CN1205086A - 显示装置和使用该显示装置的电子装置 - Google Patents

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Abstract

在TN液晶屏10的上侧设置偏振片14,在下侧以下述顺序设置光散射体15和偏振光分离器16。偏振光分离器16是这样一种偏振光分离器,它能使从上侧入射的光中的平行于纸面的直线偏振光成分透过,反射垂直的直线偏振光成分,相对于从下侧入射的光,将平行于纸面的直线偏振光成分发射到上侧。入射到显示装置的外部光在关断时被偏振光分离器16反射而成为照亮的显示,在接通过透过偏振光分离器16而成为暗的显示。来自光源的光在关断时透过偏振光分离器16被偏振片12吸收而成为暗的显示,在接通时透过偏振光分离器16也透过偏振片14而成为明亮的显示。

Description

显示装置和使用该显示装置的电子装置
[技术领域]
本发明涉及显示装置，具体地说涉及使用液晶作为透射偏振光轴可变装置的显示装置。特别是涉及在光源接通时起到透射型液晶显示装置的作用、在光源关断时起到反射型液晶显示装置的作用的所谓半透射型的液晶显示装置。此外，涉及具备该显示装置作为显示部的钟表、电子笔记本或个人计算机等的电子装置。
[背景技术]
现有的利用TN(扭曲向列)液晶和STN(超扭曲向列)液晶等的透射偏振光轴可变的透射偏振光轴可变的光学元件2605的液晶显示装置，如图26所示，由于采用了用2个偏振片2601、2606夹住透射偏振光轴可变的光学元件2605的结构，故存在光的利用效率差、特别是如果作成反射型的显示装置则变成暗的显示的问题。
[发明的公开]
因而，本发明的一个目的在于提供一种在利用透射偏振光轴可变的光学元件的显示装置中可得到明亮的显示的显示装置。
此外，由于现有的半透射反射型液晶显示装置形成了薄的A1反射板或设置了开口部，故反射时的反射率降低。即，由于作成半透射型的液晶显示装置，牺牲了反射显示时的明亮程度。
因而，本发明的另一个目的在于提供一种作为半透射型的、而且是明亮的反射型液晶元件，其中在反射型液晶显示装置的背面一侧设有光源，不仅能进行由外部光引起的反射显示，而且也能进行由来自背面一侧的光源的透射光引起的显示。
此外，在半透射反射型液晶显示装置中，如果在光源接通时外部光入射到显示装置内，则起因于所谓的正负反转现象，有时存在难以看到显示的情况。
因而，本发明的再一个的目的在于提供一种即使产生正负反转现象也不会难以看到显示的显示装置。
按照本发明，提供一种显示装置，该装置包括：透射偏振光轴可变的透射偏振光轴可变装置；以夹住所述透射偏振光轴可变装置的方式配置在所述透射偏振光轴可变装置的两侧的第1和第2偏振光分离装置；以及相对于所述第2偏振光分离装置配置在与所述透射偏振光轴可变装置的相反一侧的光源，其特征在于：所述第1偏振光分离装置是这样一种偏振光分离装置，其中使从所述第1偏振光分离装置的第1侧入射的光中的第1规定方向的直线偏振光成分作为所述第1规定方向的直线偏振光透射到与所述第1侧相对的第2侧，不使从所述第1偏振光分离装置的所述第1侧入射的光中的与所述第1方向不同的第2方向的直线偏振光成分透射到所述第2侧，使从所述第1偏振光分离装置的所述第2侧入射的光中的所述第1规定方向的直线偏振光成分作为所述第1规定方向的直线偏振光透射到所述第1侧，不使从所述第1偏振光分离装置的所述第2侧入射的光中的所述第2方向的直线偏振光成分透射到所述第1侧；所述第2偏振光分离装置是这样一种偏振光分离装置，其中使从所述透射偏振光轴可变装置入射的光中的第3规定方向的直线偏振光成分透射到所述光源一侧，将与所述第3规定方向不同的第4规定方向的直线偏振光成分反射到所述透射偏振光轴可变装置一侧，并能相对于从所述光源一侧入射的光将所述第3规定方向的直线偏振光发射到所述透射偏振光轴可变装置一侧。
在本发明的显示装置中，相对于从第1偏振光分离装置的外侧入射的光，根据透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态，可得到由从所述第2偏振光分离装置反射的光产生的第1显示状态和由所述光源吸收了透过所述第2偏振光分离装置的光的状态的第2显示状态这样两种状态，成为反射型的显示装置。而且，由于第1显示状态是由从第2偏振光分离装置反射的光产生的显示状态，故成为明亮的显示。
此外，相对于来自光源的光，根据透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态，可得到由透过所述第1偏振光分离装置的光产生的第3显示状态和光不透过所述第1偏振光分离装置的状态的第4显示状态这样两种状态，可作成透射型的显示。
所述第2偏振光分离装置最好是这样一种偏振光分离装置，其特征在于：相对于可视光区域的大致全部波长范围的光，使从所述透射偏振光轴可变装置入射的光中的所述第3规定方向的直线偏振光成分透射到所述光源一侧，将与所述第3规定方向不同的所述第4规定方向的直线偏振光成分反射到所述透射偏振光轴可变装置一侧，并能相对于从所述光源一侧入射的、作为可视光区域的大致全部波长范围的光将所述第3规定方向的直线偏振光发射到所述透射偏振光轴可变装置一侧。
如果这样做，相对于可视光区域的全部波长范围的光可得到所述第1至第4显示状态，而且在所述第1和第3显示状态中可得到透明或白显示。
此外，所述第2偏振光分离装置的其特征在于它是这样一种偏振光分离装置，其中使从所述透射偏振光轴可变装置入射的光中的所述第3规定方向的直线偏振光成分作为所述第3规定方向的直线偏振光透射到所述光学元件一侧。所述第2偏振光分离装置最好是层叠了很多层的多层膜，并且是所述的多层的折射率在互相邻接的层之间在第3规定方向上相等，在第4规定方向上不同的偏振光分离装置。
此外，所述第1偏振光分离装置最好是偏振片。
此外，所述透射偏振光轴可变装置的特征在于它是液晶屏，更具体地说，是TN液晶屏、STN液晶屏、F-STN液晶屏或ECB液晶屏。再有，该STN液晶屏具体地说是F-STN(膜补偿超扭曲向列)液晶屏等的利用色补偿用的光学各向异性体的STN液晶屏和不采用色补偿用的光学各向异性体而是积极地利用液晶的复折射率的STN液晶屏等。
此外，最好通过使所述光源的表面色变暗来抑制光源的表面反射，其结果，可减少透过光学元件的光被光源反射而再次返回的量，可抑制对比度的下降。
此外，其特征在于：在所述第2偏振光分离装置和所述光源之间还具备光学元件，该光学元件吸收来自所述第2偏振光分离装置一侧的光，同时能将来自所述光源的光透射到所述第2偏振光分离装置一侧。
通过具备这样的光学元件，相对于从第1偏振光分离装置的外侧入射的光，根据透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态，可得到由从所述第2偏振光分离装置反射的光产生的第1显示状态和由所述光源和光学元件吸收了透过所述第2偏振光分离装置的光的状态的第2显示状态这样两种状态，成为反射型的显示装置。而且，第2显示状态不仅有因光源引起的光吸收，而且有因所述光学元件引起的光吸收，从而成为更暗的显示。
此外，相对于来自光源的光，根据透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态，可得到由透过所述第1偏振光分离装置的光产生的第3显示状态和光不透过所述第1偏振光分离装置的状态的第4显示状态这样两种状态，可作成透射型的显示。
此外，所述光学元件最好是吸收可视光区域的大致全部波长范围的光的光学元件。再者，所述光学元件最好是黑色的光吸收体。
此外，所述光学元件最好具有开口部。通过以这种方式设置开口部，可将来自光源的光通过开口部透射到第2偏振光分离装置一侧。
再有，在所述本发明的显示装置中，在外部光入射时的反射型的显示中，如上所述，可得到由从所述第2偏振光分离装置反射的光产生的第1显示状态和由所述光学元件吸收了透过所述第2偏振光分离装置的光的状态的第2显示状态这样两种状态。但是，由于所述光学元件是在吸收来自所述第2偏振光分离装置一侧的光的同时可将来自光源的光透射到第2偏振光分离装置一侧的光学元件，故在所述第2显示状态中，有时存在下述情况：根据该光学元件的结构，不是由光学元件吸收全部的光，而是某种程度的光透过该光学元件，然后被光源等反射，再透过该光学元件而返回到偏振光分离装置一侧，从而使对比度下降。
因此，在所述光学元件具有多个开口部的情况下，通过限制所述开口部在所述光学元件中所占的比例，可减少光透过光学元件、再通过光学元件返回的光的量，可抑制对比度的下降。而且所述开口部在所述光学元件中所占的面积比例最好为5～30％。
此外，通过使所述光学元件与所述光源之间的距离大于所述开口部的直径，也可减少透过光学元件的光因光源的反射而再次返回的量，可抑制对比度的下降。
此外，所述光学元件最好是灰色的半透射状态的光吸收体，这种光吸收体也可在吸收来自所述第2偏振光分离装置一侧的光的同时将来自光源的光透射到第2偏振光分离装置一侧。此时，所述半透射状态的光吸收体的相对于大致全部可视光波长范围的光的透射率是10％以上至80％以下是较为理想的。透射率是10％以上至80％以下则更为理想。
此外，其特征在于：所述光学元件是偏振片，所述第2偏振光分离装置的透射轴与所述光学元件的透射轴不一致。如果这样做，可在吸收来自所述透射偏振光轴可变装置一侧的光的同时将来自光源的光透射到透射偏振光轴可变装置一侧。
此外，所述光学元件最好是能使入射到所述光学元件的光的偏振光状态变化并从所述光学元件发射的光散射体。通过具备这样的光学元件，相对于从第1偏振光分离装置的外侧入射的光，根据透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态，可得到由从所述第2偏振光分离装置反射的光产生的第1显示状态和透过所述第2偏振光分离装置的光被散射板去除偏振光状态而不能透过偏振光分离器的第2显示状态这样两种状态，成为反射型的显示装置。而且，第2显示状态不仅有因光源引起的光吸收，而且有因所述光学元件引起的光吸收，从而成为更暗的显示。
此外，相对于来自光源的光，根据透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态，可得到由透过所述第1偏振光分离装置的光产生的第3显示状态和光不透过所述第1偏振光分离装置的状态的第4显示状态这样两种状态，可作成透射型的显示。
此外，最好还具备使来自所述光源的光朝向所述显示装置的正面进行聚焦的装置。
在观察由外部光引起的反射型的显示时，通常在从朝向显示装置的正面的法线起倾斜某个角度的位置上进行观察。这是因为如果从朝向显示装置的正面的法线进行观察，则由于因观察者本身妨碍入射到显示装置的外部光，故由外部光引起的反射型的显示变暗。与此相反，在观察由来自光源的透射光引起的显示的情况下，由于通常从从朝向显示装置的正面的法线进行观察，故通过具备使来自光源的光朝向显示装置的正面进行聚焦的装置，可使由来自光源的透射光引起的显示变得明亮，结果，在朝向显示装置的正面的法线方向上容易观察由来自光源的透射光引起的透射显示。
此外，最好还具备光扩散装置。如果这样做，可使由所述第2偏振光分离装置反射的外部光的光引起的第1显示状态和由来自光源的光透过所述第1偏振光分离装置的光引起的第3显示状态成为白显示。
所述光源最好具备能发射白色光的冷阴极管和能将从所述冷阴极管入射的白色光发射到所述偏振光分离装置一侧的导光板，如果使用白色光，则如上所述，相对于来自光源的光，根据透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态，可得到由透过所述第1偏振光分离装置的光产生的第3显示状态和光不透过所述第1偏振光分离装置的状态的第4显示状态这样两种状态，可作成透射型的显示，根据显示装置的结构，例如在透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态是接通(on)的情况下可得到第3显示状态，成为白显示，在透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态是关断(off)的情况下可得到第4显示状态，成为黑显示。而且，此时如果外部光从显示装置的所述第1透射偏振光轴可变装置一侧入射，则由于该外部光，在透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态是接通(on)的情况下可得到所述第2显示状态，成为黑显示，在透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态是关断(off)的情况下可得到所述第1显示状态，成为白显示。
结果，在接通、关断的任一种情况下，例如，在由来自光源的透射光产生的显示是白显示的情况下，加上由外部光产生的反射型的黑显示，成为灰色显示，在由来自光源的透射光产生的显示是黑显示的情况下，加上由外部光产生的反射型的白显示，仍然成为灰色显示，从而产生所谓的正负反转现象，显示变得难以看到。
因此，如果使用能将规定的波长范围的光发射到所述第2偏振光分离装置一侧的LED或能发射规定的波长范围的光的EL元件使来自光源的光成为着色光，则成为在灰色基底上进行了该着色的色的显示，由来自光源的光产生的透射显示变得容易看到，这是较为理想的。
此外，在使用LED作为光源的情况下，所述光源最好具备能发射第1规定的波长区域的光的第1 LED和能发射作为与所述第1规定的波长范围不同的波长范围的第2规定的波长范围的光的第2 LED，在使用EL元件作为光源的情况下，所述光源最好具备能发射第3规定的波长区域的光的第1 EL元件和能发射作为与所述第3规定的波长范围不同的波长范围的第4规定的波长范围的光的第2 EL元件。而且，如果第1和第2各LED、或第1或第2 EL元件对应于各字符显示部，则由于可在各字符显示部得到不同的显示色，故可增加设计的选择范围，是非常有用的。
此外，在使用LED作为所述光源的情况下，所述光源最好具备能发射规定的波长区域的光的LED和能将从所述LED入射的所述规定波长区域的光发射到所述第2偏振光分离装置一侧的导光板。如果这样做，则一旦将从LED发射的光入射到导光板中之后，由于可使光从导光板发射到第2偏振光分离装置一侧，故可比较自由地确定配置LED的位置，可扩展设计的范围，同时使发射到第2偏振光分离装置一侧的光变得均匀。
再者，所述导光板最好具有从所述第1 LED入射所述第1规定的波长范围的光而且将所述第1规定的波长范围的光发射到所述第2偏振光分离装置一侧的第1导光区域，以及从所述第2 LED入射所述第2规定的波长范围的光而且将所述第2规定的波长范围的光发射到所述第2偏振光分离装置一侧的第2导光区域并在所述第1导光区域和所述第2导光区域之间具备遮光装置。通过设置这样的遮光装置，由于第1规定的波长区域与第2规定的波长区域不混在一起，故色的纯度变高。
此外，在所述光源和所述第2偏振光分离装置之间最好设置能透射或反射规定的波长范围的光并能吸收所述规定的波长范围以外的波长的光的着色层。如果这样做，由于对来自光源的光进行着色并入射到第2偏振光分离装置，故成为在灰色基底上进行了该着色的色的显示，由来自光源的光产生的透射显示变得容易看到。此外，在这种情况下，由于用着色层对来自光源的光进行着色，可使用冷阴极管等白色光源作为光源。当然使用上述的LED或EL元件也没有关系。
所述着色层最好具备能反射或透射第1规定的波长范围的光的第1着色区域和能透射或反射与所述第1规定的波长范围的光不同的第2规定的波长范围的光的第2着色区域，所述着色层能吸收所述第1或第2规定的波长范围以外的波长的光。而且，如果第1或第2着色区域对应于各字符显示部，则由于可在各字符显示部得到不同的显示色，故可扩展设计的选择范围。
在所述着色层和所述光源之间最好还具有半透射反射板，所述半透射反射板能使来自所述光源的光透射到所述着色层一侧，反射从所述第2偏振光分离装置一侧入射到所述着色层并透过所述着色层的光，而且发射到所述着色层一侧。而且，可使用设有开口部的镜面反射板作为所述半透射反射板。通过这样做，相对于从第1偏振光分离装置的外侧入射的光，根据透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态，可得到由从所述第2偏振光分离装置反射的光产生的第1显示状态和由着色层反射透过所述第2偏振光分离装置的光和一旦透过着色层并在其后用反射板反射的光产生的第2显示状态这样两种状态，成为反射型的显示装置。而且由于反射板的存在，第2显示状态的着色程度提高。
此外，本发明的电子装置的特征在于具备上述的显示装置作为显示部。
[附图的简单说明]
图1是本发明的第1实施形态中的显示装置的剖面图。
图2是用于说明本发明的第1实施形态中的显示装置的显示原理的概略剖面图。
图3是在本实施例中使用的偏振光分离器16的概略构成图。
图4是说明图3中示出的偏振光分离器16的作用的图。
图5是示出本发明中使用的光源的例子的图。
图6是示出本发明中使用的光源的其它例子的图。
图7是示出本发明中使用的光源的其它例子的图。
图8是示出本发明中使用的光源的其它例子的图。
图9是示出本发明中使用的光源的其它例子的图。
图10是本发明的第2实施形态中的显示装置的剖面图。
图11是用于说明本发明的第2实施形态中的显示装置的显示原理的概略剖面图。
图12是用于说明本发明的第3实施形态中的显示装置的概略剖面图。
图13是用于说明本发明的第4实施形态中的显示装置的概略剖面图。
图14是本发明的第5实施形态中的显示装置的剖面图。
图15是用于说明本发明的第1实施形态中的显示装置的显示原理的概略剖面图。
图16是本发明的第6实施形态中的显示装置的剖面图。
图17是用于说明本发明的第6实施形态中的显示装置的显示原理的概略剖面图。
图18是示出本发明中使用的着色层的例子的图。
图19是示出本发明中使用的着色层的其它例子的图。
图20是本发明的第7实施形态中的显示装置的剖面图。
图21是用于说明本发明的第7实施形态中的显示装置的显示原理的概略剖面图。
图22是本发明的第8实施形态中的显示装置的剖面图。
图23是用于说明本发明的第8实施形态中的显示装置的显示原理的概略剖面图。
图24是示出将棱镜片组装在本发明的显示装置中的例子的图。
图25是示出具备本发明的显示装置作为显示部的电子装置的例子的图。
图26是示出现有的显示装置的例子的图。
[用于实施发明的最佳形态]
其次参照附图说明本发明的实施形态。
第1实施形态
(基本结构)
图1是本发明的第1实施形态中的显示装置的剖面图，图2是用于说明本发明的第1实施形态中的显示装置的显示原理的概略剖面图。
本显示装置100是具备所谓的半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在具有外部光的场所能进行利用外部光的反射的反射型的显示，同时在没有外部光的场所能进行由来自光源的光产生的透射型的显示。
首先，使用图1说明本实施形态的显示装置的结构。在该显示装置100中，使用TN液晶屏10作为透射偏振光轴可变的光学元件。在TN液晶屏10中，将TN液晶13夹在2片玻璃板11、12间，并设有多个字符显示部(图中未示出)以便能进行字符显示。在TN液晶屏10的上侧设有偏振片14。在TN液晶屏10的下侧以下述顺序设有光散射体15、偏振光分离器16和光源17。再者，将安装了用于驱动TN液晶13的驱动器IC的TAB基板(图中未示出)连接到TN液晶屏10上，构成显示装置。
(偏振光分离器)
其次，使用图3和图4说明在本实施形态中使用的偏振光分离器。图3是本实施例中使用的偏振光分离器16的概略构成图，图4是说明图3中示出的偏振光分离器16的作用的图。偏振光分离器16具有交替地层叠了不同的2层、即41(A层)和42(B层)的多层结构。在该偏振光分离器16中，A层41的X轴方向的折射率(nAX)与B层42的X轴方向的折射率(nBX)不同，但A层41的Y轴方向的折射率(nAY)与B层42的Y轴方向的折射率(nBY)实际上相等。在入射到该偏振光分离器16的的光中由于Y轴方向的直线偏振光的光在偏振光分离器16中的A层41和B层42中折射率实际上相等，故透过偏振光分离器16。另一方面，如果将该偏振光分离器16的A层41中的Z轴方向的厚度设为tA和B层42中的厚度设为tB，则由于使下述的(1)式成立：
tA·nAX+tB·nBX=λ／2    (1)
故入射到偏振光分离器16的、波长λ的光中沿X轴方向的直线偏振光的光被偏振光分离器16反射。而且由于使A层41中的Z轴方向的厚度和B层42的Z轴方向的42中的厚度发生各种变化，故该偏振光分离器16在可视光的波长区域的宽的范围内将入射到偏振光分离器16的光中的X轴方向的直线偏振光的光进行反射。
例如可使用延伸了聚邻萘二甲酸乙二醇酯(PEN；polyethylenenapthalate)的物质作为偏振光分离器16的A层41，可使用二羧酸萘和对苯二甲酸或异铊酸的共聚多酯(coPEN；copolyester of napthalenedicarboxylic acid and terephthallic or isothalic acid)作为B层42。
当然，本发明中使用的偏振光分离器16的材料不限于上述材料，可适当地选择该材料。此外，在国际公开的国际申请(国际申请的号码：WO／95／27819和WO95／17692)中作为反射偏振片(reflective polarizer)公开了这样的偏振光分离器的细节。
此外，在本实施形态中使用上述的偏振光分离器，但除了该偏振光分离器之外，例如用λ／4板夹住胆甾(cholesteric)类液晶层的结构、利用Brewster角的结构(SID 92DIGEST第427页至429页)和利用全息图的结构等具有与上述偏振光分离器相同的功能，可将这些结构用于本实施形态的显示装置。
(显示原理)
其次，使用图2，说明将该显示装置100的右半部分作为施加电压部，将左半部分作为不施加电压部的显示装置100的显示原理。
首先，说明外部光入射到显示装置100时的反射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，如果外部光入射到显示装置100，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，用偏振光分离器16按垂直于纸面方向的直线偏振光的原样将其反射，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为平行于纸面方向的直线偏振光，作为平行于纸面方向的直线偏振光从偏振片14发射。这样，在不施加电压时，由于偏振光分离器16不吸收入射的外部光而是将其反射，故可得到反射型的显示。再有，由于在偏振光分离器16和TN液晶屏10之间设有光散射体15，故来自偏振光分离器16的反射光从镜面状成为白色状。
在右侧的施加电压部中，如果外部光入射到显示装置100，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也在不改变偏振光方向的情况下透过偏振光分离器16，到达光源17。由于到达了光源17的光的大部分透过光源，或被光源所吸收，故成为暗的显示。
因此，在外部光入射到显示装置100时的反射型的显示中，在不施加电压部中，被偏振光分离器16反射的光透过光散射体15而成为明亮的显示，在施加电压部中，由于透过偏振光分离器16的光的大部分透过光源17，或被光源17吸收，故成为暗的显示。
而且，在不施加电压时，入射到显示装置100的外部光不被偏振光分离器16所吸收而是被反射，故可得到明亮的显示。
其次，说明来自光源17的光产生的透射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，来自光源17的光入射到偏振光分离器16，由于偏振光分离器16而成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，被偏振片14所吸收而成为暗的显示。
在右侧的施加电压部中，来自光源17的光入射到偏振光分离器16，由于偏振光分离器16而成为平行于纸面方向的直线偏振光，由于光散射体15而成为散射光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也透过偏振片14，而成为明亮的显示。
这样，在由来自光源17的光产生的透射型的显示中，来自光源17的光在不施加电压部中被偏振片14吸收成为暗的显示，在施加电压部中透过偏振片14成为明亮的显示。
因而，该显示装置100成为具备所谓半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在有外部光的场所可进行利用外部光的反射的明亮的反射型的显示，同时在没有外部光的场所也可进行由来自光源17的光产生的透射型的显示。
(散射板)
本实施形态中的显示装置中采用的散射板使用可在尽可能不消除入射的偏振光的偏振光状态下进行发射的散射板。此外，由于该散射板具有散射从散射板发射的光使其变得朦胧的作用，故可得到朦胧的显示(白色显示)的显示装置。与此相反，如果从结构中去掉散射板15，则成为可得到有光泽的色的显示的显示装置。因而，可根据显示装置的用途来选择散射板。
(光源)
图5～图9示出使用了各种光源的情况下的本实施形态的显示装置。在本实施例中，可使用图5至图9中示出的任一种光源。
在图5中示出的显示装置中使用的光源具备作为光源的冷阴极管50和导光板51。使用在冷阴极管50关断时具有光吸收功能的导光板作为导光板51。如果将图5中示出的光源用于本实施形态的显示装置，则对于包含多种色的可视光波长成分的外部光入射时的显示、即反射型的显示，在施加电压部中成为黑显示，在不施加电压部中成为白显示。另一方面，对于来自光源的光产生的透射型的显示，在施加电压部中成为冷阴极管的发射光颜色的显示、即白显示，在不施加电压部中成为黑显示。
在图6中示出的显示装置中使用的光源采用发射红色的波长的光的LED60作为光源，还具备导光板61。如果将图6中示出的光源用于本实施形态的显示装置，则对于反射型的显示，在施加电压部中成为黑显示，在不施加电压部中成为白显示。另一方面，对于来自光源的光产生的透射型的显示，在施加电压部中成为来自LED60的发射光颜色的显示、即红色显示，在不施加电压部中成为黑显示。
但是，在使用图5中示出的光源的情况下，如上所述，对于来自光源17的光，在不施加电压部中得到暗的显示，在施加电压部中得到明亮的显示，可作成透射型的显示，而此时如果外部光从显示装置的正面一侧入射，则由于该外部光，在不施加电压部中成为明亮的显示，在施加电压部中成为黑显示。结果，存在下述情况：无论在不施加电压部、施加电压部的哪个部分中，例如在由来自光源17的透射光产生的显示为明亮的显示的情况下，加上由外部光产生的反射型的暗的显示而成为灰色显示，在由来自光源17的透射光产生的显示为暗的显示的情况下，加上由外部光产生的反射型的明亮的显示还是成为灰色显示，产生所谓的正负反转现象，难以看到显示。
如果使用图6中示出的光源，在外部光入射时使光源接通，则由于在施加电压部中看到来自LED的发射光，故成为带有灰色的红色显示，由于在不施加电压部中看到被偏振光分离器16反射的外部光，成为灰色显示，与单纯的白黑显示相比，格外容易看到显示。
此外，在图6中使用了发射红色波长的光的LED60，但当然使用发射红色波长以外的光的LED也没有关系。
在图7中示出的显示装置中使用的光源采用发射绿色的波长的光的EL元件70作为光源。如果将图7中示出的光源用于本实施形态的显示装置，则对于反射型的显示，在施加电压部中成为黑显示，在不施加电压部中成为白显示。另一方面，对于来自光源的光产生的透射型的显示，在施加电压部中成为来自EL元件70的发射光颜色的显示、即绿色显示，在不施加电压部中成为黑显示。如果使用图7中示出的光源，在外部光入射时使光源接通，则由于在施加电压部中看到来自EL元件70的发射光，故成为带有灰色的绿色显示，由于在不施加电压部中看到被偏振光分离器反射的外部光，成为灰色显示。在图7中使用了发射绿色波长的光的EL元件70，但当然使用发射绿色波长以外的光的EL元件也没有关系。
在图8中示出的显示装置中使用的光源如下述，将发射红色的波长的光的LED61和发射蓝色的波长的光的LED62配置在导光板83的侧面作为光源。用反射板84将导光板分割为分别对应于各LED的区域，从而避免从导光板发射的各波长的光的光混在一起。再者，将各LED配置成其发射光对应于在液晶屏上形成的多个字符显示部85、86。如果将图8中示出的光源用于本实施形态的显示装置，则对于反射型的显示，在施加电压部中成为黑显示，在不施加电压部中成为白显示。另一方面，对于来自光源的光产生的透射型的显示，在施加电压部中成为来自分别对应于各字符显示部的各LED的发射光颜色的显示、即红色或蓝色显示，在不施加电压部中成为黑显示。如果使用图8中示出的光源，在外部光入射时使光源接通，则由于在施加电压部中看到来自各LED的发射光，故在各字符显示部中成为带有灰色的红色或蓝色显示，由于在不施加电压部中看到被偏振光分离器反射的外部光，成为灰色显示。在图8中使用了发射红色波长的光的LED和发射蓝色波长的光的LED，但当然使用发射这些色以外的光的LED也没有关系，也可根据用途适当地选择其组合。
在图9中示出的显示装置中使用的光源如下述，将发射红色的波长的光的多个LED91和发射蓝色的波长的光的多个LED92按各种颜色配置成集合体作为光源。此外，在图9的光源中不设置导光板。再者，将各LED组配置成其发射光对应于在液晶屏上形成的多个字符显示部93、94。如果将图9中示出的光源用于本实施形态的显示装置，则对于反射型的显示，在施加电压部中成为黑显示，在不施加电压部中成为白显示。另一方面，对于来自光源的光产生的透射型的显示，在施加电压部中成为来自分别对应于各字符显示部的各LED组的发射光颜色的显示、即红色或蓝色显示，在不施加电压部中成为黑显示。如果使用图9中示出的光源，在外部光入射时使光源接通，则由于在施加电压部中看到来自各LED组的发射光，故在各字符显示部中成为带有灰色的红色或蓝色显示，由于在不施加电压部中看到被偏振光分离器反射的外部光，成为灰色显示。在图9中使用了发射红色波长的光的LED91和发射蓝色波长的光的LED92，但当然使用发射这些色以外的光的LED也没有关系，也可适当地选择其组合。
(第2实施形态)
图10是本发明的第2实施形态中的显示装置的剖面图，图11是用于说明本发明的第2实施形态的显示装置的显示原理的概略剖面图。
本显示装置1000是具备所谓的半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在具有外部光的场所能进行利用外部光的反射的反射型的显示，同时在没有外部光的场所能进行由来自光源的光产生的透射型的显示。
(基本结构)
首先，使用图10说明本实施形态的显示装置的结构。在该显示装置1000中，使用TN液晶屏10作为透射偏振光轴可变的光学元件。在TN液晶屏10中，将TN液晶13夹在2片玻璃板11、12间，并设有多个字符显示部(图中未示出)以便能进行字符显示。在TN液晶屏10的上侧设有偏振片14。在TN液晶屏10的下侧以下述顺序设有光散射体15、偏振光分离器101、光吸收体102和光源17。再有，光吸收体是黑色的，并以规定的面积密度设有多个开口部103。再者，将安装了用于驱动TN液晶13的驱动器IC的TAB基板(图中未示出)连接到TN液晶屏10上，构成显示装置。
(偏振光分离器)
偏振光分离器101具有(1／4)λ板104和胆甾类液晶层105。胆甾类液晶层105具有反射其波长与该液晶的间距(pitch)相同、其旋转方向与该液晶相同的圆偏振光和透过其它的光的性质。因而，如果例如使用间距为5000埃、左旋转的胆甾液晶作为胆甾类液晶层105，则可得到反射波长为5000埃和左旋转的左圆偏振光、透过右圆偏振光和其它波长的左偏振光的元件。再者，通过在整个可视光的全部波长范围内在胆甾液晶内使该间距改变，可得到不仅反射单一色、而且反射全部明亮的色的左圆偏振光、透过右圆偏振光的元件。在本实施形态中，使用左旋转的胆甾液晶并使用在整个可视光的全部波长范围内在胆甾液晶内使该间距改变的液晶作为胆甾类液晶层105。
在组合了这样的胆甾类液晶层105和(1／4)λ板104的偏振光分离器101中，如果从(1／4)λ板104一侧入射第1方向的直线偏振光，则由于(1／4)λ板104而成为左圆偏振光，它被胆甾类液晶层105反射，由于(1／4)λ板104再次成为规定的第1方向的直线偏振光而发射。此外，如果入射与第1方向垂直的第2方向的直线偏振光，则由于(1／4)λ板104而成为右圆偏振光，它透过胆甾类液晶层105。此外，相对于从胆甾类液晶层105的下侧入射的的光，将上述第2方向的直线偏振光发射到(1／4)λ板104的上方。
因此，组合了胆甾类液晶层105和(1／4)λ板104的偏振光分离器101是这样一种偏振光分离器，它能使从(1／4)λ板104一侧入射的光中的规定的第2方向的直线偏振光成分透过，反射与规定第2方向垂直的第1方向的直线偏振光成分，相对于从胆甾类液晶层105一侧入射的的光，将上述第2方向的直线偏振光发射到(1／4)λ板104一侧。再有，作为具备该功能的偏振光分离器，除了该组合了胆甾类液晶层105和(1／4)λ板104的偏振光分离器101以外，还有下述结构：利用层叠了多层膜的膜的结构(USP4，974，219)、利用Brewster角的结构(SID 92 DIGEST第427页至429页)、利用全息图的结构和使用图3和图4在上述第1实施形态中已说明的偏振光分离器、即已在国际上公开的国际申请(国际申请的号码：WO95／27819和WO95／17692)中公开的结构等。
(显示原理)
其次，将该显示装置1000的右半部分作为施加电压部，将左半部分作为不施加电压部，说明显示装置1000的显示原理。
首先，说明外部光入射到显示装置1000时的反射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，如果外部光入射到显示装置1000，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，由于(1／4)λ板104而成为左圆偏振光，它被胆甾类液晶层105反射而再次入射到(1／4)λ板104，由于(1／4)λ板104而成为垂直于纸面方向的直线偏振光，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为平行于纸面方向的直线偏振光，作为平行于纸面方向的直线偏振光从偏振片14发射。这样，在不施加电压时，由于偏振光分离器101不吸收入射的外部光而是将其反射，故可得到反射型的显示。再有，由于在(1／4)λ板104和TN液晶屏10之间设有光散射体15，故来自偏振光分离器101的反射光从镜面状成为白色状。
在右侧的施加电压部中，如果外部光入射到显示装置1000，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，由于(1／4)λ板104而成为右圆偏振光，它透过胆甾类液晶层105。透过了胆甾类液晶层105的右圆偏振光被黑色的光吸收体102吸收，成为暗的显示。
因此，在外部光入射到显示装置1000时的反射型的显示中，在不施加电压部中，被偏振光分离器101反射的光透过光散射体15而成为明亮的显示，在施加电压部中，由于透过偏振光分离器101的光被黑色的光吸收体102吸收，故成为暗的显示。
而且，在不施加电压时，由于入射到显示装置1000的外部光不被偏振光分离器101所吸收而是被反射，故可得到明亮的显示。
其次，说明来自光源17的光产生的透射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，来自光源17的光通过在黑色的光吸收体102中设置的开口部103入射到偏振光分离器101的胆甾类液晶层105，只有右圆偏振光透过胆甾类液晶层105，由于(1／4)λ板104而成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，被偏振片14所吸收而成为暗的显示。
在右侧的施加电压部中，来自光源17的光通过在黑色的光吸收体102中设置的开口部103入射到偏振光分离器101和胆甾类液晶层105，只有右圆偏振光透过胆甾类液晶层105，由于(1／4)λ板104而成为平行于纸面方向的直线偏振光，透过光散射体15，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也透过偏振片14，而成为明亮的显示。
这样，在由来自光源17的光产生的透射型的显示中，来自光源17的光在不施加电压部中被偏振片14吸收成为暗的显示，在施加电压部中透过偏振片14成为明亮的显示。
因而，该显示装置1000成为具备所谓半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在有外部光的场所可进行利用外部光的反射的明亮的反射型的显示，同时在没有外部光的场所也可进行由来自光源17的光产生的透射型的显示。
(散射板)
本实施形态中的显示装置中采用的散射板15使用可在尽可能不消除入射的偏振光的偏振光状态下进行发射的散射板。此外，由于该散射板15具有散射从散射板发射的光使其变得朦胧的作用，故可得到朦胧的显示(白色显示)的显示装置。与此相反，如果从结构中去掉散射板15，则成为可得到有光泽的色的显示的显示装置。因而，可根据显示装置的用途来选择散射板。
(光吸收体)
在本实施形态中，在外部光入射到显示装置1000时的反射型的显示中，如上所述，可得到由从偏振光分离器101反射的光产生的明亮显示和透过偏振光分离器101的光被光吸收体102吸收的状态的暗的显示这样两种显示状态。但是，由于光吸收体102是黑色的光吸收体，它在吸收来自偏振光分离器101的光的同时，由于具有多个开口部103，可通过开口部103透过光，故在上述暗的显示状态中，该光吸收体102不吸收全部的光，某种程度的光通过开口部103透过光吸收体102，而且，被光源17等反射，还通过开口部103透过光吸收体102，返回到TN液晶屏10一侧，使对比度下降。
因此，较为理想的是，通过限制开口部103在所述光吸收体102中所占的比例，可减少光通过开口部103透过光吸收体102，被光源17等反射，再通过光吸收体102的开口部103返回的光的量，可抑制对比度的下降。
在本实施形态中，使用了具备多个开口部103的黑色的光吸收体作为光吸收体102，但也可使用灰色的半透射状态的光吸收体，仍然可在吸收来自偏振光分离器101一侧的光的同时，将来自光源17的光透射到偏振光分离器101一侧。再有，由于这时的光吸收体处于灰色的半透射状态，故没有必要设置开口部。可使用光扩散膜202(本电机制作所)等，作为该灰色的半透射状态的光吸收体。
另外，虽然使用了具备多个开口部103的黑色的光吸收体作为光吸收体102，但也可使用与偏振光分离器101错开吸收轴的偏振片，来代替光吸收体102。通过这样做，利用偏振光分离器101和与偏振光分离器101错开吸收轴的偏振片，可吸收来自TN液晶屏10一侧的光，同时可将来自光源17的光透射到TN液晶屏10一侧。
(光源)
可将图5～图9中示出的、在第1实施形态中已说明的各种光源用于本实施形态中的显示装置中。由于其作用和效果与第1实施形态相同，故在这里省略其说明。
第3实施形态
(基本结构)
图12是用于说明本发明的第3实施形态的显示装置的显示原理的概略剖面图。
在上述的第2实施形态中，使用了具备(1／4)λ板104和胆甾类液晶层105的偏振光分离器101，而在本实施形态中，使用具备(1／4)λ板104、胆甾类液晶层105和(1／4)λ板120的偏振光分离器121来代替该偏振光分离器101，这一点与第2实施形态不同，其它方面相同。
(偏振光分离器)
在这样的胆甾类液晶层105的两侧设置了(1／4)λ板104、120的偏振光分离器121中，如果从(1／4)λ板104一侧入射规定的第1方向的直线偏振光，则由于(1／4)λ板104而成为左圆偏振光，它被胆甾类液晶层105反射，由于(1／4)λ板104再次成为规定的第1方向的直线偏振光而发射。此外，如果入射与第1方向垂直的第2方向的直线偏振光，则由于(1／4)λ板104而成为右圆偏振光，它透过胆甾类液晶层105，由于(1／4)λ板120再次成为第2方向的直线偏振光而发射。此外，相对于从(1／4)λ板120的下侧入射的光，将上述第2方向的直线偏振光发射到(1／4)λ板104的上方。
这样，组合了胆甾类液晶层105和(1／4)λ板104、120的偏振光分离器121是这样一种偏振光分离器，它能使从(1／4)λ板104一侧入射的光中的规定的第2方向的直线偏振光成分作为第2方向的直线偏振光透过，反射与规定第2方向垂直的第1方向的直线偏振光成分，相对于从(1／4)λ板120一侧入射的的光，将上述第2方向的直线偏振光发射到(1／4)λ板104一侧。再有，作为具备该功能的偏振光分离器，除了该组合了胆甾类液晶层105和(1／4)λ板104、120的偏振光分离器121以外，还有下述结构：利用层叠了多层膜的膜的结构(USP4，974，219)、利用Brewster角将反射偏振光与透射偏振光分离的结构(SID 92 DIGEST第427页至429页)、利用全息图的结构和使用图3和图4在上述第1实施形态中已说明的偏振光分离器、即已在国际上公开的国际申请(国际申请的号码：WO95／27819和WO95／17692)中公开的结构等。
(显示原理)
其次，将该显示装置1200的右半部分作为施加电压部，将左半部分作为不施加电压部，说明显示装置1200的显示原理。
首先，说明外部光入射到显示装置1200时的反射型的显示。
左侧的不施加电压部的功能与上述第1实施形态的不施加电压部的功能相同。即，如果外部光入射到显示装置1200，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，由于(1／4)λ板104而成为左圆偏振光，它被胆甾类液晶层105反射而再次入射到(1／4)λ板104，由于(1／4)λ板104而成为垂直于纸面方向的直线偏振光，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为平行于纸面方向的直线偏振光，作为平行于纸面方向的直线偏振光从偏振片14发射。这样，在不施加电压时，由于偏振光分离器121不吸收入射的外部光而是将其反射，故可得到明亮的反射型的显示。再有，由于在(1／4)λ板104和TN液晶屏10之间设有光散射体15，故来自偏振光分离器121的反射光从镜面状成为白色状。
在右侧的施加电压部中，如果外部光入射到显示装置1200，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，由于(1／4)λ板104而成为右圆偏振光，它透过胆甾类液晶层105，透过了胆甾类液晶层105的右圆偏振光由于(1／4)λ板120而成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后被黑色的光吸收体102吸收而成为暗的显示。
这样，在外部光入射到显示装置1200时的反射型的显示中，在不施加电压部中，被偏振光分离器121反射而成为明亮的显示，在施加电压部中，由于透过偏振光分离器121的光被黑色的光吸收体102吸收，故成为暗的显示。
而且，在不施加电压时，由于入射到显示装置1200的外部光不被偏振光分离器121所吸收而是被反射，故可得到明亮的显示。
其次，说明来自光源17的光产生的透射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，来自光源17的光通过在黑色的光吸收体102中设置的开口部103入射到偏振光分离器121的(1／4)λ板120，在通过(1／4)λ板120之后，入射到胆甾类液晶层105，由于胆甾类液晶层105，右圆偏振光透过，左圆偏振光被反射。已透过的圆偏振光由于(1／4)λ板104而成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，被偏振片14所吸收而成为暗的显示。
在右侧的施加电压部中，来自光源17的光通过在黑色的光吸收体102中设置的开口部103入射到偏振光分离器121的(1／4)λ板120，其次入射到胆甾类液晶层105的光中只有右圆偏振光透过，由于(1／4)λ板104而成为平行于纸面方向的直线偏振光，透过光散射体15，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也透过偏振片14，而成为明亮的显示。
这样，在由来自光源17的光产生的透射型的显示中，来自光源17的光在不施加电压部中被偏振片14吸收成为暗的显示，在施加电压部中透过偏振片14成为明亮的显示。
因而，该显示装置1200成为具备所谓半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在有外部光的场所可进行利用外部光的反射的明亮的反射型的显示，同时在没有外部光的场所也可进行由来自光源17的光产生的透射型的显示。
(散射板)
本实施形态中的显示装置中采用的散射板使用可在尽可能不消除入射的偏振光的偏振光状态下进行发射的散射板。此外，由于该散射板具有散射从散射板发射的光使其变得朦胧的作用，故可得到朦胧的显示(白色显示)的显示装置。与此相反，如果从结构中去掉散射板15，则成为可得到有光泽的色的显示的显示装置。因而，可根据显示装置的用途来选择散射板。
(光吸收体)
在本实施形态中使用的光吸收体可使用与第2实施形态中使用的光吸收体相同的光吸收体。而且，通过限制开口部103在所述光吸收体102中所占的比例，可抑制对比度的下降，这一点与第2实施形态相同。当然，与第2实施形态相同，也可使用半透射状态的光吸收体和与偏振光分离器121错开吸收轴的偏振片等。
(光源)
可将图5～图9中示出的、在第1实施形态中已说明的各种光源用于本实施形态中的显示装置中。由于其作用和效果与第1实施形态相同，故在这里省略其说明。
第4实施形态
(基本结构)
图13是用于说明本发明的第4实施形态的显示装置的概略剖面图。
在上述的第2实施形态中，使用了具备(1／4)λ板104和胆甾类液晶层105的偏振光分离器101，在第3实施形态中，使用具备(1／4)λ板104、胆甾类液晶层105和(1／4)λ板120的偏振光分离器121，而在本实施形态中，使用在上述第1实施形态中用图3和图4已说明的偏振光分离器、即已在国际上公开的国际申请(国际申请的号码：WO95／27819和WO95／17692)中公开的偏振光分离器作为偏振光分离器16，这一点与第2、3实施形态不同，其它方面与第2实施形态和第3实施形态相同。
(偏振光分离器)
在本实施形态中，使用与在上述第1实施形态中用图3和图4说明过的偏振光分离器相同的偏振光分离器。这里省略其详细的说明。当然，除了该偏振光分离器以外，用λ／4板夹住胆甾类液晶层的结构、利用Brewster角的结构(SID 92 DIGEST第427页至429页)和利用全息图的结构等具有与上述偏振光分离器相同的功能，也可将这些结构用于本实施形态的显示装置。
(显示原理)
其次，将该显示装置1300的右半部分作为施加电压部，将左半部分作为不施加电压部，说明显示装置1300的显示原理。
首先，说明外部光入射到显示装置1300时的反射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，如果外部光入射到显示装置1300，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，它被偏振光分离器16按垂直于纸面方向的直线偏振光的原样反射，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为平行于纸面方向的直线偏振光，作为平行于纸面方向的直线偏振光从偏振片14发射。这样，在不施加电压时，由于偏振光分离器16不吸收入射的外部光而是将其反射，故可得到明亮的反射型的显示。再有，由于在偏振光分离器16和TN液晶屏10之间设有光散射体15，故来自偏振光分离器16的反射光从镜面状成为白色状。
在右侧的施加电压部中，如果外部光入射到显示装置1300，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也在不改变偏振光方向的情况下透过偏振光分离器16，其后被黑色的光吸收体102吸收而成为暗的显示。
这样，在外部光入射到显示装置1300时的反射型的显示中，在不施加电压部中，被偏振光分离器16反射的光透过光散射体15而成为明亮的显示，在施加电压部中，由于透过偏振光分离器16的光被黑色的光吸收体102吸收，故成为暗的显示。
而且，在不施加电压时，由于入射到显示装置1300的外部光不被偏振光分离器16所吸收而是被反射，故可得到明亮的显示。
其次，说明来自光源17的光产生的透射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，来自光源17的光通过在黑色的光吸收体102中设置的开口部103入射到偏振光分离器16，由于偏振光分离器16而成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，被偏振片14所吸收而成为暗的显示。
在右侧的施加电压部中，来自光源17的光通过在黑色的光吸收体102中设置的开口部103入射到偏振光分离器16，由于偏振光分离器16而成为平行于纸面方向的直线偏振光，由于光散射体15而成为散射光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也透过偏振片14，而成为明亮的显示。
这样，在由来自光源17的光产生的透射型的显示中，来自光源17的光在不施加电压部中被偏振片14吸收成为暗的显示，在施加电压部中透过偏振片14成为明亮的显示。
因而，该显示装置1300成为具备所谓半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在有外部光的场所可进行利用外部光的反射的明亮的反射型的显示，同时在没有外部光的场所也可进行由来自光源17的光产生的透射型的显示。
(散射板)
本实施形态中的显示装置中采用的散射板使用可在尽可能不消除入射的偏振光的偏振光状态下进行发射的散射板。此外，由于该散射板具有散射从散射板发射的光使其变得朦胧的作用，故可得到朦胧的显示(白色显示)的显示装置。与此相反，如果从结构中去掉散射板15，则成为可得到有光泽的色的显示的显示装置。因而，可根据显示装置的用途来选择散射板。
(光吸收体)
在本实施形态中使用的光吸收体可使用与第2实施形态中使用的光吸收体相同的光吸收体。而且，通过限制开口部103在所述光吸收体102中所占的比例，可抑制对比度的下降，这一点与第2实施形态相同。当然，与第2实施形态相同，也可使用半透射状态的光吸收体和与偏振光分离器101、121错开吸收轴的偏振片等。
(光源)
可将图5～图9和第1实施形态中已说明的各种光源用于本实施形态中的显示装置中。由于其作用和效果与第1实施形态相同，故在这里省略其说明。
(第5实施形态)
图14是本发明的第5实施形态中的显示装置的剖面图，图15是用于说明本发明的第5实施形态中的显示装置的显示原理的概略剖面图。
本显示装置100是具备所谓的半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在具有外部光的场所能进行利用外部光的反射的反射型的显示，同时在没有外部光的场所能进行由来自光源的光产生的透射型的显示。
(基本结构)
首先，使用图14说明本实施形态的显示装置的结构。在该显示装置1400中，使用TN液晶屏10作为透射偏振光轴可变的光学元件。在TN液晶屏10中，将TN液晶13夹在2片玻璃板11、12间，并设有多个字符显示部(图中未示出)以便能进行字符显示。在TN液晶屏10的上侧设有偏振片14。在TN液晶屏10的下侧以下述顺序设有光散射体15、偏振光分离器16、扩散板140和光源17。再有，扩散板140使用能使入射的光的偏振光状态变化并发射的散射板。再者，将安装了用于驱动TN液晶13的驱动器IC的TAB基板(图中未示出)连接到TN液晶屏10上，构成显示装置。
(偏振光分离器)
在本实施形态中使用与在第1实施形态中用图3和图4说明过的偏振光分离器相同的偏振光分离器。这里省略其详细的说明。当然，除了该偏振光分离器之外，例如用λ／4板夹住胆甾类液晶层的结构、利用Brewster角的结构(SID 92DIGEST第427页至429页)和利用全息图的结构等具有与上述偏振光分离器相同的功能，可将这些结构用于本实施形态的显示装置。
(显示原理)
其次，使用图15，说明将该显示装置1400的右半部分作为施加电压部，将左半部分作为不施加电压部的显示装置1400的显示原理。
首先，说明外部光入射到显示装置1400时的反射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，如果外部光入射到显示装置1400，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，它被偏振光分离器16按垂直于纸面方向的直线偏振光的原样反射，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为平行于纸面方向的直线偏振光，作为平行于纸面方向的直线偏振光从偏振片14发射。这样，在不施加电压时，由于偏振光分离器16不吸收入射的外部光而是将其反射，故可得到反射型的显示。再有，由于在偏振光分离器16和TN液晶屏10之间设有光散射体15，故来自偏振光分离器16的反射光从镜面状成为白色状。
在右侧的施加电压部中，如果外部光入射到显示装置1400，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也在不改变偏振光方向的情况下透过偏振光分离器16，其后，用散射板140改变其偏振光状态而发生散射。由于在偏振光分离器一侧已散射的光的偏振光状态被散射板140消除，故该光的大部分不能透过偏振光分离器，结果成为暗的显示。
这样，在外部光入射到显示装置1400时的反射型的显示中，在不施加电压部中，被偏振光分离器16反射的光透过光散射体15而成为明亮的显示，在施加电压部中，由于透过偏振光分离器16的光被散射板140改变偏振光状态而发生散射，故成为暗的显示。
而且，在不施加电压时，入射到显示装置1400的外部光不被偏振光分离器16所吸收而是被反射，故可得到明亮的显示。
其次，说明来自光源17的光产生的透射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，来自光源17的光通过散射板140入射到偏振光分离器16，由于偏振光分离器16而成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，被偏振片14所吸收而成为暗的显示。
在右侧的施加电压部中，来自光源17的光通过散射板140入射到偏振光分离器16，由于偏振光分离器16而成为平行于纸面方向的直线偏振光，由于光散射体15而成为散射光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也透过偏振片14，而成为明亮的显示。
这样，在由来自光源17的光产生的透射型的显示中，来自光源17的光在不施加电压部中被偏振片14吸收成为暗的显示，在施加电压部中透过偏振片14成为明亮的显示。
因而，该显示装置1400成为具备所谓半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在有外部光的场所可进行利用外部光的反射的明亮的反射型的显示，同时在没有外部光的场所也可进行由来自光源17的光产生的透射型的显示。
(散射板)
本实施形态中的显示装置中采用的散射板使用可在尽可能不消除入射的偏振光的偏振光状态下进行发射的散射板。此外，由于该散射板具有散射从散射板发射的光使其变得朦胧的作用，故可得到朦胧的显示(白色显示)的显示装置。与此相反，如果从结构中去掉散射板15，则成为可得到有光泽的色的显示的显示装置。因而，可根据显示装置的用途来选择散射板。
(光源)
可将图5～图9和第1实施形态中已说明的各种光源用于本实施形态中的显示装置中。由于其作用和效果与第1实施形态相同，故在这里省略其说明。
(第6实施形态)
图16是本发明的第6实施形态中的显示装置的剖面图，图17是用于说明本发明的第6实施形态的显示装置的显示原理的概略剖面图。
本显示装置1600是具备所谓的半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在具有外部光的场所能进行利用外部光的反射的反射型的显示，同时在没有外部光的场所能进行由来自光源的光产生的透射型的显示。
(基本结构)
首先，使用图16说明本实施形态的显示装置的结构。在该显示装置1600中，使用TN液晶屏10作为透射偏振光轴可变的光学元件。在TN液晶屏10中，将TN液晶13夹在2片玻璃板11、12间，并设有多个字符显示部(图中未示出)以便能进行字符显示。在TN液晶屏10的上侧设有偏振片14。在TN液晶屏10的下侧以下述顺序设有光散射体15、偏振光分离器16、作为着色层的着色膜160和光源60。再有，着色膜使用能使入射的规定的波长的光的偏振光状态变化并进行发射，同时能吸收所述规定的波长以外的光的半透射膜，使用作为白色光源的冷阴极管作为光源。再者，将安装了用于驱动TN液晶13的驱动器IC的TAB基板(图中未示出)连接到TN液晶屏10上，构成显示装置。
(偏振光分离器)
在本实施形态中使用与在第1实施形态中用图3和图4说明过的偏振光分离器相同的偏振光分离器。这里省略其详细的说明。当然，除了该偏振光分离器之外，例如用λ／4板夹住胆甾类液晶层的结构、利用Brewster角的结构(SID 92DIGEST第427页至429页)和利用全息图的结构等具有与上述偏振光分离器相同的功能，可将这些结构用于本实施形态的显示装置。
(显示原理)
其次，使用图17，将该显示装置1600的右半部分作为施加电压部，将左半部分作为不施加电压部，说明显示装置1600的显示原理。
首先，说明外部光入射到显示装置1600时的反射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，如果外部光入射到显示装置1600，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，它被偏振光分离器16按垂直于纸面方向的直线偏振光的原样反射，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为平行于纸面方向的直线偏振光，作为平行于纸面方向的直线偏振光从偏振片14发射。这样，在不施加电压时，由于偏振光分离器16不吸收入射的外部光而是将其反射，故可得到反射型的显示。再有，由于在偏振光分离器16和TN液晶屏10之间设有光散射体15，故来自偏振光分离器16的反射光从镜面状成为白色状。
在右侧的施加电压部中，如果外部光入射到显示装置1600，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也在不改变偏振光方向的情况下透过偏振光分离器16，其后，用着色膜160吸收规定波长的范围内的光。由于用着色膜吸收规定波长的范围内的光，故成为暗的显示。
这样，在外部光入射到显示装置1600时的反射型的显示中，在不施加电压部中，被偏振光分离器16反射的光透过光散射体15而成为明亮的显示，在施加电压部中，由于透过偏振光分离器16的光被着色膜160吸收，故成为暗的显示。
而且，在不施加电压时，入射到显示装置1600的外部光不被偏振光分离器16所吸收而是被反射，故可得到明亮的显示。
其次，说明来自光源17的光产生的透射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，来自光源17的光通过着色膜160入射到偏振光分离器16，由于偏振光分离器16而成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，被偏振片14所吸收而成为暗的显示。
在右侧的施加电压部中，来自光源17的光一边透过着色膜160进行着色，一边入射到偏振光分离器16，由于偏振光分离器16而成为平行于纸面方向的直线偏振光，由于光散射体15而成为散射光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也透过偏振片14，而成为明亮的显示。
这样，在由来自光源17的光产生的透射型的显示中，来自光源17的光在不施加电压部中被偏振片14吸收成为暗的显示，在施加电压部中透过偏振片14成为明亮的显示。
因而，该显示装置1600成为具备所谓半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在有外部光的场所可进行利用外部光的反射的明亮的反射型的显示，同时在没有外部光的场所也可进行由来自光源17的光产生的透射型的显示。
(散射板)
本实施形态中的显示装置中采用的散射板使用可在尽可能不消除入射的偏振光的偏振光状态下进行发射的散射板。此外，由于该散射板具有散射从散射板发射的光使其变得朦胧的作用，故可得到朦胧的显示(白色显示)的显示装置。与此相反，如果从结构中去掉散射板15，则成为可得到有光泽的色的显示的显示装置。因而，可根据显示装置的用途来选择散射板。
(着色层)
图18和图19示出使用各种着色膜作为着色层时的本实施形态的显示装置。在本实施例中，也可使用图18和图19中示出的任一种着色膜。
在图18中示出的显示装置中，采用透过和反射红色的波长的光的着色膜。图18中示出的显示装置中，对于反射型的显示，在施加电压部中成为带有黑色的红显示，在不施加电压部中成为白显示。另一方面，对于由来自光源的光产生的透射型的显示，在施加电压部中成为由着色膜进行着色的光源的光的颜色的显示，即红色显示，在不施加电压部中成为黑显示。
但是，在不使用着色膜、并使用发射白色光的光源的情况下，如上所述，对于来自光源17的光，在不施加电压部中可得到暗的显示，在施加电压部中可得到明亮的显示，可作成透射型的显示，但此时如果外部光从显示装置的正面一侧入射，则由于该外部光，在不施加电压部中成为明亮的显示，在施加电压部中成为暗的显示。结果，存在下述情况：在不施加电压部、施加电压部的哪个部分中，例如在由来自光源17的透射光产生的显示为明亮的显示的情况下，加上由外部光产生的反射型的暗的显示而成为灰色显示，在由来自光源17的透射光产生的显示为暗的显示的情况下，加上由外部光产生的反射型的明亮的显示还是成为灰色显示，产生所谓的正负反转现象，难以看到显示。
如果使用图18中示出的着色膜，在外部光入射时使光源接通，则由于在施加电压部中看到透过了着色膜160的、来自光源17的发射光，故成为带有灰色的红色显示，由于在不施加电压部中看到被偏振光分离器反射的外部光，成为灰色显示，与单纯的白黑显示相比，格外容易看到显示。
此外，在图18中使用了反射或透射红色波长的光的着色膜，当然是红色以外的波长的光也没有关系。
在图19中示出的显示装置中，配置了具有反射和透射红色的波长的光的区域和反射和透射蓝色的波长的光的区域的着色膜。将各区域配置成其发射光对应于在液晶屏上形成的各字符显示部。如果将图19中示出的着色膜用于本实施形态的显示装置，则对于反射型的显示，在施加电压部中成为黑显示，在不施加电压部中成为白显示。另一方面，对于来自光源的光产生的透射型的显示，在施加电压部中各字符显示部成为来自分别对应的着色膜的各区域的发射光颜色的显示、即红色或蓝色显示，在不施加电压部中成为黑显示。如果使用图19中示出的光源，在外部光入射时使光源接通，则由于在施加电压部中看到来自该光源的发射光，故在各字符显示部中成为带有灰色的红色或蓝色显示，由于在不施加电压部中看到被偏振光分离器反射的外部光，成为灰色显示。在图19中使用了透射或反射红色波长的光的着色膜和透射或反射蓝色波长的光的着色膜，但当然使用反射或透射这些色以外的光的着色膜也没有关系，也可适当地选择其组合。
(第7实施形态)
图20是本发明的第7实施形态中的显示装置的剖面图，图21是用于说明本发明的第7实施形态的显示装置的显示原理的概略剖面图。
本显示装置2000是具备所谓的半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在具有外部光的场所能进行利用外部光的反射的反射型的显示，同时在没有外部光的场所能进行由来自光源的光产生的透射型的显示。
(基本结构)
首先，使用图20说明本实施形态的显示装置的结构。在该显示装置2000中，使用TN液晶屏10作为透射偏振光轴可变的光学元件。在TN液晶屏10中，将TN液晶13夹在2片玻璃板11、12间，并设有多个字符显示部201、202，以便能进行字符显示。在TN液晶屏10的上侧设有偏振片14。在TN液晶屏10的下侧以下述顺序设有光散射体15、偏振光分离器16、灰色的半透射状态的光吸收体200、作为着色层的着色膜160和光源17。再者，将安装了用于驱动TN液晶13的驱动器IC的TAB基板(图中未示出)连接到TN液晶屏10上，构成显示装置。
(偏振光分离器)
在本实施形态中使用与在第1实施形态中用图3和图4说明过的偏振光分离器相同的偏振光分离器。这里省略其详细的说明。当然，除了该偏振光分离器之外，例如用λ／4板夹住胆甾类液晶层的结构、利用Brewster角的结构(SID 92 DIGEST第427页至429页)和利用全息图的结构等具有与上述偏振光分离器相同的功能，可将这些结构用于本实施形态的显示装置。
(显示原理)
其次，使用图21，将该显示装置2000的右半部分作为施加电压部，将左半部分作为不施加电压部，说明显示装置2000的显示原理。
首先，说明外部光入射到显示装置2000时的反射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，如果外部光入射到显示装置2000，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，它被偏振光分离器16按垂直于纸面方向的直线偏振光的原样反射，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为平行于纸面方向的直线偏振光，作为平行于纸面方向的直线偏振光从偏振片14发射。这样，在不施加电压时，由于偏振光分离器16不吸收入射的外部光而是将其反射，故可得到反射型的显示。再有，由于在偏振光分离器16和TN液晶屏10之间设有光散射体15，故来自偏振光分离器16的反射光从镜面状成为白色状。
在右侧的施加电压部中，如果外部光入射到显示装置2000，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也在不改变偏振光方向的情况下透过偏振光分离器16，其后，被半透射状态的光吸收体200吸收而成为暗的显示。
因此，在外部光入射到显示装置2000时的反射型的显示中，在不施加电压部中，被偏振光分离器16反射的光透过光散射体15而成为明亮的显示，在施加电压部中，由于透过偏振光分离器16的光被半透射状态的光吸收体200吸收，故成为暗的显示。
而且，在不施加电压时，入射到显示装置2000的外部光不被偏振光分离器16所吸收而是被反射，故可得到明亮的显示。
其次，说明来自光源17的光产生的透射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，来自光源17的光通过半透射状态的光吸收体200，并一边通过着色膜进行着色，一边入射到偏振光分离器16，由于偏振光分离器16而成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，被偏振片14所吸收而成为暗的显示。
在右侧的施加电压部中，来自光源17的光透过半透射状态的光吸收体200，一边透过着色膜进行着色，一边入射到偏振光分离器16，由于偏振光分离器16而成为平行于纸面方向的直线偏振光，由于光散射体15而成为散射光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也透过偏振片14，而成为明亮的显示。
这样，在由来自光源17的光产生的透射型的显示中，来自光源17的光在不施加电压部中被偏振片14吸收成为暗的显示，在施加电压部中透过偏振片14成为明亮的显示。
因而，该显示装置2000成为具备所谓半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在有外部光的场所可进行利用外部光的反射的明亮的反射型的显示，同时在没有外部光的场所也可进行由来自光源17的光产生的透射型的显示。
(光吸收体)
除了半透射状态的光吸收体以外，可使用与在第2实施形态中使用的光吸收体相同的光吸收体，即在黑色的光吸收体中设有开口部的光吸收体作为本实施例的光吸收体200。而且通过限制开口部在所述光吸收体中所占的比例，可抑制对比度的下降，这一点与第2实施形态相同。当然，与第2实施形态相同，也可使用与偏振光分离器16错开吸收轴的偏振片等。
(着色层)
在本实施形态的显示装置中，可使用在图18、图19和第6实施例中说明过的各种着色膜作为着色层。由于其作用和效果都与第6实施形态相同，故在这里省略其说明。
第8实施形态
图22是本发明的第8实施形态中的显示装置的剖面图，图23是用于说明本发明的第8实施形态的显示装置的显示原理的概略剖面图。
本显示装置2200是具备所谓的半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在具有外部光的场所能进行利用外部光的反射的反射型的显示，同时在没有外部光的场所能进行由来自光源的光产生的透射型的显示。
(基本结构)
首先，使用图22说明本实施形态的显示装置的结构。在该显示装置2200中，使用TN液晶屏10作为透射偏振光轴可变的光学元件。在TN液晶屏10中，将TN液晶13夹在2片玻璃板11、12间，并设有多个字符显示部201、202，以便能进行字符显示。在TN液晶屏10的上侧设有偏振片14。在TN液晶屏10的下侧以下述顺序设有偏振光分离器16、作为着色层的着色膜160、具有开口部的反射板220和光源17。再有，在反射板220中以规定的面积密度设有多个开口部221。再者，将安装了用于驱动TN液晶13的驱动器IC的TAB基板(图中未示出)连接到TN液晶屏10上，构成显示装置。
(偏振光分离器)
在本实施形态中使用与在第1实施形态中用图3和图4说明过的偏振光分离器相同的偏振光分离器。这里省略其详细的说明。当然，除了该偏振光分离器之外，例如用λ／4板夹住胆甾类液晶层的结构、利用Brewster角的结构(SID 92 DIGEST第427页至429页)和利用全息图的结构等具有与上述偏振光分离器相同的功能，可将这些结构用于本实施形态的显示装置。
(显示原理)
其次，使用图23，将该显示装置2200的右半部分作为施加电压部，将左半部分作为不施加电压部，说明显示装置2200的显示原理。
首先，说明外部光入射到显示装置2200时的反射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，如果外部光入射到显示装置2200，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，它被偏振光分离器16按垂直于纸面方向的直线偏振光的原样反射，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为平行于纸面方向的直线偏振光，作为平行于纸面方向的直线偏振光从偏振片14发射。这样，在不施加电压时，由于偏振光分离器16不吸收入射的外部光而是将其反射，故可得到反射型的显示。
在右侧的施加电压部中，如果外部光入射到显示装置2200，则由于偏振片14该外部光成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也在不改变偏振光方向的情况下透过偏振光分离器16，其一部分被着色层160反射，再次透过偏振光分离器16，按平行于纸面方向的直线偏振光的原样在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，作为平行于纸面方向的直线偏振光从偏振片14发射。此外，从偏振光分离器16发射的光的一部分一边被着色层160吸收一边透过着色层160，该光被反射板220反射，其后，再次一边被着色层160吸收一边透过着色层160，再次透过偏振光分离器16，作为平行于纸面方向的直线偏振光在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，作为平行于纸面方向的直线偏振光从偏振片14发射，成为着色显示。
其次，说明来自光源17的光产生的透射型的显示。
在左侧的不施加电压部中，来自光源17的光通过设置在反射板220中的开口部221，一边用着色膜进行着色，一边入射到偏振光分离器16，由于偏振光分离器16而成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，利用TN液晶13将偏振光方向转90度，成为垂直于纸面方向的直线偏振光，被偏振片14所吸收而成为暗的显示。
在右侧的施加电压部中，来自光源17的光通过设置在反射板220中的开口部221，一边用着色膜进行着色，一边入射到偏振光分离器16，由于偏振光分离器16而成为平行于纸面方向的直线偏振光，其后，在不改变偏振光方向的情况下透过TN液晶13，也透过偏振片14，而成为已着色的明亮的显示。
这样，在由来自光源17的光产生的透射型的显示中，来自光源17的光在不施加电压部中被偏振片14吸收成为暗的显示，在施加电压部中透过偏振片14成为明亮的显示。
因而，该显示装置2200成为具备所谓半透射型的功能的反射型的显示装置，该装置在有外部光的场所可进行利用外部光的反射的明亮的反射型的显示，同时在没有外部光的场所也可进行由来自光源17的光产生的透射型的显示。
(反射板)
可使用Al反射板等作为本实施形态中使用的反射板。此外，除了使用设有开口部的反射板以外，也可使用半透明反射镜(half mirror)。
(着色层)
在本实施形态的显示装置中，可使用在图18、图19和第6实施例中说明过的各种着色膜作为着色层。由于其作用和效果都与第6实施形态相同，故在这里省略其说明。
第9实施形态
图25是将本发明的第1至第8实施形态中介绍的显示装置作为其显示部而使用的移动电话的斜视图。图中(a)表示移动电话，(b)表示手表。
在本实施形态中，示出了移动电话和手表，但本发明的显示装置可用于个人计算机、车辆导航装置、电子笔记本等各种电子装置。
再有，在上述第1～第9实施形态中，只对于暗的显示、明亮的显示和彩色显示进行了说明，当然在各实施形态的显示装置中可进行中间色调的显示。
此外，在上述第1～第9实施形态中，作为透射偏振光轴可变装置，以TN液晶屏10为例进行了说明，但也可使用STN液晶元件、ECB液晶元件等。而且，作为STN液晶元件，最好使用采用F-STN液晶元件等色补偿用的光学各向异性体。
此外，在上述第1～第9实施形态中，较为理想的是，通过增加偏振光分离器和光源的距离，也可减少由光源反射并再次返回的光量，可抑制对比度的下降。
此外，在上述第2～第5和第7～第8实施形态中，通过增加光吸收体、或散射板与光源的距离，减少透过光吸收体的光被光源反射并再次返回的光量，可抑制对比度的下降。
此外，在上述第1～第8实施形态中，通过使光源的表面色变暗，可抑制光源的表面的反射，结果，可减少透过光吸收体的光被光源反射并再次返回的光量，可抑制对比度的下降。
再有，在上述第2～第5和第7实施形态中，由于由偏振光分离器一侧反射的光产生的明亮显示是由偏振光分离器一侧反射的光产生的显示，故不会影响配置在该偏振光分离器的后方的光吸收体的结构。
此外，在上述第1～第5实施形态中示出的显示装置中，还可具备使来自所述光源的光朝向所述光学元件的正面进行聚焦的装置。
在观察由外部光引起的反射型的显示时，通常在从朝向显示装置的正面的法线起倾斜某个角度的位置上进行观察。这是因为如果从朝向显示装置的正面的法线进行观察，则由于因观察者本身妨碍入射到显示装置的外部光，故由外部光引起的反射型的显示变暗。与此相反，在观察由来自光源的透射光引起的显示的情况下，由于通常从朝向显示装置的正面的法线进行观察，故通过具备使来自光源的光朝向显示装置的正面进行聚焦的装置，可使由来自光源的透射光引起的显示变得明亮，结果，在朝向显示装置的正面的法线方向上容易观察由来自光源的透射光引起的透射显示。再有，作为使来自所述光源的光朝向所述光学元件的正面进行聚焦的装置，例如优先使用棱镜片。关于配置该棱镜片的位置，在第1～第5实施形态中最好设置在光源和偏振光分离器之间，在第6～第8实施形态中如图24所示最好设置在光源和着色膜之间。
在本发明的显示装置中，相对于从第1偏振光分离装置的外侧入射的光，根据透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态，可得到由从所述第2偏振光分离装置反射的光产生的第1显示状态和由所述光源吸收了透过所述第2偏振光分离装置的光的状态的第2显示状态这样两种状态，成为反射型的显示装置。而且，由于第1显示状态是由从第2偏振光分离装置反射的光产生的显示状态，故成为明亮的显示。
此外，相对于来自光源的光，根据透射偏振光轴可变装置的透射偏振光轴的状态，可得到由透过所述第1偏振光分离装置的光产生的第3显示状态和光不透过所述第1偏振光分离装置的状态的第4显示状态这样两种状态，可作成透射型的显示。
这样，在本发明的显示装置中，在具有外部光的场所能进行利用外部光的反射的反射型的显示，同时在没有外部光的场所也能进行由来自光源的光产生的透射型的显示。
而且，通过将所述第2偏振光分离装置作成这样一种偏振光分离装置，即能相对于可视光区域的大致全部波长范围的光，使从所述透射偏振光轴可变装置一侧入射的光中的所述第3规定方向的直线偏振光成分透射到所述光学元件一侧，并将与所述第3规定方向垂直的所述第4规定方向的直线偏振光成分反射到所述透射偏振光轴可变装置一侧，相对于从所述光学元件一侧入射的、作为可视光区域的大致全部的波长范围的光，将所述第3规定方向的直线偏振光发射到所述透射偏振光轴可变装置一侧，则相对于可视光区域的全部波长范围的光可得到上述第1至第4显示状态，而且在所述第1和第3显示状态中可得到透明或明亮的显示。
此外，通过将上述光学元件作成吸收可视光区域的大致全部波长范围的光的光学元件，特别是作成黑色的光吸收体，在上述第2和第4显示状态中可得到暗的显示。

Claims (36)

1．一种显示装置，包括：透射偏振光轴可变的透射偏振光轴可变装置；以夹住所述透射偏振光轴可变装置的方式配置在所述透射偏振光轴可变装置的两侧的第1和第2偏振光分离装置；以及相对于所述第2偏振光分离装置配置在与所述透射偏振光轴可变装置的相反一侧的光源，其特征在于：
所述第1偏振光分离装置是这样一种偏振光分离装置，其中使从所述第1偏振光分离装置的第1侧入射的光中的第1规定方向的直线偏振光成分作为所述第1规定方向的直线偏振光透射到与所述第1侧相对的第2侧，不使从所述第1偏振光分离装置的所述第1侧入射的光中的与所述第1方向不同的第2方向的直线偏振光成分透射到所述第2侧，使从所述第1偏振光分离装置的所述第2侧入射的光中的所述第1规定方向的直线偏振光成分作为所述第1规定方向的直线偏振光透射到所述第1侧，不使从所述第1偏振光分离装置的所述第2侧入射的光中的所述第2方向的直线偏振光成分透射到所述第1侧；
所述第2偏振光分离装置是这样一种偏振光分离装置，其中使从所述透射偏振光轴可变装置入射的光中的第3规定方向的直线偏振光成分透射到所述光源一侧，将与所述第3规定方向不同的第4规定方向的直线偏振光成分反射到所述透射偏振光轴可变装置一侧，并能相对于从所述光源一侧入射的光将所述第3规定方向的直线偏振光发射到所述透射偏振光轴可变装置一侧。
2．如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述第2偏振光分离装置是这样一种偏振光分离装置，其中相对于可视光区域的大致全部波长范围的光，使从所述透射偏振光轴可变装置入射的光中的所述第3规定方向的直线偏振光成分透射到所述光源一侧，将与所述第3规定方向不同的第4规定方向的直线偏振光成分反射到所述透射偏振光轴可变装置一侧，并能相对于从所述光源一侧入射的、作为可视光区域的大致全部波长范围的光将所述第3规定方向的直线偏振光发射到所述透射偏振光轴可变装置一侧。
3．如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述第2偏振光分离装置是这样一种偏振光分离装置，其中使从所述透射偏振光轴可变装置入射的光中的所述第3规定方向的直线偏振光成分作为所述第3规定方向的直线偏振光透射到所述光学元件一侧。
4．如权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
所述第2偏振光分离装置是层叠了很多层的多层膜，所述很多层的折射率在互相邻接的层的相互间在第3规定方向上相等，在第4规定方向上不同。
5．如权利要求1至4的任一项所述的显示装置，其特征在于：所述第1偏振光分离装置是偏振片。
6．如权利要求1至4的任一项所述的显示装置，其特征在于：所述透射偏振光轴可变装置是液晶元件。
7．如权利要求6所述的显示装置，其特征在于：所述透射偏振光轴可变装置是TN液晶元件、STN液晶元件、F-STN液晶元件或ECB液晶元件。
8．如权利要求1至4的任一项所述的显示装置，其特征在于：使所述光源的表面色变暗。
9．如权利要求1至4的任一项所述的显示装置，其特征在于：对来自所述光源的光进行着色。
10．如权利要求1至4的任一项所述的显示装置，其特征在于：在所述第2偏振光分离装置和所述光源之间还具备光学元件，该光学元件吸收来自所述第2偏振光分离装置一侧的光，同时能将来自所述光源的光透射到所述第2偏振光分离装置一侧。
11．如权利要求10所述的显示装置，其特征在于：所述光学元件是吸收可视光区域的大致全部波长范围的光的光学元件。
12．如权利要求11所述的显示装置，其特征在于：所述光学元件是黑色的光吸收体。
13．如权利要求10所述的显示装置，其特征在于：所述光学元件具有开口部。
14．如权利要求13所述的显示装置，其特征在于：对所述开口部在所述光学元件中所占的面积比例进行了限制。
15．如权利要求13所述的显示装置，其特征在于：使所述光学元件与所述光源之间的距离大于所述开口部的直径。
16．如权利要求10所述的显示装置，其特征在于：所述光学元件是灰色的半透射状态的光吸收体。
17．如权利要求16所述的显示装置，其特征在于：所述半透射状态的光吸收体的相对于大致全部可视光波长范围的光的透射率是10％以上至80％以下。
18．如权利要求10所述的显示装置，其特征在于：所述光学元件是能使入射到所述光学元件的光的偏振状态变化并从所述光学元件发射的光散射体。
19．如权利要求10所述的显示装置，其特征在于：所述光学元件是偏振片，所述第2偏振光分离装置的透射轴与所述光学元件的透射轴不一致。
20．如权利要求1至4的任一项所述的显示装置，其特征在于：还具备使来自所述光源的光朝向所述光学元件的正面进行聚焦的装置。
21．如权利要求20所述的显示装置，其特征在于：将所述聚焦装置配置在所述光源与所述第2偏振光分离装置之间。
22．如权利要求1至4的任一项所述的显示装置，其特征在于：在所述透射偏振光轴可变装置和所述第2偏振光分离装置之间还具备光扩散装置。
23．如权利要求1至4的任一项所述的显示装置，其特征在于：所述光源具备能发射白色光的冷阴极管和能将从所述冷阴极管入射的白色光发射到所述偏振光分离装置一侧的导光板。
24．如权利要求9所述的显示装置，其特征在于：所述光源是能将规定波长区域的光发射到所述第2偏振光分离装置一侧的LED。
25．如权利要求24所述的显示装置，其特征在于：所述光源具备能发射第1规定的波长区域的光的第1 LED和能发射作为与所述第1规定的波长范围不同的波长范围的第2规定的波长范围的光的第2 LED。
26．如权利要求24所述的显示装置，其特征在于：所述光源具备能发射规定的波长区域的光的LED和能将从所述LED入射的所述规定波长区域的光发射到所述第2偏振光分离装置一侧的导光板。
27．如权利要求26所述的显示装置，其特征在于：所述光源具备能发射第1规定的波长区域的光的第1 LED和能发射作为与所述第1规定的波长范围不同的波长范围的第2规定的波长范围的光的第2 LED。
28．如权利要求27所述的显示装置，其特征在于：
所述导光板具有：
从所述第1 LED入射所述第1规定的波长范围的光而且将所述第1规定的波长范围的光发射到所述第2偏振光分离装置一侧的第1导光区域，以及从所述第2 LED入射所述第2规定的波长范围的光而且将所述第2规定的波长范围的光发射到所述第2偏振光分离装置一侧的第2导光区域；
在所述第1导光区域和所述第2导光区域之间具备遮光装置。
29．如权利要求9所述的显示装置，其特征在于：所述光源是能发射规定的波长区域的光的EL元件。
30．如权利要求29所述的显示装置，其特征在于：所述光源具备能发射第3规定的波长区域的光的第1 EL元件和能发射作为与所述第3规定的波长范围不同的波长范围的第4规定的波长范围的光的第2 EL元件。
31．如权利要求9所述的显示装置，其特征在于：在所述光源和所述第2偏振光分离装置之间设置了能透射或反射规定的波长范围的光并能吸收所述规定的波长范围以外的波长的光的着色层。
32．如权利要求31所述的显示装置，其特征在于：
所述着色层具备能反射或透射第1规定的波长范围的光的第1着色区域和能透射或反射与所述第1规定的波长范围的光不同的第2规定的波长范围的光的第2着色区域，
所述着色层能吸收所述第1或第2规定的波长范围以外的波长的光。
33．如权利要求31所述的显示装置，其特征在于：在所述着色层和所述光源之间还具有半透射反射板，所述半透射反射板能使来自所述光源的光透射到所述着色层一侧，反射从所述第2偏振光分离装置一侧入射到所述着色层并透过所述着色层的光，而且发射到所述着色层一侧。
34．如权利要求33所述的显示装置，其特征在于：所述半透射反射板是设有开口部的镜面反射板。
35．如权利要求9所述的显示装置，其特征在于：由来自所述光源的光产生的显示色与由来自所述第1偏振光分离装置一侧的入射光产生的显示色不同。
36．一种电子装置，其特征在于：具备权利要求1至4的任一项所述的显示装置作为显示部。
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