(57)【要約】  本発明は、半透明型液晶ディスプレイの透過モードでの作動の際に、改良された輝度と抑制された電力消費を提供する。本発明は、半透明板（201）とリアスタック偏光器（202）の間に、偏向解消手段（206）を設置することに基づいている。偏向解消手段（206）は、バックライト（203）から生じる光が選択的に偏光解消され、半透明板（201）で反射されるように配置され、半透明板を透過する光には実質的に影響は生じない。これにより、反射光の一部は、リアスタック偏光器（202）を通過し、バックライト（203）で再利用される。本発明は、バックライト（203）からの光を、バックライト（202）に向かって反射させる際に、光の偏向を変化させる半透明板（201）を有する、いかなる半透明型ディスプレイにも適用可能である。
2007506153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層と、半透明板と、偏光手段と、バックライトとがこの順に重ねられた半透明型液晶ディスプレイ装置であって、前記バックライトは、前記半透明板に向かって光を放射するように作動し、前記半透明板は、前記光の第1の部分に対しては透過性で、前記光の第2の部分に対しては不透過性であり、さらに当該ディスプレイ装置は、前記半透明板と前記偏光手段との間に配置された偏向解消手段を有し、該偏向解消手段は、前記光の第2の部分を選択的に偏向解消するように作動し、これにより、前記光の第2の部分の一部は、前記偏光手段を透過し、前記バックライトにおいて再利用される、半透明型液晶ディスプレイ装置。
【請求項２】
前記偏光手段は、吸収型偏光手段であることを特徴とする請求項1に記載の半透明型液晶ディスプレイ装置。
【請求項３】
前記偏光手段は、直線偏光器および円偏光器を有することを特徴とする請求項2に記載の半透明型液晶ディスプレイ装置。
【請求項４】
前記偏光手段は、反射型偏光手段であることを特徴とする請求項1に記載の半透明型液晶ディスプレイ装置。
【請求項５】
前記偏光手段は、ねじれネマチック層を有することを特徴とする請求項4に記載の半透明型液晶ディスプレイ装置。
【請求項６】
前記半透明板は、ミラーに孔を有するタイプの半透明板であり、少なくとも光に対して不透過性の部分と、少なくとも光に対して透過性の部分とを有することを特徴とする請求項1に記載の半透明型液晶ディスプレイ装置。
【請求項７】
前記偏向解消手段は、前記半透明板に直接接するように配置されることを特徴とする請求項6に記載の半透明型液晶ディスプレイ装置。
【請求項８】
前記偏向解消手段は、白色拡散型偏向解消反射層と、該反射層に一体化され該反射層の一部を形成する光散乱粒子とを有することを特徴とする請求項7に記載の半透明型液晶ディスプレイ装置。
【請求項９】
前記液晶層は、ねじれネマチック型、超ねじれネマチック型または非ねじれネマチック型であることを特徴とする請求項1に記載の半透明型液晶ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ装置に関し、特に透過モードでの輝度が向上した半透明型液晶ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半透明型液晶ディスプレイ、特にアクティブマトリクス液晶ディスプレイ（AM−LCD）およびカラー超ねじれネマチック液晶ディスプレイ（CSTN−LCD）は、携帯用途向けに広く使用されている。そのようなディスプレイ装置は、比較的電力消費量が低いこと、および前面スクリーン特性が良好であることから、好まれて使用される。半透明型液晶ディスプレイは、反射モードでは外部光を反射し、透過モードでは予備光源（例えばバックライト）からの光を透過する機能を有することに特徴がある。従って、そのような半透明型ディスプレイを有する装置では、明状態と暗状態のいずれにおいても許容可能な可読性が得られる。
【０００３】
半透明型ディスプレイの基本原理は、例えば英国特許出願2101347号で良く知られている。半透明型液晶ディスプレイは、フロント基板とリア基板とを有するディスプレイセルを有し、それらの基板の間には、液晶（LC）材料の層が設置される。ディスプレイセルの前面に重ねて、フロント偏光器または検光器および補償膜が設置される。
【０００４】
また、1／4波位相差器、直線偏光素子、拡散層および光源を有する光リアスタックが、リア基板の後方にこの順に重ねて設置される。
【０００５】
半透明型ディスプレイは、通常のブラックセルコンセプトまたは通常のホワイトセルコンセプトに基づいて作動する。通常のブラックセルコンセプトでは、液晶を横断する電場が印加されていないときには黒画像が提供され、通常のホワイトセルコンセプトでは、電場が印加されていない場合、明るい画像が提供される。
【０００６】
通常のブラックセルが、反射モードで作動している場合、およびセルが活性化されていない場合（すなわち、LC層を横断する電場が印加されていない場合）、フロント基板に入射する外部光は、液晶層内の整列配列のため、吸収される。従って、観者は、表示セルを暗く感じる。一方、セルが活性化されている場合（すなわち、電極間に電場が印加されている場合）は、液晶方向は、フロントおよびリア基板に対して実質的に垂直とはなっておらず、位置がずれている。従って、フロント基板に入射する外部光の相当部分は、セルを通過し、透明板で反射され、フロント基板の方に戻る。従って観者は、ディスプレイを明るいと感じる。
【０００７】
しかしながら、外部光がディスプレイにおいて可読画像を放射するには不十分な場合、光源が作動して透過モードとなる。透過モードとなった場合、光源から放射されるランダムに偏向された光は、偏光器によって直線偏向され、（光リアスタック内の）1／4波位相差器によって円偏向されて、半透明板を透過する。これに対して、液晶セルが不活性な場合、光源から液晶セルに照射された光は、前方の液晶に吸収される。そのため不活性セルは、暗く認識される。一方、セルが活性状態にあり、液晶分子が基板に対して垂直に配向されている場合、半透明板を通過する光の相当部分は、セルから観者の方に向かって放射され、ディスプレイは明モードに設定される。
【０００８】
通常のホワイトセルの作動法は、適当な修正を加えた場合、ブラックセルの場合とほぼ同様となる。文献には、前述のものと同様の配置を使用した、いくつかの他の配置が示されている。
【０００９】
特定の用途に関わらず、液晶層に向かって透過する、適正な偏向を有する光は、重要である。不適切な偏向を有する光は、液晶層内の整列方向には影響されないため、その状態（すなわち、整列方向または非整列方向）とは無関係に液晶を通過する。以下、LC層に向かって透過する適正に偏向された光を、ディスプレイの無害光と呼び、LC層に向かって透過する誤った偏向を有する光を、ディスプレイの有害光と呼ぶ。
【００１０】
現在市販されている製品では、通常の半透明板の反射／透過比は、90／10から60／40まで変化する。これは、予備光源（すなわち、バックライト）から放射される光の60乃至90％が透過されないことを意味する。これが、通常の半透明型液晶ディスプレイの透過値（率）が極めて低く（2乃至3％）、輝度が低くなる一つの理由である。反射モードと透過モードのそれぞれにおいて、特性を別々に調節および最適化して、特性を向上させることも考えられるが、この場合、製造工程が複雑となり、製作コストが増大してしまう。また、半透明型ディスプレイでは、透過と反射の両特性の間で二律背反の問題がある。
【００１１】
原則として、90／10半透明板では、光源からの入射光の90％が消失する。これは、所望の出力を得るには、半透明板の低い透過率を補うため、透過する光を10倍増大させる必要があることを意味する。通常、光源は、半透明型ディスプレイにおいて最も電力を消費する部品である。従って、反射特性に影響を及ぼさずに、半透明板を透過する無害光の割合を増大させることが望まれている。
【特許文献１】英国特許出願公開第2101347号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明では、半透明板を透過する無害光の割合が高い、半透明型ディスプレイを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、バックライトから放射され、半透明板に入射する円偏向の光は、半透明板での反射時に逆偏向される（すなわち、右側の偏光が左側の偏光に、あるいはその逆に反転される）という認識に基づくものである。反転された円偏向を有する反射光は、その後1／4波長板によって直線偏向された光に逆変換され、直線偏光器の方に向かって透過する。
【００１４】
通常の場合、直線偏光器は、光吸収フィルタであり、偏光器の光軸に対して垂直な成分の光を吸収する。ランダムに偏向された光が直線偏光器に入射する場合、光の半分（偏光器の軸と同軸にある光）が透過され、残りの半分は吸収される。半透明板から戻る光は、遅延−反射−遅延を経て、90゜の直線偏光に変化する。従って、半透明板によって反射された光は、直線偏光器の透過軸に対して垂直であり、偏光器によって全てが吸収される。その結果、最初に偏光器を通過した光のほとんどは、偏光器に吸収されてしまう。
【００１５】
しかしながら本発明では、半透明板から戻る光は、半透明板と偏光器の間に配置された偏光解消手段によって偏向解消される。従って、半透明板から戻る光は、ランダムに偏向されており、光の約半分は、直線偏光器を透過するため、バックライト配置において、この光を再利用することができる。
【００１６】
このように、本発明のある態様では、液晶層と、半透明板と、偏光手段と、バックライトとがこの順に重ねられた、半透明型液晶ディスプレイ装置が提供される。前記バックライトは、前記半透明板に向かって光を放射するように作動し、前記半透明板は、前記光の第1の部分に対しては透過性で、前記光の第2の部分に対しては不透過性である。さらに当該ディスプレイ装置は、前記半透明板と前記偏光手段との間に配置された偏向解消手段を有する。この偏向解消手段は、前記光の第2の部分を選択的に偏向解消するように作動し、これにより、前記光の第2の部分の一部は、前記偏光手段を透過し、前記バックライトにおいて再利用される。このように、反射光の一部は、バックライトの方向に透過して戻り、光が再利用され、バックライトによって放射される全光量が増大する。その結果、より多くの光がLC層に到達するようになり、観者はディスプレイを明るく感じ、および／または電力消費が抑制される。その結果、半透明型ディスプレイの反射特性に悪影響を及ぼさずに、半透明板を透過する光の割合を増大させることが可能となる。
【００１７】
ある実施例では、偏光手段は、吸収型偏光手段である。そのような配置での偏光解消手段の設置によって、半透明板で反射された光の一部は、偏光手段に吸収されずに、偏光器を透過することが可能となる。吸収型偏光手段は、例えば、前述のような直線偏光器および円偏光器（例えば1／4波位相差器）を有する。
【００１８】
しかしながら、近年、直線偏光器および円位相差板をねじれネマチック高分子層と置換できることが見出されている。そのような層を適切に調製することにより、前述の直線偏光器と位相差器を組み合わせた場合と同じ偏光効果を得ることができる。ただし、両者には根本的に大きな違いがある。直線偏光器は、吸収フィルタとして機能し、好ましくない偏向を有する光を吸収するのに対して、高分子層は、好ましくない偏向を有する光を反射する。後者の場合、バックライトから生じた光は、誤った偏向のため、偏光器によって吸収されずに、偏光器を透過しないでバックライトの方向に反射されることになるため、光を再利用することができる点で有意である。
【００１９】
すなわち、ねじれネマチック（TN）層は、ある方向に円偏向された光を透過し、反対方向に円偏向された光を反射する。これは、従来から使用されている偏光器のような、ある方向に直線偏光された光を透過し、反対方向に直線偏向された光を吸収する特性とは逆である。
【００２０】
従来の直線偏光器と位相差器の代わりに、ねじれネマチック層を有する半透明型ディスプレイでは、偏光器を透過し、半透明板によって反射された光は、従来の構成とは異なる挙動を示す。従来のような半透明板で反射された光の偏向は、反射時に反転される。しかしながら、TN層に入射した光は、吸収されずに全てが反射される。そして反射光は、依然として反対偏向を有している。従って、光の一部が半透明板の方に戻ってきた場合、この光は、誤った偏向で液晶層の方向に向かって透過するため、暗状態が妨害される。結果的にそのようなディスプレイでは、光が消失されるだけではなく、消失された光は、実際に暗状態を妨げ、ディスプレイ全体のコントラストが低下する。
【００２１】
しかしながら、本発明の偏向解消手段が半透明板とTN層の間に配置されている場合には、誤った偏向で透過した光の一部は、偏光器を透過せずにバックライトによって再利用される。そのような実施例では、本発明は、ディスプレイにおいて正常に使用される光の量が増大するとともに、暗状態の妨害に繋がる有害な光の量が低減されるという二重の効果を有する。
【００２２】
換言すれば、偏光手段は、好ましくない偏光を吸収する吸収型偏光器（直線偏光器等）、または誤った偏光を反射する反射型偏光器（ねじれネマチック高分子層等）のいずれかを有する。当然のことながら、本発明では、一部が吸収型で一部が反射型の偏光器を使用しても良い。
【００２３】
このようにある実施例では、偏光手段は、反射型偏光手段である。その場合、偏光手段は、半透明板を透過する有害光（誤った偏向を有する光）の量を抑制して、バックライトの方向に戻る光量を増大させる効果を有する。光は、実質的に有害光から無害光に再誘導される。反射型偏光手段は、例えばねじれネマチック高分子層を有する。
【００２４】
本発明を適切に機能させるには、半透明板を適切に透過した光と他の光を分離する必要がある。ミラーに孔を有するタイプの半透明板は、半透明型ディスプレイでは広く使用されており、本発明に特に適している。反射光の選択的な偏向解消は、偏光解消ミラー部分を有する半透明板を用いたそのような配置を利用することで、容易に行うことができる。当然のことながら、孔部分を透過した光については、偏光解消器による影響を受けないようにして、全ての反射光を有効に偏向解消させることができる。このように、本発明のある態様では、ミラーに孔を有するタイプの半透明板は、少なくとも光に対して不透過性の部分と、少なくとも光に対して透過性の部分とを有する。透過光は、他の光と空間的に分離されるため、そのような半透明板を使用することにより、異なる光部分を容易に区別することが可能となる。偏光解消手段は、活性（偏光解消）領域と、半透明板のパターンに対応するパターンを有するパッシブ（非偏光解消）領域とを有するように配置されることが好ましい。
【００２５】
例えば、半透明板は、表示セル内部の液晶層とリア基板の間に配置された、ミラーに孔を有するタイプのセル内拡散反射器（IDR）であっても良い。そのような半透明板は、液晶層と対向するリア基板の粗い表面に金属を蒸着させることによって得ることができる。そのような半透明板を使用する場合、半透明板の偏向解消能を向上させるため、蒸着金属層内には微細な光散乱粒子が添加される。
【００２６】
第2の代替例は、ミラーに孔を有するタイプの半透明板の下側、すなわちバックライトと対向するように、別個の拡散反射層を挿入することである。挿入層は、バックライトから挿入層に照射される光を反射および偏向解消させる特性を有する必要がある。これは、拡散反射層の光源側に白色拡散反射層を成膜することで可能となる。拡散反射層の開口は、有機IDR層を開口させるときと同じマスク処理ステップを用いて形成され、各層の開口が整列されるため、半透明板を透過した光の円偏向状態が維持される。有機層が開口を有さない場合は、追加のマスク処理ステップを用いて、予備光を透過させるための開口がこの層に形成される。
【００２７】
あるいは、挿入された偏光解消層は、透過性であっても良い。その場合、反射は、半透明板によって行われ、偏光解消手段は、反射前後の光の偏向解消を補助するにすぎない。しかしながら、挿入された偏向解消手段が、半透明板のパターンと実質的に同一の透過性／不透過性パターンを有することは重要である。そうでない場合、半透明板を透過して偏向されているはずの光が偏向解消され、その後ディスプレイの暗状態を妨害する可能性があるからである。一方、半透明板の不透過領域全体が、偏向解消手段によって被覆されておらず、反射光の全てが偏向解消されない場合は、本発明の効果が抑制される。ただし、当然のことながら、ランダムに偏向されたいかなる光においても透過は生じず、暗状態の妨害は生じない。
【００２８】
ある実施例では、偏向解消手段は、バックライトと対向するように、直接前記半透明板上に設置される。この場合、半透明板と同様の製作ステップで、偏向解消手段を製作することができるという利点が得られる。例えば、製作処理プロセスにエッチング工程が含まれる場合、偏向解消手段に半透明板と同一のマスクを使用することができる。
【００２９】
ある実施例では、偏向解消手段は、白色拡散型偏向解消反射層と、該反射層に一体化され該反射層の一部を形成する光散乱粒子とを有する。そのような配置は、偏向解消手段の位置とは無関係に使用することができ、製作が容易になるとともに、有効な偏向解消が得られる。
【００３０】
用途に応じて、ねじれネマチック（TN）型、超ねじれネマチック（STN）型、または非ねじれネマチック型の液晶が使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、一例としての添付図面を参照して、本発明による半透明型液晶ディスプレイ装置の実施例を詳細に説明する。
【００３２】
本発明をより良く理解するため、まず従来技術について詳細に説明する。図1には、半透明型液晶ディスプレイ装置100を有する携帯装置が示されている。同図には、半透明型液晶ディスプレイユニットの拡大断面図も示されている。ディスプレイユニットは、液晶セル108を有し、この液晶セルは、ガラス等で構成された、フロント基板104およびリア基板103と、両基板に挟まれた液晶層109とを有する。フロント基板の前面には、フロント散乱層105、フロント補償層106、および検光器101が設置される。リア基板の背面には、半透明板107が配置されており、この半透明板107は、透過部および反射部が形成されるようにパターン化されている。また、ねじれネマチック高分子層105と、バックライト102とが、この順番で重なるように設置されている。
【００３３】
本発明の概念を説明するため、別の半透明型ディスプレイのリアスタックを図2乃至5に示す。リアスタックは、拡散層204および光ガイド205を有するバックライト203と、偏光手段202、302と、半透明板201とを有する。この特定の実施例では、半透明板は、透過／反射比が20／80である。図4および5には、本発明のディスプレイを示すが、このディスプレイは、さらに偏向解消手段206を有する。図に示すように、バックライトから放射されるランダムに偏向される光の量は、100％で表される。
【００３４】
図2には、従来の配置を示す。この場合、偏光手段は吸収型（直線偏光器および1／4波位相差器）である。従って、ランダム偏光の50％が偏光器202によって吸収され、残りの50％が偏光器202を透過する。比が20／80のため、10％（50％のうちの20％）は、半透明板201を透過し、40％（50％のうちの80％）は、反射されて偏光手段202の方に戻る。このとき反射光の円偏向は、矢印で示すように反転される。従って、40％の反射光の全てが吸収型偏光手段202によって吸収される。全体として、バックライトから放射される光の90％が吸収型偏光手段20によって吸収されることになる。
【００３５】
図3には、反射型偏光器（例えば、ねじれネマチック高分子層）を用いた構成を概略的に示す。偏光器の反射性のため、バックライトから放射される光の50％が、反射されてバックライトの方に戻り、残りの50％が偏光手段302を透過する。半透明板では比が20／80のため、光の10％（50％のうちの20％）は、半透明板を透過し、40％（50％のうちの80％）は、反射されて偏光手段302の方に戻る。このとき反射光の円偏向は、矢印で示すように反転される。従って、40％の反射光の全てが、再度反射型偏光器302によって反射され、半透明板201の方に戻される。今度は、8％（40％のうちの20％）の光が半透明板201を透過し、残りの32％の光は、反射されて偏光手段302の方に戻る。ここで、再度円偏光が反転され（元来の方向に戻され）るため、残りの光（32％）の全てが偏光手段302を透過して、バックライトの方に戻される。従って、反対偏向の2つの光部分が半透明板を透過することになり、結果的に、暗状態の劣化が生じ、ディスプレイ装置のコントラストが低下する。この特定の例では、10％の光が正しい偏向状態で透過するが、8％の光が誤った偏向状態で透過し、悪影響を及ぼして消失する。
【００３６】
図4には、図2に示す吸収型偏光器を使用した構成を示す。ただしこの構成では、偏向解消手段206が含まれている。光（40％）は、半透明板で反射され、ランダムに偏向された状態で、吸収型偏光器202に入射する。従って20％の光が透過し（直線偏光器によって直線偏向され）、偏光器では20％の光が吸収されるにすぎない。全体として、偏光器は、光の70％を吸収する。
【００３７】
図5には、反射型偏光器302を使用した構成を示すが、この例では、偏向解消層206が使用される。図に示すように、この構成では、光は半透明板と偏光器の間で何回も反射される。偏光器に入射される光は、偏向解消手段のため、ランダムに偏向されている。従って、毎回光の半分は、偏光器を透過してバックライトの方に戻り、残りの半分は、反転偏向状態で、半透明板の方に反射される。偏光器は、誤った偏向状態にある光のみを反射するため、各サイクルにおいて、誤った偏向を有する（有害）光のみが反射される。半透明板での各反射によって、（反転偏向を有する）入射光の20％が透過し、残りの光は、反射されるとともに偏向解除される。20／80半透明板が使用されるこの特定の例では、合計約6.5％の光が反転偏向状態で透過し、残り約33.5％の光がバックライトの方向に向かって透過する。従って、有害な透過が約1.5％だけ減少し、バックライトの方に透過される光が、同量だけ増加する。
【００３８】
前述の例において、％単位で示された光の量は、本発明の基本原理を示すための一例にすぎないことに留意する必要がある。実際の実施例では、通常、光の透過量、反射量および吸収量は、特定の材料および使用部品に依存する。実際には、透過光の量は、前述の例ほど大きくはない。しかしながら、偏向解消層の使用不使用に関わらず、これらの効果は同様である。
【００３９】
図6には、従来技術（部分620）および偏向解消手段を有する場合（部分630）の、半透明型LCD装置の背面部の光路が示されている。この特定の半透明型LCDの背面部は、バックライト601と、直線偏光器602と、遅延層603と、リア基板604の上部に設置された半透明板605とを有する。さらに、部分630は、偏向解消手段606を有する。
【００４０】
図に示すように、バックライト601から放射され、偏光器602に入射するランダムに偏向された光は、偏光器602によって直線偏向され、偏光器602を透過する。その後、直線偏向された光は、遅延層603に入射し、ここで円偏向されて遅延層603透過し、半透明板605の方に向かう。ディスプレイ部620では、従来技術のディスプレイの動作が示されている。円偏向された光の主要部分が半透明板605に入射すると、光は、反転偏向状態で反射され、遅延層603の方に戻され、ここで直線偏向される。直線偏向された状態で、偏光器602に入射した光は、偏光器602の光軸と垂直な偏向方向を有するため、偏光器602は、この光を吸収する。従って、半透明板604で反射された実質的に全ての光は、バックライト601の方に進行する際に、偏光器602によって吸収され、消失する。直線偏光器での吸収のため、半透明板によって反射された光は、バックライト601により再利用されず、消失する。
【００４１】
しかしながら本発明では、ディスプレイ部630に、偏向解消手段606が配置されている。このため、半透明板で反射された光は、偏向解消手段によってランダムに偏向される。従って、ランダムに偏向された光が直線偏光器に入射する。直線偏光器の吸収特性により、入射光の半分は、透過してバックライトの方に戻り、光の半分のみが偏光器に吸収される。
【００４２】
本発明のディスプレイは、偏向解消手段を設置するための若干の修正を加えるだけで、従来のディスプレイとほぼ同様の方法で製作することができる。
【００４３】
通常の場合、偏向解消手段は、偏向解消層であり、この層は、例えば半透明板に直接設置したり、1または2以上の層を半透明板から離して設置するなど、多くの異なる方法で配置することができる。
【００４４】
本発明のある実施例による半透明型液晶ディスプレイ装置700について、図7を参照して説明する。液晶ディスプレイ装置700は、液晶セル710を有し、このセルは、例えばガラス等で構成された、フロント基板711とリア基板715、およびフロント基板711とリア基板715の間に設置された液晶層712を有する。フロント基板711の上部には、従来の方法で、散乱層703、補償層702および偏光器701が設置される。リア基板715の上部には、半透明板713が設置され、リア基板715の下側には、ねじれネマチック高分子層704およびバックライト配置705が設置される。ねじれネマチック高分子層は、例えば、従来の方法で直線偏光器と1／4波位相差器と置換しても良い。
【００４５】
さらに本実施例では、偏向解消手段として、偏向解消層714が半透明板713とリア基板715の間に設置されている。しかしながら、偏向解消手段は、半透明板と偏光手段704の間のいかなる場所に設置しても良い。半透明層713は、例えばCrで構成される。製造プロセスを容易化するため、偏向解消層714は、半透明板と同じ処理プロセスでエッチングされることが好ましい。
【００４６】
通常バックライト705は、拡散膜706と、光ガイド707と、必要であれば反射器708とを有する。光ガイドは、例えば発光ダイオード（LED）のような光源に結合され、通常の場合、ディスプレイユニット（図示されていない）の側に配置される。そのようなバックライト配置705では、反射光は、光ガイド707に捕集され光ガイドの下側の反射器で反射されるか、あるいはバックライトの拡散膜によって直接散乱される。反射器によって反射された光の一部は、拡散膜を通ってリアスタックの方に進行し、一部は、光ガイドに入射する。通常光は、光ガイド内において何回か反射され、光ガイドから拡散器を介して結合放射される。これにより、半透明板からの反射光が再利用され、輝度が向上し、および／または、光源への印加電圧が抑制されるため、電力消費が抑制される。
【００４７】
図8には、図7に示す実施例と同様の、別の実施例を示す。ただしこの例では、偏向解消手段が、リア基板715と偏光手段704の間に配置されている。
【００４８】
上記構成において、偏光手段は、反射型、吸収型、またはこれらとは別の、一部が反射型で一部が吸収型の中間型であっても良い。例えば、前述の例に加えて、偏光手段は、「DBEF」（ジュアル輝度向上膜）のような反射型偏光器を有しても良い。
【００４９】
本発明のディスプレイの一般的な構成および製作方法は、従来のディスプレイの構成および製作方法と、かなりの部分において対応しており、ここではこれ以上詳細を説明しない。基本的に、本発明のディスプレイと従来のディスプレイの違いは、通常の場合、偏向解消手段およびその設置方法に限られる。
【００５０】
例えば図9では、例えば微細SiO2（シリコン酸化物）粒子のような微細光散乱粒子902が、半透明板904の背面に設置されており、これが、反射光の偏向解消のために使用される。この実施例の場合、使用される半透明板は、ミラーに孔を有するタイプの、セル内拡散金属反射器であることが好ましく、この反射器は、反射モードにおいて特定の反射、すなわち表示画像に悪影響を及ぼす鏡像、を抑制する粗い層903を有する。反射光の一部の散乱および偏光解消に使用される微細粒子902は、リア基板901上の半透明板904の背面にある粗い層903に分散されることが好ましい。ただし、セル外（すなわち、リア基板のバックライト側）に配置された偏光解消器を用いて、同様に粒子を配置させても良い。
【００５１】
図10に示す本発明の別の実施例では、半透明板1003とリア基板1001の間にある、分離された白色拡散反射層1002が使用される。この分離層は、IDRの有機層を設置する前に、リア基板上に設置されることが好ましい。これは、有機DIR層に開口を設ける場合と同じマスク処理ステップで、拡散反射層に開口を形成することによって、あるいは有機層に開口を設けない場合には、予備光を透過させるための開口を形成する追加のマスク処理ステップによって行われる。
【００５２】
図11には、透過／反射比が25／75の半透明板を有する、異なるセルコンセプトにおける、再利用効率の理論値を示した表を示す。偏向解消手段のない従来のディスプレイユニットが、参考例として示されている。この図からわかるように、この場合、わずか12.5％の入射光しか透過されず、残りの87.5％は、吸収される。偏向解消手段を有する場合は、光の19％が再利用される。「DBEF」層を使用した場合、偏光器に到達する前に光の50％が再利用される。「DBEF」層と偏向解消手段を組み合わせた場合、光の69％が再利用されることとなり、光の18.5％のみが吸収される。
【００５３】
当然のことながら、本質的に本発明のディスプレイでは、カラーフィルタを配置しても良く、これにより、例えばRGB（赤、緑、青）ディスプレイのようなカラーディスプレイが提供される。そのようなカラーフィルタの設置は、従来のいかなる方法を用いて行っても良い。
【００５４】
本発明は、例えば、ねじれネマチック（TN）型、超ねじれネマチック（STN）型または非ねじれネマチック型等の液晶層を有するディスプレイに適用することができる。
【００５５】
本発明の前述の実施例は、本発明を限定するものではないことに留意する必要がある。前述の実施例は、本発明の利用法を示すための一例として示されているに過ぎない。当業者には、特許請求の範囲に記載されている本発明の思想および範囲から逸脱しないで、本発明の多くの代替実施例を考案することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】従来の半透明型液晶ディスプレイユニットを有する携帯ユニットの一例、およびディスプレイユニットの断面を示す図である。
【図２】従来の吸収型偏光器を有するディスプレイ装置における、透過および吸収する光の割合を示す図である。
【図３】従来の反射型偏光器を有するディスプレイ装置における、透過および反射される光割合を示す図である。
【図４】本発明による偏向解消手段を有する、図2に対応する図である。
【図５】本発明による偏向解消手段を有する、図3に対応する図である。
【図６】従来技術および本発明による吸収型偏光器を有するディスプレイユニットにおける光の進行の差異を示す図である。
【図７】本発明の別の実施例の断面図である。
【図８】本発明の別の実施例の断面図である。
【図９】半透明板の粗領域に微細粒子を設置して、偏向解消手段を提供する一方法を示すである。
【図１０】半透明板の下側に追加反射層を設置して、偏向解消手段を提供する別の方法を示すである。
【図１１】各種セルコンセプトにおける再利用効率を示す表である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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