光アイソレータ、半透過反射式液晶表示装置
【課題】半透過反射式液晶表示をする上で光損失の低下を防ぐことが可能な光アイソレータを提供する。
【解決手段】無偏光成分からなる照明光が入射される第１の入射端面３１ａと、第１の入射端面３１ａの背面に形成され、特定方向の直線偏光成分の光が入射される第２の入射端面３１ｂとを有するガラス基板３１と、ガラス基板３１内に配列される偏光子３２とを備え、偏光子３２は、金属性の細線の両端を連結させた環状構造体４１と、環状構造体４１から第２の入射端面３１ｂに向けて延長されてその先端部４３が特定方向と略平行に折り曲げられた１本以上の金属細線４２とを有する。
【解決手段】無偏光成分からなる照明光が入射される第１の入射端面３１ａと、第１の入射端面３１ａの背面に形成され、特定方向の直線偏光成分の光が入射される第２の入射端面３１ｂとを有するガラス基板３１と、ガラス基板３１内に配列される偏光子３２とを備え、偏光子３２は、金属性の細線の両端を連結させた環状構造体４１と、環状構造体４１から第２の入射端面３１ｂに向けて延長されてその先端部４３が特定方向と略平行に折り曲げられた１本以上の金属細線４２とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外光を利用する反射表示と内蔵バックライトからの照射光を利用する透過表示とを選択実行可能な半透過反射式液晶表示をする上で適用される光アイソレータ並びにこれを用いた半透過反射式液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話を初めとしたモバイル通信端末や携帯型ゲーム機のディスプレイとして、液晶表示装置が多く採用されている。特にこのような携帯電話等のディスプレイとしては、低消費電力であることが求められため、外光を利用する反射表示と内蔵バックライトからの照射光を利用する透過表示を選択実行可能な半透過反射式液晶表示装置が有利である。
【０００３】
この半透過反射式液晶表示装置は、自然光等の外光が充分に得られる環境下ではその外光を利用した反射表示を行い、十分な明るさの外光が得られない環境下ではバックライトからの照明光による透過表示を行う。
【０００４】
この半透過反射型液晶表示装置の従来例（例えば、特許文献１参照）について図面を用いて説明する。図５は、従来の半透過反射型液晶表示装置の断面図である。図５に示すように、液晶素子１３０と、液晶素子１３０の前側に設けられた散乱層１１５、液晶ポリマー位相差板１１２、第１の偏光板１１１と、液晶素子１３０の後側に設けられた、１／４波長位相差板１１４、第２の偏光板１１７、バックライト１１６により構成される。
【０００５】
液晶素子１３０は、アルミニウムからなる厚さ０．１５μｍの半透過反射層１０７と、透明電極であるＩＴＯ厚さ２μｍの保護膜１０８と、透明電極であるＩＴＯ(Indium Tin Oxide, インジウムスズ酸化物)からなる厚さ０．２μｍの第１の電極１０３とを形成した厚さ０．５ｍｍのガラス板からなる第１の基板１０１と、ＩＴＯからなる厚さ０．２μｍの第２の電極１０４が形成されている厚さ０．５ｍｍのガラス板からなる第２の基板１０２と、第１の基板１０１と第２の基板１０２を貼り合わせるシール材１０５と、第１の基板１０１と第２の基板１０２とに挟持されているネマチック液晶からなる液晶層１０６とで形成してある。
【０００６】
この内在反射方式の半透過反射型液晶表示装置は、液晶ポリマー位相差板１１２のツイスト角と、液晶層１０６の複屈折性を表すΔｎとセルギャップｄとの積であるΔｎｄ値、並びに配置角度を最適化している。そして、この液晶素子１３０のツイスト角と液晶ポリマー位相差板のツイスト角に差を設け、かつ液晶素子のΔｎｄ値と液晶ポリマーのΔｎｄ値に差を設けることにより、液晶ポリマー位相差板１１２と液晶層１０６を合成した複屈折性が、緑色の光の波長の約１／４波長相当になるように設定してある。
【０００７】
反射表示において、電圧無印加状態のオフ状態では、入射光は半透過反射層１０７において円偏光となり、再度、液晶層１０６と液晶ポリマー位相差板１１２を透過して、入射光と直交した直線偏光となり、黒表示が得られる。電圧を印加したオン状態で、液晶素子のΔｎｄ値が減少し、液晶ポリマー位相差板１１２と液晶層１０６を合成した複屈折性がほぼゼロになるため、第１の偏光板１１１を透過した入射光は、直線偏光のまま、半透過反射層１０７に到達し、そのまま入射光と平行な直線偏光で、第１の偏光板１１１に戻ってくるため、白表示となり、良好なコントラストの反射表示が可能である。
【０００８】
また、透過表示においては、バックライト１１６から出た光は、第２の偏光板１１７と１／４波長位相差板１１４により円偏光となる。この円偏光の回転方向が、第１の偏光板１１１から入射し、液晶ポリマー位相差板１１２と液晶素子１３０を透過した円偏光と逆回転になるように配置してあるので、電圧を印加していないオフ状態では、液晶ポリマー位相差板１１２を透過した光は第１の偏光板１１１の透過軸に直交した直線偏光に戻り、透過光は第１の偏光板１１１に吸収され、黒表示となる。電圧を印加したオン状態では、液晶ポリマー位相差板１１２と液晶層１０６を合成した複屈折性がほぼセロになるため、１／４波長位相差板１１４ から出た円偏光のままで第１の偏光板１１１へ到達し、白表示となる。
【特許文献１】特開２００３−１７２９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来における半透過反射型液晶表示装置では、半透過反射層１０７の光損失が大きく、光効率が低下してしまうという問題点があった。即ち、従来においては、この半透過反射層１０７としていわゆるハーフミラー類似の光学素子で構成していることから、内蔵バックライトからの照射光が半透過反射層１０７を透過する上で透過効率が大きく減少してしまい、また外光を反射させる上での反射効率が大きく減少してしまう。即ち従来では、仮に半透過反射層１０７の透過率を５０％と設定した場合には、その反射率も５０％となるため、どうしても光損失の低下を免れることができなかったが、透過表示、反射表示をそれぞれ行う上で透過率、反射率の合計を１００％以上とすることができれば、これら光損失を防ぐことが可能となるものと考えられる。
【００１０】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、外光を利用する反射表示と内蔵バックライトからの照射光を利用する透過表示とを選択実行可能な半透過反射式液晶表示をする上で光損失の低下を防ぐことが可能な光アイソレータ並びにこれを用いた半透過反射式液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明を適用した光アイソレータは、上述した課題を解決するために、無偏光成分からなる照明光が入射される第１の入射端面と、上記第１の入射端面の背面に形成され、特定方向の直線偏光成分の光が入射される第２の入射端面とを有するガラス基板と、上記ガラス基板内に配列される偏光子とを備え、上記偏光子は、金属性の細線の両端を連結させた環状構造体と、上記環状構造体から第２の入射端面に向けて延長されてその先端部が上記特定方向と略平行に折り曲げられた１本以上の金属細線とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明を適用した半透過反射式液晶表示装置は、上述した課題を解決するために、液晶素子とバックライトを備え、上記液晶素子に対して前側から入射する外光を利用する反射表示と、上記液晶素子の後側に配置されたバックライトからの照明光を利用する透過表示とを選択実行可能な半透過反射式液晶表示装置において、互いに対向配置された透明基板間に液晶層を封入した液晶素子と、上記液晶素子の前側に設置された第１の偏光板と、上記液晶素子の後側に設置され、上記第１の偏光板の透過軸の方向に対して直交方向に透過軸を有する第２の偏光板と、上記第２の偏光板と、上記バックライトの間に設置された光アイソレータとを備え、上記光アイソレータは、無偏光成分からなる上記照明光が入射される第１の入射端面と、上記第１の入射端面の背面に形成され、上記第２の偏光板における透過軸と略平行方向の直線偏光成分の光が入射される第２の入射端面とを有するガラス基板と、上記ガラス基板内に配列される偏光子とを備え、上記偏光子は、金属性の細線の両端を連結させた環状構造体と、上記環状構造体から第２の入射端面に向けて延長されてその先端部が上記特定方向と略平行に折り曲げられた１本以上の金属細線とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上述した構成からなる本発明では、透過表示を行う上でバックライトからの照明光のうち、各偏光成分の光を効率よくＡ方向の直線偏光成分に変換することができ、また反射表示を行う上で、第２の偏光板からの光を高効率に反射させることが可能となる。このため、この光透過反射手段としてこの光アイソレータを用いることにより、光損失を抑えることができ、透過表示、反射表示をそれぞれ行う上で透過率、反射率の合計を１００％以上とすることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、携帯電話を初めとしたモバイル通信端末や携帯型ゲーム機のディスプレイに適用される半透過反射式液晶表示装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
本発明は、例えば図１に示すような構成の半透過反射式液晶表示装置１に適用される。
【００１６】
この半透過反射式液晶表示装置１は、液晶素子２とバックライト３を備え、液晶素子２に対して前側から入射する外光を利用する反射表示と、液晶素子の後側に配置されたバックライト３からの照明光を利用する透過表示とを選択実行可能とされている。この半透過反射式液晶表示装置１は、互いに対向配置された透明基板１１間に液晶層１２を封入した液晶素子２と、液晶素子２の前側に設置された第１の偏光板１４と、液晶素子２の後側に設置された第２の偏光板１５と、第２の偏光板１５とバックライト３の間に設置された光アイソレータ１７とを備えている。
【００１７】
液晶素子２は、ガラス等で構成された２枚の透明な透明基板１１を互いに対向配置させ、その間隙に、例えば、ツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶を封入した液晶層１２を設けた構成となっている。透明基板１１は、それぞれＴＦＴ基板１１ａと、対向電極基板１１ｂからなる。ＴＦＴ基板１１ａには、マトリクス状に配置された信号線２１と、走査線２２と、この信号線２１ 、走査線２２の交点に配置されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ２３と、画素電極２４とが形成されている。
【００１８】
薄膜トランジスタ２３は、走査線２２により順次選択されると共に、信号線２１から供給される映像信号を、対応する画素電極２４に書き込む。一方、対向電極基板１１ｂの内表面には、対向電極２６及びカラーフィルタ２７が形成されている。
【００１９】
この半透過反射式液晶表示装置１は、このような構成の液晶素子２を２枚の偏光板１４、１５で挟み、バックライト３により後側から白色光としての照明光を照射した状態で、或いは前側から入射する外光を照射した状態でアクティブマトリクス方式で駆動することによって、所望の映像を表示させることができる。
【００２０】
第１の偏光板１４は、透過軸がＢ方向とされており、第２の偏光板１５は、透過軸がＡ方向とされている。ちなみに、このＡ方向とＢ方向は互いに直交する関係にある。
【００２１】
光アイソレータ１７は、ガラス基板３１と、ガラス基板３１内に配列される偏光子３２とを備えている。ガラス基板３１は、第１の入射端面３１ａと、この第１の入射端面３１ａの背面に形成された第２の入射端面３１ｂとが、互いに表裏対向するように形成されている。第１の入射端面３１ａはバックライト３側に位置するように、また第２の入射端面３１ｂは、液晶素子２側に位置するように配設される。
【００２２】
偏光子３２は、金属細線で構成されている。この偏光子３２は、ナノレベルでの微視的観察では、図２に示すように金属性の細線の両端を連結させた環状構造体４１と、環状構造体４１から延長された金属細線４２を有している。この偏光子３２を構成する金属の材質は、例えば、金、銀、アルミニウムまたは銅等である。因みに、ガラス板３１内には、この偏光子３２が縦横方向へ周期的に又はある程度ランダムに配列されている。各偏光子３２の間隔は、入射される光の波長λ以上とされている。
【００２３】
環状構造体４１は、外郭が長方形状からなり、中央に穴４９が設けられている。これによって表面電流として効率よく光を電流に変換する。この環状構造体４１は、辺４１ａ〜４１ｄで構成されている。互いに隣接する各辺４１ａ〜４１ｄの挟角は約９０°とされている。またこの例では、辺４１ａと４１ｃが互いに平行でしかも対向するように設けられており、また辺４１ｂと４１ｄが互いに平行でしかも対向するように設けられている。そして、この例では、辺４１ａと４１ｃの２本が第２の偏光板１５における透過軸の方向Ａと略平行となるように延長されている。
【００２４】
但し、この環状構造体４１は環状で構成されていれば、いかなる形状で構成されていてもよく、円形であってもよいし多角形状で構成されていてもよい。また形状が不規則なものであっても環状で構成されていればよい。
【００２５】
金属細線４２は、一端４２ａが環状構造体４１に接続されており、その先端部４３に至るまで、第２の入射端面３２ｂへ向けて延長されている。その先端部４３は、互いに近接する方向に折り曲げられた第１細線４３ａと、この第１細線４３ａから第２の偏光板１５における透過軸の方向Ａと略平行に折り曲げられた第２細線４３ｂとを有している。この第１細線４３ａと、第２細線４３ｂは同一平面を構成する。そして、この第１細線４３ａは、透過軸の方向Ａと略直交する方向に延長されている。またこの２本の第１細線４３ａは、内側に向けて互いに近接するように延長されている。また、第２細線４３ｂは、透過軸の方向Ａと略平行方向に延長されている。また、第２細線４３ｂは、外側に向けて延長されており、２本の金属細線４２はこれにより互いに離間する方向へと延長されることになる。なお、この２本の金属細線４２は、互いに近接することはあっても、互いに接触しないように構成することが望ましい。その理由として、光に変換するために効率よく電界を空気中または伝搬媒質中に生じさせるためである。また２本の金属細線４２の先端に形成されたそれぞれの第２細線４３ｂは、図２に示すように上記方向Ａに向けて互いにほぼ一直線上に配向していることが望ましい。これは、後述するＡ方向の直線偏光成分をより高効率に作り出すためである。
【００２６】
なお、この偏光子３２の構成は、上述した構成に限定されるものではない。例えば図３(a)に示すように、偏光子３２は、環状構造体４１と、金属細線４２とを備え、この金属細線４２は、一端４２ａが環状構造体４１に接続されており、その先端部４３は、第２細線４３ｂのみで構成するようにしてもよい。即ち第１細線４３ａに相当する構成を省略したものである。このとき図３(b)に示すように、金属細線４２は、互いに近接するように傾斜させつつ第２の入射端面３２ｂへ向けて延長されていてもよい。
【００２７】
図４(a)は、この偏光子３２の構成を更に簡略化させた構成図を示している。環状構造体４１を円形で構成し、更に環状構造体４１から細線４２を第２の入射端面３２ｂへ向けて延長させた上でその先端部４３を第２細線４３ｂのみで構成した例である。このとき、この第２の細線４３は、外側に向けて延長されている場合のみならず、内側に向けても延長されていてもよい。
【００２８】
また、金属細線の数も２本に限定されることなく１本以上で構成されていればよい。しかしながら、この金属細線２を２本で構成することにより、いわゆるコンデンサとてプラス、マイナスの電荷を帯びさせることが可能となり、直線偏光の光を効果的に出射させることが可能となる。
【００２９】
なお、この偏光子３２は、あくまで第２の偏光板１５における透過軸の方向Ａを基準としてその形状が組み立てられることになる。しかし、実際には上述した形状からなる偏光子３２を有する光アイソレータ１７をそれぞれ独立して製造し、実際に半透過反射式液晶表示装置１にこれを実装する際に第２の偏光板１５における透過軸の方向Ａに対して上述した配置関係となるように光アイソレータ１７の配設角度等を調整することになる。
【００３０】
次に本発明を適用した半透過反射式液晶表示装置１の動作について説明をする。先ず、透過表示動作について説明する。バックライト３から出射された照明光は、先ず光アイソレータ１７における第１の入射端面３１ａへと入射される。ちなみに、この照明光は、あらゆる方向の直線偏光や円偏光が混合されたもので特定の偏光成分のみで構成されていない、いわゆる無偏光成分で構成される。そして、この無偏光成分の照明光が第１の入射端面３１ａに入射されると先ず環状構造体４１によりこれを受けることになる。このとき偏光子３２はいわゆるコイルとして機能することになる。
【００３１】
例えば、辺４１ａ、４１ｃは、偏光方向Ａ（光の電場方向はＡであり、光の磁場方向がＢとなる）の光に対して、コイルとして機能し、磁場成分が電流へと変換されることになる。辺４１ｂ、４１ｄは、偏光方向Ｂ（光の電場方向はＢであり、光の磁場方向がＡとなる）の光に対して、コイルとして機能し、磁場成分が電流へと変換されることになる。即ち、第２の金属細線２２は、その長軸方向に垂直な磁場方向Ａの光から電流を取り出す。辺４１ａ〜４１ｄは、その長軸方向に垂直な磁場方向Ａの光から電流を取り出す。円偏光の光も同様にこれら辺４１ａ〜４１ｄを介して取り出すことが可能となる。円偏光の光は波の位相が45度ずれた直線偏光であるとみなせるので、上記のメカニズムによりたとえ円偏光であっても電流を取り出すことが可能となる。
【００３２】
そして環状構造体４１により取り出された電流に基づいて、金属細線４２に沿って電流が流れることになる。その結果、金属細線４２における折り曲げられた先端部４３において新たに電界が作り出されることになる。この先端部４３における第２細線４３ｂは、Ａ方向に配向していることから、当該Ａ方向の電界が作り出されることになる。この電界によって光が出射されることになり、この出射される光の偏光方向は、Ａ方向である。即ち、入射された無偏光の光が、特定方向（Ａ方向）と略平行な直線偏光成分の光に変換されてこれを出射させることが可能となる。
【００３３】
このＡ方向と略平行な直線偏光成分の光Ｐは、そのまま第２の偏光板１５を通過する。そして、この光Ｐは、透明基板１１を通過し、液晶層１２中に出射する。液晶層１２は、電圧が印加されていない場合には、入射された光Ｐの偏光状態を９０°向きを変えて出射させる。その結果、この光Ｐの偏光方向は、Ｂ方向となる。これに対して、電圧が印加されている場合には、第２の偏光板１５を通過してきた光Ｐの偏光状態を変えることなくそのまま出射する。即ち、電圧が印加されている場合に、この液晶層１２から出射する光Ｐの偏光方向は、Ａ方向となる。これらの性質は、ＴＮ液晶の性質に依拠するものである。
【００３４】
この液晶層１２を出射した光Ｐは、透明基板１１を通過し、第１の偏光板１４へと到達する。この第１の偏光板１４は、その透過軸がＡ方向に対して垂直であるＢ方向とされている。このため、光Ｐの偏光方向がＢ方向であれば、透過する偏光成分が多くなり、明るい表示となる。これに対して、光Ｐの偏光方向がＡ方向であれば、殆どがこの第１の偏光板１４により吸収されることになることから、暗い表示となる。
【００３５】
次に、反射表示動作について説明する。外部から入射されてくる外光は、第１の偏光板１４へと入射され、Ｂ方向の成分のみがこの第１の偏光板１４を透過する。この第１の偏光板１４を透過した光Ｑは、そのまま透明基板１１を通過し、液晶層１２中に出射する。液晶層１２は、電圧が印加されていない場合には、入射された光Ｑの偏光状態を９０°向きを変えて出射させる。その結果、この光Ｑの偏光方向は、Ａ方向となる。これに対して、電圧が印加されている場合には、第１の偏光板１４を通過してきた光Ｑの偏光状態を変えることなくそのまま出射する。即ち、電圧が印加されている場合に、この液晶層１２から出射する光Ｑの偏光方向は、そのままＢ方向となる。
【００３６】
この液晶層１２を出射した光Ｑは、透明基板１１を通過し、第２の偏光板１５へと到達する。この第２の偏光板１５は、その透過軸がＡ方向とされている。このため、光Ｑの偏光方向がＡ方向であれば、透過する偏光成分が多くなる。これに対して、光Ｑの偏光方向がＢ方向であれば、殆どがこの第２の偏光板１５により吸収されることになる。
【００３７】
この第２の偏光板１５を通過した偏光方向がＡ方向の光Ｑは、光アイソレータ１７へと入射される。このとき、光Ｑは、光アイソレータ１７における第２の入射端面３１ｂへと入射される。そして、この偏光方向がＡ方向の光Ｑが第１の入射端面３１ｂを介して入射されると、図６に示すように先ず金属細線４２における折り曲げられた先端部４３によりこれを反射させることが可能となる。先端部４３における第２細線４３ｂは、Ａ方向に配向していることから、これと平行な偏光方向の光Ｑをそのまま反射することが可能となる。
【００３８】
光アイソレータ１７により反射された直線偏光成分の光Ｑは、そのまま第２の偏光板１５を通過する。そして、この光Ｑは、液晶層１２を通過することになるが、このときも上述した透過表示と同様のメカニズムにより、電圧が印加の有無に応じて偏光方向を制御し、第１の偏光板１４の透過軸としてのＢ方向と同一か否かにより、明暗を表示していくことになる。
【００３９】
このように、本発明を適用した半透過反射式液晶表示装置１は、上述した構成からなる光アイソレータ１７を、光透過反射手段として第２の偏光板１５とバックライト３の間に設置している。
【００４０】
その結果、本発明では、透過表示を行う上でバックライト３からの照明光のうち、各偏光成分の光を効率よくＡ方向の直線偏光成分に変換することができ、また反射表示を行う上で、第２の偏光板１５からの光を高効率に反射させることが可能となる。このため、この光透過反射手段としてこの光アイソレータ１７を用いることにより、光損失を抑えることができ、透過表示、反射表示をそれぞれ行う上で透過率、反射率の合計を１００％以上とすることも可能となる。
【００４１】
なお、上述した構成からなる光アイソレータ１７は、上述した半透過反射式液晶表示装置１に適用される場合のみならず、プライバシーミラーとして適用してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明を適用した半透過反射式液晶表示装置の構成図である。
【図２】本発明を適用した光アイソレータにおける偏光子の構成図である。
【図３】本発明を適用した光アイソレータにおける偏光子の他の構成図である。
【図４】本発明を適用した光アイソレータにおける偏光子について環状構造体を円形で構成した図である。
【図５】従来技術について説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 半透過反射式液晶表示装置
２ 液晶素子
３ バックライト
１１ 透明基板
１２ 液晶層
１４ 第１の偏光板
１５ 第２の偏光板
１７ 光アイソレータ
２１ 信号線
２２ 走査線
２３ 薄膜トランジスタ
２４ 画素電極
２６ 対向電極
２７ カラーフィルタ
３１ ガラス基板
３２ 偏光子
４１ 環状構造体
４２ 金属細線
４３ 先端部
４９ 穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外光を利用する反射表示と内蔵バックライトからの照射光を利用する透過表示とを選択実行可能な半透過反射式液晶表示をする上で適用される光アイソレータ並びにこれを用いた半透過反射式液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話を初めとしたモバイル通信端末や携帯型ゲーム機のディスプレイとして、液晶表示装置が多く採用されている。特にこのような携帯電話等のディスプレイとしては、低消費電力であることが求められため、外光を利用する反射表示と内蔵バックライトからの照射光を利用する透過表示を選択実行可能な半透過反射式液晶表示装置が有利である。
【０００３】
この半透過反射式液晶表示装置は、自然光等の外光が充分に得られる環境下ではその外光を利用した反射表示を行い、十分な明るさの外光が得られない環境下ではバックライトからの照明光による透過表示を行う。
【０００４】
この半透過反射型液晶表示装置の従来例（例えば、特許文献１参照）について図面を用いて説明する。図５は、従来の半透過反射型液晶表示装置の断面図である。図５に示すように、液晶素子１３０と、液晶素子１３０の前側に設けられた散乱層１１５、液晶ポリマー位相差板１１２、第１の偏光板１１１と、液晶素子１３０の後側に設けられた、１／４波長位相差板１１４、第２の偏光板１１７、バックライト１１６により構成される。
【０００５】
液晶素子１３０は、アルミニウムからなる厚さ０．１５μｍの半透過反射層１０７と、透明電極であるＩＴＯ厚さ２μｍの保護膜１０８と、透明電極であるＩＴＯ(Indium Tin Oxide, インジウムスズ酸化物)からなる厚さ０．２μｍの第１の電極１０３とを形成した厚さ０．５ｍｍのガラス板からなる第１の基板１０１と、ＩＴＯからなる厚さ０．２μｍの第２の電極１０４が形成されている厚さ０．５ｍｍのガラス板からなる第２の基板１０２と、第１の基板１０１と第２の基板１０２を貼り合わせるシール材１０５と、第１の基板１０１と第２の基板１０２とに挟持されているネマチック液晶からなる液晶層１０６とで形成してある。
【０００６】
この内在反射方式の半透過反射型液晶表示装置は、液晶ポリマー位相差板１１２のツイスト角と、液晶層１０６の複屈折性を表すΔｎとセルギャップｄとの積であるΔｎｄ値、並びに配置角度を最適化している。そして、この液晶素子１３０のツイスト角と液晶ポリマー位相差板のツイスト角に差を設け、かつ液晶素子のΔｎｄ値と液晶ポリマーのΔｎｄ値に差を設けることにより、液晶ポリマー位相差板１１２と液晶層１０６を合成した複屈折性が、緑色の光の波長の約１／４波長相当になるように設定してある。
【０００７】
反射表示において、電圧無印加状態のオフ状態では、入射光は半透過反射層１０７において円偏光となり、再度、液晶層１０６と液晶ポリマー位相差板１１２を透過して、入射光と直交した直線偏光となり、黒表示が得られる。電圧を印加したオン状態で、液晶素子のΔｎｄ値が減少し、液晶ポリマー位相差板１１２と液晶層１０６を合成した複屈折性がほぼゼロになるため、第１の偏光板１１１を透過した入射光は、直線偏光のまま、半透過反射層１０７に到達し、そのまま入射光と平行な直線偏光で、第１の偏光板１１１に戻ってくるため、白表示となり、良好なコントラストの反射表示が可能である。
【０００８】
また、透過表示においては、バックライト１１６から出た光は、第２の偏光板１１７と１／４波長位相差板１１４により円偏光となる。この円偏光の回転方向が、第１の偏光板１１１から入射し、液晶ポリマー位相差板１１２と液晶素子１３０を透過した円偏光と逆回転になるように配置してあるので、電圧を印加していないオフ状態では、液晶ポリマー位相差板１１２を透過した光は第１の偏光板１１１の透過軸に直交した直線偏光に戻り、透過光は第１の偏光板１１１に吸収され、黒表示となる。電圧を印加したオン状態では、液晶ポリマー位相差板１１２と液晶層１０６を合成した複屈折性がほぼセロになるため、１／４波長位相差板１１４ から出た円偏光のままで第１の偏光板１１１へ到達し、白表示となる。
【特許文献１】特開２００３−１７２９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来における半透過反射型液晶表示装置では、半透過反射層１０７の光損失が大きく、光効率が低下してしまうという問題点があった。即ち、従来においては、この半透過反射層１０７としていわゆるハーフミラー類似の光学素子で構成していることから、内蔵バックライトからの照射光が半透過反射層１０７を透過する上で透過効率が大きく減少してしまい、また外光を反射させる上での反射効率が大きく減少してしまう。即ち従来では、仮に半透過反射層１０７の透過率を５０％と設定した場合には、その反射率も５０％となるため、どうしても光損失の低下を免れることができなかったが、透過表示、反射表示をそれぞれ行う上で透過率、反射率の合計を１００％以上とすることができれば、これら光損失を防ぐことが可能となるものと考えられる。
【００１０】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、外光を利用する反射表示と内蔵バックライトからの照射光を利用する透過表示とを選択実行可能な半透過反射式液晶表示をする上で光損失の低下を防ぐことが可能な光アイソレータ並びにこれを用いた半透過反射式液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明を適用した光アイソレータは、上述した課題を解決するために、無偏光成分からなる照明光が入射される第１の入射端面と、上記第１の入射端面の背面に形成され、特定方向の直線偏光成分の光が入射される第２の入射端面とを有するガラス基板と、上記ガラス基板内に配列される偏光子とを備え、上記偏光子は、金属性の細線の両端を連結させた環状構造体と、上記環状構造体から第２の入射端面に向けて延長されてその先端部が上記特定方向と略平行に折り曲げられた１本以上の金属細線とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明を適用した半透過反射式液晶表示装置は、上述した課題を解決するために、液晶素子とバックライトを備え、上記液晶素子に対して前側から入射する外光を利用する反射表示と、上記液晶素子の後側に配置されたバックライトからの照明光を利用する透過表示とを選択実行可能な半透過反射式液晶表示装置において、互いに対向配置された透明基板間に液晶層を封入した液晶素子と、上記液晶素子の前側に設置された第１の偏光板と、上記液晶素子の後側に設置され、上記第１の偏光板の透過軸の方向に対して直交方向に透過軸を有する第２の偏光板と、上記第２の偏光板と、上記バックライトの間に設置された光アイソレータとを備え、上記光アイソレータは、無偏光成分からなる上記照明光が入射される第１の入射端面と、上記第１の入射端面の背面に形成され、上記第２の偏光板における透過軸と略平行方向の直線偏光成分の光が入射される第２の入射端面とを有するガラス基板と、上記ガラス基板内に配列される偏光子とを備え、上記偏光子は、金属性の細線の両端を連結させた環状構造体と、上記環状構造体から第２の入射端面に向けて延長されてその先端部が上記特定方向と略平行に折り曲げられた１本以上の金属細線とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上述した構成からなる本発明では、透過表示を行う上でバックライトからの照明光のうち、各偏光成分の光を効率よくＡ方向の直線偏光成分に変換することができ、また反射表示を行う上で、第２の偏光板からの光を高効率に反射させることが可能となる。このため、この光透過反射手段としてこの光アイソレータを用いることにより、光損失を抑えることができ、透過表示、反射表示をそれぞれ行う上で透過率、反射率の合計を１００％以上とすることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、携帯電話を初めとしたモバイル通信端末や携帯型ゲーム機のディスプレイに適用される半透過反射式液晶表示装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
本発明は、例えば図１に示すような構成の半透過反射式液晶表示装置１に適用される。
【００１６】
この半透過反射式液晶表示装置１は、液晶素子２とバックライト３を備え、液晶素子２に対して前側から入射する外光を利用する反射表示と、液晶素子の後側に配置されたバックライト３からの照明光を利用する透過表示とを選択実行可能とされている。この半透過反射式液晶表示装置１は、互いに対向配置された透明基板１１間に液晶層１２を封入した液晶素子２と、液晶素子２の前側に設置された第１の偏光板１４と、液晶素子２の後側に設置された第２の偏光板１５と、第２の偏光板１５とバックライト３の間に設置された光アイソレータ１７とを備えている。
【００１７】
液晶素子２は、ガラス等で構成された２枚の透明な透明基板１１を互いに対向配置させ、その間隙に、例えば、ツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶を封入した液晶層１２を設けた構成となっている。透明基板１１は、それぞれＴＦＴ基板１１ａと、対向電極基板１１ｂからなる。ＴＦＴ基板１１ａには、マトリクス状に配置された信号線２１と、走査線２２と、この信号線２１ 、走査線２２の交点に配置されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ２３と、画素電極２４とが形成されている。
【００１８】
薄膜トランジスタ２３は、走査線２２により順次選択されると共に、信号線２１から供給される映像信号を、対応する画素電極２４に書き込む。一方、対向電極基板１１ｂの内表面には、対向電極２６及びカラーフィルタ２７が形成されている。
【００１９】
この半透過反射式液晶表示装置１は、このような構成の液晶素子２を２枚の偏光板１４、１５で挟み、バックライト３により後側から白色光としての照明光を照射した状態で、或いは前側から入射する外光を照射した状態でアクティブマトリクス方式で駆動することによって、所望の映像を表示させることができる。
【００２０】
第１の偏光板１４は、透過軸がＢ方向とされており、第２の偏光板１５は、透過軸がＡ方向とされている。ちなみに、このＡ方向とＢ方向は互いに直交する関係にある。
【００２１】
光アイソレータ１７は、ガラス基板３１と、ガラス基板３１内に配列される偏光子３２とを備えている。ガラス基板３１は、第１の入射端面３１ａと、この第１の入射端面３１ａの背面に形成された第２の入射端面３１ｂとが、互いに表裏対向するように形成されている。第１の入射端面３１ａはバックライト３側に位置するように、また第２の入射端面３１ｂは、液晶素子２側に位置するように配設される。
【００２２】
偏光子３２は、金属細線で構成されている。この偏光子３２は、ナノレベルでの微視的観察では、図２に示すように金属性の細線の両端を連結させた環状構造体４１と、環状構造体４１から延長された金属細線４２を有している。この偏光子３２を構成する金属の材質は、例えば、金、銀、アルミニウムまたは銅等である。因みに、ガラス板３１内には、この偏光子３２が縦横方向へ周期的に又はある程度ランダムに配列されている。各偏光子３２の間隔は、入射される光の波長λ以上とされている。
【００２３】
環状構造体４１は、外郭が長方形状からなり、中央に穴４９が設けられている。これによって表面電流として効率よく光を電流に変換する。この環状構造体４１は、辺４１ａ〜４１ｄで構成されている。互いに隣接する各辺４１ａ〜４１ｄの挟角は約９０°とされている。またこの例では、辺４１ａと４１ｃが互いに平行でしかも対向するように設けられており、また辺４１ｂと４１ｄが互いに平行でしかも対向するように設けられている。そして、この例では、辺４１ａと４１ｃの２本が第２の偏光板１５における透過軸の方向Ａと略平行となるように延長されている。
【００２４】
但し、この環状構造体４１は環状で構成されていれば、いかなる形状で構成されていてもよく、円形であってもよいし多角形状で構成されていてもよい。また形状が不規則なものであっても環状で構成されていればよい。
【００２５】
金属細線４２は、一端４２ａが環状構造体４１に接続されており、その先端部４３に至るまで、第２の入射端面３２ｂへ向けて延長されている。その先端部４３は、互いに近接する方向に折り曲げられた第１細線４３ａと、この第１細線４３ａから第２の偏光板１５における透過軸の方向Ａと略平行に折り曲げられた第２細線４３ｂとを有している。この第１細線４３ａと、第２細線４３ｂは同一平面を構成する。そして、この第１細線４３ａは、透過軸の方向Ａと略直交する方向に延長されている。またこの２本の第１細線４３ａは、内側に向けて互いに近接するように延長されている。また、第２細線４３ｂは、透過軸の方向Ａと略平行方向に延長されている。また、第２細線４３ｂは、外側に向けて延長されており、２本の金属細線４２はこれにより互いに離間する方向へと延長されることになる。なお、この２本の金属細線４２は、互いに近接することはあっても、互いに接触しないように構成することが望ましい。その理由として、光に変換するために効率よく電界を空気中または伝搬媒質中に生じさせるためである。また２本の金属細線４２の先端に形成されたそれぞれの第２細線４３ｂは、図２に示すように上記方向Ａに向けて互いにほぼ一直線上に配向していることが望ましい。これは、後述するＡ方向の直線偏光成分をより高効率に作り出すためである。
【００２６】
なお、この偏光子３２の構成は、上述した構成に限定されるものではない。例えば図３(a)に示すように、偏光子３２は、環状構造体４１と、金属細線４２とを備え、この金属細線４２は、一端４２ａが環状構造体４１に接続されており、その先端部４３は、第２細線４３ｂのみで構成するようにしてもよい。即ち第１細線４３ａに相当する構成を省略したものである。このとき図３(b)に示すように、金属細線４２は、互いに近接するように傾斜させつつ第２の入射端面３２ｂへ向けて延長されていてもよい。
【００２７】
図４(a)は、この偏光子３２の構成を更に簡略化させた構成図を示している。環状構造体４１を円形で構成し、更に環状構造体４１から細線４２を第２の入射端面３２ｂへ向けて延長させた上でその先端部４３を第２細線４３ｂのみで構成した例である。このとき、この第２の細線４３は、外側に向けて延長されている場合のみならず、内側に向けても延長されていてもよい。
【００２８】
また、金属細線の数も２本に限定されることなく１本以上で構成されていればよい。しかしながら、この金属細線２を２本で構成することにより、いわゆるコンデンサとてプラス、マイナスの電荷を帯びさせることが可能となり、直線偏光の光を効果的に出射させることが可能となる。
【００２９】
なお、この偏光子３２は、あくまで第２の偏光板１５における透過軸の方向Ａを基準としてその形状が組み立てられることになる。しかし、実際には上述した形状からなる偏光子３２を有する光アイソレータ１７をそれぞれ独立して製造し、実際に半透過反射式液晶表示装置１にこれを実装する際に第２の偏光板１５における透過軸の方向Ａに対して上述した配置関係となるように光アイソレータ１７の配設角度等を調整することになる。
【００３０】
次に本発明を適用した半透過反射式液晶表示装置１の動作について説明をする。先ず、透過表示動作について説明する。バックライト３から出射された照明光は、先ず光アイソレータ１７における第１の入射端面３１ａへと入射される。ちなみに、この照明光は、あらゆる方向の直線偏光や円偏光が混合されたもので特定の偏光成分のみで構成されていない、いわゆる無偏光成分で構成される。そして、この無偏光成分の照明光が第１の入射端面３１ａに入射されると先ず環状構造体４１によりこれを受けることになる。このとき偏光子３２はいわゆるコイルとして機能することになる。
【００３１】
例えば、辺４１ａ、４１ｃは、偏光方向Ａ（光の電場方向はＡであり、光の磁場方向がＢとなる）の光に対して、コイルとして機能し、磁場成分が電流へと変換されることになる。辺４１ｂ、４１ｄは、偏光方向Ｂ（光の電場方向はＢであり、光の磁場方向がＡとなる）の光に対して、コイルとして機能し、磁場成分が電流へと変換されることになる。即ち、第２の金属細線２２は、その長軸方向に垂直な磁場方向Ａの光から電流を取り出す。辺４１ａ〜４１ｄは、その長軸方向に垂直な磁場方向Ａの光から電流を取り出す。円偏光の光も同様にこれら辺４１ａ〜４１ｄを介して取り出すことが可能となる。円偏光の光は波の位相が45度ずれた直線偏光であるとみなせるので、上記のメカニズムによりたとえ円偏光であっても電流を取り出すことが可能となる。
【００３２】
そして環状構造体４１により取り出された電流に基づいて、金属細線４２に沿って電流が流れることになる。その結果、金属細線４２における折り曲げられた先端部４３において新たに電界が作り出されることになる。この先端部４３における第２細線４３ｂは、Ａ方向に配向していることから、当該Ａ方向の電界が作り出されることになる。この電界によって光が出射されることになり、この出射される光の偏光方向は、Ａ方向である。即ち、入射された無偏光の光が、特定方向（Ａ方向）と略平行な直線偏光成分の光に変換されてこれを出射させることが可能となる。
【００３３】
このＡ方向と略平行な直線偏光成分の光Ｐは、そのまま第２の偏光板１５を通過する。そして、この光Ｐは、透明基板１１を通過し、液晶層１２中に出射する。液晶層１２は、電圧が印加されていない場合には、入射された光Ｐの偏光状態を９０°向きを変えて出射させる。その結果、この光Ｐの偏光方向は、Ｂ方向となる。これに対して、電圧が印加されている場合には、第２の偏光板１５を通過してきた光Ｐの偏光状態を変えることなくそのまま出射する。即ち、電圧が印加されている場合に、この液晶層１２から出射する光Ｐの偏光方向は、Ａ方向となる。これらの性質は、ＴＮ液晶の性質に依拠するものである。
【００３４】
この液晶層１２を出射した光Ｐは、透明基板１１を通過し、第１の偏光板１４へと到達する。この第１の偏光板１４は、その透過軸がＡ方向に対して垂直であるＢ方向とされている。このため、光Ｐの偏光方向がＢ方向であれば、透過する偏光成分が多くなり、明るい表示となる。これに対して、光Ｐの偏光方向がＡ方向であれば、殆どがこの第１の偏光板１４により吸収されることになることから、暗い表示となる。
【００３５】
次に、反射表示動作について説明する。外部から入射されてくる外光は、第１の偏光板１４へと入射され、Ｂ方向の成分のみがこの第１の偏光板１４を透過する。この第１の偏光板１４を透過した光Ｑは、そのまま透明基板１１を通過し、液晶層１２中に出射する。液晶層１２は、電圧が印加されていない場合には、入射された光Ｑの偏光状態を９０°向きを変えて出射させる。その結果、この光Ｑの偏光方向は、Ａ方向となる。これに対して、電圧が印加されている場合には、第１の偏光板１４を通過してきた光Ｑの偏光状態を変えることなくそのまま出射する。即ち、電圧が印加されている場合に、この液晶層１２から出射する光Ｑの偏光方向は、そのままＢ方向となる。
【００３６】
この液晶層１２を出射した光Ｑは、透明基板１１を通過し、第２の偏光板１５へと到達する。この第２の偏光板１５は、その透過軸がＡ方向とされている。このため、光Ｑの偏光方向がＡ方向であれば、透過する偏光成分が多くなる。これに対して、光Ｑの偏光方向がＢ方向であれば、殆どがこの第２の偏光板１５により吸収されることになる。
【００３７】
この第２の偏光板１５を通過した偏光方向がＡ方向の光Ｑは、光アイソレータ１７へと入射される。このとき、光Ｑは、光アイソレータ１７における第２の入射端面３１ｂへと入射される。そして、この偏光方向がＡ方向の光Ｑが第１の入射端面３１ｂを介して入射されると、図６に示すように先ず金属細線４２における折り曲げられた先端部４３によりこれを反射させることが可能となる。先端部４３における第２細線４３ｂは、Ａ方向に配向していることから、これと平行な偏光方向の光Ｑをそのまま反射することが可能となる。
【００３８】
光アイソレータ１７により反射された直線偏光成分の光Ｑは、そのまま第２の偏光板１５を通過する。そして、この光Ｑは、液晶層１２を通過することになるが、このときも上述した透過表示と同様のメカニズムにより、電圧が印加の有無に応じて偏光方向を制御し、第１の偏光板１４の透過軸としてのＢ方向と同一か否かにより、明暗を表示していくことになる。
【００３９】
このように、本発明を適用した半透過反射式液晶表示装置１は、上述した構成からなる光アイソレータ１７を、光透過反射手段として第２の偏光板１５とバックライト３の間に設置している。
【００４０】
その結果、本発明では、透過表示を行う上でバックライト３からの照明光のうち、各偏光成分の光を効率よくＡ方向の直線偏光成分に変換することができ、また反射表示を行う上で、第２の偏光板１５からの光を高効率に反射させることが可能となる。このため、この光透過反射手段としてこの光アイソレータ１７を用いることにより、光損失を抑えることができ、透過表示、反射表示をそれぞれ行う上で透過率、反射率の合計を１００％以上とすることも可能となる。
【００４１】
なお、上述した構成からなる光アイソレータ１７は、上述した半透過反射式液晶表示装置１に適用される場合のみならず、プライバシーミラーとして適用してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明を適用した半透過反射式液晶表示装置の構成図である。
【図２】本発明を適用した光アイソレータにおける偏光子の構成図である。
【図３】本発明を適用した光アイソレータにおける偏光子の他の構成図である。
【図４】本発明を適用した光アイソレータにおける偏光子について環状構造体を円形で構成した図である。
【図５】従来技術について説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 半透過反射式液晶表示装置
２ 液晶素子
３ バックライト
１１ 透明基板
１２ 液晶層
１４ 第１の偏光板
１５ 第２の偏光板
１７ 光アイソレータ
２１ 信号線
２２ 走査線
２３ 薄膜トランジスタ
２４ 画素電極
２６ 対向電極
２７ カラーフィルタ
３１ ガラス基板
３２ 偏光子
４１ 環状構造体
４２ 金属細線
４３ 先端部
４９ 穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無偏光成分からなる照明光が入射される第１の入射端面と、上記第１の入射端面の背面に形成され、特定方向の直線偏光成分の光が入射される第２の入射端面とを有するガラス基板と、
上記ガラス基板内に配列される偏光子とを備え、
上記偏光子は、金属性の細線の両端を連結させた環状構造体と、上記環状構造体から第２の入射端面に向けて延長されてその先端部が上記特定方向と略平行に折り曲げられた１本以上の金属細線とを有すること
を特徴とする光アイソレータ。
【請求項２】
上記偏光子は、
上記第１の入射端面を介して入射された照明光の磁場成分を上記環状構造体により電流として取り出し、その取り出された電流に基づいて上記金属細線における折り曲げられた先端部により電界を作り出し、この作り出した電界に基づいて上記特定方向と略平行な直線偏光成分の光を出射させ、
また上記第２の入射端面を介して入射された光を上記金属細線における折り曲げられた先端部を介して反射させること
を特徴とする請求項１記載の光アイソレータ。
【請求項３】
上記環状構造体は、長方形状からなり、
金属細線は、上記環状構造体における上記特定方向と略平行の２辺からそれぞれ延長された２本で構成されてなり、これらの先端部は、互いに近接する方向に折り曲げられ、更に上記特定方向と略平行に折り曲げられてなること
を特徴とする請求項１又は２記載の光アイソレータ。
【請求項４】
液晶素子とバックライトを備え、上記液晶素子に対して前側から入射する外光を利用する反射表示と、上記液晶素子の後側に配置されたバックライトからの照明光を利用する透過表示とを選択実行可能な半透過反射式液晶表示装置において、
互いに対向配置された透明基板間に液晶層を封入した液晶素子と、
上記液晶素子の前側に設置された第１の偏光板と、
上記液晶素子の後側に設置され、上記第１の偏光板の透過軸の方向に対して直交方向に透過軸を有する第２の偏光板と、
上記第２の偏光板と、上記バックライトの間に設置された光アイソレータとを備え、
上記光アイソレータは、無偏光成分からなる上記照明光が入射される第１の入射端面と、上記第１の入射端面の背面に形成され、上記第２の偏光板における透過軸と略平行方向の直線偏光成分の光が入射される第２の入射端面とを有するガラス基板と、上記ガラス基板内に配列される偏光子とを備え、
上記偏光子は、金属性の細線の両端を連結させた環状構造体と、上記環状構造体から第２の入射端面に向けて延長されてその先端部が上記特定方向と略平行に折り曲げられた１本以上の金属細線とを有すること
を特徴とする半透過反射式液晶表示装置。
【請求項５】
上記偏光子は、
上記第１の入射端面を介して入射された照明光の磁場成分を上記環状構造体により電流として取り出し、その取り出された電流に基づいて上記金属細線における折り曲げられた先端部により電界を作り出し、この作り出した電界に基づいて上記第２の偏光板における透過軸と略平行方向の直線偏光成分の光を出射させ、
また上記第２の入射端面を介して入射された光を上記金属細線における折り曲げられた先端部を介して反射すること
を特徴とする請求項４記載の半透過反射式液晶表示装置。
【請求項６】
上記環状構造体は、長方形状からなり、
金属細線は、上記環状構造体における上記第２の偏光板における透過軸と略平行の２辺からそれぞれ延長された２本で構成されてなり、これらの先端部は、互いに近接する方向に折り曲げられ、更に上記第２の偏光板における透過軸と略平行に折り曲げられてなること
を特徴とする請求項４又は５記載の半透過反射式液晶表示装置。
【請求項１】
無偏光成分からなる照明光が入射される第１の入射端面と、上記第１の入射端面の背面に形成され、特定方向の直線偏光成分の光が入射される第２の入射端面とを有するガラス基板と、
上記ガラス基板内に配列される偏光子とを備え、
上記偏光子は、金属性の細線の両端を連結させた環状構造体と、上記環状構造体から第２の入射端面に向けて延長されてその先端部が上記特定方向と略平行に折り曲げられた１本以上の金属細線とを有すること
を特徴とする光アイソレータ。
【請求項２】
上記偏光子は、
上記第１の入射端面を介して入射された照明光の磁場成分を上記環状構造体により電流として取り出し、その取り出された電流に基づいて上記金属細線における折り曲げられた先端部により電界を作り出し、この作り出した電界に基づいて上記特定方向と略平行な直線偏光成分の光を出射させ、
また上記第２の入射端面を介して入射された光を上記金属細線における折り曲げられた先端部を介して反射させること
を特徴とする請求項１記載の光アイソレータ。
【請求項３】
上記環状構造体は、長方形状からなり、
金属細線は、上記環状構造体における上記特定方向と略平行の２辺からそれぞれ延長された２本で構成されてなり、これらの先端部は、互いに近接する方向に折り曲げられ、更に上記特定方向と略平行に折り曲げられてなること
を特徴とする請求項１又は２記載の光アイソレータ。
【請求項４】
液晶素子とバックライトを備え、上記液晶素子に対して前側から入射する外光を利用する反射表示と、上記液晶素子の後側に配置されたバックライトからの照明光を利用する透過表示とを選択実行可能な半透過反射式液晶表示装置において、
互いに対向配置された透明基板間に液晶層を封入した液晶素子と、
上記液晶素子の前側に設置された第１の偏光板と、
上記液晶素子の後側に設置され、上記第１の偏光板の透過軸の方向に対して直交方向に透過軸を有する第２の偏光板と、
上記第２の偏光板と、上記バックライトの間に設置された光アイソレータとを備え、
上記光アイソレータは、無偏光成分からなる上記照明光が入射される第１の入射端面と、上記第１の入射端面の背面に形成され、上記第２の偏光板における透過軸と略平行方向の直線偏光成分の光が入射される第２の入射端面とを有するガラス基板と、上記ガラス基板内に配列される偏光子とを備え、
上記偏光子は、金属性の細線の両端を連結させた環状構造体と、上記環状構造体から第２の入射端面に向けて延長されてその先端部が上記特定方向と略平行に折り曲げられた１本以上の金属細線とを有すること
を特徴とする半透過反射式液晶表示装置。
【請求項５】
上記偏光子は、
上記第１の入射端面を介して入射された照明光の磁場成分を上記環状構造体により電流として取り出し、その取り出された電流に基づいて上記金属細線における折り曲げられた先端部により電界を作り出し、この作り出した電界に基づいて上記第２の偏光板における透過軸と略平行方向の直線偏光成分の光を出射させ、
また上記第２の入射端面を介して入射された光を上記金属細線における折り曲げられた先端部を介して反射すること
を特徴とする請求項４記載の半透過反射式液晶表示装置。
【請求項６】
上記環状構造体は、長方形状からなり、
金属細線は、上記環状構造体における上記第２の偏光板における透過軸と略平行の２辺からそれぞれ延長された２本で構成されてなり、これらの先端部は、互いに近接する方向に折り曲げられ、更に上記第２の偏光板における透過軸と略平行に折り曲げられてなること
を特徴とする請求項４又は５記載の半透過反射式液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２５１１２８（Ｐ２００９−２５１１２８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９６５９６（Ｐ２００８−９６５９６）
【出願日】平成２０年４月２日（２００８．４．２）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 低損失オプティカル新機能部材技術開発委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００１７３６３６）財団法人光産業技術振興協会 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２日（２００８．４．２）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 低損失オプティカル新機能部材技術開発委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００１７３６３６）財団法人光産業技術振興協会 (19)
【Ｆターム（参考）】
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