JP2005017747A

JP2005017747A - Liquid crystal display

Info

Publication number: JP2005017747A
Application number: JP2003183060A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Nishino; 利晴西野; Kunpei Kobayashi; 君平小林; Takeshi Suzuki; 鈴木　　剛; Norihiro Arai; 則博荒井
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: JP4239708B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display wherein double-sided display is performed by using one liquid crystal display panel, an area occupied by the liquid crystal display is made small, images of both surfaces are displayed utilizing illumination light from a surface light source and external light, and either one screen surface of both surfaces is made to be a mirror surface. <P>SOLUTION: A TN type liquid crystal display panel 4 formed by providing reflection films 9 partially corresponding to the inner parts of a plurality of pixels D on a first substrate 5 on the side opposite to the surface light source 1 which emits illumination light from one surface thereof and transmits light made incident from the one surface and the other surface thereof is disposed on the illumination light emitting surface side of the surface light source 1 and a reflection/transmission panel having a liquid crystal layer 25 provided between a pair of substrates 19 and 20 and an absorption polarization element 26 disposed on the outer surfaces of the substrate 19 opposite to the surface light source 1 and a reflection polarization element 27 disposed on the outer surfaces of the substrate 20 on the surface light source 1 side, and capable of switching a reflection state where incident light transmitted through the absorption polarization element 26 from the side opposite to the surface light source 1 is reflected by the reflection polarization element 27 and a transmission state where incident light transmitted through the absorption polarization element 26 from the side opposite to the surface light source 1 and incident light transmitted through the reflection polarization element 27 from the surface light source 1 side are transmitted from and to each other by applying voltage is disposed on the other surface side of the surface light source 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、両面表示型の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば携帯電話機等の両面表示機能をもった携帯機器に用いられる両面表示型の液晶表示装置としては、２つの液晶表示パネルをそれぞれの表示面を反対方向に向けて背中合わせ状態に配置し、その間に、両方の液晶表示パネルに向けて照明光を出射する面光源を配置した構成のものがある（特許文献１、２参照）。
【０００３】
しかし、このように２つの液晶表示パネルを用いるのではコスト高となるため、１つの液晶表示パネルを用いて両面表示することが望まれている。
【０００４】
１つの液晶表示パネルを用いて両面表示する液晶表示装置としては、従来、液晶表示パネルの表示エリアを第１の画面部と第２の画面部とに分割し、前記第１の画面部により前側から観察される画像を表示し、前記第２の画面部により後側から観察される画像を表示するようにしたものが提案されている（特許文献３、４参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−９０６７８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−２９０４４５号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開２０００−１９３９４６号公報
【０００８】
【特許文献４】
特開２００１−３０５５２５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、液晶表示パネルの画面領域を第１と第２の画面部に分割した両面表示型液晶表示装置は、前記液晶表示パネルの表示エリアが、前側の表示画面と後側の表示画面とを横に並べた大きさであるため、液晶表示装置の占有面積が前側及び後側の表示画面に比べてはるかに大きく、したがって、液晶表示装置の実装スペースが限られた携帯電話機等の携帯機器には使用できない。
【００１０】
この発明は、１つの液晶表示パネルを用いて両面表示し、且つ占有面積を小さくするとともに、一方の面側から観察される画像と他方の面側から観察される画像をそれぞれ、面光源からの照明光を利用する表示と、外部環境の光である外光を利用する表示のいずれによっても表示することができ、さらには、いずれかの画面をミラー面にすることができる液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、
板状の透明部材の少なくとも一方の板面から照明光を出射し、前記一方の板面及び他方の板面から入射した光をそれぞれ透過させる面光源と、
互いに対向する第１と第２の基板の対向面の一方及び他方にそれぞれ形成され、互いに対向する領域により複数の画素を形成する電極、前記第１と第２の基板間に設けられた液晶層、前記第１の基板に前記複数の画素内の予め定めた領域にそれぞれ対応させて設けられた反射膜、互いに直交する方向に透過軸と吸収軸をもち、前記第１と第２の基板の外面にそれぞれ配置された第１と第２の吸収偏光板を備え、前記複数の画素の前記反射膜に対応する領域以外の領域により、前記第２の基板側から入射した光を透過させて前記第１の基板側に出射する透過部を形成し、前記複数の画素の前記反射膜に対応する領域により、前記第２の基板側から入射した光を前記反射膜により反射して前記第２の基板側に出射する反射部を形成してなり、前記面光源の照明光を出射する一方の面側に、前記第２の吸収偏光板を前記面光源に対向させて配置された液晶表示パネルと、
互いに対向する一対の基板の対向面の一方及び他方にそれぞれ形成された電極、前記一対の基板間に設けられた液晶層、互いに直交する方向に透過軸と吸収軸をもち、前記一対の基板の一方の外面に配置された吸収偏光素子、互いに直交する方向に透過軸と反射軸をもち、他方の基板の外面に配置された反射偏光素子を備え、前記面光源の他方の面側に、前記反射偏光素子を前記面光源を介して前記液晶表示パネルに対向させ、且つ前記反射偏光素子の透過軸を前記液晶表示パネルの第２の吸収偏光板の透過軸と実質的に平行にして配置され、前記電極間への電圧の印加により、前記吸収偏光素子が配置された一方の面から前記吸収偏光素子を透過して入射した光を他方の面に配置された前記反射偏光素子により反射する反射状態と、前記一方の面から前記吸収偏光板を透過して入射した光及び前記他方の面から前記反射偏光素子を透過して入射した光を透過させる透過状態とに切換えられる反射／透過パネルとからなることを特徴とする。
【００１２】
この液晶表示装置において、前記液晶表示パネルは、その複数の画素内の予め定めた領域にそれぞれ対応する反射膜が設けられた第１の基板側の第１の吸収偏光板の外面を第１の表示面とし、その反対側、つまり第２の基板側の第２の吸収偏光板の外面を第２の表示面としたものであり、前記第２の表示面から光を入射させ、その光を、前記第１の表示面と第２の表示面から出射して、前記第１の表示面に第１の画像を表示し、前記第２の表示面に第２の画像を表示する。
【００１３】
すなわち、前記液晶表示パネルは、前記第２の表示面から前記第２の吸収偏光板を透過して入射した光のうち、前記複数の画素の前記反射膜に対応する領域以外の透過部に入射し、液晶層を偏光状態を制御されて透過してた光を前記第１の吸収偏光板に入射させ、その光のうち、前記第１の吸収偏光板の吸収軸に平行な直線偏光成分をこの吸収偏光板により吸収し、前記第１の吸収偏光板の透過軸に平行な直線偏光成分をこの吸収偏光板を透過させることにより、前記第１の表示面に第１の画像を表示する。
【００１４】
また、この液晶表示パネルは、前記第２の表示面から前記第２の吸収偏光板を透過して入射した光のうち、前記複数の画素の前記反射膜に対応する反射部に入射し、前記液晶層を偏光状態を制御されて透過した光を前記反射膜により反射し、前記液晶層１３を再び偏光状態を制御されて透過した光を前記第２の吸収偏光板に入射させ、その光のうち、前記第２の吸収偏光板の吸収軸に平行な直線偏光成分をこの吸収偏光板により吸収し、前記第２の吸収偏光板の透過軸に平行な直線偏光成分をこの吸収偏光板を透過させることにより、前記第２の表示面に第２の画像を表示する。
【００１５】
一方、前記反射／透過パネルは、前記吸収偏光素子が配置された一方の面から前記吸収偏光素子を透過して入射し、液晶層を偏光状態を制御されて透過した光のうち、他方の面に配置された前記反射偏光素子の反射軸に平行な直線偏光成分をこの反射偏光素子により反射して前記一方の面から出射し、前記反射偏光素子の透過軸に平行な直線偏光成分をこの反射偏光素子を透過させて前記他方の面から出射するとともに、前記他方の面から前記反射偏光素子を透過して入射し、前記液晶層を偏光状態を制御されて透過した光のうち、前記吸収偏光素子の吸収軸に平行な直線偏光成分をこの吸収偏光素子により吸収し、前記吸収偏光素子の透過軸に平行な直線偏光成分をこの吸収偏光素子を透過させて前記一方の面から出射する。
【００１６】
この反射／透過パネルは、前記一対の基板の対向面にそれぞれ形成された電極間への電圧の印加により、前記一方の面から前記吸収偏光素子を透過して入射した光を前記反射偏光素子により反射する反射状態と、前記一方の面から前記吸収偏光素子を透過して入射した光及び前記他方の面から前記反射偏光素子を透過して入射した光を透過させる透過状態とに切換えられる。
【００１７】
そして、この液晶表示装置では、板状の透明部材の少なくとも一方の板面から照明光を出射し、前記一方の板面及び他方の板面から入射した光をそれぞれ透過させる面光源を備え、この面光源の照明光を出射する一方の面側に、前記液晶表示パネルを、前記第２の吸収偏光板を前記面光源に対向させて配置し、前記面光源の他方の面側に、前記反射／透過パネルを、前記反射偏光素子を前記面光源を介して前記液晶表示パネルに対向させ、且つ前記反射偏光素子の透過軸を前記液晶表示パネルの第２の吸収偏光板の透過軸と実質的に平行にして配置しているため、前記液晶表示パネルの第１の表示面に表示される第１の画像を直接観察させるとともに、前記反射／透過パネルを前記透過状態に切換えることにより、第２の表示面に表示される第２の画像を、前記面光源と反射／透過パネルとを透して観察させることができる。
【００１８】
この液晶表示装置は、前記液晶表示パネルの第１の基板に、複数の画素内の予め定めた領域にそれぞれ対応させて反射膜を設け、前記複数の画素の前記反射膜に対応する領域以外の領域により、第２の基板側から入射した光を透過させて前記第１の基板側に出射する透過部を形成し、前記複数の画素の前記反射膜に対応する領域により、前記第２の基板側から入射した光を前記反射膜により反射して前記第２の基板側に出射する反射部を形成しているため、前記第１の表示面（第１の吸収偏光板の外面）に表示する第１の画像と、前記第２の表示面（第２の吸収偏光板の外面）に表示する第２の画像の両方を、同じ表示エリアで表示することができ、したがって、前記液晶表示パネルの表示エリアは、前記第１と第２の画像の一方の表示画面に相当する大きさでよい。
【００１９】
そのため、この液晶表示装置によれば、１つの液晶表示パネルを用いて両面表示し、且つ占有面積を小さくすることができる。
【００２０】
しかも、この液晶表示装置は、前記面光源を挟んで前記液晶表示パネルと反射／透過パネルを配置し、且つ、前記反射／透過パネルの前記面光源を介して前記液晶表示パネルと対向する側の反射偏光素子の透過軸を、前記液晶表示パネルの面光源側の第２の吸収偏光板の透過軸と実質的に平行にしているため、一方の面側、つまり前記液晶表示パネルの第１の表示面側から観察される第１の画像と、他方の面側、つまり前記反射／透過パネルの外面（面光源に対向する面とは反対側の面）側から観察される第２の画像をそれぞれ、前記面光源からの照明光を利用して表示するだけでなく、前記反射／透過パネルを前記透過状態に切換えることにより、外部環境の光である外光を前記反射／透過パネルの外面側から入射させ、その外光を利用して表示することもできる。
【００２１】
さらに、前記反射／透過パネルは、反射状態に切換えられたときに、その外面側から前記吸収偏光素子を透過して入射した外光を前記反射偏光素子により反射するため、この反射／透過パネル側から観察される画面をミラー面にすることができる。
【００２２】
このように、この発明の液晶表示装置は、板状の透明部材の少なくとも一方の板面から照明光を出射し、前記一方の板面及び他方の板面から入射した光をそれぞれ透過させる面光源の照明光を出射する一方の面側に、第１の基板に前記複数の画素内の予め定めた領域にそれぞれ対応させて反射膜を設け、前記複数の画素の前記反射膜に対応する領域以外の領域により、第２の基板側から入射した光を透過させて前記第１の基板側に出射する透過部を形成し、前記複数の画素の前記反射膜に対応する領域により、前記第２の基板側から入射した光を前記反射膜により反射して前記第２の基板側に出射する反射部を形成した液晶表示パネルを、前記第２の吸収偏光板を前記面光源に対向させて配置し、前記面光源の他方の面側に、一対の基板の対向面の一方及び他方にそれぞれ電極を形成し、前記一対の基板間に液晶層を設けるとともに、一方の基板の外面に吸収偏光素子を、他方の基板の外面に反射偏光素子を配置してなり、前記電極間への電圧の印加により、前記吸収偏光素子が配置された一方の面から前記吸収偏光素子を透過して入射した光を他方の面に配置された前記反射偏光素子により反射する反射状態と、前記一方の面から前記吸収偏光素子を透過して入射した光及び前記他方の面から前記反射偏光素子を透過して入射した光を透過させる透過状態とに切換えられる反射／透過パネルを、前記反射偏光素子を前記面光源に対向させて配置することにより、１つの液晶表示パネルを用いて両面表示し、且つ占有面積を小さくするとともに、一方の面側から観察される画像と他方の面側から観察される画像をそれぞれ、面光源からの照明光を利用する表示と、外部環境の光である外光を利用する表示のいずれによっても表示することができ、さらには、前記反射／透過パネル側から観察される画面をミラー面にすることができるようにしたものである。
【００２３】
この発明の液晶表示装置において、前記反射／透過パネルは、液晶分子を一対の基板間において実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向させた液晶層を有し、前記吸収偏光素子と反射偏光素子を、それぞれの透過軸を実質的に互いに平行にして配置した構成のものが好ましい。
【００２４】
また、前記反射／透過パネルは、前記一対の基板の対向面の一方に形成された複数の電極と、前記対向面の他方に形成され、前記複数の電極と対向する少なくとも１つの電極を有し、これらの電極間への選択的な電圧の印加により、前記複数の電極と前記少なくとも１つの電極とが互いに対向する複数の領域毎に、反射状態と透過状態とに切換えられる構成のものが好ましい。
【００２５】
さらに、前記反射／透過パネルは、前記吸収偏光素子に隣接する基板と前記吸収偏光素子との間に、互いに直交する方向に透過軸と反射軸をもち、前記透過軸を前記吸収偏光素子の透過軸と実質的に平行にして配置された第２の反射偏光素子をさらに備えているのが望ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図であり、この実施例の液晶表示装置は、面光源１と、前記面光源１を挟んで配置された液晶表示パネル４及び反射／透過パネル１８とからなっている。
【００２７】
前記面光源１は、板状の透明部材の少なくとも一方の板面から照明光を出射し、前記一方の板面及び他方の板面から入射した光をそれぞれ透過させるものであり、図３〜図６に示したように、前記液晶表示パネル４と略同じ面積を有するアクリル樹脂板等の透明板からなり、その一つの端面が光の入射端面２ａを形成し、前記透明板の２つの板面の一方が前記透明板に導かれた光を出射する出射面２ｂを、他方の板面が前記入射端面２ａから入射した光を外気（空気）との界面で全反射して前記出射面２ｂから出射させる反射面２ｃを形成する導光板２と、導光板２の入射端面２ａに対向させて配置され、前記入射端面２ａに向けて白色の照明光を出射する発光ダイオードまたは冷陰極管等の発光素子３とにより構成されている。
【００２８】
なお、図では省略しているが、前記導光板２の反射面２ｃには、その全域にわたって、前記入射端面２ａと平行な方向に沿う１０〜３０μｍ程度の幅の複数の溝部が５０〜１００μｍ程度のピッチで形成されており、前記入射端面２ａから入射した光は、前記出射面２ｂと外気との界面及び前記反射面２ｃの複数の溝部間の平坦面と外気との界面で全反射しながら導光板２内をその長さ方向に導かれ、前記反射面２ｃの複数の溝部と外気との界面で前記出射面２ａの法線に対する角度が小さくなる方向に全反射し、前記出射面２ｂの全域から均一な強度分布で出射する。
【００２９】
前記液晶表示パネル４は、図１に示したように、互いに対向する第１と第２の透明基板５，６の対向面の一方及び他方にそれぞれ形成され、互いに対向する領域により複数の画素Ｄを形成する透明電極７，８と、前記第１と第２の基板５，６間に設けられた液晶層１３と、前記第１の基板５の液晶層対向面（第２の基板６との対向面）に前記複数の画素Ｄ内の予め定めた領域にそれぞれ対応させて設けられた複数の反射膜９と、前記第１と第２の基板５，６の外面にそれぞれ配置された第１と第２の吸収偏光板１４，１５とからなり、前記複数の画素Ｄの前記反射膜９に対応する領域以外の領域により、前記第２の基板６側から入射した光を透過させて前記第１の基板５側に出射する透過部Ｄ１を形成し、前記複数の画素Ｄの前記反射膜９に対応する領域により、前記第２の基板６側から入射した光を前記反射膜９により反射して前記第２の基板６側に出射する反射部Ｄ２を形成した構成となっている。
【００３０】
なお、この実施例では、図１のように、前記画素Ｄの幅方向の中央部を透過部Ｄ１に形成し、前記画素Ｄの両側部を反射部Ｄ２に形成するとともに、これらの反射部Ｄ２の幅を互いに異ならせているが、前記透過部Ｄ１と反射部Ｄ２は、他の形状に形成してもよい。
【００３１】
この液晶表示パネル１は、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアクティブ素子とするアクティブマトリックス液晶表示パネルであり、第１の基板５に形成された電極７は基板面の略全体にわたる一枚膜状の対向電極、第２の基板６に形成された電極８は、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素電極である。
【００３２】
なお、図では省略しているが、前記第２の基板６の液晶層対向面（第１の基板５との対向面）には、前記複数の画素電極８にそれぞれ接続された複数のＴＦＴと、各行のＴＦＴにゲート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のＴＦＴにデータ信号を供給する複数のデータ配線が設けられている。
【００３３】
また、この液晶表示パネル１は、前記複数の画素Ｄにそれぞれ対応する複数の色、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタ１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを備えたカラー画像表示素子であり、この実施例では、前記反射膜９を設けた第１の基板５の液晶層対向面に、前記反射膜９を覆ってカラーフィルタ１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成し、その上に前記対向電極７を形成している。
【００３４】
そして、前記第１の基板５と第２の基板６は、前記複数の画素Ｄがマトリックス状に配列した表示エリアを囲む枠状シール材（図示せず）を介して接合されており、これらの基板５，６間の前記枠状シール材により囲まれた領域に液晶層１３が設けられている。
【００３５】
前記液晶層１３の液晶分子１３ａ（図３〜図６参照）は、前記第１と第２の基板５，６の対向面にそれぞれ前記電極７，８を覆って形成された配向膜１１，１２により両基板５，６の近傍における配向方向を規定され、前記基板５，６間において予め定められた初期配向状態に配向している。
【００３６】
また、前記第１と第２の基板５，６の外面にそれぞれ配置された第１と第２の吸収偏光板１４，１５は、互いに直交する方向に透過軸１４ａ，１５ａ（図２参照）と吸収軸（図示せず）をもち、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記吸収軸に平行な振動面をもった一方の直線偏光成分を吸収し、前記透過軸１４ａ，１５ａに平行な振動面をもった他方の直線偏光成分を透過させる偏光板であり、これらの吸収偏光板１４，１５は、それぞれの透過軸１４ａ，１５ａを予め定めた方向に合わせて配置されている。
【００３７】
さらに、この実施例では、前記液晶表示パネル４の表示の視野角及びコントラストを向上させるために、前記第１の基板５と第１の吸収偏光板１４との間及び前記第２の基板６と第２の吸収偏光板１５との間にそれぞれ位相差板１６，１７を配置している。
【００３８】
そして、前記液晶表示パネル４は、前記面光源１の照明光を出射する一方の面側、つまり前記導光板２の出射面２ｂ側に、前記第２の吸収偏光板１５を前記面光源１に対向させて配置されている。
【００３９】
一方、前記反射／透過パネル１８は、前記液晶表示パネル４と略同じ面積を有しており、互いに対向する一対の透明基板１９，２０の対向面の一方及び他方にそれぞれ基板面の略全体にわたって形成された一枚膜状の透明電極２１，２２と、前記一対の基板１９，２０間に設けられた液晶層２５と、前記一対の基板１９，２０のうち、一方の基板１９の外面に配置された吸収偏光素子２６と、他方の基板２０の外面に配置された反射偏光素子２７とにより構成されている。
【００４０】
前記一対の基板１９，２０は、前記液晶表示パネル４の枠状シール材と略同じ外形の枠状シール材（図示せず）を介して接合されており、これらの基板１９，２０間の前記枠状シール材により囲まれた領域に液晶層２５が設けられている。
【００４１】
そして、前記液晶層２５の液晶分子２５ａ（図３〜図６参照）は、前記一対の基板１９，２０の対向面にそれぞれ前記電極２１，２２を覆って形成された配向膜２３，２４により両基板１９，２０の近傍における配向方向を規定され、前記基板１９，２０間において予め定められた初期配向状態に配向している。
【００４２】
また、前記一方の基板１９の外面に配置された吸収偏光素子２６は、互いに直交する方向に透過軸２６ａ（図２参照）と吸収軸（図示せず）をもち、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記吸収軸に平行な振動面をもった一方の直線偏光成分を吸収し、前記透過軸２６ａに平行な振動面をもった他方の直線偏光成分を透過させる吸収偏光板からなっている。
【００４３】
一方、前記他方の基板２０の外面に配置された反射偏光素子２７は、互いに直交する方向に透過軸２７ａと反射軸２７ｂ（図２参照）をもち、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記透過軸２７ａに平行な振動面をもった一方の直線偏光成分を透過させ、前記反射軸２７ｂに平行な振動面をもった他方の直線偏光成分を反射する反射偏光板からなっている。
【００４４】
そして、前記吸収偏光素子２６と反射偏光素子２７は、それぞれの透過軸２６ａ，２７ａを予め定めた方向に合わせて配置されている。
【００４５】
この反射／透過パネル１８は、前記電極２１，２２間への電圧の印加により、吸収偏光素子２６が配置された一方の面から前記吸収偏光素子２６を透過して入射した光を他方の面に配置された反射偏光素子２７により反射する反射状態と、前記一方の面から前記吸収偏光素子２６を透過して入射した光及び前記他方の面から前記反射偏光素子２７を透過して入射した光を透過させる透過状態とに切換えられる。
【００４６】
前記反射／透過パネル１８は、前記面光源１の他方の面側、つまり前記導光板２の反射面２ｃ側に、前記反射偏光素子２７を前記面光源１に対向させ、且つ前記反射偏光素子２７の透過軸２７ａを前記液晶表示パネル４の第２の吸収偏光板（面光源１に対向する側の偏光板）１５の透過軸１５ａと実質的に平行にして配置されている。
【００４７】
なお、この実施例では、前記液晶表示パネル４を、液晶分子１３ａを第１と第２の基板５，６間において実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向させたネマティック液晶層１３を有し、前記第１と第２の吸収偏光板１４，１５を、それぞれの透過軸１４ａ，１５ａを実質的に互いに直交させて配置したノーマリーホワイトモードのＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶表示パネルとし、前記反射／透過パネル１８を、液晶分子２５ａを一対の基板間において実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向させたネマティック液晶層２５を有し、前記吸収偏光素子２６と反射偏光素子２７を、それぞれの透過軸２６ａ，２７ａを実質的に互いに平行にして配置した構成としている。
【００４８】
図２は、前記液晶表示パネル４の液晶分子１３ａの配向状態及び第１と第２の吸収偏光板１４，１５の軸方向と、前記反射／透過パネル１８の液晶分子２５ａの配向状態及び吸収偏光素子２６と反射偏光素子２７の軸方向とを示している。
【００４９】
図２のように、前記液晶表示パネル４の液晶層１３の液晶分子１３ａは、第１の基板５の近傍と第２の基板６の近傍とで実質的に９０°ずれた方向５ａ，６ａに配向し、両基板５，６間において、図に破線で示したように実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向しており、前記第１の吸収偏光板１４は、その透過軸１４ａを前記第１の基板５の近傍における液晶分子配向方向５ａと実質的に平行にするか或いは実質的に直交させて配置され、第２の吸収偏光板１５は、その透過軸１５ａを前記第１の吸収偏光板１４の透過軸１４ａと実質的に直交させて配置されている。
【００５０】
また、前記反射／透過パネル１８の液晶層２５の液晶分子２５ａは、一方の基板１９の近傍と他方の基板２０の近傍とで実質的に９０°ずれた方向１９ａ，２０ａに配向し、両基板１９，２０間において、図に破線で示したように実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向しており、前記吸収偏光素子２６は、その透過軸２６ａを前記一方の基板１９の近傍における液晶分子配向方向１９ａと実質的に平行にするか或いは実質的に直交させて配置され、反射偏光素子２７は、その透過軸２７ａを前記吸収偏光素子２６の透過軸２６ａと実質的に平行にし、反射軸２７ｂを前記吸収偏光素子２６の透過軸２６ａと実質的に直交させて配置されている。
【００５１】
そして、前記反射／透過パネル１８は、前記面光源１を介して前記液晶表示パネル４と対向する側の反射偏光素子２７の透過軸２７ａを前記液晶表示パネル４の面光源１側の第２の吸収偏光板１５の透過軸１５ａと実質的に平行にし、反射軸２７ｂを前記第２の吸収偏光板１５の透過軸１５ａと実質的に直交させて配置されている。
【００５２】
この液晶表示装置は、上記のような構成であるため、１つの液晶表示パネル４を用いて両面表示し、且つ占有面積を小さくするとともに、一方の面側から観察される画像と他方の面側から観察される画像をそれぞれ、前記面光源１からの照明光を利用する表示と、外部環境の光である外光を利用する表示のいずれによっても表示することができ、さらには、前記反射／透過パネル側から観察される画面をミラー面にすることができる。
【００５３】
この液晶表示装置において、前記液晶表示パネル４は、その複数の画素Ｄ内の予め定めた領域にそれぞれ対応する反射膜９が設けられた第１の基板５側の第１の吸収偏光板１４の外面を第１の表示面Ａ１とし、その反対側、つまり第２の基板６側の第２の吸収偏光板１５の外面を第２の表示面Ａ２としたものであり、前記第２の表示面から光を入射させ、その光を、前記第１の表示面Ａ１と第２の表示面Ａ２から出射して、前記第１の表示面Ａ１に第１の画像を表示し、前記第２の表示面Ａ２に第２の画像を表示する。
【００５４】
以下、前記第１の表示面Ａ１をメイン表示面、第２の表示面Ａ２をサブ表示面と言い、前記メイン表示面Ａ１に表示する第１の画像をメイン画像、前記サブ表示面Ａ２に表示する第２の画像をサブ画像と言う。
【００５５】
すなわち、前記液晶表示パネル４は、前記サブ表示面Ａ２から第２の吸収偏光板１５を透過して入射した光のうち、複数の画素Ｄの反射膜９に対応する領域以外の透過部Ｄ１に入射し、液晶層１３を偏光状態を制御されて透過した光を第１の吸収偏光板１４に入射させ、その光のうち、前記第１の吸収偏光板１４の吸収軸に平行な直線偏光成分をこの吸収偏光板１４により吸収し、前記第１の吸収偏光板１４の透過軸１４ａに平行な直線偏光成分をこの吸収偏光板１４を透過させることにより、前記メイン表示面Ａ１にメイン画像を表示する。
【００５６】
また、この液晶表示パネル４は、前記サブ表示面Ａ２から第２の吸収偏光板１５を透過して入射した光のうち、複数の画素Ｄの反射膜９に対応する反射部Ｄ２に入射し、前記液晶層１３を偏光状態を制御されて透過した光を前記反射膜９により反射し、前記液晶層１３を再び偏光状態を制御されて透過した光を前記第２の吸収偏光板１５に入射させ、その光のうち、前記第２の吸収偏光板１５の吸収軸に平行な直線偏光成分をこの吸収偏光板１５により吸収し、前記第２の吸収偏光板１５の透過軸１５ａに平行な直線偏光成分をこの吸収偏光板１５を透過させることにより、前記サブ表示面Ａ２にサブ画像を表示する。
【００５７】
なお、前記メイン表示面Ａ１から出射する光は、前記第２の吸収偏光板１５と液晶層１３と第１の吸収偏光板１４とを一方向に透過した光であり、それに対して、前記サブ表示面Ａ２から出射する光は、前記第２の吸収偏光板１５と液晶層１３とを往復して透過した光であるため、液晶表示パネル４は、前記メイン表示面Ａ１に表示されるメイン画像を観察したときと、前記サブ表示面Ａ２に表示されるサブ画像を観察したときとで、異なる電圧―透過率特性を示す。
【００５８】
そのため、この実施例では、前記液晶表示パネル４を駆動する表示駆動回路（図示せず）を、メイン画像を観察させるときとサブ画像を観察させるときとで異なる値の電圧を電極７，８間に印加するように構成し、メイン画像もサブ画像も良好なコントラストで表示させるようにしている。
【００５９】
さらに、この実施例では、表示駆動回路を、前記サブ画像を観察させるときに、前記メイン画像に対して左右を反転させた画像データに基いて前記液晶表示パネル４を駆動するように構成し、メイン画像もサブ画像も正画像として観察させるようにしている。
【００６０】
また、この実施例では、前記液晶表示パネル４の反射膜９を設けた第１の基板５の液晶層対向面に、前記反射膜９を覆って赤、緑、青の３色のカラーフィルタ１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成しているため、前記メイン画像もサブ画像もカラー画像である。
【００６１】
一方、前記反射／透過パネル１８は、吸収偏光素子２６が配置された一方の面から前記吸収偏光素子２６を透過して入射し、液晶層２５を偏光状態を制御されて透過した光のうち、他方の面に配置された反射偏光素子２７の反射軸２７ｂに平行な直線偏光成分をこの反射偏光素子２７により反射して前記一方の面から出射し、前記反射偏光素子２７の透過軸に平行な直線偏光成分をこの反射偏光素子２７を透過させて前記他方の面から出射するとともに、前記他方の面から前記反射偏光素子２７を透過して入射し、前記液晶層２５を偏光状態を制御されて透過した光のうち、前記吸収偏光素子２６の吸収軸に平行な直線偏光成分をこの吸収偏光素子２６により吸収し、前記吸収偏光素子の透過軸２６ａに平行な直線偏光成分をこの吸収偏光素子２６を透過させて前記一方の面から出射する。
【００６２】
この反射／透過パネル１８は、前記一対の基板１９，２０の対向面にそれぞれ形成された電極２１，２２間への電圧の印加により、前記一方の面から吸収偏光素子２６を透過して入射した光を前記反射偏光素子２７により反射する反射状態と、前記一方の面から吸収偏光素子２６を透過して入射した光及び他方の面から前記反射偏光素子２７を透過して入射した光を透過させる透過状態とに切換えられる。
【００６３】
すなわち、この反射／透過パネル１８の反射／透過特性は、前記電極２１，２２間に印加される電圧による液晶分子２５ａの配向状態の変化に応じて変化し、液晶分子２５ａが予め定めた配向状態に配向したときに、前記一方の面から吸収偏光素子２６を透過して入射した光が他方の面に配置された反射偏光素子２７により反射され、液晶分子２５ａが他の予め定めた配向状態に配向したときに、前記一方の面から吸収偏光素子２６を透過して入射した光及び前記他方の面から反射偏光素子２７を透過して入射した光が透過する。
【００６４】
この実施例では、前記反射／透過パネル１８を、液晶分子２５ａを一対の基板間において実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向させた液晶層２５を有し、前記吸収偏光素子２６と反射偏光素子２７を、それぞれの透過軸２６ａ，２７ａを実質的に互いに平行にして配置した構成としているため、この反射／透過パネル１８の電極２１，２２間に電圧を印加しない無電界状態（液晶分子２５ａを初期のツイスト配向状態に配向させた状態）にすることにより、前記反射／透過パネル１８の外面側から吸収偏光素子２６を透過して入射した外光のほとんどを効率良く反射偏光素子２７により反射し、前記反射／透過パネル１８側から観察される画面を、より明るいミラー面にするとともに、前記電極２１，２２間に液晶分子２５ａを基板１９，２０面に対して垂直に近い立ち上がり角で配向させる電圧を印加することにより、前記一方の面から吸収偏光素子２６を透過して入射した光及び前記他方の面から反射偏光素子２７を透過して入射した光のほとんどを効率良く透過させることができる。
【００６５】
また、この実施例では、前記反射／透過パネル１８の両基板１９，２０の電極２１，２２をそれぞれ基板全体にわたる一枚膜状に形成しているため、この反射／透過パネル１８の液晶層２５に対応する領域全体が、印加電圧に応じて前記反射状態と透過状態とに切換わる。
【００６６】
そして、この液晶表示装置では、導光板２の出射面２ｂから照明光を出射し、前記導光板２の出射面２ｂ及び反射面２ｃから入射した光をそれぞれ透過させる面光源１を備え、この面光源１の照明光を出射する一方の面（導光板２の出射面）２ｂ側に、前記液晶表示パネル４を、前記第２の吸収偏光板１５（サブ表示面）を前記面光源１に対向させて配置し、前記面光源１の他方の面（導光板２の反射面）２ｃ側に、前記反射／透過パネル１８を、前記反射偏光素子２７を前記面光源１を介して前記液晶表示パネル４に対向させ、且つ前記反射偏光素子２７の透過軸２７ａを前記液晶表示パネル４の第２の吸収偏光板１５の透過軸１５ａと実質的に平行にして配置しているため、前記液晶表示パネル４のメイン表示面Ａ１に表示されるメイン画像を直接観察させるとともに、前記反射／透過パネル１８を前記透過状態に切換えることにより、前記液晶表示パネル４のサブ表示面Ａ２に表示されるサブ画像を、前記面光源１と反射／透過パネル１８とを透して観察させることができる。
【００６７】
この液晶表示装置は、前記液晶表示パネル４の第１の基板５に、複数の画素Ｄ内の予め定めた領域にそれぞれ対応させて反射膜９を設け、前記複数の画素Ｄの前記反射膜９に対応する領域以外の領域により、第２の基板６側から入射した光を透過させて前記第１の基板５側に出射する透過部Ｄ１を形成し、前記複数の画素Ｄの前記反射膜９に対応する領域により、前記第２の基板６側から入射した光を前記反射膜９により反射して前記第２の基板６側に出射する反射部Ｄ２を形成しているため、前記メイン表示面Ａ１に表示するメイン画像と、前記サブ表示面Ａ２に表示するサブ画像の両方を、同じ表示エリアで表示することができ、したがって、前記液晶表示パネル４の表示エリアは、前記メイン画像とサブ画像の一方の表示画面に相当する大きさでよい。
【００６８】
そのため、この液晶表示装置によれば、１つの液晶表示パネル４を用いて両面表示し、且つ占有面積を小さくすることができる。
【００６９】
しかも、この液晶表示装置は、前記面光源１を挟んで前記液晶表示パネル４と反射／透過パネル１８を配置し、且つ、前記反射／透過パネル１８の面光源１を介して前記液晶表示パネル４と対向する側の反射偏光素子２７の透過軸２７ａを、前記液晶表示パネル４の面光源１側の第２の吸収偏光板１５の透過軸１５ａと実質的に平行にしているため、一方の面側、つまり前記液晶表示パネル４のメイン表示面Ａ１側から観察されるメイン画像と、他方の面側、つまり前記反射／透過パネル１８の外面（面光源１に対向する面とは反対の面）側から観察されるサブ画像をそれぞれ、前記面光源１からの照明光を利用して表示するだけでなく、前記反射／透過パネル１８を透過状態に切換えることにより、外部環境の光である外光を前記反射／透過パネル１８の外面側から入射させ、その外光を利用して表示することもできる。
【００７０】
さらに、前記反射／透過パネル１８は、前記反射状態に切換えたときに、この反射／透過パネル１８の外面側から前記吸収偏光素子２６を透過して入射した外光を反射偏光素子２７により反射するため、前記反射／透過パネル１８側から観察される画面をミラー面にすることができる。
【００７１】
図３及び図４は、前記液晶表示装置のメイン画像の表示原理を示す模式図であり、図３は面光源１からの照明光を利用する表示、図４は外光を利用する表示を示している。
【００７２】
まず、面光源１からの照明光を利用するメイン画像の表示を説明すると、この表示は、前記反射／透過パネル１８を上述した反射状態（電極２１，２２間に電圧を印加しない状態）にし、前記面光源１から照明光を出射させて行なう。
【００７３】
このときは、前記面光源１の導光板２の出射面２ｂから出射し、図３に実線で示したように液晶表示パネル４にそのサブ表示面Ａ２から入射した光が、前記サブ表示面Ａ２の第２の吸収偏光板１５によりその透過軸１５ａに平行な直線偏光とされて液晶層１３に入射し、その光のうち、電極７，８間に電圧が印加されない無電界画素の透過部Ｄ１に入射した光が第１の吸収偏光板１４を透過してその外面、つまりメイン表示面Ａ１から出射し、電極７，８間に電圧が印加された電界印加画素の透過部Ｄ１に入射した光が前記第１の吸収偏光板１４により吸収され、前記メイン表示面Ａ１に、前記液晶表示パネル４の表示エリアと同じ画面サイズのメイン画像が表示される。
【００７４】
この液晶表示装置において、前記面光源１は、発光素子３から出射して前記導光板２にその入射端面２ａから入射した光のほとんどを前記導光板２の出射面２ｂから前記液晶表示パネル４に向けて出射するが、一部の光は図３に破線で示したように前記導光板２の反射面２ｃから反射／透過パネル１８側に漏れる。
【００７５】
前記導光板２の反射面２ｃから反射／透過パネル１８側に漏れた光（非偏光の光）は、前記反射／透過パネル１８の反射偏光素子２７に入射し、その光のうち、前記反射偏光素子２７の反射軸２７ｂに平行な直線偏光成分がこの反射偏光素子２７により反射され、その直線偏光が前記導光板２を透過して前記液晶表示パネル１に入射する。
【００７６】
なお、この液晶表示装置では、前記反射／透過パネル１８の反射偏光素子２７の透過軸２７ａを前記液晶表示パネル４の第２の吸収偏光板１５の透過軸１５ａと実質的に平行にしているため、前記面光源１から反射／透過パネル１８側に漏れ、前記反射偏光素子２７により反射された光（反射偏光素子２７の反射軸２７ｂに平行な直線偏光）は、前記液晶表示パネル４の第２の吸収偏光板１５の透過軸１５ａに対して実質的に直交する振動面をもった直線偏光である。
【００７７】
しかし、前記反射偏光素子２７の偏光度はあまり高くなく、また、前記反射偏光素子２７により反射された光が前記導光板２を透過する際にその反射面２ｃ及び出射面２ｂと外気との界面で屈折して偏光状態に乱れを生じるため、前記反射偏光素子２７により反射され、前記導光板２を透過して前記液晶表示パネル１に入射する光は、前記液晶表示パネル４の第２の吸収偏光板１５の透過軸１５ａに平行な振動面をもった直線偏光成分を含んでおり、その偏光成分が、前記第２の吸収偏光板１５を透過して前記液晶表示パネル４の液晶層１３に入射する。
【００７８】
そのため、この液晶表示装置によれば、前記面光源１から反射／透過パネル１８側に漏れた光の一部も前記メイン画像の表示に利用し、より明るいメイン画像を表示することができる。
【００７９】
なお、前記面光源１から反射／透過パネル１８側に漏れた光のうち、反射偏光素子２７の透過軸２７ａに平行な直線偏光成分は、前記反射偏光素子２７を透過して反射／透過パネル１８の液晶層２５に入射する。
【００８０】
また、図３では省略しているが、前記液晶表示パネル４は、前記第２の吸収偏光板１５を透過して入射した光のうち、無電界画素の反射部Ｄ２に入射して反射膜９により反射された光を前記第２の吸収偏光板１５を透過させてサブ表示面Ａ２から出射し、電界印加画素の反射部Ｄ２に入射して反射膜９により反射された光を前記第２の吸収偏光板１５により吸収する。
【００８１】
そして、前記液晶表示パネル４のサブ表示面Ａ２から出射した光は、前記面光源１の導光板２を透過する際に上述したように偏光状態に乱れを生じるため、その光のうち、前記反射／透過パネル１８の反射偏光素子２７の透過軸２７ａに平行な直線偏光成分が前記反射偏光素子２７を透過して反射／透過パネル１８の液晶層２５に入射する。
【００８２】
しかし、前記メイン画像を面光源１からの照明光を利用して表示させるときは、前記反射／透過パネル１８は無電界状態、つまり液晶分子２５ａが初期のツイスト配向状態に配向した状態にあり、また、この反射／透過パネル１８の吸収偏光素子２６と反射偏光素子２７の透過軸２６ａ，２７ａが実質的に平行であるため、前記反射偏光素子２７を透過して反射／透過パネル１８の液晶層２５に入射した光は、前記液晶層２５により実質的に９０°旋光し、前記吸収偏光素子２６により吸収されるため、前記メイン画像が前記反射／透過パネル１８の外面側から見えることはない。
【００８３】
そして、前記反射／透過パネル１８が反射状態にあるときは、この反射／透過パネル１８の外面側から吸収偏光素子２６を透過して入射した外光が図３に実線で示したように前記反射偏光素子２７により反射されて前記反射／透過パネル１８の外面側に出射するため、前記反射／透過パネル１８の外面側から観察される画面全体がミラー面となる。
【００８４】
次に、外光を利用するメイン画像の表示を説明すると、この表示は、図４のように、前記反射／透過パネル１８の電極２１，２２間に液晶分子２５ａを基板１９，２０面に対して垂直に近い立ち上がり角で配向させる電圧を印加することにより、この反射／透過パネル１８を上述した透過状態に切換え、前記反射／透過パネル１８の外面側から外光を入射させ、その光を前記液晶表示パネル４にサブ表示面Ａ２から入射させて行なう。
【００８５】
このとき、前記透過状態の反射／透過パネル１８は、上述したように反射偏光素子２７を透過して入射した光のほとんどを効率良く透過させる。
【００８６】
また、前記反射／透過パネル１８を透過した光は、前記面光源１の導光板２を透過して前記液晶表示パネル４に入射するが、この液晶表示装置では、前記反射／透過パネル１８の反射偏光素子２７の透過軸２７ａと前記液晶表示パネル４の第２の吸収偏光板１５の透過軸１５ａとを実質的に平行しているため、前記反射／透過パネル１８の外面側から入射し、前記反射／透過パネル１８と導光板２とを透過して前記液晶表示パネル４のサブ表示面Ａ２に入射した光のほとんどを、前記サブ表示面Ａ２の第２の吸収偏光板１５を透過させて前記液晶表示パネル４の液晶層１３に入射させることができる。
【００８７】
この外光を利用するメイン画像の表示のときも、上述した面光源１からの照明光を利用するメイン画像の表示と同様に、前記液晶表示パネル４に入射した光のうち、無電界画素の透過部Ｄ１に入射した光が第１の吸収偏光板１４を透過して前記メイン表示面Ａ１から出射し、電界印加画素の透過部Ｄ１に入射した光が前記第１の吸収偏光板１４により吸収され、前記メイン表示面Ａ１に、前記液晶表示パネル４の表示エリアと同じ画面サイズのメイン画像が表示される。
【００８８】
なお、図４では省略しているが、前記反射／透過パネル１８の外面側から外光を入射させてメイン画像を表示するときも、前記液晶表示パネル４は、無電界画素の反射部Ｄ２に入射して反射膜９により反射された光を第２の吸収偏光板１５を透過させて前記サブ表示面Ａ２から出射し、また電界印加画素の反射部Ｄ２に入射して反射膜９により反射された光を前記第２の吸収偏光板１５により吸収する。
【００８９】
そのため、前記反射／透過パネル１８の外面側から外光を入射させてメイン画像を表示するときは、前記液晶表示パネル４のサブ表示面Ａ２にも前記メイン画像がその左右が反転した状態で表示される。
【００９０】
図５及び図６は、前記液晶表示装置のサブ画像の表示原理を示す模式図であり、図５は面光源１からの照明光を利用する表示、図６は外光を利用する表示を示している。
【００９１】
なお、このサブ画像の表示のときは、上述したように、前記メイン画像に対して左右を反転させた画像データに基いて液晶表示パネル４を駆動する。
【００９２】
まず、面光源１からの照明光を利用するサブ画像の表示を説明すると、この表示は、前記反射／透過パネル１８を透過状態にし、前記面光源１から照明光を出射させて行なう。
【００９３】
このときは、前記面光源１の導光板２の出射面２ｂから出射し、図５に実線で示したように液晶表示パネル４にそのサブ表示面Ａ２から入射した光が、前記サブ表示面Ａ２の第２の吸収偏光板１５によりその透過軸１５ａに平行な直線偏光とされて液晶層１３に入射し、その光のうち、無電界画素の反射部Ｄ２に入射して反射膜９により反射された光が前記第２の吸収偏光板１５を透過して前記サブ表示面Ａ２から出射し、電界印加画素の反射部Ｄ２に入射して反射膜９により反射された光が前記第２の吸収偏光板１５により吸収され、前記サブ表示面Ａ２に前記液晶表示パネル４の表示エリアと同じ画面サイズのサブ画像が表示され、そのサブ画像が、前記面光源１と反射／透過パネル１８とを透して前記面光源１と反射／透過パネル１８の外面側から観察される。
【００９４】
なお、図５では省略しているが、このときも、面光源１から反射／透過パネル１８側に漏れた光のうち、反射偏光素子２７の反射軸２７ｂに平行な直線偏光成分が前記反射偏光素子２７により反射されるため、その光の一部を液晶表示パネル４によるサブ表示に利用し、より明るいサブ画像を表示することができる。
【００９５】
次に、外光を利用するサブ画像の表示を説明すると、この表示は、図６のように、前記反射／透過パネル１８を透過状態にし、前記反射／透過パネル１８の外面側から外光を入射させ、その光を前記液晶表示パネル４にサブ表示面Ａ２から入射させて行なう。
【００９６】
この外光を利用するサブ画像の表示のときも、上述した面光源１からの照明光を利用するサブ画像の表示と同様に、前記液晶表示パネル４に入射した光のうち、無電界画素の反射部Ｄ２に入射して反射膜９により反射された光が第２の吸収偏光板１５を透過して前記サブ表示面Ａ２から出射し、電界印加画素の反射部Ｄ２に入射して反射膜９により反射された光が前記第２の吸収偏光板１５により吸収され、前記サブ表示面Ａ２に前記液晶表示パネル４の表示エリアと同じ画面サイズのサブ画像が表示され、そのサブ画像が前記反射／透過パネル１８の外面側から観察される。
【００９７】
なお、前記外光を利用するサブ画像の表示を、前記液晶表示パネル４の外面側、つまりメイン表示面Ａ１側からも外光が入射する状態で行なうときは、図６に鎖線で示したように、前記メイン表示面Ａ１から第１の吸収偏光板１４を透過して前記液晶表示パネル４の液晶層１３に入射した光のうち、無電界画素の透過部Ｄ１に入射した光が第２の吸収偏光板１５を透過して前記サブ表示面Ａ２から出射し、電界印加画素の透過部Ｄ１に入射した光が前記第２の吸収偏光板１５により吸収されるため、より明るいサブ画像が表示される。
【００９８】
そして、前記反射／透過パネル１８は、前記透過状態にしたときに、吸収偏光素子２６を透過して入射した光及び反射偏光素子２７を透過して入射した光のほとんどを効率良く透過させるため、前記面光源１からの照明光を利用するときも、透過状態の反射／透過パネル１８の外面側から入射する外光を利用するときも、明るいサブ画像を前記反射／透過パネル１８の外面側から観察させることができる。
【００９９】
また、図５及び図６では省略しているが、前記サブ画像を表示するときは、面光源１からの照明光を利用するときも、前記反射／透過パネル１８の外面側から入射する外光を利用するときも、前記液晶表示パネル４に第２の吸収偏光板１５を透過して入射した光のうち、無電界画素の透過部Ｄ１に入射した光が第１の吸収偏光板１４を透過してメイン表示面Ａ１から出射し、電界印加画素の透過部Ｄ１に入射した光が前記第１の吸収偏光板１４により吸収される。
【０１００】
そのため、前記サブ画像を表示するときは、前記液晶表示パネル４のメイン表示面Ａ１にも前記サブ画像がその左右が反転した状態で表示される。
【０１０１】
前記液晶表示装置は、１つの液晶表示パネル４を用いて両面表示し、且つ占有面積を小さくするとともに、一方の面側から観察される画像と他方の面側から観察される画像をそれぞれ、面光源１からの照明光を利用する表示と、外部環境の光である外光を利用する表示のいずれによっても表示することができ、さらには、前記反射／透過パネル１８側から観察される画面をミラー面にすることができるため、例えば携帯電話機等の両面表示型携帯機器に好適である。
【０１０２】
図７及び図８は前記液晶表示装置を実装した折りたたみ型携帯電話機を示しており、図７は開蓋状態、図８は閉蓋状態を示している。
【０１０３】
この携帯電話機は、上面に入出力操作部３１及びマイクロフォン部３２を有する電話機本体３０と、基部を前記本体３０の上縁部に枢支され、前記本体３０の上面に対して回動開閉される蓋３２とからなっており、前記蓋３２内に前記液晶表示装置が実装され、この蓋３２の内面（蓋３２を開いたときに電話機の使用者に向く面）と外面の互いに対応する部分に、同じ面積のメイン表示部３４ａとサブ表示部３４ｂが形成されている。
【０１０４】
前記メイン表示部３４ａとサブ表示部３４ｂは、前記蓋３２の内面と外面とにそれぞれ互いに対応する表示窓を設け、前記蓋３２内に、前記液晶表示装置を、前記液晶表示パネル４のメイン表示面Ａ１を蓋内面の表示窓に対向させ、前記反射／透過パネル１８の外面を蓋外面の表示窓に対向させて実装することにより形成されている。
【０１０５】
なお、前記本体３０の上面には、入出力操作部３１とマイク部３２が設けられ、前記蓋３２の内面には、前記メイン表示部３４ａを避けてスピーカ部３５が設けられている。また、この携帯電話機は、デジタルカメラ付き電話機であり、前記蓋３２の外面に、前記サブ表示部３４ｂを避けて、撮像レンズ３５と撮像ボタン３６が設けられている。
【０１０６】
この携帯電話機は、図７のように蓋３２を開いて使用されるものであり、使用時に、蓋内面のメイン表示部３４ａに、前記液晶表示装置の液晶表示パネル４のメイン表示面Ａ１の表示であるメイン画像３７を、前記液晶表示装置の面光源１からの照明光または蓋外面のサブ表示部３４ｂから入射する外光を利用して表示する。
【０１０７】
また、この携帯電話機は、前記蓋３２が閉じられた状態では、蓋外面のサブ表示部３４ｂを図８（ａ）のようにミラー面３８とするか、あるいは図８（ｂ）のように、前記サブ表示部３４ｂに前記液晶表示装置の液晶表示パネル４のサブ表示面Ａ２の表示であるサブ画像（面光源１及び反射／透過パネル１８を透して観察される画像）３９を、前記液晶表示装置の面光源１からの照明光または前記サブ表示部３４ｂから入射する外光を利用して表示する。
【０１０８】
なお、前記蓋３２は、図７に示した開蓋状態では本体３０に枢支された基部とは反対側が上側になり、図８に示した閉蓋状態では前記基部が上側になるため、前記メイン表示部３４ａとサブ表示部３４ｂとは、その上下が逆である。
【０１０９】
そのため、この携帯電話機では、前記サブ表示部３４ｂにサブ画像３９を表示させるときに、前記液晶表示装置の液晶表示パネル４を、前記メイン画像３７に対して左右及び上下を反転させた画像データに基いて駆動し、正しいサブ画像３９を表示させるようにしている。
【０１１０】
なお、図８（ｂ）には、前記サブ表示部３４ｂに前記メイン画像３７と同じサブ画像３９を表示させた状態を示したが、前記サブ表示部３４ｂに表示するサブ画像３９は、前記メイン画像３７と異なる画像でもよい。
【０１１１】
また、この携帯電話機では、前記メイン画像３７を前記面光源１からの照明光を利用して表示するときと、電源がＯＦＦされたときに、前記液晶表示装置の反射／透過パネル１８を自動的に反射状態（無電界状態）にするようにしており、したがって、前記サブ表示部３４ｂは、メイン画像３７を面光源１からの照明光を利用して表示するときと電源ＯＦＦ時にミラー面３８になる。
【０１１２】
この携帯電話機は、前記蓋３２内に前記液晶表示装置を実装して前記メイン表示部３４ａとサブ表示部３４ｂとを形成したものであるため、前記液晶表示装置の占有面積が前記液晶表示パネル４の略１個分で足り、したがって、小型化が可能となり、また両面の表示を充分大きい画面サイズで表示することができるとともに、２つの液晶表示パネルを備えた両面表示型液晶表示装置を実装したものに比べて、低コストに製造することができる。
【０１１３】
しかも、この携帯電話機は、前記メイン表示部３４ａに表示するメイン画像３７と、前記サブ表示部３４ｂに表示するサブ画像３９の両方を、前記液晶表示装置の面光源１からの照明光を利用する表示と、外光を利用する表示とにより表示することができ、さらには、前記サブ表示部３４ｂをミラー面３８とすることができる。
【０１１４】
なお、上述した第１の実施例の液晶表示装置では、反射／透過パネル１８の両基板１９，２０の電極２１，２２をそれぞれ基板全体にわたる一枚膜状に形成し、この反射／透過パネル１８の液晶層２５に対応する領域全体を反射状態と透過状態とに切換えるようにしているが、前記反射／透過パネル１８は、一対の基板の対向面の一方に形成された複数の電極と、前記対向面の他方に形成され、前記複数の電極と対向する少なくとも１つの電極を有し、これらの電極間への選択的な電圧の印加により、前記複数の電極と前記少なくとも１つの電極とが互いに対向する複数の領域毎に、反射状態と透過状態とに切換えられる構成としてもよい。
【０１１５】
図９はこの発明の第２の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図であり、この液晶表示装置は、反射／透過パネル１８を、一対の透明基板１９，２０の対向面の一方に行方向（図９において紙面に垂直な方向）に沿う複数の走査電極２１ａを互いに平行に形成し、前記対向面の他方に列方向（図９において左右方向）に沿う複数の信号電極２２ａを互いに平行に形成した単純マトリックス型パネルとしたものである。
【０１１６】
なお、図９では、反射／透過パネル１８の複数の領域Ｅの面積を液晶表示パネル４の複数の画素Ｄと面積と略等しく示しているが、前記領域Ｅの面積は、前記液晶表示パネル４の画素面積より大きくしてもよい。
【０１１７】
また、この実施例の液晶表示装置は、反射／透過パネル１８を単純マトリックス型パネルとしているが、他の構成は上述した第１の実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【０１１８】
前記反射／透過パネル１８は、前記電極２１ａ，２２ａ間への選択的な電圧の印加により、前記複数の走査電極２１ａと複数の信号電極２２とが互いに対向する複数の領域（以下、反射／透過部と言う）Ｅ毎に、吸収偏光素子２６が配置された一方の面から前記吸収偏光素子２６を透過して入射した光を他方の面に配置された反射偏光素子２７により反射する反射状態と、前記一方の面から前記吸収偏光素子２６を透過して入射した光及び前記他方の面から前記反射偏光素子２７を透過して入射した光を透過させる透過状態とに切換えられる。
【０１１９】
この実施例の液晶表示装置は、前記反射／透過パネル１８を単純マトリックス型パネルとしているため、前記液晶表示パネル４のメイン表示面Ａ１側から観察されるメイン画像と、前記反射／透過パネル１８の外面側から観察されるサブ画像とを、第１の実施例と同様に液晶表示パネル４の表示エリアと同じ画面サイズで表示するとともに、前記サブ画像を前記液晶表示パネル４の表示エリアよりも小さい画面サイズで部分的に表示し、他の領域をミラー面にすることができる。
【０１２０】
すなわち、この液晶表示装置は、面光源１からの照明光を利用して液晶表示パネル４の表示エリアと同じ画面サイズのメイン画像を表示するときは、前記反射／透過パネル１８の全ての反射／透過部Ｅを反射状態にして図３に示した表示原理による表示を行ない、反射／透過パネル１８の外面側から入射する外光を利用して前記液晶表示パネル４の表示エリアと同じ画面サイズのメイン画像を表示するときは、前記反射／透過パネル１８の全ての反射／透過部Ｅを透過状態にして図４に示した表示原理による表示を行なう。
【０１２１】
また、この液晶表示装置は、前記液晶表示パネル４の表示エリアと同じ画面サイズのサブ画像を表示するときは、面光源１からの照明光を利用するときも、反射／透過パネル１８の外面側から入射する外光を利用するときも、前記反射／透過パネル１８の全ての反射／透過部Ｅを反射状態にして図５及び図６に示した表示原理による表示を行なう。
【０１２２】
さらに、この液晶表示装置は、液晶表示パネル４の表示エリアよりも小さい画面サイズのサブ画像を部分的に表示するときは、面光源１からの照明光を利用するときも、反射／透過パネル１８の外面側から入射する外光を利用するときも、前記反射／透過パネル１８の複数の反射／透過部Ｅのうち、サブ画像の表示部に対応する領域内の反射／透過部Ｅを透過状態にして前記図５及び図６に示した表示原理による表示を行ない、他の領域の反射／透過部Ｅを反射状態にしてその領域をミラー面にする。
【０１２３】
図１０及び図１１は、前記サブ画像の部分的表示の表示原理を示す模式図であり、図１０は面光源１からの照明光を利用する表示、図１１は外光を利用する表示を示している。
【０１２４】
なお、このサブ画像の部分的表示のときは、前記液晶表示パネル４を、サブ画像表示部に対応する領域内の画素Ｄの電極７，８間に画像データに応じた電圧を印加して駆動する。
【０１２５】
図１０及び図１１のように、前記反射／透過パネル１８の複数の反射／透過部Ｅのうち、サブ画像の表示部に対応する領域内の反射／透過部Ｅを透過状態にし、他の領域の反射／透過部Ｅを反射状態にすると、面光源１からの照明光を利用するときも、反射／透過パネル１８の外面側から入射する外光を利用するときも、前記液晶表示パネル４のサブ表示面Ａ２に表示されたサブ画像が、面光源１と前記反射／透過パネル１８の透過状態とされた領域とを透して前記面光源１と反射／透過パネル１８の外面側から観察され、また、前記反射／透過パネル１８の外面側からその反射状態とされた領域に入射した光が反射偏光素子２７により反射され、その領域、つまりサブ画像表示部以外の領域がミラー面になる。
【０１２６】
図１２はこの実施例の液晶表示装置を実装した折りたたみ型携帯電話機のサブ画像の部分的表示状態を示しており、ここでは、サブ表示部３４ｂの中央部にサブ画像３９ａを表示し、その周囲の領域をミラー面３８とした例を示している。
【０１２７】
この実施例の液晶表示装置では、前記反射／透過パネル１８を単純マトリックス型パネルとしているため、前記液晶表示パネル４の表示エリア内の任意の領域にサブ画像を表示させ、前記反射／透過パネル１８の複数の反射／透過部Ｅのうち、前記液晶表示パネル４のサブ画像表示部に対応する領域内の反射／透過部Ｅを透過状態にし、他の領域の反射／透過部Ｅを反射状態にすることにより、任意の位置に任意の画面サイズのサブ画像を表示し、他の領域をミラー面にすることができる。
【０１２８】
図１３はこの発明の第３の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図であり、この液晶表示装置は、反射／透過パネル１８を、吸収偏光素子２６に隣接する基板１９と前記吸収偏光素子２６との間に配置された第２の反射偏光素子２８をさらに備えた構成としたものである。
【０１２９】
なお、この実施例の液晶表示装置は、前記反射／透過パネル１８に前記第２の反射偏光素子２８をさらに備えたものであるが、他の構成は上述した第１の実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【０１３０】
前記反射／透過パネル１８の第２の反射偏光素子２８は、互いに直交する方向に透過軸２８ａと反射軸２８ｂ（図１４参照）をもち、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記透過軸２８ａに平行な振動面をもった一方の直線偏光成分を透過させ、前記反射軸２８ｂに平行な振動面をもった他方の直線偏光成分を反射する反射偏光板からなっており、この第２の反射偏光素子２８は、吸収偏光素子２６に隣接する基板１９と前記吸収偏光素子２６との間に、前記透過軸２８ａを前記吸収偏光素子２６の透過軸２６ａと実質的に平行にして配置されている。
【０１３１】
図１４は、この第３の実施例における液晶表示パネル４の液晶分子１３ａの配向状態及び第１と第２の吸収偏光板１４，１５の軸方向と、前記反射／透過パネル１８の液晶分子２５ａの配向状態及び吸収偏光素子２６と２つの反射偏光素子２７，２８の軸方向とを示している。
【０１３２】
図１４のように、前記液晶表示パネル４の液晶分子１３ａの配向状態及び第１と第２の吸収偏光板１４，１５の透過軸１４ａ，１５ａの向きと、前記反射／透過パネル１８の液晶分子２５ａの配向状態と、この反射／透過パネル１８の面光源１を介して前記液晶表示パネル４と対向する側の反射偏光素子（以下、第１の反射偏光素子）の透過軸２７ａ及び反射軸２７ｂの向きは、上述した第１の実施例と同じに設定されており、また、前記反射／透過パネル１８の第２の反射偏光素子２８は、その透過軸２８ａを前記吸収偏光素子２６の透過軸２６ａと実質的に平行にし、反射軸２７ｂを前記吸収偏光素子２６の透過軸２６ａと実質的に直交させて配置されている。
【０１３３】
そして、前記反射／透過パネル１８は、第１の実施例と同様に、前記面光源１を介して前記液晶表示パネル４と対向する側の第１の反射偏光素子２７の透過軸２７ａを前記液晶表示パネル４の面光源１側の第２の吸収偏光板１５の透過軸１５ａと実質的に平行にし、反射軸２７ｂを前記第２の吸収偏光板１５の透過軸１５ａと実質的に直交させて配置されている。
【０１３４】
この実施例の液晶表示装置は、前記反射／透過パネル１８を、吸収偏光素子２６に隣接する基板１９と前記吸収偏光素子２６との間に第２の反射偏光素子２８をさらに備えた構成としているが、前記第２の反射偏光素子２８の透過軸２８ａを前記吸収偏光素子２６の透過軸２６ａと実質的に平行にしているため、上述した第１の実施例と同じ表示原理で、面光源１からの照明光を利用するメイン画像及びサブ画像表示と、前記反射／透過パネル１８の外面側から入射する外光を利用するメイン画像及びサブ画像表示とを行なうことができる。
【０１３５】
なお、この実施例の液晶表示装置も、面光源１からの照明光を利用するメイン画像の表示を、前記反射／透過パネル１８を反射状態にして行なうものであり、したがって、このときに前記反射／透過パネル１８の外面側から観察される画面はミラー面である。
【０１３６】
そして、この実施例では、前記反射／透過パネル１８を、吸収偏光素子２６に隣接する基板１９と前記吸収偏光素子２６との間に前記第２の反射偏光素子２８をさらに備えた構成としているため、前記メイン画像及びサブ画像を面光源１からの照明光を利用して表示するときの前記照明光の利用効率を高くし、より明るいメイン画像及びサブ画像を表示することができる。
【０１３７】
図１５はこの実施例における面光源１からの照明光を利用するメイン画像の表示原理を示す模式図であり、この実施例では、図に破線で示したように、面光源１から反射／透過パネル１８側に漏れた光が、反射／透過パネル１８の第１の反射偏光素子２７及び第２の反射偏光素子２８により反射される。
【０１３８】
すなわち、前記面光源１の導光板２の反射面２ｃから反射／透過パネル１８側に漏れた光のうち、前記第１の反射偏光素子２７の反射軸２７ｂに平行な直線偏光成分はこの第１の反射偏光素子２７により反射され、前記第１の反射偏光素子２７の透過軸２７ａに平行な直線偏光成分は、この第１の反射偏光素子２７を透過して反射／透過パネル１８の液晶層２５に入射する。
【０１３９】
一方、面光源１からの照明光を利用するメイン画像の表示は、前記反射／透過パネル１８を反射状態、つまり液晶分子２５ａを初期のツイスト配向状態に配向させた状態で行なわれるため、前記第１の反射偏光素子２７を透過して反射／透過パネル１８の液晶層２５に入射した光は、前記液晶層２５により実質的に９０°旋光して第２の反射偏光素子２８に入射する。
【０１４０】
また、図１４に示したように、前記反射／透過パネル１８の吸収偏光素子２６と前記第１の反射偏光素子２７は、それぞれの透過軸２６ａ，２７ａを実質的に平行にして配置されており、前記第２の反射偏光素子２８は、その透過軸２８ａを前記吸収偏光素子２６の透過軸２６ａと実質的に平行にして配置されているため、前記液晶層２５により実質的に９０°旋光して前記第２の反射偏光素子２８に入射した光は、前記第２の反射偏光素子２８の反射軸２８ｂに平行な振動面をもった直線偏光であり、したがって、その光のほとんどが前記第２の反射偏光素子２８により反射される。
【０１４１】
前記第２の反射偏光素子２８により反射された光は、前記液晶層２５により再び旋光して前記第１の反射偏光素子２７に入射し、その光のほとんどが前記第１の反射偏光素子２７を透過して面光源１側に出射する。
【０１４２】
そのため、この実施例では、前記面光源１から反射／透過パネル１８側に漏れた光が、反射／透過パネル１８の第１の反射偏光素子２７及び第２の反射偏光素子２８により反射され、その両方の光が前記面光源１の導光板２を透過して液晶表示パネル１に入射する。
【０１４３】
そして、この光は、第１の実施例で説明したように、前記液晶表示パネル４の第２の吸収偏光板１５の透過軸１５ａに平行な振動面をもった直線偏光成分を含んでいるため、その偏光成分が、前記第２の吸収偏光板１５を透過して前記液晶表示パネル４の液晶層１３に入射する。
【０１４４】
したがって、この実施例の液晶表示装置によれば、前記面光源１から反射／透過パネル１８側に漏れた光の一部を前記第１の実施例よりもさらに効率良くメイン画像の表示に利用し、より明るいメイン画像を表示することができる。
【０１４５】
また、この実施例では、面光源１からの照明光を利用してサブ画像を表示するときも、前記面光源１から反射／透過パネル１８側に漏れた光が、反射／透過パネル１８の第１の反射偏光素子２７及び第２の反射偏光素子２８により反射され、その両方の光が前記面光源１の導光板２を透過して液晶表示パネル１に入射する。
【０１４６】
なお、前記サブ画像の表示は、前記反射／透過パネル１８を透過状態、つまり液晶分子２５ａを基板１９，２９面に対して垂直に近い立ち上がり角で配向させた状態で行なわれるが、その状態でも前記反射／透過パネル１８の液晶層２５はある程度の複屈折性をもっているため、前記第１の反射偏光素子２７を透過して前記液晶層２５に入射した光が、前記液晶層２５の複屈折性により偏光状態に乱れを生じて前記第２の反射偏光素子２８に入射し、その光のうち、前記第２の反射偏光素子２８の反射軸２８ｂに平行な直線偏光成分が、前記第２の反射偏光素子２８により反射される。
【０１４７】
そして、前記第２の反射偏光素子２８により反射された光は、前記液晶層２５の複屈折性により再び偏光状態に乱れを生じて前記第１の反射偏光素子２７に入射し、その光のうち、前記第１の反射偏光素子２７の透過軸２７ａに平行な直線偏光成分が、この第１の反射偏光素子２７を透過して面光源１側に出射する。
【０１４８】
そのため、この実施例の液晶表示装置によれば、面光源１からの照明光を利用してサブ画像を表示するときも、前記面光源１から反射／透過パネル１８側に漏れた光を前記反射／透過パネル１８の第１の反射偏光素子２７及び第２の反射偏光素子２８により反射して液晶表示パネル１に入射させることができ、したがって、前記面光源１から反射／透過パネル１８側に漏れた光の一部を前記第１の実施例よりもさらに効率良くサブ画像の表示に利用し、より明るいサブ画像を表示することができる。
【０１４９】
図１６はこの発明の第４の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図であり、この液晶表示装置は、反射／透過パネル１８を、上述した第２の実施例と同様な単純マトリックス型で、且つ上述した第３の実施例と同様に第２の反射偏光素子２８をさらに備えた構成としたものである。
【０１５０】
なお、前記第２及び第３の実施例では、前記反射／透過パネル１８を単純マトリックス型パネルとしているが、この反射／透過パネル１８はアクティブマトリックス型パネルとしてもよく、また、部分的に表示するサブ画像の表示位置及びその画面サイズを一定にする場合は、前記反射／透過パネル１８を、一対の基板の対向面の一方にサブ画像の部分的表示領域と他の領域とにそれぞれ対応する複数のセグメント電極を形成し、前記対向面の他方に前記複数のセグメント電極と対向するコモン電極を形成したセグメント型パネルとしてもよい。
【０１５１】
また、面光源１からの照明光を利用するメイン画像の表示は、前記反射／透過パネル１８を透過状態（液晶分子２５ａを基板１９，２０面に対して垂直に近い立ち上がり角で配向させた状態）で行なってもよく、その場合でも、液晶表示装置の両面を非表示状態にしたときに、前記反射／透過パネル１８の外面側から観察される画面をミラー面にすることができる。
【０１５２】
さらに、前記第１〜第４の実施例では、液晶表示パネル４をノーマリーホワイトモードとしているが、前記液晶表示パネル４は、ノーマリーブラックモードのものでも、またＴＮ型に限らず、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型、非ツイストのホモジニアス配向型、強誘電性または反強誘電性液晶表示パネル等でもよい。
【０１５３】
また、前記第１〜第４の実施例では、反射／透過パネル１８を、液晶分子２５ａを一対の基板１９，２０間において実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向させた液晶層２５を有し、一方の面の吸収偏光素子２６と他方の面の反射偏光素子２７を、それぞれの透過軸２６ａ，２７ａを実質的に互いに平行にして配置した構成としているが、前記反射／透過パネル１８は、互いに対向する一対の基板の対向面の一方及び他方にそれぞれ形成された電極と、前記一対の基板間に設けられた液晶層と、前記一対の基板の一方の外面に配置された吸収偏光素子と、他方の基板の外面に配置された反射偏光素子とを備え、前記電極間への電圧の印加により、前記吸収偏光素子が配置された一方の面から前記吸収偏光素子を透過して入射した光を他方の面に配置された前記反射偏光素子により反射する反射状態と、前記一方の面から前記吸収偏光板を透過して入射した光及び前記他方の面から前記反射偏光素子を透過して入射した光を透過させる透過状態とに切換えられるものであれば、他の構成としてもよい。
【０１５４】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、板状の透明部材の少なくとも一方の板面から照明光を出射し、前記一方の板面及び他方の板面から入射した光をそれぞれ透過させる面光源の照明光を出射する一方の面側に、第１の基板に前記複数の画素内の予め定めた領域にそれぞれ対応させて反射膜を設け、前記複数の画素の前記反射膜に対応する領域以外の領域により、第２の基板側から入射した光を透過させて前記第１の基板側に出射する透過部を形成し、前記複数の画素の前記反射膜に対応する領域により、前記第２の基板側から入射した光を前記反射膜により反射して前記第２の基板側に出射する反射部を形成した液晶表示パネルを、前記第２の吸収偏光板を前記面光源に対向させて配置し、前記面光源の他方の面側に、一対の基板の対向面の一方及び他方にそれぞれ電極を形成し、前記一対の基板間に液晶層を設けるとともに、一方の基板の外面に吸収偏光素子を、他方の基板の外面に反射偏光素子を配置してなり、前記電極間への電圧の印加により、前記吸収偏光素子が配置された一方の面から前記吸収偏光素子を透過して入射した光を他方の面に配置された前記反射偏光素子により反射する反射状態と、前記一方の面から前記吸収偏光素子を透過して入射した光及び前記他方の面から前記反射偏光素子を透過して入射した光を透過させる透過状態とに切換えられる反射／透過パネルを、前記反射偏光素子を前記面光源に対向させて配置したものであるため、１つの液晶表示パネルを用いて両面表示し、且つ占有面積を小さくするとともに、一方の面側から観察される画像と他方の面側から観察される画像をそれぞれ、面光源からの照明光を利用する表示と、外部環境の光である外光を利用する表示のいずれによっても表示することができ、さらには、前記反射／透過パネル側から観察される画面をミラー面にすることができる。
【０１５５】
この発明の液晶表示装置において、前記反射／透過パネルは、液晶分子を一対の基板間において実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向させた液晶層を有し、前記吸収偏光素子と反射偏光素子を、それぞれの透過軸を実質的に互いに平行にして配置した構成のものが好ましく、このようにすることにより、前記反射／透過パネルを、吸収偏光素子を配置した一方の面から前記吸収偏光素子を透過して入射した光のほとんどを効率良く前記反射偏光素子により反射する反射状態と、前記一方の面から前記吸収偏光素子を透過して入射した外光及び前記反射偏光素子を配置した他方の面から前記反射偏光素子を透過して入射した光のほとんどを効率良く透過させる透過状態とに切換えることができる。
【０１５６】
また、前記反射／透過パネルは、前記一対の基板の対向面の一方に形成された複数の電極と、前記対向面の他方に形成され、前記複数の電極と対向する少なくとも１つの電極を有し、これらの電極間への選択的な電圧の印加により、前記複数の電極と前記少なくとも１つの電極とが互いに対向する複数の領域毎に、反射状態と透過状態とに切換えられる構成のものが好ましく、このようにすることにより、前記液晶表示パネルの第１の表示面（第１の基板側の第１の吸収偏光板の外面）に表示する第１の画像と、前記液晶表示パネルの第２の表示面（第２の基板側の第２の吸収偏光板の外面）に表示し、前記反射／透過パネルの外面側から観察させる第２の画像とを、前記液晶表示パネルの表示エリアと同じ画面サイズで表示するとともに、前記第２の画像を前記液晶表示パネルの表示エリアよりも小さい画面サイズで部分的に表示し、他の領域をミラー面にすることができる。
【０１５７】
さらに、前記反射／透過パネルは、前記吸収偏光素子に隣接する基板と前記吸収偏光素子との間に、互いに直交する方向に透過軸と反射軸をもち、前記透過軸を前記吸収偏光素子の透過軸と実質的に平行にして配置された第２の反射偏光素子をさらに備えているのが望ましく、このようにすることにより、前記第１の画像及び第２の画像を面光源からの照明光を利用して表示するときの前記照明光の利用効率を高くし、より明るい画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【図２】第１の実施例における液晶表示パネルの液晶分子の配向状態及び第１と第２の吸収偏光板の軸方向と、反射／透過パネルの液晶分子の配向状態及び吸収偏光素子と反射偏光素子の軸方向を示す図。
【図３】第１の実施例における面光源からの照明光を利用する第１の画像の表示原理を示す模式図。
【図４】第１の実施例における外光を利用する第１の画像の表示原理を示す模式図。
【図５】第１の実施例における面光源からの照明光を利用する第２の画像の表示原理を示す模式図。
【図６】第１の実施例における外光を利用する第２の画像の表示原理を示す模式図。
【図７】第１の実施例の液晶表示装置を実装した折りたたみ型携帯電話機の開蓋状態の正面図。
【図８】第１の実施例の液晶表示装置を実装した折りたたみ型携帯電話機の閉蓋状態の正面図。
【図９】この発明の第２の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【図１０】第２の実施例における面光源からの照明光を利用する第２の画像の部分的表示の表示原理を示す模式図。
【図１１】第２の実施例における外光を利用する第２の画像の部分的表示の表示原理を示す模式図。
【図１２】第２の実施例の液晶表示装置を実装した折りたたみ型携帯電話機の第２の画像の部分的表示状態を示す図。
【図１３】この発明の第３の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【図１４】第３の実施例における液晶表示パネルの液晶分子の配向状態及び第１と第２の吸収偏光板の軸方向と、反射／透過パネルの液晶分子の配向状態及び吸収偏光素子と２つの反射偏光素子の軸方向を示す図。
【図１５】第３の実施例における面光源からの照明光を利用する第１の画像の表示原理を示す模式図。
【図１６】この発明の第４の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【符号の説明】
１…面光源、２…導光板、３…発光素子、４…液晶表示パネル、５，６…基板、７，８…電極、９…反射膜、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…カラーフィルタ、１１，１２…配向膜、１３…液晶層、１３ａ…液晶分子、１４，１５…吸収偏光板、１４ａ，１５ａ…透過軸、１６，１７…位相差板、Ｄ…画素、Ｄ１…透過部、Ｄ２…反射部、Ａ１…第１の表示面（メイン表示面）、Ａ２…第２の表示面（サブ表示面）、１６，１７…位相差板、１８…反射／透過パネル、１９，２０…基板、２１，２１ａ，２２，２２ａ…電極、２３，２４…配向膜、２５…液晶層、２５ａ…液晶分子、２６…吸収偏光素子、２６ａ…透過軸、２７，２８…反射偏光素子、２７ａ，２８ａ…透過軸、２７ｂ，２８ｂ…反射軸。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a double-sided display type liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
For example, as a double-sided display type liquid crystal display device used for a portable device having a double-sided display function such as a cellular phone, two liquid crystal display panels are placed in a back-to-back state with their respective display surfaces facing in opposite directions. There is a configuration in which surface light sources that emit illumination light are arranged toward both liquid crystal display panels (see Patent Documents 1 and 2).
[0003]
However, since the use of two liquid crystal display panels increases the cost, it is desired to perform double-sided display using one liquid crystal display panel.
[0004]
Conventionally, as a liquid crystal display device that performs double-sided display using a single liquid crystal display panel, the display area of the liquid crystal display panel is divided into a first screen portion and a second screen portion, and the first screen portion is used as a front side. It is proposed that an image to be observed is displayed and an image to be observed from the rear side is displayed by the second screen section (see Patent Documents 3 and 4).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-10-90678
[0006]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-290445
[0007]
[Patent Document 3]
JP 2000-193946 A
[0008]
[Patent Document 4]
JP 2001-305525 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the double-sided display type liquid crystal display device in which the screen area of the liquid crystal display panel is divided into the first and second screen sections, the display area of the liquid crystal display panel is divided into a front display screen and a rear display screen. Therefore, the area occupied by the liquid crystal display device is much larger than that of the front and rear display screens. Therefore, the portable device such as a mobile phone with a limited mounting space for the liquid crystal display device is used. I can not use it.
[0010]
The present invention provides a double-sided display using a single liquid crystal display panel, reduces the occupied area, and displays an image observed from one surface side and an image observed from the other surface side from a surface light source, respectively. Provided is a liquid crystal display device that can display either illumination light or display using external light, which is light from the external environment, and can make any screen a mirror surface. It is intended to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal display device of the present invention is
A surface light source that emits illumination light from at least one plate surface of the plate-like transparent member and transmits light incident from the one plate surface and the other plate surface, and
An electrode that is formed on one and the other of the opposing surfaces of the first and second substrates facing each other and forms a plurality of pixels by regions facing each other, and a liquid crystal layer provided between the first and second substrates A reflective film provided on the first substrate so as to correspond to predetermined regions in the plurality of pixels, having a transmission axis and an absorption axis in directions orthogonal to each other, The first and second absorption polarizers respectively disposed on the outer surface, and the light incident from the second substrate side is transmitted by a region other than the region corresponding to the reflective film of the plurality of pixels. A transmissive portion that emits light to the first substrate side is formed, and light incident from the second substrate side is reflected by the reflective film by a region corresponding to the reflective film of the plurality of pixels, and the second film Forming a reflecting portion that emits to the substrate side, On one side of which emits illumination light of the light source, a liquid crystal display panel of the second absorbing polarizer are disposed opposite to the surface light source,
Electrodes formed on one and the other of the opposing surfaces of a pair of substrates facing each other, a liquid crystal layer provided between the pair of substrates, a transmission axis and an absorption axis in directions orthogonal to each other, An absorption polarizing element disposed on one outer surface, a reflective polarizing element disposed on the outer surface of the other substrate, having a transmission axis and a reflection axis in directions orthogonal to each other, on the other surface side of the surface light source, A reflective polarizing element is opposed to the liquid crystal display panel via the surface light source, and the transmission axis of the reflective polarizing element is arranged substantially parallel to the transmission axis of the second absorption polarizing plate of the liquid crystal display panel. Reflecting the incident light transmitted through the absorbing polarizing element from one surface on which the absorbing polarizing element is disposed and reflected by the reflective polarizing element disposed on the other surface by applying a voltage between the electrodes State and said one A reflection / transmission panel that can be switched to a transmission state in which the light transmitted through the absorption polarizing plate from the surface and incident light from the other surface and transmitted through the reflective polarizing element are transmitted. And
[0012]
In this liquid crystal display device, the liquid crystal display panel is configured such that the outer surface of the first absorption polarizing plate on the first substrate side provided with the reflective films respectively corresponding to the predetermined regions in the plurality of pixels is the first surface. The display surface is the opposite side, that is, the outer surface of the second absorption polarizing plate on the second substrate side is the second display surface. Light is incident from the second display surface, and the light is The first image is emitted from the first display surface and the second display surface, the first image is displayed on the first display surface, and the second image is displayed on the second display surface.
[0013]
That is, the liquid crystal display panel is incident on a transmissive portion other than a region corresponding to the reflective film of the plurality of pixels out of light incident from the second display surface through the second absorption polarizing plate. Then, the light transmitted through the liquid crystal layer with its polarization state controlled is made incident on the first absorption polarizing plate, and the linearly polarized light component parallel to the absorption axis of the first absorption polarizing plate is included in the light. The first image is displayed on the first display surface by absorbing the light through the absorption polarizing plate and transmitting the linearly polarized light component parallel to the transmission axis of the first absorption polarizing plate through the absorption polarizing plate.
[0014]
In addition, the liquid crystal display panel is incident on a reflective portion corresponding to the reflective film of the plurality of pixels out of light incident on the second display surface through the second absorbing polarizing plate, The light transmitted through the liquid crystal layer with the polarization state controlled is reflected by the reflection film, and the light transmitted through the liquid crystal layer 13 with the polarization state controlled again is incident on the second absorption polarizing plate. Among these, the linearly polarized light component parallel to the absorption axis of the second absorbing polarizing plate is absorbed by the absorbing polarizing plate, and the linearly polarized light component parallel to the transmission axis of the second absorbing polarizing plate is transmitted through the absorbing polarizing plate. By doing so, the second image is displayed on the second display surface.
[0015]
On the other hand, the reflection / transmission panel has the other surface out of the light transmitted through the absorption polarization element from one surface where the absorption polarization element is disposed and transmitted through the liquid crystal layer with the polarization state controlled. The linearly polarized light component parallel to the reflection axis of the reflective polarizing element disposed on the surface is reflected by the reflective polarizing element and emitted from the one surface, and the linearly polarized light component parallel to the transmission axis of the reflective polarizing element is reflected by the reflective polarizing element. Of the light transmitted through the polarizing element and emitted from the other surface, transmitted through the reflective polarizing element from the other surface, and transmitted through the liquid crystal layer with its polarization state controlled, the absorbed polarized light The linearly polarized light component parallel to the absorption axis of the element is absorbed by the absorbing polarizing element, and the linearly polarized light component parallel to the transmission axis of the absorbing polarizing element is transmitted through the absorbing polarizing element and emitted from the one surface.
[0016]
In this reflection / transmission panel, light applied through the absorption polarization element from one surface is applied by the reflection polarization element by applying a voltage between the electrodes formed on the opposing surfaces of the pair of substrates. The reflection state is reflected, and the light is transmitted through the absorbing polarizing element from the one surface and the transmission state is transmitted through the reflective polarizing element from the other surface and transmits the incident light.
[0017]
The liquid crystal display device includes a surface light source that emits illumination light from at least one plate surface of the plate-like transparent member and transmits light incident from the one plate surface and the other plate surface, respectively. The liquid crystal display panel is disposed on one surface side of the surface light source that emits illumination light, the second absorbing polarizing plate is disposed to face the surface light source, and the reflection is performed on the other surface side of the surface light source. The transmission panel is opposed to the liquid crystal display panel with the reflective polarizing element through the surface light source, and the transmission axis of the reflective polarizing element is substantially the same as the transmission axis of the second absorption polarizing plate of the liquid crystal display panel. Since the first image displayed on the first display surface of the liquid crystal display panel is directly observed and the reflection / transmission panel is switched to the transmission state, the second image is displayed. Displayed on the display surface The second image can be observed it through a reflective / transmissive panel and the surface light source.
[0018]
In the liquid crystal display device, a reflective film is provided on the first substrate of the liquid crystal display panel so as to correspond to predetermined areas in a plurality of pixels, and the area other than the area corresponding to the reflective film of the plurality of pixels is provided. The region forms a transmission portion that transmits light incident from the second substrate side and emits the light to the first substrate side, and the region corresponding to the reflective film of the plurality of pixels allows the second substrate to be formed. Since the reflection part which reflects the light incident from the side by the reflection film and emits the light to the second substrate side is formed, it is displayed on the first display surface (the outer surface of the first absorption polarizing plate). Both the first image and the second image displayed on the second display surface (the outer surface of the second absorbing polarizing plate) can be displayed in the same display area. The display area is one display screen of the first and second images. It may be sized corresponding.
[0019]
Therefore, according to this liquid crystal display device, it is possible to perform double-sided display using a single liquid crystal display panel and reduce the occupied area.
[0020]
In addition, the liquid crystal display device includes the liquid crystal display panel and the reflection / transmission panel arranged with the surface light source interposed therebetween, and the liquid crystal display device on the side facing the liquid crystal display panel via the surface light source of the reflection / transmission panel. Since the transmission axis of the reflective polarizing element is substantially parallel to the transmission axis of the second absorption polarizing plate on the surface light source side of the liquid crystal display panel, one surface side, that is, the first of the liquid crystal display panel. A first image observed from the display surface side and a second image observed from the other surface side, that is, the outer surface (surface opposite to the surface facing the surface light source) side of the reflection / transmission panel. In addition to displaying the illumination light from the surface light source, the reflection / transmission panel is switched to the transmission state, so that external light, which is light from the external environment, is changed to the outer surface side of the reflection / transmission panel. From the outside and using the outside light It can also be displayed.
[0021]
Further, when the reflection / transmission panel is switched to the reflection state, the reflection / polarization panel side reflects external light that has passed through the absorption polarization element and is incident on the reflection / transmission panel side. It is possible to make the screen observed from the mirror surface.
[0022]
As described above, the liquid crystal display device of the present invention emits illumination light from at least one plate surface of a plate-like transparent member and transmits light incident from the one plate surface and the other plate surface, respectively. A reflective film is provided on one surface side from which the illumination light is emitted so as to correspond to a predetermined area in the plurality of pixels on the first substrate, and the area other than the area corresponding to the reflective film of the plurality of pixels By forming the transmissive portion that transmits the light incident from the second substrate side and emits the light to the first substrate side, the region corresponding to the reflective film of the plurality of pixels, A liquid crystal display panel having a reflection part that reflects light incident from the substrate side by the reflection film and emits the light to the second substrate side is disposed with the second absorption polarizing plate facing the surface light source. A pair of substrates on the other surface side of the surface light source. An electrode is formed on one and the other of the surfaces, a liquid crystal layer is provided between the pair of substrates, an absorbing polarizing element is disposed on the outer surface of one substrate, and a reflective polarizing element is disposed on the outer surface of the other substrate, A reflection state in which light incident through the absorption polarization element from one surface where the absorption polarization element is disposed is reflected by the reflection polarization element disposed on the other surface by applying a voltage between the electrodes. A reflection / transmission panel that can be switched to a transmission state that transmits the incident light that has been transmitted through the absorption polarization element from the one surface and the incident light that has been transmitted through the reflection polarization element from the other surface, By disposing the reflective polarizing element so as to face the surface light source, both sides are displayed using one liquid crystal display panel, the occupied area is reduced, and an image observed from one side and the other Each of the images observed from the surface side can be displayed by either a display using illumination light from a surface light source or a display using external light which is light from the external environment. / The screen observed from the transmission panel side can be made to be a mirror surface.
[0023]
In the liquid crystal display device of the present invention, the reflection / transmission panel has a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twist-aligned between a pair of substrates with a twist angle of substantially 90 °, and the absorption polarization element and the reflection polarization element Are preferably arranged so that their transmission axes are substantially parallel to each other.
[0024]
The reflection / transmission panel includes a plurality of electrodes formed on one of the facing surfaces of the pair of substrates and at least one electrode formed on the other of the facing surfaces and facing the plurality of electrodes. Preferably, the plurality of electrodes and the at least one electrode can be switched between a reflection state and a transmission state for each of a plurality of regions facing each other by selectively applying a voltage between these electrodes. .
[0025]
Furthermore, the reflection / transmission panel has a transmission axis and a reflection axis in directions orthogonal to each other between the substrate adjacent to the absorption polarization element and the absorption polarization element, and the transmission axis is transmitted through the absorption polarization element. It is desirable to further include a second reflective polarizing element disposed substantially parallel to the axis.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. The liquid crystal display device of this embodiment includes a surface light source 1 and a liquid crystal display disposed with the surface light source 1 interposed therebetween. It consists of a panel 4 and a reflection / transmission panel 18.
[0027]
The surface light source 1 emits illumination light from at least one plate surface of a plate-like transparent member, and transmits light incident from the one plate surface and the other plate surface, respectively. 6, a transparent plate such as an acrylic resin plate having substantially the same area as the liquid crystal display panel 4, one end surface of which forms a light incident end surface 2 a, and the two plate surfaces of the transparent plate One of the light emitting surface 2b that emits the light guided to the transparent plate and the other plate surface totally reflects light incident from the incident end surface 2a at the interface with the outside air (air) from the light emitting surface 2b. The light guide plate 2 that forms the reflecting surface 2c to be emitted, and the light emission of a light emitting diode or a cold-cathode tube that is disposed to face the incident end surface 2a of the light guide plate 2 and emits white illumination light toward the incident end surface 2a It is comprised with the element 3. FIG.
[0028]
Although omitted in the figure, the reflective surface 2c of the light guide plate 2 has a plurality of groove portions with a width of about 10 to 30 μm along the direction parallel to the incident end surface 2 a over the entire region thereof, about 50 to 100 μm. The light incident from the incident end surface 2a is totally reflected at the interface between the exit surface 2b and the outside air and the interface between the flat surface between the plurality of grooves of the reflection surface 2c and the outside air. The light guide plate 2 is guided in the length direction thereof, and is totally reflected in the direction in which the angle with respect to the normal line of the emission surface 2a becomes small at the interface between the plurality of grooves of the reflection surface 2c and the outside air, and the emission surface 2b The light is emitted from the entire area with a uniform intensity distribution.
[0029]
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display panel 4 is formed on one and the other of the opposed surfaces of the first and second transparent substrates 5 and 6 facing each other, and a plurality of pixels D are formed by regions facing each other. Transparent electrodes 7 and 8, a liquid crystal layer 13 provided between the first and second substrates 5 and 6, and a liquid crystal layer facing surface of the first substrate 5 (with the second substrate 6. A plurality of reflective films 9 provided on the opposing surface) in correspondence with predetermined regions in the plurality of pixels D, and first surfaces respectively disposed on the outer surfaces of the first and second substrates 5 and 6. And the second absorption polarizing plates 14 and 15, the light incident from the second substrate 6 side is transmitted through a region other than the region corresponding to the reflective film 9 of the plurality of pixels D to transmit the first 1 is formed on the reflective film 9 of the plurality of pixels D. The response region has a structure in which to form a reflective portion D2 for emitting the second substrate 6 side is reflected by the reflecting film 9 light incident from the second substrate 6 side.
[0030]
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the central portion of the pixel D in the width direction is formed in the transmissive portion D1, both side portions of the pixel D are formed in the reflective portion D2, and these reflective portions D2 are formed. However, the transmission part D1 and the reflection part D2 may be formed in other shapes.
[0031]
The liquid crystal display panel 1 is an active matrix liquid crystal display panel using, for example, a TFT (thin film transistor) as an active element, and the electrode 7 formed on the first substrate 5 is a single-film counter electrode that covers substantially the entire substrate surface. The electrodes 8 formed on the second substrate 6 are a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix in the row direction and the column direction.
[0032]
Although not shown in the drawing, a plurality of TFTs connected to the plurality of pixel electrodes 8 are provided on the liquid crystal layer facing surface of the second substrate 6 (the surface facing the first substrate 5). A plurality of gate wirings for supplying gate signals to the TFTs in each row and a plurality of data wirings for supplying data signals to the TFTs in each column are provided.
[0033]
The liquid crystal display panel 1 is a color image display element including a plurality of color filters 10R, 10G, and 10B corresponding to the plurality of pixels D, for example, red, green, and blue. In the embodiment, color filters 10R, 10G, and 10B are formed on the liquid crystal layer facing surface of the first substrate 5 provided with the reflecting film 9 so as to cover the reflecting film 9, and the counter electrode 7 is formed thereon. is doing.
[0034]
The first substrate 5 and the second substrate 6 are joined via a frame-shaped sealing material (not shown) surrounding the display area in which the plurality of pixels D are arranged in a matrix. A liquid crystal layer 13 is provided in a region surrounded by the frame-shaped sealing material between the substrates 5 and 6.
[0035]
The liquid crystal molecules 13a (see FIGS. 3 to 6) of the liquid crystal layer 13 are alignment films 11 and 12 formed on the opposing surfaces of the first and second substrates 5 and 6 so as to cover the electrodes 7 and 8, respectively. Thus, the alignment direction in the vicinity of both the substrates 5 and 6 is defined, and the substrate 5 and 6 are aligned in a predetermined initial alignment state.
[0036]
The first and second absorption polarizers 14 and 15 disposed on the outer surfaces of the first and second substrates 5 and 6, respectively, have transmission axes 14a and 15a (see FIG. 2) in directions orthogonal to each other. Of two linearly polarized light components having an absorption axis (not shown) and orthogonal to each other, one linearly polarized light component having a vibration plane parallel to the absorption axis is absorbed, and the transmission axes 14a and 15a are absorbed. Is a polarizing plate that transmits the other linearly polarized light component having a vibration plane parallel to the optical axis. These absorbing polarizing plates 14 and 15 are arranged with their transmission axes 14a and 15a aligned in a predetermined direction. .
[0037]
Furthermore, in this embodiment, in order to improve the viewing angle and contrast of the display of the liquid crystal display panel 4, the first substrate 5 and the first absorption polarizing plate 14 and the second substrate 6 Retardation plates 16 and 17 are disposed between the second absorption polarizing plate 15 and the second absorption polarizing plate 15, respectively.
[0038]
The liquid crystal display panel 4 has the second absorption polarizing plate 15 on the surface light source 1 on one surface side that emits illumination light of the surface light source 1, that is, on the emission surface 2 b side of the light guide plate 2. It is arranged to face each other.
[0039]
On the other hand, the reflection / transmission panel 18 has substantially the same area as the liquid crystal display panel 4 and covers substantially the entire substrate surface on one and the other of the opposing surfaces of the pair of transparent substrates 19 and 20 facing each other. The single transparent film electrodes 21 and 22 formed, the liquid crystal layer 25 provided between the pair of substrates 19 and 20, and the outer surface of one of the pair of substrates 19 and 20 are disposed. And the reflective polarizing element 27 arranged on the outer surface of the other substrate 20.
[0040]
The pair of substrates 19 and 20 are joined via a frame-shaped sealing material (not shown) having substantially the same outer shape as the frame-shaped sealing material of the liquid crystal display panel 4. A liquid crystal layer 25 is provided in a region surrounded by the frame-shaped sealing material.
[0041]
The liquid crystal molecules 25a (see FIGS. 3 to 6) of the liquid crystal layer 25 are both formed by alignment films 23 and 24 formed on the opposing surfaces of the pair of substrates 19 and 20 so as to cover the electrodes 21 and 22, respectively. The alignment direction in the vicinity of the substrates 19 and 20 is defined, and the substrate 19 and 20 are aligned in a predetermined initial alignment state.
[0042]
The absorption polarizing element 26 disposed on the outer surface of the one substrate 19 has a transmission axis 26a (see FIG. 2) and an absorption axis (not shown) in directions orthogonal to each other, and 2 orthogonal to incident light. Among the two linearly polarized light components, an absorbing polarizing plate that absorbs one linearly polarized light component having a vibration surface parallel to the absorption axis and transmits the other linearly polarized light component having a vibration surface parallel to the transmission axis 26a. It is made up of.
[0043]
On the other hand, the reflective polarizing element 27 disposed on the outer surface of the other substrate 20 has two transmission axes 27a and a reflection axis 27b (see FIG. 2) in directions orthogonal to each other, and two linear polarization components of incident light orthogonal to each other. And a reflective polarizing plate that transmits one linearly polarized light component having a vibration surface parallel to the transmission axis 27a and reflects the other linearly polarized light component having a vibration surface parallel to the reflection axis 27b. Yes.
[0044]
The absorption polarization element 26 and the reflection polarization element 27 are arranged with their transmission axes 26a and 27a aligned in a predetermined direction.
[0045]
The reflection / transmission panel 18 applies light incident on the other surface through the absorption polarization element 26 from one surface where the absorption polarization element 26 is arranged by applying a voltage between the electrodes 21 and 22. The reflection state reflected by the arranged reflective polarizing element 27, the light incident through the absorbing polarizing element 26 from the one surface and the light incident through the reflective polarizing element 27 from the other surface It is switched to the transmission state to transmit.
[0046]
The reflective / transmissive panel 18 has the reflective polarizing element 27 opposed to the surface light source 1 on the other surface side of the surface light source 1, that is, on the reflective surface 2 c side of the light guide plate 2, and the reflective polarizing element 27. The transmission axis 27a of the liquid crystal display panel 4 is arranged substantially parallel to the transmission axis 15a of the second absorption polarizing plate (polarizing plate facing the surface light source 1) 15 of the liquid crystal display panel 4.
[0047]
In this embodiment, the liquid crystal display panel 4 has a nematic liquid crystal layer 13 in which the liquid crystal molecules 13a are twist-aligned between the first and second substrates 5 and 6 with a twist angle of substantially 90 °. The first and second absorption polarizers 14 and 15 are normally white mode TN (twisted nematic) liquid crystal display panels in which the transmission axes 14a and 15a are arranged substantially orthogonal to each other, and The reflection / transmission panel 18 includes a nematic liquid crystal layer 25 in which liquid crystal molecules 25a are twist-aligned with a twist angle of substantially 90 ° between a pair of substrates, and the absorption polarization element 26 and the reflection polarization element 27 are respectively The transmission axes 26a, 27a are arranged substantially parallel to each other.
[0048]
2 shows the alignment state of the liquid crystal molecules 13a of the liquid crystal display panel 4 and the axial directions of the first and second absorption polarizers 14 and 15, and the alignment state of the liquid crystal molecules 25a of the reflection / transmission panel 18 and the absorption polarization. The axial direction of the element 26 and the reflective polarizing element 27 is shown.
[0049]
As shown in FIG. 2, the liquid crystal molecules 13 a of the liquid crystal layer 13 of the liquid crystal display panel 4 are in directions 5 a and 6 a which are substantially shifted by 90 ° between the vicinity of the first substrate 5 and the vicinity of the second substrate 6. As shown by the broken line in the drawing, the first absorbing polarizer 14 has its transmission axis 14a aligned with the transmission axis 14a. The liquid crystal molecule alignment direction 5a in the vicinity of the first substrate 5 is arranged substantially parallel to or substantially perpendicular to the first substrate 5, and the second absorption polarizing plate 15 has its transmission axis 15a at the first absorption. The polarizing plate 14 is disposed substantially orthogonal to the transmission axis 14a.
[0050]
Further, the liquid crystal molecules 25a of the liquid crystal layer 25 of the reflection / transmission panel 18 are aligned in directions 19a and 20a substantially shifted by 90 ° between the vicinity of one substrate 19 and the vicinity of the other substrate 20, and both substrates As shown by the broken line in the figure, the twisted orientation is substantially 90 ° between twists 19 and 20, and the absorption polarizing element 26 has a transmission axis 26a of liquid crystal in the vicinity of the one substrate 19. The reflective polarizing element 27 is disposed substantially parallel to or substantially perpendicular to the molecular orientation direction 19a, and the reflective polarizing element 27 has its transmission axis 27a substantially parallel to the transmission axis 26a of the absorbing polarizing element 26 to reflect The shaft 27 b is disposed so as to be substantially orthogonal to the transmission axis 26 a of the absorption polarizing element 26.
[0051]
The reflection / transmission panel 18 has a transmission axis 27a of the reflective polarizing element 27 on the side facing the liquid crystal display panel 4 via the surface light source 1 and a second light source 1 side of the liquid crystal display panel 4 on the surface light source 1 side. The transmission axis 15 a of the absorption polarizing plate 15 is substantially parallel to the reflection axis 27 b and the transmission axis 15 a of the second absorption polarizing plate 15 is substantially orthogonal.
[0052]
Since the liquid crystal display device has the above-described configuration, the single liquid crystal display panel 4 is used for double-sided display, the occupied area is reduced, and the image observed from one side and the other side Each of the images observed from the display can be displayed by either a display using illumination light from the surface light source 1 or a display using external light which is light of the external environment. The screen observed from the transmissive panel side can be a mirror surface.
[0053]
In this liquid crystal display device, the liquid crystal display panel 4 includes a first absorption polarizing plate 14 on the first substrate 5 side provided with reflective films 9 respectively corresponding to predetermined regions in the plurality of pixels D. The outer surface is the first display surface A1, and the opposite side, that is, the outer surface of the second absorption polarizing plate 15 on the second substrate 6 side is the second display surface A2. The second display surface From the first display surface A1 and the second display surface A2, a first image is displayed on the first display surface A1, and the second display. A second image is displayed on the surface A2.
[0054]
Hereinafter, the first display surface A1 is referred to as a main display surface, the second display surface A2 is referred to as a sub display surface, and a first image displayed on the main display surface A1 is displayed as a main image and the sub display surface A2. The second image is called a sub image.
[0055]
That is, the liquid crystal display panel 4 transmits light incident on the sub-display surface A2 through the second absorption polarizing plate 15 to the transmissive portion D1 other than the region corresponding to the reflective film 9 of the plurality of pixels D. Incident light that has been transmitted through the liquid crystal layer 13 with its polarization state controlled is incident on the first absorption polarizing plate 14. Of the light, a linearly polarized light component parallel to the absorption axis of the first absorption polarizing plate 14. Is absorbed by the absorption polarizing plate 14, and a linearly polarized light component parallel to the transmission axis 14a of the first absorption polarizing plate 14 is transmitted through the absorption polarizing plate 14, thereby displaying a main image on the main display surface A1. To do.
[0056]
In addition, the liquid crystal display panel 4 is incident on the reflection part D2 corresponding to the reflection film 9 of the plurality of pixels D out of the light incident through the second absorption polarizing plate 15 from the sub display surface A2. The light transmitted through the liquid crystal layer 13 with the polarization state controlled is reflected by the reflective film 9, and the light transmitted through the liquid crystal layer 13 with the polarization state controlled again is incident on the second absorbing polarizing plate 15. In this light, the linearly polarized light component parallel to the absorption axis of the second absorption polarizing plate 15 is absorbed by the absorption polarizing plate 15, and the linearly polarized light parallel to the transmission axis 15a of the second absorption polarizing plate 15 is obtained. By transmitting the component through the absorption polarizing plate 15, a sub image is displayed on the sub display surface A2.
[0057]
The light emitted from the main display surface A1 is light transmitted through the second absorption polarizing plate 15, the liquid crystal layer 13, and the first absorption polarizing plate in one direction. Since the light emitted from the display surface A2 is light that has passed through the second absorption polarizing plate 15 and the liquid crystal layer 13, the liquid crystal display panel 4 displays the main image displayed on the main display surface A1. Different voltage-transmittance characteristics are shown when the image is observed and when the sub-image displayed on the sub-display surface A2 is observed.
[0058]
Therefore, in this embodiment, a display driving circuit (not shown) for driving the liquid crystal display panel 4 applies different voltages between the electrodes 7 and 8 when the main image is observed and when the sub image is observed. The main image and the sub image are displayed with good contrast.
[0059]
Further, in this embodiment, the display drive circuit is configured to drive the liquid crystal display panel 4 based on image data obtained by inverting the left and right with respect to the main image when the sub image is observed. Both the main image and the sub image are observed as a normal image.
[0060]
Further, in this embodiment, the color filter 10R of three colors of red, green, and blue covers the reflective film 9 on the surface facing the liquid crystal layer of the first substrate 5 provided with the reflective film 9 of the liquid crystal display panel 4. , 10G, and 10B, the main image and the sub image are color images.
[0061]
On the other hand, the reflection / transmission panel 18 is transmitted through the absorption polarization element 26 from one surface on which the absorption polarization element 26 is disposed, and out of the light transmitted through the liquid crystal layer 25 with the polarization state controlled. The linearly polarized light component parallel to the reflection axis 27 b of the reflective polarizing element 27 disposed on the other surface is reflected by the reflective polarizing element 27 and emitted from the one surface, and is parallel to the transmission axis of the reflective polarizing element 27. A linearly polarized light component is transmitted through the reflective polarizing element 27 and emitted from the other surface, and is transmitted through the reflective polarizing element 27 from the other surface, and the polarization state of the liquid crystal layer 25 is controlled. Of the transmitted light, the linearly polarized light component parallel to the absorption axis of the absorbing polarizing element 26 is absorbed by the absorbing polarizing element 26, and the linearly polarized light component parallel to the transmitting axis 26a of the absorbing polarizing element is absorbed by the absorbing polarizing element. 26 was transmitted emitted from said one surface.
[0062]
The reflection / transmission panel 18 is transmitted through the absorption polarization element 26 from one surface by applying a voltage between the electrodes 21 and 22 formed on the opposing surfaces of the pair of substrates 19 and 20, respectively. The reflection state in which the light is reflected by the reflective polarizing element 27, the light incident through the absorbing polarizing element 26 from the one surface, and the incident light transmitted through the reflective polarizing element 27 from the other surface are transmitted. It is switched to the transmission state.
[0063]
That is, the reflection / transmission characteristics of the reflection / transmission panel 18 change according to the change in the alignment state of the liquid crystal molecules 25a due to the voltage applied between the electrodes 21 and 22, and the liquid crystal molecules 25a are in a predetermined alignment state. When the liquid crystal molecules 25a are aligned in a predetermined orientation state, the light that has passed through the absorption polarizing element 26 from one surface and is incident thereon is reflected by the reflective polarizing element 27 disposed on the other surface. When oriented, the light transmitted through the absorbing polarizing element 26 from the one surface and the light incident through the reflective polarizing element 27 from the other surface are transmitted.
[0064]
In this embodiment, the reflection / transmission panel 18 has a liquid crystal layer 25 in which liquid crystal molecules 25a are twist-aligned between a pair of substrates at a twist angle of substantially 90 °, and the absorption polarization element 26 and the reflection polarization Since the element 27 has a configuration in which the transmission axes 26a and 27a are arranged substantially parallel to each other, no electric field is applied between the electrodes 21 and 22 of the reflection / transmission panel 18 (liquid crystal molecules 25a). In the initial twist orientation state), most of the external light that has passed through the absorption polarizing element 26 from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18 and is incident thereon is efficiently reflected by the reflection polarizing element 27. The screen observed from the reflection / transmission panel 18 side is a brighter mirror surface, and the liquid crystal molecules 25a are placed between the electrodes 21 and 22 on the substrate 19, By applying a voltage that is oriented at a rising angle that is nearly perpendicular to the 0 plane, light that is transmitted through the absorbing polarizing element 26 from the one surface and incident from the other surface is transmitted through the reflective polarizing element 27. Most of the incident light can be transmitted efficiently.
[0065]
Further, in this embodiment, since the electrodes 21 and 22 of both the substrates 19 and 20 of the reflection / transmission panel 18 are formed in a single film over the entire substrate, the liquid crystal layer 25 of the reflection / transmission panel 18 is formed. The entire region corresponding to is switched between the reflection state and the transmission state according to the applied voltage.
[0066]
The liquid crystal display device includes a surface light source 1 that emits illumination light from the emission surface 2b of the light guide plate 2 and transmits light incident from the emission surface 2b and the reflection surface 2c of the light guide plate 2, respectively. The liquid crystal display panel 4 and the second absorption polarizing plate 15 (sub-display surface) are opposed to the surface light source 1 on one surface (light-emitting surface of the light guide plate 2) 2b side that emits illumination light of the light source 1. The reflection / transmission panel 18 is disposed on the other surface (reflection surface of the light guide plate 2) 2c side of the surface light source 1, and the reflective polarizing element 27 is disposed on the liquid crystal display panel via the surface light source 1. 4, and the transmission axis 27 a of the reflective polarizing element 27 is disposed substantially parallel to the transmission axis 15 a of the second absorption polarizing plate 15 of the liquid crystal display panel 4. 4 displayed on the main display surface A1 By directly observing an image and switching the reflection / transmission panel 18 to the transmission state, a sub-image displayed on the sub-display surface A2 of the liquid crystal display panel 4 is displayed on the surface light source 1 and the reflection / transmission panel 18. Can be observed through.
[0067]
In the liquid crystal display device, a reflective film 9 is provided on the first substrate 5 of the liquid crystal display panel 4 so as to correspond to predetermined regions in the plurality of pixels D, and the reflective film 9 of the plurality of pixels D is provided. A transmission part D1 that transmits light incident from the second substrate 6 side and exits to the first substrate 5 side is formed by an area other than the area corresponding to the reflection film 9 of the plurality of pixels D. Is formed in the main display surface by reflecting the light incident from the second substrate 6 side by the reflecting film 9 and emitting the light to the second substrate 6 side. Both the main image displayed on A1 and the sub image displayed on the sub display surface A2 can be displayed in the same display area. Therefore, the display area of the liquid crystal display panel 4 includes the main image and the sub image. Corresponds to one of the display screens It may be the size.
[0068]
Therefore, according to this liquid crystal display device, it is possible to perform double-sided display using one liquid crystal display panel 4 and to reduce the occupied area.
[0069]
In addition, the liquid crystal display device includes the liquid crystal display panel 4 and the reflection / transmission panel 18 with the surface light source 1 interposed therebetween, and the liquid crystal display panel 4 via the surface light source 1 of the reflection / transmission panel 18. Since the transmission axis 27a of the reflective polarizing element 27 on the side facing the liquid crystal display panel 4 is substantially parallel to the transmission axis 15a of the second absorption polarizing plate 15 on the surface light source 1 side of the liquid crystal display panel 4, Side, that is, the main image observed from the main display surface A1 side of the liquid crystal display panel 4, and the other surface side, that is, the outer surface of the reflection / transmission panel 18 (surface opposite to the surface facing the surface light source 1). Each of the sub-images observed from the side is not only displayed using the illumination light from the surface light source 1, but also the external light that is the light of the external environment by switching the reflection / transmission panel 18 to the transmission state. The reflection / transmission Is incident from the outer surface side of the panel 18, may be displayed by utilizing the external light.
[0070]
Furthermore, when the reflection / transmission panel 18 is switched to the reflection state, the reflection / polarization element 27 reflects external light that has passed through the absorption polarization element 26 from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18 and is incident thereon. Therefore, the screen observed from the reflection / transmission panel 18 side can be a mirror surface.
[0071]
3 and 4 are schematic views showing the display principle of the main image of the liquid crystal display device. FIG. 3 shows a display using illumination light from the surface light source 1, and FIG. 4 shows a display using external light. ing.
[0072]
First, the display of the main image using the illumination light from the surface light source 1 will be described. In this display, the reflection / transmission panel 18 is in the reflection state (a state in which no voltage is applied between the electrodes 21 and 22). Illumination light is emitted from the surface light source 1.
[0073]
At this time, the light emitted from the emission surface 2b of the light guide plate 2 of the surface light source 1 and incident on the liquid crystal display panel 4 from the sub display surface A2 as shown by the solid line in FIG. The second absorption polarizing plate 15 makes the linearly polarized light parallel to the transmission axis 15 a and enters the liquid crystal layer 13, and among the light, the transmission part D 1 of the fieldless pixel to which no voltage is applied between the electrodes 7 and 8. Is transmitted through the first absorption polarizing plate 14 and emitted from the outer surface thereof, that is, the main display surface A1, and is incident on the transmission portion D1 of the electric field application pixel to which a voltage is applied between the electrodes 7 and 8. Is absorbed by the first absorption polarizing plate 14, and a main image having the same screen size as the display area of the liquid crystal display panel 4 is displayed on the main display surface A1.
[0074]
In this liquid crystal display device, the surface light source 1 emits most of the light emitted from the light emitting element 3 and incident on the light guide plate 2 from its incident end surface 2a to the liquid crystal display panel 4 from the output surface 2b of the light guide plate 2. However, part of the light leaks from the reflection surface 2c of the light guide plate 2 to the reflection / transmission panel 18 side, as indicated by a broken line in FIG.
[0075]
Light (non-polarized light) leaked from the reflection surface 2c of the light guide plate 2 to the reflection / transmission panel 18 side is incident on the reflection polarization element 27 of the reflection / transmission panel 18, and among the light, the reflected polarization The linearly polarized light component parallel to the reflection axis 27 b of the element 27 is reflected by the reflective polarizing element 27, and the linearly polarized light passes through the light guide plate 2 and enters the liquid crystal display panel 1.
[0076]
In this liquid crystal display device, the transmission axis 27 a of the reflective polarizing element 27 of the reflection / transmission panel 18 is substantially parallel to the transmission axis 15 a of the second absorption polarizing plate 15 of the liquid crystal display panel 4. The light leaked from the surface light source 1 to the reflection / transmission panel 18 side and reflected by the reflective polarizing element 27 (linearly polarized light parallel to the reflection axis 27b of the reflective polarizing element 27) is the second of the liquid crystal display panel 4. This is linearly polarized light having a vibration plane substantially perpendicular to the transmission axis 15a of the absorption polarizing plate 15.
[0077]
However, the degree of polarization of the reflective polarizing element 27 is not so high, and when the light reflected by the reflective polarizing element 27 passes through the light guide plate 2, the interface between the reflective surface 2 c and the output surface 2 b and the outside air. Therefore, the light that is reflected by the reflective polarizing element 27 and passes through the light guide plate 2 and enters the liquid crystal display panel 1 is second absorbed by the liquid crystal display panel 4. The polarizing plate 15 includes a linearly polarized light component having a vibration plane parallel to the transmission axis 15 a of the polarizing plate 15, and the polarized light component passes through the second absorbing polarizing plate 15 and enters the liquid crystal layer 13 of the liquid crystal display panel 4. Incident.
[0078]
Therefore, according to this liquid crystal display device, a part of light leaked from the surface light source 1 to the reflection / transmission panel 18 side can also be used for displaying the main image, and a brighter main image can be displayed.
[0079]
Of the light leaked from the surface light source 1 to the reflection / transmission panel 18 side, linearly polarized light components parallel to the transmission axis 27a of the reflection polarization element 27 are transmitted through the reflection polarization element 27 and reflected / transmission panel 18. Incident on the liquid crystal layer 25.
[0080]
Although omitted in FIG. 3, the liquid crystal display panel 4 is incident on the reflection part D <b> 2 of the non-electric field pixel out of the light that has been transmitted through the second absorption polarizing plate 15 and entered the reflection film 9. The light reflected by the light is transmitted through the second absorption polarizing plate 15 and emitted from the sub display surface A2, and the light reflected by the reflective film 9 after entering the reflective portion D2 of the electric field application pixel is reflected on the second display surface A2. Absorbed by the absorbing polarizing plate 15.
[0081]
And since the light emitted from the sub display surface A2 of the liquid crystal display panel 4 is disturbed in the polarization state as described above when passing through the light guide plate 2 of the surface light source 1, the reflected light out of the light is reflected. The linearly polarized light component parallel to the transmission axis 27 a of the reflective polarization element 27 of the transmission panel 18 is transmitted through the reflective polarization element 27 and enters the liquid crystal layer 25 of the reflection / transmission panel 18.
[0082]
However, when the main image is displayed using illumination light from the surface light source 1, the reflection / transmission panel 18 is in an electric field-free state, that is, in a state where the liquid crystal molecules 25a are aligned in the initial twist alignment state, Further, since the absorption polarizing element 26 of the reflection / transmission panel 18 and the transmission axes 26a, 27a of the reflection polarization element 27 are substantially parallel, the liquid crystal layer of the reflection / transmission panel 18 is transmitted through the reflection polarization element 27. The light incident on 25 is substantially rotated by 90 ° by the liquid crystal layer 25 and is absorbed by the absorption polarizing element 26, so that the main image is not seen from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18.
[0083]
When the reflection / transmission panel 18 is in the reflection state, the external light incident through the absorption polarizing element 26 from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18 is reflected as shown by the solid line in FIG. Since the light is reflected by the polarizing element 27 and emitted to the outer surface side of the reflection / transmission panel 18, the entire screen observed from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18 becomes a mirror surface.
[0084]
Next, the display of the main image using the external light will be described. This display displays the liquid crystal molecules 25a between the electrodes 21 and 22 of the reflection / transmission panel 18 with respect to the substrates 19 and 20 as shown in FIG. The reflection / transmission panel 18 is switched to the transmission state described above by applying a voltage that is oriented at a rising angle close to vertical, and external light is incident from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18, and the light is input This is performed by entering the liquid crystal display panel 4 from the sub display surface A2.
[0085]
At this time, the reflection / transmission panel 18 in the transmissive state efficiently transmits most of the incident light that has been transmitted through the reflective polarizing element 27 as described above.
[0086]
The light transmitted through the reflection / transmission panel 18 passes through the light guide plate 2 of the surface light source 1 and enters the liquid crystal display panel 4. In this liquid crystal display device, the reflection / transmission panel 18 reflects the light. Since the transmission axis 27a of the polarizing element 27 and the transmission axis 15a of the second absorption polarizing plate 15 of the liquid crystal display panel 4 are substantially parallel, they are incident from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18, and Most of the light transmitted through the reflection / transmission panel 18 and the light guide plate 2 and incident on the sub display surface A2 of the liquid crystal display panel 4 is transmitted through the second absorption polarizing plate 15 of the sub display surface A2, and the light is transmitted through the second display. The light can enter the liquid crystal layer 13 of the liquid crystal display panel 4.
[0087]
In the display of the main image using the external light, as in the display of the main image using the illumination light from the surface light source 1 described above, of the light incident on the liquid crystal display panel 4, Light incident on the transmission part D1 is transmitted through the first absorption polarizing plate 14 and emitted from the main display surface A1, and light incident on the transmission part D1 of the electric field application pixel is absorbed by the first absorption polarizing plate 14. Then, a main image having the same screen size as the display area of the liquid crystal display panel 4 is displayed on the main display surface A1.
[0088]
Although not shown in FIG. 4, the liquid crystal display panel 4 is also connected to the reflection part D2 of the non-electric field pixel even when external light is incident from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18 to display the main image. The incident light reflected by the reflective film 9 is transmitted through the second absorption polarizing plate 15 and emitted from the sub display surface A2, and is incident on the reflective portion D2 of the electric field application pixel and reflected by the reflective film 9. The absorbed light is absorbed by the second absorption polarizing plate 15.
[0089]
Therefore, when the main image is displayed by making external light incident from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18, the main image is displayed on the sub display surface A2 of the liquid crystal display panel 4 in a state where the left and right sides are reversed. Is done.
[0090]
5 and 6 are schematic views showing the display principle of the sub-image of the liquid crystal display device. FIG. 5 shows a display using illumination light from the surface light source 1, and FIG. 6 shows a display using external light. ing.
[0091]
When displaying the sub image, as described above, the liquid crystal display panel 4 is driven based on the image data obtained by inverting the left and right with respect to the main image.
[0092]
First, the display of the sub-image using the illumination light from the surface light source 1 will be described. This display is performed by setting the reflection / transmission panel 18 in a transmissive state and emitting the illumination light from the surface light source 1.
[0093]
At this time, the light emitted from the emission surface 2b of the light guide plate 2 of the surface light source 1 and incident on the liquid crystal display panel 4 from the sub display surface A2 as shown by the solid line in FIG. The second absorption polarizing plate 15 makes the linearly polarized light parallel to the transmission axis 15 a and enters the liquid crystal layer 13. Of the light, the light enters the reflection part D 2 of the fieldless pixel and is reflected by the reflection film 9. The light transmitted through the second absorption polarizing plate 15 and emitted from the sub-display surface A2 is incident on the reflection part D2 of the electric field application pixel and is reflected by the reflection film 9 to be reflected by the second absorption polarization. The sub-image is absorbed by the plate 15 and a sub-image having the same screen size as the display area of the liquid crystal display panel 4 is displayed on the sub-display surface A2, and the sub-image passes through the surface light source 1 and the reflection / transmission panel 18. The surface light source 1 and the reflection / transmission panel 18 It is observed from the outer surface side.
[0094]
Although omitted in FIG. 5, among the light leaked from the surface light source 1 to the reflection / transmission panel 18 side, the linearly polarized light component parallel to the reflection axis 27b of the reflection polarization element 27 is also the reflected polarization. Since the light is reflected by the element 27, a part of the light can be used for sub-display by the liquid crystal display panel 4, and a brighter sub-image can be displayed.
[0095]
Next, the display of the sub-image using the external light will be described. This display makes the reflection / transmission panel 18 in a transmissive state as shown in FIG. 6, and the external light is transmitted from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18. The incident light is incident on the liquid crystal display panel 4 from the sub display surface A2.
[0096]
In the display of the sub image using the external light, as in the display of the sub image using the illumination light from the surface light source 1 described above, of the light incident on the liquid crystal display panel 4, The light incident on the reflection part D2 and reflected by the reflection film 9 is transmitted through the second absorption polarizing plate 15 and emitted from the sub display surface A2, and is incident on the reflection part D2 of the electric field application pixel and reflected on the reflection film 9. The light reflected by the second absorption polarizing plate 15 is absorbed by the second absorption polarizing plate 15, and a sub-image having the same screen size as the display area of the liquid crystal display panel 4 is displayed on the sub-display surface A2. It is observed from the outer surface side of the transmission panel 18.
[0097]
When the display of the sub-image using the external light is performed in a state where the external light is also incident from the outer surface side of the liquid crystal display panel 4, that is, the main display surface A1, the broken line is shown in FIG. Among the light that has passed through the first absorption polarizing plate 14 from the main display surface A1 and entered the liquid crystal layer 13 of the liquid crystal display panel 4, the light that has entered the transmissive portion D1 of the field-free pixel is the second. Light that passes through the absorption polarizing plate 15 and exits from the sub display surface A2 and enters the transmission part D1 of the electric field application pixel is absorbed by the second absorption polarizing plate 15, so that a brighter sub-image is displayed. The
[0098]
The reflection / transmission panel 18 efficiently transmits most of the light transmitted through the absorption polarization element 26 and the light incident through the reflection polarization element 27 when in the transmission state. Whether using the illumination light from the surface light source 1 or using external light incident from the outer surface side of the reflective / transmissive panel 18 in the transmissive state, a bright sub-image is displayed from the outer surface side of the reflective / transmissive panel 18. Can be observed.
[0099]
Although not shown in FIGS. 5 and 6, when displaying the sub-image, external light incident from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18 is also used when illumination light from the surface light source 1 is used. When light is used, light that has entered the liquid crystal display panel 4 through the second absorption polarizing plate 15 and has entered the transmissive portion D1 of the non-electric field pixel passes through the first absorption polarizing plate 14. Then, the light emitted from the main display surface A1 and incident on the transmission part D1 of the electric field application pixel is absorbed by the first absorption polarizing plate.
[0100]
Therefore, when the sub image is displayed, the sub image is also displayed on the main display surface A1 of the liquid crystal display panel 4 in a state where the left and right are reversed.
[0101]
The liquid crystal display device performs double-sided display using one liquid crystal display panel 4 and reduces the occupied area, and displays an image observed from one surface side and an image observed from the other surface side, respectively. A screen that can be displayed either by a display that uses illumination light from the light source 1 or a display that uses external light that is light from the external environment, and further, a screen that is observed from the reflection / transmission panel 18 side. Since it can be a mirror surface, it is suitable for a double-sided display type portable device such as a mobile phone.
[0102]
7 and 8 show a foldable mobile phone in which the liquid crystal display device is mounted. FIG. 7 shows an open state, and FIG. 8 shows a closed state.
[0103]
This cellular phone has a telephone body 30 having an input / output operation section 31 and a microphone section 32 on the upper surface, and a base portion pivotally supported on an upper edge portion of the main body 30, and is rotated and opened with respect to the upper surface of the main body 30. The liquid crystal display device is mounted in the lid 32. The inner surface of the lid 32 (the surface facing the user of the telephone when the lid 32 is opened) and the outer surface of the lid 32 correspond to each other. A main display portion 34a and a sub display portion 34b having the same area are formed.
[0104]
The main display unit 34 a and the sub display unit 34 b are provided with corresponding display windows on the inner surface and the outer surface of the lid 32, respectively, and the liquid crystal display device is displayed in the lid 32 and the main display of the liquid crystal display panel 4. It is formed by mounting the surface A1 facing the display window on the inner surface of the lid and the outer surface of the reflection / transmission panel 18 facing the display window on the outer surface of the lid.
[0105]
An input / output operation unit 31 and a microphone unit 32 are provided on the upper surface of the main body 30, and a speaker unit 35 is provided on the inner surface of the lid 32 so as to avoid the main display unit 34a. This mobile phone is a phone with a digital camera, and an imaging lens 35 and an imaging button 36 are provided on the outer surface of the lid 32 so as to avoid the sub display portion 34b.
[0106]
This mobile phone is used with the lid 32 opened as shown in FIG. 7, and when used, the main display surface A1 of the liquid crystal display panel 4 of the liquid crystal display device is displayed on the main display portion 34a on the inner surface of the lid. The main image 37 is displayed using illumination light from the surface light source 1 of the liquid crystal display device or external light incident from the sub-display unit 34b on the outer surface of the lid.
[0107]
Further, in the cellular phone, when the lid 32 is closed, the sub display portion 34b on the outer surface of the lid is set to the mirror surface 38 as shown in FIG. 8A, or as shown in FIG. A sub-image (image observed through the surface light source 1 and the reflection / transmission panel 18) 39, which is a display on the sub-display surface A2 of the liquid crystal display panel 4 of the liquid crystal display device, is displayed on the sub-display unit 34b. Display is performed using illumination light from the surface light source 1 of the display device or external light incident from the sub-display unit 34b.
[0108]
In the open state shown in FIG. 7, the lid 32 is on the upper side opposite to the base part pivotally supported on the main body 30, and the base part is on the upper side in the closed state shown in FIG. The main display unit 34a and the sub display unit 34b are upside down.
[0109]
Therefore, in this mobile phone, when the sub image 39 is displayed on the sub display unit 34b, the liquid crystal display panel 4 of the liquid crystal display device is changed to image data obtained by inverting the left and right and up and down with respect to the main image 37. Based on this, the correct sub-image 39 is displayed.
[0110]
FIG. 8B shows a state in which the same sub image 39 as the main image 37 is displayed on the sub display unit 34b, but the sub image 39 displayed on the sub display unit 34b is the main image 37. An image different from the image 37 may be used.
[0111]
In this mobile phone, the reflection / transmission panel 18 of the liquid crystal display device is automatically displayed when the main image 37 is displayed using the illumination light from the surface light source 1 and when the power is turned off. Therefore, the sub-display unit 34b displays the main image 37 on the mirror surface 38 when the main image 37 is displayed using the illumination light from the surface light source 1 and when the power is turned off. Become.
[0112]
In this mobile phone, the liquid crystal display device is mounted in the lid 32 to form the main display portion 34a and the sub display portion 34b. Therefore, the area occupied by the liquid crystal display device is the liquid crystal display panel 4. Therefore, it is possible to reduce the size and to display both sides with a sufficiently large screen size and to implement a double-sided display type liquid crystal display device having two liquid crystal display panels. It can be manufactured at a lower cost than the one.
[0113]
In addition, this cellular phone uses illumination light from the surface light source 1 of the liquid crystal display device for both the main image 37 displayed on the main display unit 34a and the sub image 39 displayed on the sub display unit 34b. The display and the display using external light can be used, and the sub display unit 34b can be a mirror surface 38.
[0114]
In the liquid crystal display device according to the first embodiment described above, the electrodes 21 and 22 of both the substrates 19 and 20 of the reflection / transmission panel 18 are formed in a single film shape over the entire substrate, and the reflection / transmission panel 18 is formed. The entire region corresponding to the liquid crystal layer 25 is switched between a reflective state and a transmissive state. The reflective / transmissive panel 18 includes a plurality of electrodes formed on one of opposing surfaces of a pair of substrates, It is formed on the other of the opposing surfaces and has at least one electrode facing the plurality of electrodes, and the plurality of electrodes and the at least one electrode are mutually connected by applying a selective voltage between these electrodes. It is good also as a structure switched to a reflective state and a permeation | transmission state for every several area | region which opposes.
[0115]
FIG. 9 is a cross-sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. This liquid crystal display device has a reflection / transmission panel 18 on one of the opposing surfaces of a pair of transparent substrates 19 and 20. A plurality of scanning electrodes 21a along the row direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 9) are formed in parallel to each other, and a plurality of signal electrodes 22a along the column direction (left-right direction in FIG. 9) are formed on the other of the opposing surfaces. It is a simple matrix type panel formed in parallel.
[0116]
In FIG. 9, the areas of the plurality of regions E of the reflection / transmission panel 18 are substantially equal to the areas of the plurality of pixels D of the liquid crystal display panel 4, but the area of the region E is the same as the liquid crystal display panel 4. It may be larger than the pixel area.
[0117]
Further, in the liquid crystal display device of this embodiment, the reflection / transmission panel 18 is a simple matrix type panel, but the other configuration is the same as that of the first embodiment described above. Is omitted.
[0118]
The reflection / transmission panel 18 has a plurality of regions (hereinafter referred to as reflection / transmission) in which the plurality of scanning electrodes 21a and the plurality of signal electrodes 22 face each other when a voltage is selectively applied between the electrodes 21a and 22a. A reflection state in which, for each E, light incident through the absorption polarization element 26 from one surface where the absorption polarization element 26 is disposed is reflected by the reflection polarization element 27 disposed on the other surface; The light is transmitted through the absorbing polarizing element 26 from the one surface, and the light is transmitted through the reflective polarizing element 27 from the other surface.
[0119]
In the liquid crystal display device of this embodiment, since the reflection / transmission panel 18 is a simple matrix type panel, the main image observed from the main display surface A1 side of the liquid crystal display panel 4 and the reflection / transmission panel 18 The sub image observed from the outer surface side is displayed in the same screen size as the display area of the liquid crystal display panel 4 as in the first embodiment, and the sub image is smaller than the display area of the liquid crystal display panel 4. It is possible to display partially with the screen size and make other areas mirror surfaces.
[0120]
That is, when the liquid crystal display device displays a main image having the same screen size as the display area of the liquid crystal display panel 4 using the illumination light from the surface light source 1, all the reflection / transmission panels 18 reflect / Display is performed according to the display principle shown in FIG. 3 with the transmissive portion E in the reflective state, and the same screen size as the display area of the liquid crystal display panel 4 is utilized using external light incident from the outer surface side of the reflective / transmissive panel 18. When the main image is displayed, all the reflection / transmission portions E of the reflection / transmission panel 18 are set in the transmission state, and display is performed according to the display principle shown in FIG.
[0121]
Further, the liquid crystal display device displays the sub-image having the same screen size as the display area of the liquid crystal display panel 4, and also uses the illumination light from the surface light source 1, even on the outer surface side of the reflection / transmission panel 18. Also, when using external light incident from the above, all the reflection / transmission portions E of the reflection / transmission panel 18 are brought into a reflection state, and display is performed according to the display principle shown in FIGS.
[0122]
Furthermore, the liquid crystal display device also displays the reflection / transmission panel 18 when partially displaying a sub-image having a screen size smaller than the display area of the liquid crystal display panel 4 or when using illumination light from the surface light source 1. Even when external light incident from the outer surface side of the reflective / transmissive panel 18 is used, the reflective / transmissive part E in the region corresponding to the display part of the sub-image among the plurality of reflective / transmissive parts E of the reflective / transmissive panel 18 is transmitted. Then, the display according to the display principle shown in FIGS. 5 and 6 is performed, and the reflection / transmission part E of the other region is set in the reflection state to make the region a mirror surface.
[0123]
10 and 11 are schematic views showing the display principle of the partial display of the sub-image. FIG. 10 shows a display using illumination light from the surface light source 1, and FIG. 11 shows a display using external light. ing.
[0124]
When the sub image is partially displayed, the liquid crystal display panel 4 is driven by applying a voltage corresponding to the image data between the electrodes 7 and 8 of the pixel D in the region corresponding to the sub image display unit. To do.
[0125]
As shown in FIGS. 10 and 11, among the plurality of reflection / transmission portions E of the reflection / transmission panel 18, the reflection / transmission portion E in the region corresponding to the display portion of the sub image is set to the transmission state, and other regions When the reflection / transmission part E of the liquid crystal display panel 4 is set in the reflection state, the liquid crystal display panel 4 can be used both when using illumination light from the surface light source 1 and when using external light incident from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18. The sub-image displayed on the sub-display surface A2 is observed from the outer side of the surface light source 1 and the reflection / transmission panel 18 through the surface light source 1 and the transmission / transmission area of the reflection / transmission panel 18. In addition, the light that has entered the reflective area from the outer surface side of the reflective / transmissive panel 18 is reflected by the reflective polarizing element 27, and that area, that is, the area other than the sub-image display unit, becomes a mirror surface.
[0126]
FIG. 12 shows a partial display state of a sub-image of a foldable mobile phone in which the liquid crystal display device of this embodiment is mounted. Here, a sub-image 39a is displayed at the center of the sub-display portion 34b, and its surroundings. In this example, the mirror area 38 is used as the area.
[0127]
In the liquid crystal display device of this embodiment, since the reflection / transmission panel 18 is a simple matrix type panel, a sub-image is displayed in an arbitrary area within the display area of the liquid crystal display panel 4, and the reflection / transmission panel 18 is displayed. Among the plurality of reflection / transmission parts E, the reflection / transmission part E in the region corresponding to the sub-image display part of the liquid crystal display panel 4 is set in the transmission state, and the reflection / transmission part E in the other region is set in the reflection state. By doing so, a sub-image having an arbitrary screen size can be displayed at an arbitrary position, and another area can be used as a mirror surface.
[0128]
FIG. 13 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention. This liquid crystal display device includes a reflection / transmission panel 18, a substrate 19 adjacent to an absorption polarization element 26, and the absorption polarization. The second reflective polarizing element 28 disposed between the element 26 and the element 26 is further provided.
[0129]
The liquid crystal display device of this embodiment further includes the second reflective polarizing element 28 on the reflection / transmission panel 18, but the other configuration is the same as that of the first embodiment described above. Therefore, overlapping explanations are omitted by attaching the same reference numerals to the drawings.
[0130]
The second reflection polarization element 28 of the reflection / transmission panel 18 has a transmission axis 28a and a reflection axis 28b (see FIG. 14) in directions orthogonal to each other, and of two linearly polarized light components of incident light orthogonal to each other. A reflective polarizing plate that transmits one linearly polarized light component having a vibration plane parallel to the transmission axis 28a and reflects the other linearly polarized light component having a vibration surface parallel to the reflection axis 28b; The second reflective polarizing element 28 has the transmission axis 28 a substantially parallel to the transmission axis 26 a of the absorbing polarizing element 26 between the absorbing polarizing element 26 and the substrate 19 adjacent to the absorbing polarizing element 26. Has been placed.
[0131]
FIG. 14 shows the alignment state of the liquid crystal molecules 13a of the liquid crystal display panel 4 and the axial directions of the first and second absorption polarizing plates 14 and 15 in the third embodiment, and the liquid crystal molecules 25a of the reflection / transmission panel 18. And the axial direction of the absorbing polarizing element 26 and the two reflecting polarizing elements 27 and 28 are shown.
[0132]
As shown in FIG. 14, the alignment state of the liquid crystal molecules 13 a of the liquid crystal display panel 4, the directions of the transmission axes 14 a and 15 a of the first and second absorption polarizing plates 14 and 15, and the liquid crystal molecules of the reflection / transmission panel 18. The transmission axis 27a and the reflection axis 27b of the reflection polarization element (hereinafter referred to as the first reflection polarization element) on the side facing the liquid crystal display panel 4 via the surface light source 1 of the reflection / transmission panel 18 through the orientation state of 25a. Is set to be the same as that of the first embodiment described above, and the second reflective polarizing element 28 of the reflection / transmission panel 18 has its transmission axis 28a as the transmission axis of the absorption polarizing element 26. The reflection axis 27b is arranged so as to be substantially parallel to the transmission axis 26a of the absorption polarizing element 26.
[0133]
The reflection / transmission panel 18 uses the transmission axis 27a of the first reflective polarizing element 27 on the side facing the liquid crystal display panel 4 via the surface light source 1 as in the first embodiment. The display panel 4 is substantially parallel to the transmission axis 15 a of the second absorption polarizing plate 15 on the surface light source 1 side, and the reflection axis 27 b is substantially orthogonal to the transmission axis 15 a of the second absorption polarizing plate 15. Has been placed.
[0134]
In the liquid crystal display device of this embodiment, the reflection / transmission panel 18 is further provided with a second reflective polarizing element 28 between the substrate 19 adjacent to the absorbing polarizing element 26 and the absorbing polarizing element 26. However, since the transmission axis 28 a of the second reflective polarizing element 28 is substantially parallel to the transmission axis 26 a of the absorbing polarizing element 26, the surface light source 1 has the same display principle as that of the first embodiment described above. Main image and sub image display using illumination light from the main body, and main image and sub image display using external light incident from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18 can be performed.
[0135]
The liquid crystal display device of this embodiment also displays the main image using the illumination light from the surface light source 1 with the reflection / transmission panel 18 in the reflection state. / The screen observed from the outer surface side of the transmissive panel 18 is a mirror surface.
[0136]
In this embodiment, the reflection / transmission panel 18 is configured to further include the second reflective polarizing element 28 between the substrate 19 adjacent to the absorbing polarizing element 26 and the absorbing polarizing element 26. Further, it is possible to increase the use efficiency of the illumination light when displaying the main image and the sub image using the illumination light from the surface light source 1, and to display a brighter main image and sub image.
[0137]
FIG. 15 is a schematic diagram showing the principle of display of a main image using illumination light from the surface light source 1 in this embodiment. In this embodiment, reflection / transmission from the surface light source 1 is indicated by a broken line in the figure. The light leaked to the panel 18 side is reflected by the first reflective polarizing element 27 and the second reflective polarizing element 28 of the reflection / transmission panel 18.
[0138]
That is, of the light leaking from the reflection surface 2c of the light guide plate 2 of the surface light source 1 to the reflection / transmission panel 18 side, the linearly polarized light component parallel to the reflection axis 27b of the first reflection polarization element 27 is the first. The linearly polarized light component reflected by the reflective polarizing element 27 and parallel to the transmission axis 27 a of the first reflective polarizing element 27 is transmitted through the first reflective polarizing element 27 and the liquid crystal layer 25 of the reflective / transmissive panel 18. Is incident on.
[0139]
On the other hand, the display of the main image using the illumination light from the surface light source 1 is performed in a state where the reflection / transmission panel 18 is in a reflection state, that is, in a state where the liquid crystal molecules 25a are aligned in the initial twist alignment state. The light that has passed through one reflective polarizing element 27 and entered the liquid crystal layer 25 of the reflection / transmission panel 18 is substantially rotated by 90 ° by the liquid crystal layer 25 and enters the second reflective polarizing element 28.
[0140]
Further, as shown in FIG. 14, the absorption polarization element 26 and the first reflection polarization element 27 of the reflection / transmission panel 18 are arranged with their transmission axes 26a and 27a substantially parallel to each other. The second reflective polarizing element 28 is arranged so that its transmission axis 28a is substantially parallel to the transmission axis 26a of the absorbing polarizing element 26, so that the liquid crystal layer 25 substantially rotates 90 °. Thus, the light incident on the second reflective polarizing element 28 is linearly polarized light having a vibration plane parallel to the reflection axis 28b of the second reflective polarizing element 28. Therefore, most of the light is the second reflective polarizing element 28. Are reflected by the reflective polarizing element 28.
[0141]
The light reflected by the second reflective polarizing element 28 is rotated again by the liquid crystal layer 25 and is incident on the first reflective polarizing element 27, and most of the light passes through the first reflective polarizing element 27. The light is transmitted and emitted to the surface light source 1 side.
[0142]
Therefore, in this embodiment, the light leaked from the surface light source 1 to the reflection / transmission panel 18 side is reflected by the first reflection polarization element 27 and the second reflection polarization element 28 of the reflection / transmission panel 18, Both lights pass through the light guide plate 2 of the surface light source 1 and enter the liquid crystal display panel 1.
[0143]
As described in the first embodiment, this light contains a linearly polarized light component having a vibration plane parallel to the transmission axis 15a of the second absorption polarizing plate 15 of the liquid crystal display panel 4. The polarized component passes through the second absorption polarizing plate 15 and enters the liquid crystal layer 13 of the liquid crystal display panel 4.
[0144]
Therefore, according to the liquid crystal display device of this embodiment, a part of the light leaked from the surface light source 1 to the reflection / transmission panel 18 side is used for displaying the main image more efficiently than the first embodiment. A brighter main image can be displayed.
[0145]
Further, in this embodiment, even when the sub image is displayed using the illumination light from the surface light source 1, the light leaked from the surface light source 1 to the reflection / transmission panel 18 side is the second of the reflection / transmission panel 18. The light is reflected by the first reflective polarizing element 27 and the second reflective polarizing element 28, and both light passes through the light guide plate 2 of the surface light source 1 and enters the liquid crystal display panel 1.
[0146]
The display of the sub-image is performed in a state in which the reflection / transmission panel 18 is transmitted, that is, in a state where the liquid crystal molecules 25a are aligned at a rising angle that is nearly perpendicular to the surfaces of the substrates 19 and 29. Since the liquid crystal layer 25 of the reflection / transmission panel 18 has a certain degree of birefringence, the light transmitted through the first reflective polarizing element 27 and incident on the liquid crystal layer 25 is birefringence of the liquid crystal layer 25. The polarization state is disturbed by the incident light and is incident on the second reflective polarizing element 28. Among the light, linearly polarized light components parallel to the reflection axis 28b of the second reflective polarizing element 28 are converted into the second reflective polarizing element 28. Reflected by the polarizing element 28.
[0147]
Then, the light reflected by the second reflective polarizing element 28 is disturbed in the polarization state again by the birefringence of the liquid crystal layer 25 and is incident on the first reflective polarizing element 27. The linearly polarized light component parallel to the transmission axis 27a of the first reflective polarizing element 27 is transmitted through the first reflective polarizing element 27 and emitted to the surface light source 1 side.
[0148]
Therefore, according to the liquid crystal display device of this embodiment, even when the sub-image is displayed using the illumination light from the surface light source 1, the light leaked from the surface light source 1 to the reflection / transmission panel 18 side is reflected. / Reflected by the first reflective polarizing element 27 and the second reflective polarizing element 28 of the transmission panel 18 and can be incident on the liquid crystal display panel 1, and therefore leak from the surface light source 1 to the reflection / transmission panel 18 side. It is possible to display a brighter sub-image by using a part of the light for displaying the sub-image more efficiently than in the first embodiment.
[0149]
FIG. 16 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device showing a fourth embodiment of the present invention. This liquid crystal display device has a reflection / transmission panel 18 having a simple matrix type similar to that of the second embodiment described above. As in the third embodiment, the second reflective polarizing element 28 is further provided.
[0150]
In the second and third embodiments, the reflection / transmission panel 18 is a simple matrix type panel. However, the reflection / transmission panel 18 may be an active matrix type panel, or may be partially displayed. In the case where the display position of the sub image and the screen size are made constant, the reflection / transmission panel 18 is provided with a plurality of sub-image partial display areas and other areas corresponding to one of the opposing surfaces of the pair of substrates. It is good also as a segment type panel which formed the segment electrode of this, and formed the common electrode which opposes these segment electrodes on the other of the said opposing surface.
[0151]
In addition, the main image display using the illumination light from the surface light source 1 is performed when the reflection / transmission panel 18 is in a transmission state (the liquid crystal molecules 25a are aligned at a rising angle close to perpendicular to the surfaces of the substrates 19 and 20). In this case, the screen observed from the outer surface side of the reflection / transmission panel 18 can be a mirror surface when both surfaces of the liquid crystal display device are not displayed.
[0152]
Further, in the first to fourth embodiments, the liquid crystal display panel 4 is set to the normally white mode. However, the liquid crystal display panel 4 may be of a normally black mode, and is not limited to the TN type, but may be STN ( A super twisted nematic) type, a non-twisted homogeneous alignment type, a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display panel, or the like may be used.
[0153]
In the first to fourth embodiments, the reflection / transmission panel 18 includes the liquid crystal layer 25 in which the liquid crystal molecules 25a are twist-aligned between the pair of substrates 19 and 20 at a twist angle of substantially 90 °. The reflective polarizing element 26 on one surface and the reflective polarizing element 27 on the other surface are arranged with their transmission axes 26a and 27a substantially parallel to each other. An electrode formed on one and the other of the opposing surfaces of the pair of substrates facing each other, a liquid crystal layer provided between the pair of substrates, and an absorptive polarizing element disposed on one outer surface of the pair of substrates And a reflective polarizing element disposed on the outer surface of the other substrate, and is applied through the absorbing polarizing element from one surface where the absorbing polarizing element is disposed by applying a voltage between the electrodes. Light on the other side Reflected by the reflective polarizing element arranged, and the light incident through the absorbing polarizing plate from the one surface and the light incident through the reflective polarizing element from the other surface are transmitted. Any other configuration may be used as long as it can be switched to the transmission state.
[0154]
【The invention's effect】
The liquid crystal display device of the present invention emits illumination light from at least one plate surface of a plate-shaped transparent member, and emits illumination light from a surface light source that transmits light incident from the one plate surface and the other plate surface, respectively. On one surface side to be emitted, a reflective film is provided on the first substrate so as to correspond to a predetermined area in the plurality of pixels, and by a region other than the region corresponding to the reflective film of the plurality of pixels, A transmission portion that transmits light incident from the second substrate side and emits the light to the first substrate side is formed, and is incident from the second substrate side by a region corresponding to the reflective film of the plurality of pixels. A liquid crystal display panel having a reflection portion that reflects the reflected light by the reflective film and emits the light to the second substrate side, the second absorbing polarizing plate facing the surface light source, and the surface light source One side of the opposing surfaces of the pair of substrates An electrode is formed on each other, a liquid crystal layer is provided between the pair of substrates, an absorbing polarizing element is disposed on the outer surface of one substrate, and a reflective polarizing element is disposed on the outer surface of the other substrate. A reflection state in which light transmitted through the absorption polarization element from one surface on which the absorption polarization element is disposed and reflected by the reflection polarization element disposed on the other surface is applied, A reflection / transmission panel that can be switched to a transmission state in which light that has been transmitted through the absorption polarization element from the surface and incident light that has been transmitted through the reflection polarization element from the other surface are transmitted. Are arranged so as to face the surface light source, so that both sides are displayed using one liquid crystal display panel, the occupied area is reduced, and the image observed from one side and the other side Each of the images observed can be displayed by either a display using illumination light from a surface light source or a display using external light which is light from the external environment. Further, the reflection / transmission panel can be displayed. The screen observed from the side can be a mirror surface.
[0155]
In the liquid crystal display device of the present invention, the reflection / transmission panel has a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twist-aligned between a pair of substrates with a twist angle of substantially 90 °, and the absorption polarization element and the reflection polarization element Are preferably arranged so that their transmission axes are substantially parallel to each other, and in this way, the reflection / transmission panel can be arranged from one surface on which the absorption polarization element is disposed to the absorption polarization element. A reflection state in which most of the incident light passing through the light is efficiently reflected by the reflective polarizing element, and the outside light that has passed through the absorbing polarizing element from the one surface and incident and the other of the reflective polarizing elements are disposed. It is possible to switch to a transmission state in which most of the incident light that has been transmitted through the reflective polarizing element from the surface is efficiently transmitted.
[0156]
The reflection / transmission panel includes a plurality of electrodes formed on one of the facing surfaces of the pair of substrates and at least one electrode formed on the other of the facing surfaces and facing the plurality of electrodes. Preferably, the plurality of electrodes and the at least one electrode can be switched between a reflection state and a transmission state for each of a plurality of regions facing each other by applying a selective voltage between these electrodes. Thus, the first image displayed on the first display surface of the liquid crystal display panel (the outer surface of the first absorption polarizing plate on the first substrate side) and the second image of the liquid crystal display panel The second image displayed on the display surface (the outer surface of the second absorption polarizing plate on the second substrate side) and observed from the outer surface side of the reflection / transmission panel is the same as the display area of the liquid crystal display panel While displaying in screen size, Serial partially displayed in a small screen size than the display area of the second image wherein the liquid crystal display panel, it is possible to other areas on the mirror surface.
[0157]
Furthermore, the reflection / transmission panel has a transmission axis and a reflection axis in directions orthogonal to each other between the substrate adjacent to the absorption polarization element and the absorption polarization element, and the transmission axis is transmitted through the absorption polarization element. It is desirable to further comprise a second reflective polarizing element arranged substantially parallel to the axis, whereby the first image and the second image are illuminated from a surface light source. It is possible to increase the use efficiency of the illumination light when displaying using a so that a brighter image can be displayed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows the alignment state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal display panel and the axial directions of the first and second absorption polarizers in the first embodiment, the alignment state of the liquid crystal molecules of the reflection / transmission panel, and the absorption polarizing element and reflection. The figure which shows the axial direction of a polarizing element.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a display principle of a first image using illumination light from a surface light source in the first embodiment.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a display principle of a first image using external light in the first embodiment.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a display principle of a second image using illumination light from a surface light source in the first embodiment.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a display principle of a second image using external light in the first embodiment.
FIG. 7 is a front view of the folding mobile phone in which the liquid crystal display device according to the first embodiment is mounted in an open state.
FIG. 8 is a front view of the foldable mobile phone in which the liquid crystal display device according to the first embodiment is mounted in a closed state.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a part of a liquid crystal display device showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a display principle of partial display of a second image using illumination light from a surface light source in the second embodiment.
FIG. 11 is a schematic diagram showing a display principle of partial display of a second image using external light in the second embodiment.
FIG. 12 is a diagram showing a partial display state of a second image of a foldable mobile phone on which the liquid crystal display device of the second embodiment is mounted.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a part of a liquid crystal display device showing a third embodiment of the present invention.
14 shows the alignment state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal display panel and the axial directions of the first and second absorption polarizers in the third embodiment, the alignment state of the liquid crystal molecules of the reflection / transmission panel, and the absorption polarizing element 2. The figure which shows the axial direction of two reflective polarizing elements.
FIG. 15 is a schematic diagram showing a display principle of a first image using illumination light from a surface light source in the third embodiment.
FIG. 16 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device showing a fourth embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Surface light source, 2 ... Light guide plate, 3 ... Light emitting element, 4 ... Liquid crystal display panel, 5, 6 ... Substrate, 7, 8 ... Electrode, 9 ... Reflective film, 10R, 10G, 10B ... Color filter, 11, 12 ... alignment film, 13 ... liquid crystal layer, 13a ... liquid crystal molecule, 14, 15 ... absorption polarizing plate, 14a, 15a ... transmission axis, 16, 17 ... retardation plate, D ... pixel, D1 ... transmission part, D2 ... reflection part A1 ... first display surface (main display surface), A2 ... second display surface (sub display surface), 16, 17 ... retardation plate, 18 ... reflection / transmission panel, 19,20 ... substrate, 21, 21a, 22, 22a ... electrode, 23, 24 ... alignment film, 25 ... liquid crystal layer, 25a ... liquid crystal molecule, 26 ... absorption polarizing element, 26a ... transmission axis, 27, 28 ... reflection polarizing element, 27a, 28a ... transmission axis , 27b, 28b ... reflection axes.

Claims

A surface light source that emits illumination light from at least one plate surface of the plate-like transparent member and transmits light incident from the one plate surface and the other plate surface, and
An electrode that is formed on one and the other of the opposing surfaces of the first and second substrates facing each other and forms a plurality of pixels by regions facing each other, and a liquid crystal layer provided between the first and second substrates A reflective film provided on the first substrate so as to correspond to predetermined regions in the plurality of pixels, having a transmission axis and an absorption axis in directions orthogonal to each other, The first and second absorption polarizers respectively disposed on the outer surface, and the light incident from the second substrate side is transmitted by a region other than the region corresponding to the reflective film of the plurality of pixels. A transmissive portion that emits light to the first substrate side is formed, and light incident from the second substrate side is reflected by the reflective film by a region corresponding to the reflective film of the plurality of pixels, and the second film Forming a reflecting portion that emits to the substrate side, On one side of which emits illumination light of the light source, a liquid crystal display panel of the second absorbing polarizer are disposed opposite to the surface light source,
Electrodes formed on one and the other of the opposing surfaces of a pair of substrates facing each other, a liquid crystal layer provided between the pair of substrates, a transmission axis and an absorption axis in directions orthogonal to each other, An absorption polarizing element disposed on one outer surface, a reflective polarizing element disposed on the outer surface of the other substrate, having a transmission axis and a reflection axis in directions orthogonal to each other, on the other surface side of the surface light source, A reflective polarizing element is opposed to the liquid crystal display panel via the surface light source, and the transmission axis of the reflective polarizing element is arranged substantially parallel to the transmission axis of the second absorption polarizing plate of the liquid crystal display panel. Reflecting the incident light transmitted through the absorbing polarizing element from one surface on which the absorbing polarizing element is disposed and reflected by the reflective polarizing element disposed on the other surface by applying a voltage between the electrodes State and said one A reflection / transmission panel that can be switched to a transmission state in which light that has been transmitted through the absorption polarizing plate through the surface and incident light that has been transmitted through the reflective polarizing element from the other surface are transmitted. A liquid crystal display device.

The reflection / transmission panel has a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twist-aligned between a pair of substrates with a twist angle of substantially 90 °. The absorption polarization element and the reflection polarization element substantially have their transmission axes aligned. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display devices are arranged parallel to each other.

The reflection / transmission panel has a plurality of electrodes formed on one of the facing surfaces of a pair of substrates and at least one electrode formed on the other of the facing surfaces and facing the plurality of electrodes. 2. The reflection state and the transmission state are switched for each of a plurality of regions where the plurality of electrodes and the at least one electrode face each other by selectively applying a voltage therebetween. The liquid crystal display device described.

The reflection / transmission panel has a transmission axis and a reflection axis in directions orthogonal to each other between a substrate adjacent to an absorption polarization element and the absorption polarization element, and the transmission axis is substantially the same as the transmission axis of the absorption polarization element. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a second reflective polarizing element disposed in parallel with the liquid crystal display.