設けたものであ
る。他の構成は、前記実施の形態の第７例に係る液晶表
示装置９０におけると同一であるので、同一部分に同一
符号を用いることにより説明を省略する。

【０１２６】前記２色性円偏光層１０２は、前述のよう
な２色性直線偏光層の片面に１／４波長層を貼付けて又
は直接形成して構成され、入射した円偏光光のうち、右
または左の旋回方向のうち一方、例えば左旋円偏光Ｌを
透過し、他方の右旋円偏光Ｒを吸収する光吸収型とされ
ている。

【０１２７】したがって、この液晶表示装置１００にお
いて、光源１２からの無偏光光は、２色性円偏光層１０
２において、「Ｒ」の円偏光成分が反射されることなく
吸収されてしまうことのみが液晶表示装置９０における
と相違し、「Ｌ」の円偏光成分が透過され、液晶セル７
２に入射する以後は、前記実施の形態の第７例に係る液
晶表示装置９０におけると同一過程で明表示（図２０参
照）や暗表示（図２１参照）を行う。

【０１２８】次に、図２２、図２３に示される本発明の
実施の形態の第９例に係る液晶表示装置１１０について
説明する。

【０１２９】この液晶表示装置１１０は、前記実施の形
態の第５例に係る液晶表示装置７０における液晶層７２
を他の構成の液晶層１１２に代えたものである。

【０１３０】又、前記液晶層１１２は、図２に示される
液晶層２０と同様の構成であり、２枚の基板に挟持され
た液晶と、上側の基板の下側面および下側の基板の上側
面に配置され、液晶を厚さ方向に挟み込む一対の画素電
極と（いずれも図示省略）、を備えて構成されている。

【０１３１】前記液晶層１１２における液晶は、前記直
線偏光分離層１４を透過して入射する直線偏光の位相を
実質的にシフトするようにされ、そのシフト量は、電圧
の印加ゼロのときπ／２、電圧印加のとき−π／２とな
るようにされている。すなわち、電圧の印加量に応じて
液晶のレタデーション値を変化させ、これにより−π／
２〜π／２シフトする作用を有するように調整されてい
る。

【０１３２】この調整は、液晶の複屈折及び厚さを制御
することによって既知の様々な液晶により行うことがで
きる。

【０１３３】このような液晶は、ＥＣＢ（Electrikally
Controlled Briefringence）方式として知られてお
り、ＤＡＰ（Deformation of vertical Aligned Ph
ases）モード、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）モ
ード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、Ｓ
ＢＥ（Super Twisted Briefringence Effect）ＳＳ
ＦＬＣ（Surface Stabilized Ferroelectric Liquid
Crystal）モード、ＯＣＢ（Opticcally Compensate
d Beud）モード、ＶＡＮ（Vertically-alignednemati
c）モード等がある。

【０１３４】ＯＣＢモードは通常、ベンド配向の液晶層
と２軸性位相差板を、光吸収軸が直交関係にある光吸収
型の２色性直線偏光板の間に挟んだ構成を言うが、本発
明においては、ベンド配向の液晶セルのみを言う。

【０１３５】ＶＡＮモードは通常、Ｎn（ネマティッ
ク）液晶を垂直に挟んだＶＡＮ配列セルを、光吸収軸が
直交関係にある光吸収型の２色性直線偏光板の間に挟ん
だ構成を言うが、本発明においては、ＶＡＮ配向の液晶
層のみを言う。

【０１３６】他モードも同様である。

【０１３７】なお、ＥＣＢ方式という表現は複屈折を利
用したカラー表示方式としての意味で用いられる場合が
多いが、本発明においては、液晶層の複屈折の値が変化
するモードという意味で用いている。

【０１３８】なお、前記「実質的に−π／２〜π／２シ
フトする」は、液晶自体で位相を実質的に変化させ、あ
るいは、液晶層１１２とは別の位相差層を、液晶層１１
２の両側又は片側に形成して、液晶層と位相差層との相
互作用によりこれらを透過する光の位相を実質的に−π
／２〜π／２シフトする意味である。

【０１３９】例えば、前記液晶層自体でのレタデーショ
ン値を、０〜πまで変化させ、前記液晶層の両側又は片
側に別に設けたレタデーション値が実質的にπ／２であ
る位相差層との相互作用によって、これらを透過する光
の位相を実質的に−π／２〜π／２シフトさせることを
包含する。

【０１４０】前記相互作用とは、液晶層のレタデーショ
ン値がπを示す時の進相軸又は遅相軸に対して、レタデ
ーション値が実質的にπ／２である位相差層の進相軸又
は遅相軸を直交させる等した場合に起こる作用のこと
で、例えば、０−π／２＝−π／２、π−π／２＝π／
２、のように計算することができる。

【０１４１】なお、位相を実質的に−π／２〜π／２シ
フトする作用を有する液晶セルを用いることも本発明の
範囲に入ることは言うまでもない。

【０１４２】上記シフトについて、図１０に示されるポ
アンカレの球を用いて説明する。

【０１４３】例えばポアンカレの球における赤道上の点
Ｈの水平な直線偏光を、方位角λ＝０でπ／２だけ正方
向にシフトさせると、ポアンカレの球の下極に到着し右
回りの完全円偏光Ｒとなり、π／２だけ負方向にシフト
させると、ポアンカレの球の上極に到着し左回りの完全
円偏光Ｌとなる。シフト量がπ／２又はπでないときは
楕円偏光となる。

【０１４４】この液晶表示装置１１０において、光源１
２からの無偏光光は、前記液晶表示装置１０におけると
同様に直線偏光分離層１４を経て、「←→」の直線偏光
成分がのみが液晶層１１２に到達する。

【０１４５】前記液晶層内における液晶のレタデーショ
ンは、前記画素電極間に電界が印加されていない状態で
は変化せず、入射した「←→」の直線偏光成分はπ／２
シフトされ、右旋円偏光Ｒとなってカラーフィルター２
４に入射し、電界が印加されている状態では、液晶のレ
タデーションの変化により、入射した「←→」の直線偏
光成分は−π／２シフトされ、左旋円偏光Ｌとなってカ
ラーフィルター２４に入射する。

【０１４６】前述と同様に、前記カラーフィルター２４
を構成するコレステリック液晶層の透過旋光方向をを右
旋円偏光、左旋円偏光の一方、例えば、右旋円偏光Ｒと
一致させておけば、前記右旋円偏光Ｒはカラーフィルタ
ー２４を透過し、左旋円偏光Ｌの場合は、図２３に示さ
れるように、前記カラーフィルター２４で反射される。

【０１４７】以後は、前記実施の形態の第１例に係る液
晶表示装置１０におけると同一過程で明表示（図２２参
照）や暗表示（図２３参照）を行う。

【０１４８】上記液晶表示装置１１０においても、前述
の液晶表示装置１０におけると同様に、直線偏光分離層
１４が、光源１２からの無偏光光の内、「・」の直線偏
光成分を１００％反射できない場合があり、この場合
は、図２２及び図２３に示されるように、前記と同様の
２色性直線偏光層３６を配置して、直線偏光分離層１４
と、カラーフィルター２４との間における多重反射の発
生を防止する。

【０１４９】次に、図２４、図２５に示される本発明の
実施の形態の第１０例に係る液晶表示装置１２０につい
て説明する。

【０１５０】この液晶表示装置１２０は、前記実施の形
態の第９例に係る液晶表示装置１１０における直線偏光
分離層１４の代りに２色性直線偏光層４２を設けたもの
である。他の構成は、前記実施の形態の第１例及び第９
例に係る液晶表示装置１０、１１０におけると同一であ
るので、同一部分に同一符号を用いることにより説明を
省略する。

【０１５１】したがって、この液晶表示装置１２０にお
いて、光源１２からの無偏光光は、２色性直線偏光層４
２において、「・」の直線偏光成分が反射されることな
く吸収されてしまうことのみが液晶表示装置１１０にお
けると相違し、「←→」の直線偏光成分が透過され、液
晶層１１２に入射する以後は、前記実施の形態の第５例
に係る液晶表示装置１１０におけると同一過程で明表示
（図２４参照）や暗表示（図２５参照）を行う。

【０１５２】次に、図２６、図２７に示される本発明の
実施の形態の第１１例に係る液晶表示装置１３０につい
て説明する。

【０１５３】この液晶表示装置１３０は、前記実施の形
態の第９例に係る液晶表示装置１１０における液晶層と
同様のＥＣＢ型でシフト量が異なる液晶層１３２を用い
るとともに、直線偏光分離層１４に代えて、前記と同様
の円偏光分離層９２を設けたものである。

【０１５４】前記液晶層１３２における液晶層は、前記
円偏光分離層９２を透過して入射する円偏光の位相を実
質的にシフトするようにされ、そのシフト量は、電圧の
印加ゼロのときπ、電圧印加のときゼロとなるようにさ
れている。すなわち、電圧の印加量に応じて液晶のレタ
デーション値を変化させ、これにより０〜πシフトする
作用を有するように調整されている。

【０１５５】この調整は、前述と同様に、液晶層の複屈
折及び厚さを制御することによって既知の様々な液晶に
より行うことができる。

【０１５６】上記シフトについて、図１０に示されるポ
アンカレの球を用いて説明する。

【０１５７】例えばポアンカレの球の上極の左回りの完
全円偏光Ｌは方位角λ＝０でπだけ正方向にシフトさせ
ると、ポアンカレの球の下極に到着し右回りの完全円偏
光Ｒとなる。シフト量が０、π／２又はπでないときは
楕円偏光となる。

【０１５８】この液晶表示装置１３０において、光源１
２からの無偏光光は、前記液晶表示装置９０におけると
同様に円偏光分離層９２を経て、「Ｌ」の円偏光成分が
のみが液晶層１３２に到達する。

【０１５９】前記液晶層内における液晶のレタデーショ
ンは、前記画素電極間に電界が印加されていない状態で
は変化せず、入射した「Ｌ」の円偏光成分はπシフトさ
れ、右旋円偏光Ｒとなってカラーフィルター２４に入射
し、電界が印加されている状態では、液晶のレタデーシ
ョンの変化により、入射した「Ｌ」の円偏光成分はシフ
トされず、左旋円偏光Ｌのままカラーフィルター２４に
入射する。

【０１６０】前述と同様に、前記カラーフィルター２４
を構成するコレステリック液晶層の透過旋光方向をを右
旋円偏光、左旋円偏光の一方、例えば、右旋円偏光Ｒと
一致させておけば、前記右旋円偏光Ｒはカラーフィルタ
ー２４を透過し、左旋円偏光Ｌの場合は、図２７に示さ
れるように、前記カラーフィルター２４で反射される。

【０１６１】以後は、前記実施の形態の第１例に係る液
晶表示装置１０におけると同一過程で明表示（図２６参
照）や暗表示（図２７参照）を行う。

【０１６２】上記液晶表示装置１３０においても、前述
の液晶表示装置９０におけると同様に、円偏光分離層９
２が、光源１２からの無偏光光の内、右旋円偏光Ｒを１
００％反射できない場合があり、この場合は、図２６及
び図２７に示されるように、前記と同様の副２色性円偏
光層９４を配置して、円偏光分離層９２と、カラーフィ
ルター２４との間における多重反射の発生を防止する。

【０１６３】次に、図２８、図２９に示される本発明の
実施の形態の第１２例に係る液晶表示装置１４０につい
て説明する。

【０１６４】この液晶表示装置１４０は、前記実施の形
態の第１１例に係る液晶表示装置１３０における円偏光
分離層９２の代りに２色性円偏光層１０２を設けたもの
である。他の構成は、前記実施の形態の第１例及び第１
１例に係る液晶表示装置１０、１３０におけると同一で
あるので、同一部分に同一符号を用いることにより説明
を省略する。

【０１６５】前記２色性円偏光層１０２は、前記実施の
形態の第８例に係る液晶表示装置９０におけると同一構
成である。

【０１６６】したがって、この液晶表示装置１４０にお
いて、光源１２からの無偏光光は、２色性円偏光層１０
２において、「Ｒ」の円偏光成分が反射されることなく
吸収されてしまうことのみが液晶表示装置１３０におけ
ると相違し、「Ｌ」の円偏光成分が透過され、液晶層１
３２に入射する以後は、前記実施の形態の第１１例に係
る液晶表示装置１３０におけると同一過程で明表示（図
２８参照）や暗表示（図２９参照）を行う。

【０１６７】なお、上記実施の形態の例において、前記
光源１２は、透明電極を有した透明樹脂シートに挟持さ
れた薄膜状のエレクトロルミネッセンス等からなる透明
薄膜状白色面光源であって、背面に、例えば金属薄膜か
らなる反射層１２Ａを設けたものであるが、本発明はこ
れに限定されることなく、導光板の側端面から入射した
光源光を、導光板の一方の面から出射させるもの等であ
ってもよい。この場合、前記導光板の他方の面には金属
薄膜等からなる反射層が設けられるが、白色ＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）を用いても良い。

【０１６８】又、上記各液晶表示装置は、液晶セルに電
圧が印加されていないときに画素が最も明るくなり、電
圧が印加されているときに黒表示であり、「ノーマリー
ホワイトモード」とされているが、本発明はこれに限定
されるものでなく、液晶セルに電圧が印加されていない
ときに黒表示となる「ノーマリーブラックモード」にも
当然適用されるものである。

【０１６９】

【実施例】図１に示される液晶表示装置１０を、電圧の
印加により旋光性を変化させ、直線偏光の出射偏光軸を
シフトするＴＮ液晶を用いた液晶層２０、直線偏光分離
層１４、１／４波長層２２、コレステリックフィルムか
らなるカラーフィルター２４、光吸収型の２色性円偏光
層２６を積層して作成し、液晶層２０に電界を印加し
て、液晶の旋光性を変化させたところ、外光に起因する
ブラックマトリックス及びカラーフィルターでの反射光
を防止でき、且つ、受光時に発生する電気によるＴＦＴ
の誤作動を防止することができ、更に、大幅なコントラ
ストの低下がなく、光の利用効率を向上させることがで
きた。又、観測側の偏光層が１枚であるのでコストを低
減できた。

【０１７０】図４に示される液晶表示装置４０を、２色
性直線偏光層４２を用いて構成したところ、光源１２か
らの無偏光光は、２色性直線偏光層４２において「・」
の直線偏光成分が吸収されてしまって、反射層１２Ａで
反射されて「←→」の直線偏光成分に変換されることが
ない分だけ、図１に示される液晶表示装置１０と比較し
て明表示の際の画面の明るさがやや低下するが、他の作
用効果は同一であった。

【０１７１】図６に示される液晶表示装置５０を、ＩＰ
Ｓ型の液晶５４を含む液晶層５２を用いて作成し、液晶
５４に電界を印加して液晶５４のレタデーション値が一
定のまま液晶が面内で回転して、透過する直線偏光光の
位相を実質的にπシフトさせ、又は、シフトしないで透
過するようにしたところ、前記図１に示される液晶表示
装置１０と同一の作用効果が得られた。

【０１７２】図１２に示される液晶表示装置６０を、液
晶表示装置５０における直線偏光分離層１４の代りに２
色性直線偏光層４２を設けて構成したところ、液晶表示
装置５０と比較して明表示の際の画面の明るさがやや低
下するが、他の作用効果は同一であった。

【０１７３】図１４に示される液晶表示装置７０を、前
記図１の液晶表示装置１０における液晶層２０をＥＣＢ
型の液晶を含む液晶層７２に代えるとともに、１／４波
長層２２を省略して構成し、液晶層７２に電界を印加し
て、液晶のレタデーチョンを変化させたところ、図１の
液晶表示装置１０の実施例と同様に、外光に起因するブ
ラックマトリックス及びカラーフィルターでの反射光、
及び、受光時のＴＦＴの誤作動の防止、大幅なコントラ
ストの低下がなく、光の利用効率を向上させることがで
きた。

【０１７４】図１６に示される液晶表示装置８０を、前
記液晶表示装置７０における直線偏光分離層１４の代り
に２色性直線偏光層４２を設けて構成したところ、液晶
表示装置７０と比較して明表示の際の画面の明るさがや
や低下するが、他の作用効果は同一であった。

【０１７５】特に、図１４、図１６、図２２〜２９に示
された液晶表示装置７０、８０、９０、１１０、１２
０、１３０、１４０では１／４波長層を省略しているの
でコストを低減できた。作用・効果については前記と同
様であった。

【０１７６】更に、図１、３、６、１１、１４、１５、
１８、１９、２２、２３、２６、２７において、２点鎖
線で示されるように、２色性直線偏光層３６、あるいは
副２色性円偏光層９４を設けた場合は、直線又は円偏光
分離層とカラーフィルターとの間の多重反射を完全に防
止することができた。

【０１７７】

【発明の効果】本発明はカラーフィルターにブラックマ
トリックスを用いた液晶表示装置を上記のように構成し
たので、外光によるブラックマトリックス及びカラーフ
ィルターでの反射光を防止できるとともに液晶層のバッ
クライト側にＴＦＴが形成されている場合の、受光時に
発生する電気によるＴＦＴの誤作動を防止することがで
きるという優れた効果を有する。

【０１７８】また、上記のような液晶表示装置におい
て、光の利用効率を大幅に向上できると共に、外光に起
因する大幅なコントラストの低下がなく、良好な表示状
態を得ることができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の例に係る反射型カラーフ
ィルターを用いた液晶表示装置の要部を分解して示す略
示断面図

【図２Ａ】同液晶表示装置における液晶層を拡大して示
す略示断面図

【図２Ｂ】同液晶層の他の構成を示す略示断面図

【図３】同液晶表示装置の暗表示の状態を示す略示断面
図

【図４】本発明の実施の形態の第２例の液晶表示装置を
明表示の状態で示す図１と同様の略示断面図

【図５】同暗表示の状態を示す略示断面図

【図６】本発明の実施の形態の第３例を明表示の状態で
示す図１と同様の略示断面図

【図７Ａ】同第３例における液晶層を拡大して示す略示
断面図

【図７Ｂ】同液晶層の他の構成を示す略示断面図

【図８】同液晶セルにおける電界不印加時の液晶のダイ
レクタの方向を示す略示断面図

【図９】同液晶セルにおける電界印加時の液晶のダイレ
クタの方向を示す略示断面図

【図１０】光線の偏光状態の変化を記述するためのポア
ンカレの球を示す線図

【図１１】同第３例を暗表示の状態を示す図３と同様の
略示断面図

【図１２】本発明の実施の形態の第４例を明表示の状態
で示す図１と同様の略示断面図

【図１３】同暗表示の状態を示す略示断面図

【図１４】本発明の実施の形態の第５例を明表示の状態
で示す図１と同様の略示断面図

【図１５】同暗表示の状態を示す略示断面図

【図１６】本発明の実施の形態の第６例を明表示の状態
で示す図１と同様の略示断面図

【図１７】暗表示の状態を示す略示断面図

【図１８】本発明の実施の形態の第７例を明表示の状態
で示す図１と同様の略示断面図

【図１９】同暗表示の状態を示す略示断面図

【図２０】本発明の実施の形態の第８例を明表示の状態
で示す図１と同様の略示断面図

【図２１】同暗表示の状態を示す略示断面図

【図２２】本発明の実施の形態の第９例を明表示の状態
で示す図１と同様の略示断面図

【図２３】暗表示の状態を示す略示断面図

【図２４】本発明の実施の形態の第１０例を明表示の状
態で示す図１と同様の略示断面図

【図２５】同暗表示の状態を示す略示断面図

【図２６】本発明の実施の形態の第１１例を明表示の状
態で示す図１と同様の略示断面図

【図２７】同暗表示の状態を示す略示断面図

【図２８】本発明の実施の形態の第１２例を明表示の状
態で示す図１と同様の略示断面図

【図２９】暗表示の状態を示す略示断面図

【符号の説明】

１０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、
１１０、１２０、１３０、１４０…液晶表示装置１２…光源１４…直線偏光分離層２０、５２、７２、１１２、１３２…液晶層２２…１／４波長層２４…カラーフィルター２６、５４…液晶層２８Ａ、２８Ｂ、５６Ａ、５６Ｂ…画素電極３０…２色性円偏光層３２Ａ、３２Ｂ…基板３４…ブラックマトリックス３６、４２…２色性直線偏光層９２…円偏光分離層９４…副２色性円偏光層１０２…２色性円偏光層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、この光源から出射される光のう
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を反射する直線偏光分離層と、液晶及びこの
液晶に電界を印加する電極を含んでなり、前記液晶に電
界を印加して光に対する旋光性を変化させ、これにより
前記直線偏光分離層を透過して入射する直線偏光光の、
液晶からの出射時の偏光面を０〜π／２シフトして透過
する作用を有する液晶層と、この液晶層に対して前記直
線偏光分離層の反対側に配置され、液晶層から入射した
直線偏光の位相をπ／２シフトして円偏光光として透過
する１／４波長層と、この１／４波長層に対して前記液
晶層の反対側に配置されたコレステリック液晶層からな
り、且つ、各画素における各色領域間がブラックマトリ
ックスにより区画されていて、前記液晶層から入射した
円偏光光のうち、右または左の旋光方向のうち一方の円
偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射するカラー
フィルターと、このカラーフィルターに対して前記１／
４波長層の反対側に配置され、前記カラーフィルターを
透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を透過し、
他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の２色性円偏光層
と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】光源と、この光源から出射される光のう
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を吸収する２色性直線偏光層と、液晶及びこ
の液晶に電界を印加する電極を含んでなり、前記液晶に
電界を印加して光に対する旋光性を変化させ、これによ
り前記２色性直線偏光層を透過して入射する直線偏光光
の、液晶からの出射時の偏光面を０〜π／２シフトして
透過する作用を有する液晶層と、この液晶層に対して前
記２色性直線偏光層の反対側に配置され、液晶層から入
射した直線偏光の位相をπ／２シフトして円偏光光とし
て透過する１／４波長層と、この１／４波長層に対して
前記液晶層の反対側に配置されたコレステリック液晶層
からなり、且つ、各画素における各色領域間がブラック
マトリックスにより区画されていて、前記液晶層から入
射した円偏光光のうち、右または左の旋光方向のうち一
方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射する
カラーフィルターと、このカラーフィルターに対して前
記１／４波長層の反対側に配置され、前記カラーフィル
ターを透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を透
過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の２色性円
偏光層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】光源と、この光源から出射される光のう
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を反射する直線偏光分離層と、液晶及びこの
液晶に電界を印加する電極を含んでなり、液晶に電界を
印加することにより、液晶のレタデーション値が一定の
まま液晶が面内で回転し、入射する直線偏光光の位相を
実質的に０〜πシフトさせて透過する作用を有する液晶
層と、この液晶層に対して前記直線偏光分離層の反対側
に配置され、液晶層から入射した直線偏光の位相をπ／
２シフトして円偏光光として透過する１／４波長層と、
この１／４波長層に対して前記液晶層の反対側に配置さ
れたコレステリック液晶層からなり、且つ、各画素にお
ける各色領域間がブラックマトリックスにより区画され
ていて、前記１／４波長層から入射した円偏光光のう
ち、右または左の旋光方向のうち一方の円偏光成分を透
過し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィルター
と、このカラーフィルターに対して前記１／４波長層の
反対側に配置され、前記カラーフィルターを透過した右
または左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏
光成分を吸収する光吸収型の２色性円偏光層と、を備え
たことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】光源と、この光源から出射される光のう
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を吸収する２色性直線偏光層と、液晶及びこ
の液晶に電界を印加する電極を含んでなり、液晶に電界
を印加することにより、液晶のレタデーション値が一定
のまま液晶が面内で回転し、入射する直線偏光光の位相
を実質的に０〜πシフトさせて透過する作用を有する液
晶層と、この液晶層に対して前記２色性直線偏光層の反
対側に配置され、液晶層から入射した直線偏光の位相を
π／２シフトして円偏光光として透過する１／４波長層
と、この１／４波長層に対して前記液晶層の反対側に配
置されたコレステリック液晶層からなり、且つ、各画素
における各色領域間がブラックマトリックスにより区画
されていて、前記液晶層から入射した円偏光光のうち、
右または左の旋光方向のうち一方の円偏光成分を透過
し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィルターと、
このカラーフィルターに対して前記１／４波長層の反対
側に配置され、前記カラーフィルターを透過した右また
は左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成
分を吸収する光吸収型の２色性円偏光層と、を備えたこ
とを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】光源と、この光源から出射される光のう
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を反射する直線偏光分離層と、液晶及びこの
液晶に電界を印加する電極を含んでなり、液晶に電界を
印加することにより、液晶のレタデーション値が一定の
まま液晶が面内で回転して、透過する直線偏光光の位相
を実質的にπ／２〜−π／２シフトさせて円偏光に変換
する作用を有する液晶層と、この液晶層に対して前記直
線偏光分離層の反対側に配置されたコレステリック液晶
層からなり、且つ、各画素における各色領域間がブラッ
クマトリックスにより区画されていて、前記液晶層から
入射した円偏光光のうち、右または左の旋光方向のうち
一方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射す
るカラーフィルターと、このカラーフィルターに対して
前記液晶層の反対側に配置され、前記カラーフィルター
を透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を透過
し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の２色性円偏
光層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】光源と、この光源から出射される光のう
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を吸収する２色性直線偏光層と、液晶及びこ
の液晶に電界を印加する電極を含んでなり、液晶に電界
を印加することにより、液晶のレタデーション値が一定
のまま液晶が面内で回転して、透過する直線偏光光の位
相を実質的にπ／２〜−π／２シフトさせて円偏光に変
換する作用を有する液晶層と、この液晶層に対して前記
２色性直線偏光層の反対側に配置さされたコレステリッ
ク液晶層からなり、且つ、各画素における各色領域間が
ブラックマトリックスにより区画されていて、前記液晶
層から入射した円偏光光のうち、右または左の旋光方向
のうち一方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を
反射するカラーフィルターと、このカラーフィルターに
対して前記液晶層の反対側に配置され、前記カラーフィ
ルターを透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を
透過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の２色性
円偏光層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】光源と、この光源から出射される光のう
ち、右または左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方
の円偏光成分を反射する円偏光分離層と、液晶及びこの
液晶に電界を印加する電極を含んでなり、液晶に電界を
印加することにより、液晶のレタデーション値が一定の
まま液晶が面内で回転して、透過する円線偏光光の位相
を実質的にπ／２〜−π／２シフトさせて直線偏光に変
換する作用を有する液晶層と、この液晶層に対して前記
円偏光分離層の反対側に配置され、液晶層から入射した
直線偏光の位相をπ／２シフトして円偏光光として透過
する１／４波長層と、この１／４波長層に対して前記液
晶層の反対側に配置されたコレステリック液晶層からな
り、且つ、各画素における各色領域間がブラックマトリ
ックスにより区画されていて、前記１／４波長層から入
射した円偏光光のうち、右または左の旋光方向のうち一
方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反射する
カラーフィルターと、このカラーフィルターに対して前
記１／４波長層の反対側に配置され、前記カラーフィル
ターを透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を透
過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の２色性円
偏光層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】光源と、この光源から出射される光のう
ち、右または左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方
の円偏光成分を吸収する光吸収型の第１の２色性円偏光
層と、液晶及びこの液晶に電界を印加する電極を含んで
なり、液晶に電界を印加することにより、液晶のレタデ
ーション値が一定のまま液晶が面内で回転して、透過す
る円線偏光光の位相を実質的にπ／２〜−π／２シフト
させて直線偏光に変換する作用を有する液晶層と、この
液晶層に対して前記第１の２色性円偏光層の反対側に配
置され、液晶層から入射した直線偏光の位相をπ／２シ
フトして円偏光光として透過する１／４波長層と、この
１／４波長層に対して前記液晶セルの反対側に配置され
たコレステリック液晶層からなり、且つ、各画素におけ
る各色領域間がブラックマトリックスにより区画されて
いて、前記液晶層から入射した円偏光光のうち、右また
は左の旋光方向のうち一方の円偏光成分を透過し、他方
の円偏光成分を反射するカラーフィルターと、このカラ
ーフィルターに対して前記１／４波長層の反対側に配置
され、前記カラーフィルターを透過した右または左の旋
光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を吸収
する光吸収型の第２の２色性円偏光層と、を備えたこと
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】光源と、この光源から出射される光のう
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を反射する直線偏光分離層と、透過する光の
位相を実質的にπ／２〜−π／２シフトさせるレタデー
ション値を有する液晶及びこの液晶に電界を印加する電
極を含んでなり、透過する光の位相を実質的にπ／２〜
−π／２シフトさせ、右または左の旋光方向の円偏光光
として透過する作用を有する液晶層と、前記液晶層に対
して前記直線偏光分離層の反対側に配置されたコレステ
リック液晶層からなり、且つ、各画素における各色領域
間がブラックマトリックスにより区画されていて、前記
液晶層から入射した円偏光光のうち、右または左の旋光
方向のうち一方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成
分を反射するカラーフィルターと、このカラーフィルタ
ーに対して前記液晶層の反対側に配置され、前記カラー
フィルターを透過した右または左の旋光方向の円偏光成
分を透過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の２
色性円偏光層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項１０】光源と、この光源から出射される光のう
ち、一方の直線偏光成分を透過し、これと直交方向の直
線偏光成分を吸収する２色性直線偏光層と、透過する光
の位相を実質的にπ／２〜−π／２シフトさせるレタデ
ーション値を有する液晶及びこの液晶に電界を印加する
電極を含んでなり、透過する光の位相を実質的にπ／２
〜−π／２シフトさせ、右または左の旋光方向の円偏光
光として透過する作用を有する液晶層と、前記液晶層に
対して前記２色性直線偏光層の反対側に配置されたコレ
ステリック液晶層からなり、且つ、各画素における各色
領域間がブラックマトリックスにより区画されていて、
前記液晶層から入射した円偏光光のうち、右または左の
旋光方向のうち一方の円偏光成分を透過し、他方の円偏
光成分を反射するカラーフィルターと、このカラーフィ
ルターに対して前記液晶層の反対側に配置され、前記カ
ラーフィルターを透過した右または左の旋光方向の円偏
光成分を透過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型
の２色性円偏光層と、を備えたことを特徴とする液晶表
示装置。
【請求項１１】光源と、この光源から出射される光のう
ち右または左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の
円偏光成分を反射する円偏光分離層と、透過する光の位
相を実質的に０〜πシフトさせるレタデーション値を有
する液晶及びこの液晶に電界を印加する電極を含んでな
り、入射する光の位相を実質的に０〜πシフトさせて、
右または左の旋光方向の円偏光光として透過する作用を
有する液晶層と、前記液晶層に対して前記円偏光分離層
の反対側に配置されたコレステリック液晶層からなり、
且つ、各画素における各色領域間がブラックマトリック
スにより区画されていて、前記液晶層から入射した円偏
光光のうち、右または左の旋光方向のうち一方の円偏光
成分を透過し、他方の円偏光成分を反射するカラーフィ
ルターと、このカラーフィルターに対して前記液晶層の
反対側に配置され、前記カラーフィルターを透過した右
または左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の円偏
光成分を吸収する光吸収型の２色性円偏光層と、を備え
たことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】光源と、この光源から出射される光のう
ち右または左の旋光方向の円偏光成分を透過し、他方の
円偏光成分を吸収する第１の２色性円偏光層と、透過す
る光の位相を実質的に０〜πシフトさせるレタデーショ
ン値を有する液晶及びこの液晶に電界を印加する電極を
含んでなり、入射する光の位相を実質的に０〜πシフト
させて、右または左の旋光方向の円偏光光として透過す
る作用を有する液晶層と、前記液晶層に対して前記第１
の２色性円偏光層の反対側に配置されたコレステリック
液晶層からなり、且つ、各画素における各色領域間がブ
ラックマトリックスにより区画されていて、前記液晶層
から入射した円偏光光のうち、右または左の旋光方向の
うち一方の円偏光成分を透過し、他方の円偏光成分を反
射するカラーフィルターと、このカラーフィルターに対
して前記液晶層の反対側に配置され、前記カラーフィル
ターを透過した右または左の旋光方向の円偏光成分を透
過し、他方の円偏光成分を吸収する光吸収型の第２の２
色性円偏光層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項１３】請求項１、３、５又は９において、前記
直線偏光分離層と液晶層との間に、一方の直線偏光成分
を透過し、これと直交方向の直線偏光成分を吸収する２
色性直線偏光層を設けたことを特徴とするた液晶表示装
置。
【請求項１４】請求項１、３、５、９または１３におい
て、前記直線偏光分離層を、複屈折性を有するフィルム
を３層以上に積層してなる平面状多層構造とし、各層の
平面内で互いに垂直な振動方向を持つ２つの光のうち
の、一方の光に対する厚さ方向に隣接する層間における
屈折率の差と、他方の光に対する厚さ方向に隣接する層
間における屈折率の差とが異なるようにしたことを特徴
とするた液晶表示装置。
【請求項１５】請求項１、３、５、９または１３におい
て、前記直線偏光分離層を、透過する光の位相を実質的
にπ／２シフトさせるレタデーション値を有する位相差
層と、コレステリック液晶層からなる旋光選択層とから
構成し、前記コレステリック液晶層を透過した円偏光
を、直線偏光に変換するようにしたことを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項１６】請求項７又は１１において、前記円偏光
分離層と液晶層との間に、右又は左の旋光方向の円偏光
成分を透過し、他方の円偏光成分を吸収する副２色性円
偏光層を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１７】請求項１乃至１６のいずれかにおいて、
前記２色性円偏光層は、２色性直線偏光層に１／４波長
層を貼付けて又は直接形成して構成されたことを特徴と
する液晶表示装置。
【請求項１８】請求項３乃至８のいずれかにおいて、前
記液晶層は、その液晶層が２枚の基板に挟持され、前記
電極が一方の電極上に形成され、前記電極に電圧を印加
したときの電界方向が、前記基板面と実質的に平行な部
分を有し、液晶層内の大部分の液晶分子の方向が前記基
板面と実質的に平行なまま回転するモードであることを
特徴とする液晶表示装置。