JP2004029693A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一方の面と他方の面のいずれを表示面とするときも、明るく、帯色の無い良好な反射表示を行なうことができる両面表示型の液晶表示装置を提供する。
【解決手段】表示の観察側である前側の基板１１と後側基板１２との間に液晶層が設けられた第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂを、それぞれの後面を互いに対向させて逆向きに配置し、前記第１の液晶素子１０Ａの前側と、前記第２の液晶素子１０Ｂの前側とにそれぞれ吸収偏光板１６，１７を配置するとともに、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの間に、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる反射偏光素子１８を配置した。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、両面において反射表示を行なう液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、基本的に、表示の観察側である前側の基板と、この前側基板に対向する後側基板との間に、印加される電界に応じて透過光の偏光状態を制御する液晶層が設けられた液晶素子と、前記液晶素子を挟んでその前側と後側とに配置された一対の偏光板とからなっている。
【０００３】
この液晶表示装置には、外部環境の光である外光を利用して反射表示を行なう反射型のものと、後側にバックライトと呼ばれる面光源を備え、前記面光源からの光を利用して透過表示を行なうものとがあり、反射表示を行なう液晶表示装置としては、前記液晶素子の前側と後側とにそれぞれ、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を吸収し、他方の偏光成分を透過させる吸収偏光板を配置し、表示の観察側とは反対側の後側の吸収偏光板の後側に反射膜を配置した構成のものが広く利用されている。
【０００４】
なお、液晶表示装置には、前記液晶素子の後側の偏光板を、互いに直交する２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を透過させ、他方の偏光成分を散乱させて反射または透過させる散乱偏光板とし、その後側に光吸収層または反射板を配置して反射表示を行なうようにするか、あるいは、前記散乱偏光板の後側に面光源を配置して反射表示と透過表示との両方の表示を行なうようにしたものもある（特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、最近、機器本体に対して開閉可能な蓋を有する携帯電話機や携帯端末機等の電子機器として、その蓋を開いた状態でも、閉じた状態でも、情報を表示できるように、前記蓋の内面（蓋を閉じたときに機器本体に対向する面）と、外面とに、それぞれ表示部を設けたものが見られるようになってきている。
【０００６】
この種の電子機器には、２つの液晶素子をそれぞれの後面を互いに対向させて逆向きに配置し、これらの液晶素子の前側と後側とにそれぞれ吸収偏光板を配置するとともに、一方の後側偏光板と他方の後側偏光板との間に面光源を配置した両面表示型の液晶表示装置が用いられている。（特許文献２、３参照）。
【０００７】
この両面表示型液晶表示装置は、両面の表示をそれぞれ面光源からの光を利用する透過表示としたものであるが、前記一方の後側偏光板と他方の後側偏光板との間に反射板を配置することにより、両面の表示をそれぞれ外光を利用する反射表示とすることも可能である。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−７５２８４号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平１０−９０６７８号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開２００１−２９０４４５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように逆向きに配置された２つの液晶素子の前側と後側とにそれぞれ吸収偏光板を配置し、一方の後側偏光板と他方の後側偏光板との間に反射板を配置して反射表示を行なう両面表示型液晶表示装置は、一方の面と他方の面のいずれを表示面とするときも、その表示面の前側から入射し、前記反射板により反射されて前記表示面から出射する光が、その過程で前側と後側の吸収偏光板による計４回の吸収を受けるため、表示面の前側から入射する光の強度に対する前記表示面からの出射光の強度低下が大きく、表示が暗い。
【００１２】
しかも、前記反射表示を行なう両面表示型液晶表示装置は、前記吸収偏光板の光吸収特性に波長依存性があるために、いずれの面を表示面とするときも、前記吸収偏光板を４回通過する過程で透過光に帯色が発生し、表示が帯色する。
【００１３】
この発明は、一方の面と他方の面のいずれを表示面とするときも、明るく、帯色の無い良好な反射表示を行なうことができる両面表示型の液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、表示の観察側である前側の基板とこの前側基板に対向する後側基板との間に、印加される電界に応じて透過光の偏光状態を制御する液晶層が設けられてなり、それぞれの後面を互いに対向させて逆向きに配置された第１と第２の液晶素子と、前記第１の液晶素子の前側に配置され、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を吸収し、他方の偏光成分を透過させる第１の吸収偏光板と、前記第２の液晶素子の前側に配置され、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を吸収し、他方の偏光成分を透過させる第２の吸収偏光板と、前記第１と第２の液晶素子の間に配置され、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる偏光分離素子とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この液晶表示装置は、前記第１の液晶素子の前側の第１の吸収偏光板の前面を一方の表示面とする反射表示と、前記第１の液晶素子とは逆向きに配置された前記第２の液晶素子の前側の第２の吸収偏光板の前面を他方の表示面とする反射表示とを行なうものであり、前記第１の液晶素子は、前記一方の面を表示面とするときに、その液晶層に電界を印加して駆動され、前記第２の液晶素子は、前記他方の面を表示面とするときに、その液晶層に電界を印加されて駆動される。
【００１６】
そして、前記一方の面を表示面とするときは、この一方の面の前側から入射した光が、前記第１の吸収偏光板により直線偏光とされ、さらに前記第１の液晶素子の液晶層により偏光状態を制御されて前記偏光分離素子に入射し、その光のうち、前記偏光分離素子により反射される偏光に制御された光が前記偏光分離素子により反射され、その反射光が前記一方の面から出射して、前記一方の面から観察される表示が明表示になり、前記偏光分離素子を透過する偏光に制御された光が前記偏光分離素子を透過して、前記一方の面から観察される表示が暗表示になる。
【００１７】
また、前記他方の面を表示面とするときは、この他方の面の前側から入射した光が、前記第２の吸収偏光板により直線偏光とされ、さらに前記第２の液晶素子の液晶層により偏光状態を制御されて前記偏光分離素子に入射し、その光のうち、一方の偏光成分の光が前記偏光分離素子により反射され、その反射光が前記他方の面から出射して、前記他方の面から観察される表示が明表示になり、前記偏光分離素子を透過する偏光に制御された光が前記偏光分離素子を透過して、前記一方の面から観察される表示が暗表示になる。
【００１８】
この液晶表示装置は、前記一方の面を表示面とする反射表示においても、前記他方の面を表示面とする反射表示においても、偏光板による光の吸収が、その表示面側の吸収偏光板による吸収だけであり、したがって、前記表示面の前側から入射する光の強度に対する出射光の強度低下が小さく、また、前記吸収偏光板の光吸収特性の波長依存性による透過光の帯色もほとんど無いため、前記一方と他方のいずれの面を表示面とするときも、明るく、帯色の無い良好な反射表示を行なうことができる。
【００１９】
このように、この発明の液晶表示装置は、表示の観察側である前側の基板と後側基板との間に液晶層が設けられた第１と第２の液晶素子を、それぞれの後面を互いに対向させて逆向きに配置し、前記第１の液晶素子の前側と、前記第２の液晶素子の前側とにそれぞれ吸収偏光板を配置するとともに、前記第１と第２の液晶素子の間に、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる偏光分離素子を配置することにより、一方と他方のいずれの面を表示面とするときも、明るく、帯色の無い良好な反射表示を行なうことができるようにしたものである。
【００２０】
この発明の液晶表示装置は、前記第１と第２の液晶素子のいずれか一方と、前記第１と第２の液晶素子の間に配置された前記偏光分離素子との間に、前記一方の液晶素子側及び前記偏光分離素子側から入射した光を透過させ、照明光を前記偏光分離素子に向けて出射する面光源をさらに配置した構成とするのが望ましい。
【００２１】
また、この液晶表示装置において、前記第１と第２の液晶素子の間に配置する偏光分離素子は、互いに直交する方向に透過軸と反射軸とをもち、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸に平行な振動面をもった一方の直線偏光成分を反射し、前記透過軸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反射偏光素子が望ましい。
【００２２】
さらに、この液晶表示装置において、前記第１と第２の液晶素子は、液晶分子が前後の基板間において実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向したＴＮ型液晶素子が望ましく、前記偏光分離素子を前記反射偏光素子とし、前記第１と第２の液晶素子をそれぞれ前記ＴＮ型液晶素子とするときは、前記第１と第２のＴＮ型液晶素子の前側の第１と第２の吸収偏光板を、それぞれの透過軸を実質的に互いに直交させて配置し、前記反射偏光素子を、その透過軸を前記第１と第２の一方の吸収偏光板の透過軸と実質的に直交させ、他方の吸収偏光板の透過軸と実質的に平行にして配置するのが好ましい。
【００２３】
また、前記第１と第２の液晶素子は、前記ＴＮ型液晶素子以外の他の液晶素子でもよく、例えば前記第１と第２の液晶素子の少なくとも一方を、液晶分子が前後の基板間において１８０°〜２７０°のツイスト角でツイスト配向したＳＴＮ型液晶素子とするときは、前記ＳＴＮ型液晶素子の前後の基板の近傍における液晶分子の配向方向と、前記ＳＴＮ型液晶素子の前側に配置された吸収偏光板の透過軸の向きと、前記反射偏光素子の透過軸の向きとを、ノーマリーブラックまたはノーマリーホワイトの表示系を形成するように設定するのが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１〜図５はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は液晶表示装置の分解斜視図、図２は前記液晶表示装置のハッチングを省略した断面図、図３及び図４は、前記液晶表示装置の一方の面を表示面とするときと、他方の面を表示面とするときの入射光の透過経路を示す模式図、図５は両面に表示部を有する電子機器の一例を示す斜視図である。
【００２５】
まず、図５に示した電子機器について説明すると、この電子機器は携帯電話機であり、前面に複数のキー２を備えた機器本体１と、一端を前記機器本体１の上縁部に枢支され、前記機器本体１に対して開閉回動可能に設けられた蓋３とからなっており、前記蓋３の内面、つまり、図５（ａ）のように蓋３を閉じたときに機器本体１に対向し、図５（ｂ）のように蓋３を開いたときに前向きになる面と、前記蓋３の外面とに、それぞれ表示部Ａ，Ｂが設けられている。
【００２６】
次に、第１の実施例の液晶表示装置について説明すると、この液晶表示装置は、図１及び図２に示したように、表示の観察側とは反対側の面である後面を互いに対向させて逆向きに配置された第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂと、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの前側にそれぞれ配置された偏光板１６，１７と、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの間に配置された偏光分離素子１８と、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂのいずれか一方と前記偏光分離素子１８との間に配置された面光源１９とを備えている。
【００２７】
前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂは、いずれも、表示の観察側である前側の透明基板１１と、この前側基板１１に対向する後側の透明基板１２との間に、印加される電界に応じて透過光の偏光状態を制御する液晶層１５（図２参照）が設けられたものであり、前記前側基板１１と後側基板１２は、枠状のシール材１３を介して接合されており、これらの基板１１，１２間の前記シール材１３で囲まれた領域に前記液晶層１５が設けられている。
【００２８】
なお、図では省略しているが、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの前後の基板１１，１２の内面には、それぞれ、互いに対向する領域によりマトリックス状に配列する複数の画素を形成する透明電極が設けられ、その上に配向膜が設けられている。
【００２９】
前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂは、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を能動素子とするアクティブマトリックス液晶素子であり、その一方の基板、例えば後側基板１２の内面に、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と、これらの画素電極にそれぞれ接続された複数のＴＦＴと、各行のＴＦＴにそれぞれゲート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のＴＦＴにそれぞれデータ信号を供給する複数のデータ配線（いずれも図示せず）が設けられ、他方の基板である前側基板１１の内面に、前記複数の画素電極にそれぞれ対向させて交互に並べて形成された複数の色、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ（図２参照）と、前記カラーフィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの上に形成された一枚膜状の対向電極（図示せず）とが設けられている。
【００３０】
なお、図２では、第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの画素ピッチ（カラーフィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂのピッチ）を大きく誇張して示しているが、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの画素ピッチは、いずれも、１００μｍ〜２００μｍの極く小さいピッチである。
【００３１】
また、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂは、いずれもＴＮ（ツイステッドネマティック）型のものであり、その液晶層１５は、液晶分子が前後の基板１１，１２間において実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向した誘電異方性が正のネマティック液晶からなっている。
【００３２】
図１において、矢印１１ａは前記第１と第２の液晶素子１０Ａの前側基板１１の近傍における液晶分子配向方向、矢印１２ａは後側基板１２の近傍における液晶分子配向方向を示しており、図において上側の第１の液晶素子１０Ａの前側基板（図において上側の基板）１１の近傍における液晶分子配向方向１１ａは、互いに平行に設定された第１及び第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの横軸（基板１１，１２面に沿った左右方向の軸）ｘに対して一方の方向、例えば前側から見て右回りに実質的に４５°の方向、後側基板（図において下側の基板）１２の近傍における液晶分子配向方向１２ａは、前記横軸ｘに対して他方の方向、つまり前側から見て左回りに実質的に４５°の方向にあり、この第１の液晶素子１０Ａの液晶層１５の液晶分子は、そのツイスト方向を図１に破線矢印で示したように、後側基板１２から前側基板１１に向かい、前側から見て右回りに実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向している。
【００３３】
一方、図１において下側の第２の液晶素子１０Ｂの前側基板（図において下側の基板）１１の近傍における液晶分子配向方向１１ａは、前記第１の液晶素子１０Ａの前側基板１１の近傍における液晶分子配向方向１１ａと実質的に平行な方向、後側基板（図において上側の基板）１２の近傍における液晶分子配向方向１２ａは、前記第１の液晶素子１０Ａの後側基板１２の近傍における液晶分子配向方向１２ａと実質的に平行な方向にあり、この第２の液晶素子１０Ｂの液晶層１５の液晶分子は、そのツイスト方向を図１に破線矢印で示したように、後側基板１２から前側基板１１に向かい、前側から見て右回り（図１では後側から見て左回り）に実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向している。
【００３４】
なお、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂのそれぞれの前側基板１１の近傍の液晶分子配向方向１１ａと、それぞれの後側基板１２の近傍の液晶分子配向方向１２ａは、上記と逆に、実質的に直交させてもよい。
【００３５】
また、前記第１の液晶素子１０Ａの前側に配置された第１の偏光板１６と、前記第２の液晶素子１０Ｂの前側に配置された第２の偏光板１７はそれぞれ、互いに直交する方向に透過軸１６ａ，１７ａと吸収軸（図示せず）とをもち、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偏光成分の光を吸収し、前記透過軸１６ａ，１７ａに平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させる吸収偏光板である。
【００３６】
そして、前記第１の吸収偏光板１６は、その透過軸１６ａを前記第１の液晶素子１０Ａの前側基板１１の近傍における液晶分子配向方向１１ａと実質的に平行または直交（図では直交）させて前記第１の液晶素子１０Ａの前側基板１１の外面に貼付けられ、前記第２の吸収偏光板１７は、その透過軸１７ａを前記第２の液晶素子１０Ｂの前側基板１１の近傍における液晶分子配向方向１１ａと実質的に平行または直交（図では直交）させるとともに、前記第１の吸収偏光板１６の透過軸１６ａに対して実質的に直交させて、前記第２の液晶素子１０Ｂの前側基板１１の外面に貼付けられている。
【００３７】
すなわち、前記第１の液晶素子１０Ａと第２の液晶素子１０Ｂは、それぞれの後側基板１２の近傍の液晶分子配向方向１２ａを実質的に平行または直交（図１では平行）させて配置されており、前記第１の液晶素子１０Ａ側の第１の吸収偏光板１６と、前記第２の液晶素子１０Ｂ側の第２の吸収偏光板１７は、それぞれの透過軸１６ａ，１７ａを前記第１の液晶素子１０Ａと第２の液晶素子１０Ｂの後側基板１２の近傍の液晶分子配向方向１２ａを実質的に平行または直交させ、且つ、それぞれの透過軸１６ａ，１７ａを実質的に互いに直交させて配置されている。
【００３８】
また、前記偏光分離素子１８は、例えば、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の直線偏光成分を反射し、他方の直線偏光成分を透過させる反射偏光素子であり、この実施例では、互いに直交する方向に透過軸１８ａと反射軸１８ｂとをもち、前記反射軸１８ｂに平行な振動面をもった直線偏光成分の光を反射し、前記透過軸１８ａに平行な振動面をもった直線偏光成分の光を透過させる反射偏光板を用いている。以下、この偏光分離素子１８を反射偏光素子と言う。
【００３９】
前記反射偏光素子１８は、その透過軸１８ａを、前記第１と第２の吸収偏光板１６，１７のうち、一方の吸収偏光板、例えば第１の吸収偏光板１６の透過軸１６ａと実質的に直交させ、他方の吸収偏光板である第２の吸収偏光板１７の透過軸１７ａと実質的に平行にして、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの間に配置されている。
【００４０】
また、前記面光源１９は、一方と他方の面から入射した光をそれぞれ透過させ、端面からの入射光を前記一方の面から出射する導光板２０と、この導光板２０の前記端面に対向させて設けられた発光素子２２とからなっている。
【００４１】
なお、この実施例で用いた面光源１９は、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる複数の前記発光素子２２を前記導光板２０の端面に対向させて配置したものであるが、前記導光板２０の端面に対向させて配置する発光素子は、直管状の冷陰極管等でもよい。
【００４２】
この面光源１９は、前記導光板２０の一方の面から入射した光を透過させてこの導光板２０の他方の面から出射し、前記導光板２０の他方の面から入射した光を透過させてこの導光板２０の一方の面から出射するとともに、前記発光素子２２が出射する照明光を、前記導光板２０にその端面から入射させ、その照明光を、前記導光板２０の一方及び他方の面と外気（空気）との界面で全反射しながら導光板２０内を導いて、この導光板２０の一方の面（以下、照明光出射面と言う）２０ａから出射するものであり、前記導光板２０の他方の面には、この導光板２０内を前記他方の面に向かって進んできた光を、導光板面の法線に対する角度が小さくなる方向に反射して前記照明光出射面２０ａから出射させるための複数の溝状凹部２１が、前記導光板２０の端面と平行に形成されている。
【００４３】
なお、図では、前記複数の溝状凹部２１のピッチを大きく誇張して示しているが、この溝状凹部２１は、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの画素ピッチ（１００μｍ〜２００μｍ程度）よりも小さいピッチで形成されている。
【００４４】
そして、前記面光源１９は、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂのいずれか一方、例えば第１の液晶素子１０Ａと前記反射偏光素子１８との間に、前記導光板２０の照明光出射面２０ａを前記反射偏光素子１８に向けて配置されている。すなわち、この面光源１９は、前記第１の液晶素子１０Ａ側及び前記反射偏光素子１８側から入射した光を透過させ、且つ、照明光を前記反射偏光素子１８に向けて出射する。　この液晶表示装置は、例えば図５に示した電子機器（携帯電話機）の蓋３内に、前記液晶表示装置の両面のうち、透過軸１６ａが前記反射偏光素子１８の透過軸１８ａと実質的に直交している第１の吸収偏光板１６が設けられた第１の液晶素子１０Ａの配置側を前記蓋３の内面側の表示部Ａとし、透過軸１７ａが前記反射偏光素子１８の透過軸１８ａと実質的に平行になっている第２の吸収偏光板１７が設けられた第２の液晶素子１０Ａの配置側を前記蓋３の外面側の表示部Ｂとして実装される。
【００４５】
この液晶表示装置は、第１の液晶素子１０Ａが配置された一方の面を表示面とし、前記第１の液晶素子１０Ａを前記第１の吸収偏光板１６の前面側から観察させる第１の表示と、第２の液晶素子１０Ｂが配置された他方の面を表示面とし、前記第２の液晶素子１０Ｂを前記第２の吸収偏光板１７の前面側から観察させる第２の表示との両方の表示を行なうものであり、前記第１の液晶素子１０Ａは、前記第１の表示のときに、その液晶層１５に電界を印加して駆動され、前記第２の液晶素子１０Ｂは、前記第２の表示のときに、その液晶層１５に電界を印加して駆動される。
【００４６】
また、この液晶表示装置は、前記第１の表示のときも、前記第２の表示のときも、充分な明るさの外光が得られる環境下では、表示の観察側である前側から入射した外光を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られないときに前記面光源１９から照明光を出射させてその照明光を利用する透過表示を行なうものであり、いずれの表示も、正面方向（表示面の法線付近の方向）から観察される。
【００４７】
図３は前記液晶表示装置の一方の面を表示面とする第１の表示を行なうときの入射光の透過経路を示す模式図、図４は他方の面を表示面とする第２の表示を行なうときの入射光の透過経路を示す模式図である。
【００４８】
まず、図３に示した第１の表示における入射光の透過経路を説明する。図３において、実線で示した透過経路は、外光を利用する反射表示のときの経路、破線で示した透過経路は、面光源１９からの照明光を利用する透過表示のときの経路である。
【００４９】
前記第１の液晶素子１０Ａを前記第１の吸収偏光板１６の前面側から観察させる第１の表示を反射表示により行なうときは、図３に実線で示したように、前記一方の面にその前側から入射した外光（非偏光）の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、第１の吸収偏光板１６の吸収軸に平行な偏光成分の光が、この吸収偏光板１６により吸収され、前記吸収偏光板１６の透過軸１６ａに平行な偏光成分の光が、この吸収偏光板１６を透過し、前記吸収偏光板１６の透過軸１６ａに平行な直線偏光Ｓとなって第１の液晶素子１０Ａに入射する。
【００５０】
前記第１の液晶素子１０Ａに入射した直線偏光Ｓは、この液晶素子１０Ａの電極間に印加される電界により変化する液晶分子の配向状態に応じた液晶層１５の複屈折作用を受けて前記第１の液晶素子１０Ａの後側に出射する。
【００５１】
すなわち、前記第１の液晶素子１０Ａの電極間に電界を印加しない無電界時（Ｖ＝０）の液晶分子の配向状態は、実質的に９０°のツイスト角のツイスト配向であり、このときは、前記第１の吸収偏光板１６を透過して第１の液晶素子１０Ａに入射した直線偏光Ｓが、図３の右側に実線で示したように、液晶層１５の複屈折作用により、振動面が実質的に９０°回転した直線偏光Ｐとなって第１の液晶素子１０Ａの後側に出射する。
【００５２】
前記第１の液晶素子１０Ａの後側に出射した直線偏光Ｐは、面光源１９の導光板２０を透過し、さらに、透過軸１８ａが前記第１の吸収偏光板１６の透過軸１６ａと実質的に直交している前記反射偏光素子１８を透過して、他方の面側の第２の液晶素子１０Ｂにその後側から入射する。　そして、前記他方の面側の第２の液晶素子１０Ｂは、前記第１の表示のときは無電界（Ｖ＝０）の非駆動状態（液晶層１５の液晶分子がツイスト配向した状態）にあるため、前記反射偏光素子１８を透過して前記第２の液晶素子１０Ｂにその後側から入射した前記直線偏光Ｐは、この第２の液晶素子１０Ｂの液晶層１５の複屈折作用により直線偏光Ｓとされて前記第２の液晶素子１０Ｂの前側に出射し、透過軸１７ａが前記反射偏光素子１８の透過軸１８ａと実質的に平行な第２の吸収偏光板１７により吸収される。
【００５３】
したがって、前記第１の表示における反射表示のときの無電界時（Ｖ＝０）の表示は、黒の暗表示である。
【００５４】
一方、前記第１の液晶素子１０Ａの電極間に液晶分子を基板１１，１２面に対して実質的に垂直に立上がり配向させる電界を印加した電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）は、前記第１の吸収偏光板１６を透過して第１の液晶素子１０Ａに入射した直線偏光Ｓが、図３の左側に実線で示したように、液晶層１５を直線偏光Ｓのまま透過して、この第１の液晶素子１０Ａの後側に出射する。
【００５５】
そして、前記第１の液晶素子１０Ａの後側に出射した前記直線偏光Ｓは、前記導光板２０を透過して前記反射偏光素子１８に入射し、この反射偏光素子１８により反射される。
【００５６】
この反射偏光素子１８により反射された直線偏光Ｓは、前記導光板２０を再び透過して前記第１の液晶素子１０Ａにその後側から再入射し、液晶層１５の複屈折作用により直線偏光Ｓとなって前記第１の吸収偏光板１６に入射して、この第１の吸収偏光板１６を透過して、前記一方の面から出射する。
【００５７】
したがって、前記第１の表示における反射表示のときの電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）の表示は、前記第１の液晶素子１０Ａのカラーフィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの色に着色した明表示である。
【００５８】
また、前記第１の表示を透過表示により行なうときは、前記面光源１９の発光素子２２が点灯され、前記発光素子２２からの照明光（非偏光）が、図３に破線で示したように、導光板２０にその端面から入射してこの導光板２０内を導かれ、その光のほとんどが、前記反射偏光素子１８に対向する照明光出射面２０ａから出射する。
【００５９】
前記面光源１９から出射した照明光（導光板２０の照明光出射面２０ａから出射の光）は、前記反射偏光素子１８に入射し、その光のうち、前記反射偏光素子１８の反射軸１８ｂに平行な偏光成分の直線偏光Ｓが、この反射偏光素子１８により反射され、前記面光源１９の導光板２０を透過して、液晶表示装置の一方の面側の第１の液晶素子１０Ａにその後側から入射する。
【００６０】
また、前記面光源１９から出射して前記反射偏光素子１８に入射した光のうち、前記反射偏光素子１８の透過軸１８ａに平行な偏光成分の直線偏光Ｐは、この反射偏光素子１８を透過して、液晶表示装置の他方の面側の第２の液晶素子１０Ｂにその後側から入射する。
【００６１】
そして、前記第１の液晶素子１０Ａの電極間に電界を印加しない無電界時（Ｖ＝０）は、前記面光源１９から出射し、前記反射偏光素子１８により反射されて前記第１の液晶素子１０Ａに入射した直線偏光Ｓが、図３の右側に破線で示したように、液晶層１５の複屈折作用により直線偏光Ｐとされて第１の吸収偏光板１６に入射し、この第１の吸収偏光板１６により吸収される。
【００６２】
また、前記面光源１９から出射し、前記反射偏光素子１８を透過して前記第２の液晶素子１０Ｂに入射した直線偏光Ｐは、非駆動状態にある前記第２の液晶素子１０Ｂの液晶層１５により直線偏光Ｓとされて第２の吸収偏光板１７に入射し、この第２の吸収偏光板１７により吸収される。
【００６３】
したがって、前記第１の表示における透過表示のときの無電界時（Ｖ＝０）の表示は、黒の暗表示である。
【００６４】
一方、前記第１の液晶素子１０Ａの電極間に液晶分子を基板１１，１２面に対して実質的に垂直に立上がり配向させる電界を印加した電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）は、前記面光源１９から出射し、前記反射偏光素子１８により反射されて前記第１の液晶素子１０Ａに入射した直線偏光Ｓが、図３の左側に実線で示したように、液晶層１５を直線偏光Ｓのまま透過し、さらに第１の吸収偏光板１６を透過して前記一方の面から出射する。
【００６５】
したがって、前記第１の表示における反射表示のときの電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）の表示は、前記第１の液晶素子１０Ｂのカラーフィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの色に着色した明表示である。
【００６６】
なお、前記面光源１９から出射し、前記反射偏光素子１８を透過して前記第２の液晶素子１０Ｂに入射した直線偏光Ｐは、前記無電界時と同様に、非駆動状態にある前記第２の液晶素子１０Ｂの液晶層１５により直線偏光Ｓとされて第２の吸収偏光板１７に入射し、この第２の吸収偏光板１７により吸収される。
【００６７】
このように、この液晶表示装置の第１の液晶素子１０Ａを第１の吸収偏光板１６の前面側から観察させる第１の表示は、外光を利用する反射表示のときも、前記面光源１９からの照明光を利用する透過表示のときも、無電界時（Ｖ＝０）の表示が暗表示、電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）の表示が明表示のノーマリーブラック表示である。
【００６８】
なお、前記第１の表示面とする表示、つまり図５に示した電子機器の蓋内面の表示部Ａの表示は、図４（ｂ）のように蓋３を開いた状態で観察されるため、前記第１の表示のときは、前記蓋３の外面側の表示部Ｂからも外光が入射し、その光が前記液晶表示装置の他方の面側から入射する。
【００６９】
しかし、前記第１の表示中は、前記他方の面側の第２の液晶素子１０Ｂは非駆動状態にあるため、前記他方の面から外光が入射しても、その光は、図３の右側に二点鎖線で示したように、第２の吸収偏光板１７により直線偏光Ｐとされ、第２の液晶素子１０Ｂにより直線偏光Ｓとされて前記反射偏光素子１８により反射され、前記第２の液晶素子１０Ｂにより再び直線偏光Ｐとされて前記他方の面から出射するため、前記他方の面から入射した光が、前記一方の面の表示に影響することはない。
【００７０】
次に、図４に示した第２の表示における入射光の透過経路を説明する。図４において、実線で示した透過経路は、外光を利用する反射表示のときの経路、破線で示した透過経路は、面光源１９からの照明光を利用する透過表示のときの経路である。
【００７１】
前記第２の液晶素子１０Ｂを前記第２の吸収偏光板１７の前面側から観察させる第２の表示を反射表示により行なうときは、図４に実線で示したように、前記他方の面にその前側から入射した外光（非偏光）の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、第２の吸収偏光板１７の吸収軸に平行な偏光成分の光が、この吸収偏光板１７により吸収され、前記吸収偏光板１７の透過軸１７ａに平行な偏光成分の光が、この吸収偏光板１７を透過し、前記吸収偏光板１７の透過軸１７ａに平行な直線偏光Ｐとなって第２の液晶素子１０Ｂに入射する。
【００７２】
前記第２の液晶素子１０Ｂに入射した直線偏光Ｐは、この液晶素子１０Ｂの電極間に印加される電界により変化する液晶分子の配向状態に応じた液晶層１５の複屈折作用を受けて前記第２の液晶素子１０Ｂの後側に出射する。
【００７３】
すなわち、前記第２の液晶素子１０Ｂの電極間に電界を印加しない無電界時（Ｖ＝０）、つまり液晶分子の配向状態が実質的に９０°のツイスト角のツイスト配向であるときは、前記第２の吸収偏光板１７を透過して第２の液晶素子１０Ｂに入射した直線偏光Ｐが、図４の右側に実線で示したように、液晶層１５の複屈折作用により、振動面が実質的に９０°回転した直線偏光Ｓとなって第２の液晶素子１０Ｂの後側に出射する。
【００７４】
そして、前記第２の液晶素子１０Ｂの後側に出射した前記直線偏光Ｓは、透過軸１８ａが前記第２の吸収偏光板１７の透過軸１７ａと実質的に平行な反射偏光素子１８に入射し、この反射偏光素子１８により反射される。
【００７５】
この反射偏光素子１８により反射された直線偏光Ｓは、前記第２の液晶素子１０Ｂにその後側から再入射し、液晶層１５の複屈折作用により直線偏光Ｐとなって前記第２の吸収偏光板１７に入射して、この第２の吸収偏光板１７を透過して、前記他方の面から出射する。
【００７６】
したがって、前記第２の表示における反射表示のときの無電界時（Ｖ＝０）の表示は、前記第２の液晶素子１０Ｂのカラーフィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの色に着色した明表示である。
【００７７】
一方、前記第２の液晶素子１０Ｂの電極間に液晶分子を基板１１，１２面に対して実質的に垂直に立上がり配向させる電界を印加した電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）は、前記第２の吸収偏光板１７を透過して第２の液晶素子１０Ｂに入射した直線偏光Ｐが、図４の左側に実線で示したように、液晶層１５を直線偏光Ｐのまま透過して、この第２の液晶素子１０Ｂの後側に出射する。
【００７８】
前記第２の液晶素子１０Ｂの後側に出射した前記直線偏光Ｐは、前記反射偏光素子１８を透過し、さらに面光源１９の導光板２０を透過して、液晶表示装置の一方の面側の第１の液晶素子１０Ａにその後側から入射する。
【００７９】
そして、前記一方の面側の第１の液晶素子１０Ａは、前記第２の表示のときは無電界（Ｖ＝０）の非駆動状態（液晶層１５の液晶分子がツイスト配向した状態）にあるため、前記反射偏光素子１８を透過して前記第１の液晶素子１０Ａにその後側から入射した前記直線偏光Ｐは、この第１の液晶素子１０Ａの液晶層１５の複屈折作用により直線偏光Ｓとされ、透過軸１６ａが前記反射偏光素子１８の透過軸１８ａと実質的に直交している第１の吸収偏光板１６を透過して前記一方の面から出射する。
【００８０】
したがって、前記第２の表示における反射表示のときの無電界時（Ｖ＝０）の表示は、黒の暗表示である。
【００８１】
すなわち、前記第２の表示における反射表示、つまり図５に示した電子機器の蓋外面の表示部Ｂの表示は、図５（ａ）のように蓋３を閉じた状態で観察されるため、このときは、前記電子機器の機器本体１と蓋３との間が暗部となっており、したがって、前記第２の表示における反射表示のときの電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）の表示、つまり前記他方の面からの入射光が前記一方の面から出射するときの表示は、前記電子機器の機器本体１と蓋３との間の暗部が前記他方の面から観察される黒の暗表示である。
【００８２】
また、前記第２の表示を透過表示により行なうときは、上述した一方の面を表示面とする透過表示のときと同様に、前記面光源１９の導光板２０の反射偏光素子１８に対向する照明光出射面２０ａから出射した照明光（非偏光）の光のうち、前記反射偏光素子１８の反射軸１８ｂに平行な偏光成分の直線偏光Ｓが、この反射偏光素子１８により反射され、前記反射偏光素子１８の透過軸１８ａに平行な偏光成分の直線偏光Ｐが、この反射偏光素子１８を透過して、前記他方の面側の第２の液晶素子１０Ｂにその後側から入射する。
【００８３】
そして、前記第２の液晶素子１０Ｂの電極間に電界を印加しない無電界時（Ｖ＝０）は、前記面光源１９から出射し、前記反射偏光素子１８を透過して前記第２の液晶素子１０Ｂに入射した直線偏光Ｐが、図４の右側に破線で示したように、液晶層１５の複屈折作用により直線偏光Ｓとされて第２の吸収偏光板１７に入射し、この第２の吸収偏光板１７を透過して前記他方の面から出射する。
【００８４】
したがって、前記他方の面を表示面とする反射表示のときの無電界時（Ｖ＝０）の表示は、前記第２の液晶素子１０Ｂのカラーフィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの色に着色した明表示である。
【００８５】
なお、前記面光源１９から出射し、前記反射偏光素子１８により反射された直線偏光Ｓは、前記導光板２０を透過して非駆動状態の第１の液晶素子１０Ａに入射して直線偏光Ｐとされ、第１の吸収偏光板１６を透過して前記一方の面から出射して、上述したように機器本体１と蓋３との間の暗部に吸収される。
【００８６】
一方、前記第２の液晶素子１０Ｂの電極間に液晶分子を基板１１，１２面に対して実質的に垂直に立上がり配向させる電界を印加した電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）は、前記面光源１９から出射し、前記反射偏光素子１８を透過して前記第２の液晶素子１０Ｂに入射した直線偏光Ｐが、図４の左側に破線で示したように、液晶層１５を直線偏光Ｐのまま透過して、この第２の液晶素子１０Ｂの後側に出射し、前記第２の吸収偏光板１７により吸収される。
【００８７】
したがって、前記第２の表示における透過表示のときの電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）の表示は、前記第２の液晶素子１０Ｂのカラーフィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの色に着色した明表示である。
【００８８】
なお、このときも、前記面光源１９から出射し、前記反射偏光素子１８により反射された直線偏光Ｓは、前記一方の面から出射して、前記機器本体１と蓋３との間の暗部に吸収される。
【００８９】
このように、この液晶表示装置の第２の液晶素子１０Ｂを第２の吸収偏光板１７の前面側から観察される第２の表示は、外光を利用する反射表示のときでノーマリーホワイト表示、面光源１９からの照明光を利用する透過表示のときでノーマリーブラック表示である。
【００９０】
したがって、前記第２の表示は、反射表示のときと透過表示のときで、前記第２の液晶素子１０Ｂに印加する駆動電界を反転させるのが好ましく、このようにすることにより、反射表示のときと透過表示のときとの明暗の反転を無くすことができる。
【００９１】
上述したように、この液晶表示装置は、前側基板１１と後側基板１２との間に液晶層１５が設けられた第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂを、それぞれの後面を互いに対向させて逆向きに配置し、前記第１の液晶素子１０Ａの前側と、前記第２の液晶素子１０Ｂの前側とにそれぞれ吸収偏光板１６，１７を配置するとともに、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの間に、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる反射偏光素子１８を配置したものであるため、一方の面を表示面とする前記第１の表示と、他方の面を表示面とする前記第２の表示とを、外光を利用する反射表示により行なうことができる。
【００９２】
すなわち、この液晶表示装置では、その一方の面（第１の吸収偏光板１６の前面側から観察される面）を表示面とする反射表示のときに、この一方の面の前側から入射した光が、前記第１の吸収偏光板１６により直線偏光とされ、さらに前記第１の液晶素子１０Ａの液晶層１５により偏光状態を制御されて前記反射偏光素子１８に入射し、その光のうち、前記反射偏光素子１８により反射される偏光（反射偏光素子１８の反射軸１８ｂと平行な直線偏光）に制御された光が前記反射偏光素子１８により反射され、その反射光が前記一方の面から出射して、前記一方の面から観察される表示が明表示になり、前記反射偏光素子１８を透過する偏光（反射偏光素子１８の透過軸１８ａと平行な直線偏光）に制御された光が前記反射偏光素子１８を透過し、さらに第２の液晶素子１０Ｂを透過して第２の吸収偏光板１７により吸収され、前記一方の面から観察される表示が暗表示になる。
【００９３】
また、他方の面（第２の吸収偏光板１７の前面側から観察される面）を表示面とするときは、この他方の面の前側から入射した光が、前記第２の吸収偏光板１７により直線偏光とされ、さらに前記第２の液晶素子１０Ｂの液晶層１５により偏光状態を制御されて前記反射偏光素子１８に入射し、その光のうち、前記反射偏光素子１８により反射される偏光（反射偏光素子１８の反射軸１８ｂと平行な直線偏光）に制御された光が前記反射偏光素子１８により反射され、その反射光が前記他方の面から出射して、前記一方の面から観察される表示が明表示になり、前記反射偏光素子１８を透過する偏光（反射偏光素子１８の透過軸１８ａと平行な直線偏光）に制御された光が前記反射偏光素子１８を透過し、さらに第１の液晶素子１０Ａを透過して第１の吸収偏光板１６により吸収され、前記他方の面から観察される表示が暗表示になる。
【００９４】
この液晶表示装置は、前記一方の面を表示面とする反射表示においても、また前記他方の面を表示面とする反射表示においても、偏光板による光の吸収が、その表示面側の吸収偏光板１６または１７による吸収だけであり、したがって、前記表示面の前側からの入射光の強度に対する出射光の強度低下が小さく、また、前記吸収偏光板１６，１７の光吸収特性の波長依存性による透過光の帯色もほとんど無いため、前記一方と他方のいずれの面を表示面とするときも、明るく、帯色の無い良好な反射表示を行なうことができる。
【００９５】
また、この実施例では、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂのいずれか一方、例えば第１の液晶素子１０Ａと前記反射偏光素子１８との間に、前記一方の液晶素子１０Ａ側及び反射偏光素子１８側から入射した光を透過させ、照明光を前記反射偏光素子１８に向けて出射する面光源１９をさらに配置しているため、前記一方と他方のいずれの面を表示面とするときも、外光を利用する反射表示と、前記面光源１９からの照明光を利用する透過表示とを行なうことができる。
【００９６】
さらに、この実施例では、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの間に、偏光分離素子として、互いに直交する方向に透過軸１８ａと反射軸１８ｂとをもち、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸１８ｂに平行な振動面をもった一方の直線偏光成分を反射し、前記透過軸１８ａ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反射偏光素子１８を配置するとともに、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂをそれぞれ、液晶分子が前後の基板１１，１２間において実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向したＴＮ型液晶素子とし、これらのＴＮ型液晶素子１０Ａ，１０Ｂの前側の第１と第２の吸収偏光板１６，１７をその透過軸１６ａ，１７ａを実質的に互いに直交させて配置し、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの間の反射偏光素子１８を、その透過軸１８ａを前記第１と第２の一方、例えば第１の吸収偏光板１６の透過軸１６ａと実質的に直交させ、他方の第２の吸収偏光板１７の透過軸１７ａと実質的に平行にして配置しているため、前記一方の面を表示面とするときも、他方の面を表示面とするときも、高コントラストの表示を得ることができる。
【００９７】
なお、上記実施例の液晶表示装置は、一方の面（第１の吸収偏光板１６の前面側から観察される面）を表示面とする表示が、反射表示のときも透過表示のときもノーマリーブラック表示であり、他方の面（第２の吸収偏光板１７の前面側から観察される面）を表示面とする表示が、反射表示のときでノーマリーホワイト表示、透過表示のときでノーマリーブラック表示のものであるが、前記一方の面を表示面とする反射表示のときと透過表示のときの表示をノーマリーホワイト表示とし、前記他方の面を表示面とする表示を、反射表示のときでノーマリーブラック表示、透過表示のときでノーマリーホワイト表示としてもよく、その場合は、前記第１と第２の吸収偏光板１６，１７をそれぞれ、その透過軸１６ａ，１７ａを図１に示した方向に対して実質的に直交する方向に向けて配置すればよい。
【００９８】
また、上記第１の実施例では、第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの間に１枚の反射偏光素子１８を配置しているが、図６に示した第２の実施例のように、第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの間に、２枚の反射偏光素子１８を、それぞれの透過軸１８ａ及び反射軸１８ｂ（図１参照）を一致させて積層配置してもよく、このようにすることにより、前記反射偏光素子１８により反射された直線偏光Ｓと前記反射偏光素子１８を透過した直線偏光Ｓの偏光度を高くし、一方の面を表示面とする表示と、他方の面を表示面とする表示のコントラストをより高くすることができる。
【００９９】
さらに、上記実施例の液晶表示装置は、第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０ＢをそれぞれＴＮ型の液晶素子としたものであるが、前記液晶素子１０Ａ，１０Ｂは、ＴＮ型に限らず、液晶層の液晶分子を前後の基板間において１８０°〜２７０°（好ましくは２００°〜２５０°）のツイスト角でツイスト配向させたＳＴＮ型、液晶分子を一方向に分子長軸を揃えてホモジニアス配向させたホモジニアス配向型、ホメオトロピック配向型、横電界型、強誘電または反強誘電型、ＥＣＢ（複屈折効果）型等の液晶素子でもよく、ＴＮ型以外の液晶素子を用いる場合は、その液晶素子の前後の基板の近傍における液晶分子の配向方向と、この液晶素子の前側に配置された吸収偏光板１６，１７の透過軸１６ａ，１７ａの向きと、前記反射偏光素子１８の透過軸１８ａの向きとを、ノーマリーブラックまたはノーマリーホワイトの表示系を形成するように設定すればよい。
【０１００】
また、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂの一方と他方は、互いに異なる型の液晶素子としてもよい。
【０１０１】
図７はこの発明の第３の実施例を示す液晶表示装置のハッチングを省略した断面図である。
【０１０２】
この実施例の液晶表示装置は、ＴＮ型の第１の液晶素子（以下、ＴＮ型液晶素子と言う）１０Ａと、ＳＴＮ型の第２の液晶素子（以下、ＳＴＮ型液晶素子と言う）１０Ｂａとを備え、前記ＳＴＮ型液晶素子１０Ｂａとその前側の第２の吸収偏光板１７との間に、前記ＳＴＮ型液晶素子１０Ｂａの液晶層１５の複屈折作用による帯色を補償するための帯色補償用位相差板２３を配置したものであり、前記ＴＮ型液晶素子１０Ａの前後の基板１１，１２の近傍における液晶分子の配向方向１１ａ，１２ａと、このＴＮ型液晶素子１０Ａの前側に配置された第１の吸収偏光板１６の透過軸１６ａと、前記反射偏光素子１８の透過軸１８ａの向きの関係は、上記実施例（図１参照）のように設定され、前記ＳＴＮ型液晶素子１０Ｂａの前後の基板１１，１２の近傍における液晶分子の配向方向と、このＳＴＮ型液晶素子１０Ｂａの前側に配置された第２の吸収偏光板１７の透過軸１７ａと、前記反射偏光素子１８の透過軸１８ａの向きの関係は、これらによりノーマリーブラックまたはノーマリーホワイトの表示系を形成するように設定されている。
【０１０３】
この実施例の液晶表示装置は、第１の液晶素子１０ＡをＴＮ型表示素子とし、第２の液晶素子１０ＢａをＳＴＮ型表示素子としたものであるが、前記ＴＮ型液晶素子１０Ａの液晶分子配向方向１１ａ，１２ａ及び第１の吸収偏光板１６の透過軸１６ａの向きと、前記ＳＴＮ型液晶素子１０Ｂａの液晶分子配向方向及び第２の吸収偏光板１７の透過軸１７ａの向きと、前記反射偏光素子１８の透過軸１８ａの向きとを上記のように設定しているため、一方の面と他方の面のいずれを表示面とするときも、明るく、帯色が無く、しかもコントラストが高い良好な表示を得ることができる。
【０１０４】
また、この実施例では、前記ＳＴＮ型液晶素子１０Ｂａとその前側の第２の吸収偏光板１７との間に帯色補償用位相差板２３を配置しているため、前記ＳＴＮ型液晶素子１０Ｂａ側の面（第２の吸収偏光板１７の前面側から観察される面）を表示面とするときの、前記ＳＴＮ型液晶素子１０Ｂａの液晶層の複屈折作用による表示の帯色も補償することができる。
【０１０５】
なお、上記各実施例では、第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂまたは１０Ｂａの両方にカラーフィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１５Ｂを設けているが、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂまたは１０Ｂａの一方または両方は、カラーフィルタを備えないモノクロ表示素子としてもよく、さらに、両方の液晶素子１０Ａ，１０Ｂまたは１０Ｂａをモノクロ表示素子とし、透過表示のときに、前記液晶素子１０Ａ，１０Ｂまたは１０Ｂａに赤、緑、青の単色画像データを順次書込むとともに、面光源１９の発光素子２２から赤、緑、青の着色光を順次出射するフィールドシーケンシャル表示を行なうようにしてもよい。
【０１０６】
また、上記各実施例では、第１の液晶素子１０Ａと第２の液晶素子１０Ｂまたは１０Ｂａとの間に、偏光分離素子として、反射偏光板からなる反射偏光素子１８を用いているが、前記偏光分離素子は、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させるものであれば、前記反射偏光板に限らない。
【０１０７】
図８は他の偏光分離素子の分解側面図であり、この偏光分離素子２４は、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる反射偏光素子である。以下、この偏光分離素子２４を反射偏光素子と言う。
【０１０８】
この反射偏光素子２４は、入射光の右回りと左回りの２つの円偏光成分のうち、一方の円偏光成分を反射し、他方の円偏光成分を透過させる偏光分離フィルム（例えばコレステリック液晶フィルム）２５を挟んで、入射する直線偏光を円偏光にして前記偏光分離フィルム２５に入射させ、前記偏光分離フィルム２５から出射した円偏光を直線偏光にして出射する一対の位相差板２６，２７を積層したものである。
【０１０９】
なお、前記一対の位相差板２６，２７はそれぞれ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板であり、これらの位相差板２６，２７は、それぞれの遅相軸を実質的に互いに直交させて配置されている。
【０１１０】
この反射偏光素子２４は、前記一対のλ／４位相差板２６，２７の遅相軸に対して実質的に４５°ずれた互いに直交する２つの方向のうち、一方の方向、例えば図において上側の相差板（以下、上側位相差板と言う）２６の遅相軸に対し、上側（上側位相差板２６の外面側）から見て右回りに４５°ずれた方向（下側相差板２７の遅相軸に対し、上側から見て左回りに４５°ずれた方向）に透過軸をもち、それと直交する他方の方向に反射軸をもっており、入射光の入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸に平行な振動面をもった一方の直線偏光成分を反射し、前記透過軸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。
【０１１１】
すなわち、この反射偏光素子２４は、図８に示したように、その一方の面側、例えば図において上側から入射した光のうち、前記反射軸に平行な直線偏光Ｓを、前記上側位相差板２６により図上右回りの円偏光Ｒ１として前記偏光分離フィルム２５に入射させ、前記透過軸に平行な直線偏光Ｐを、前記上側位相差板２６により図上左回りの円偏光Ｒ２として前記偏光分離フィルム２５に入射させるとともに、他方の面側、つまり図において下側から入射した光のうち、前記反射軸に平行な直線偏光Ｓを、前記下側位相差板２７により図上左回りの円偏光Ｒ２として前記偏光分離フィルム２５に入射させ、前記透過軸に平行な直線偏光Ｐを、前記下側位相差板２７により図上右回りの円偏光Ｒ１として前記偏光分離フィルム２５に入射させる。
【０１１２】
なお、図８では便宜上、前記円偏光Ｒ１，Ｒ２の回転方向（矢印の向き）を、図において上側から見た方向に統一して示しているが、これらの円偏光Ｒ１，Ｒ２のうち、図において上側から下側に向かう円偏光Ｒ１，Ｒ２の進行方向に向かう方向から見た回転方向は図と同じ方向、図において下側から上側に向かう光の円偏光Ｒ１，Ｒ２の進行方向に向かう方向から見た回転方向は図とは逆の方向である。
【０１１３】
一方、偏光分離フィルム２５は、その一方の面側、例えば図において上側から前記上側位相差板２６により円偏光Ｒ１，Ｒ２とされて入射した光のうち、図上右回りの円偏光Ｒ１を反射し、図上左回りの円偏光Ｒ２を透過させるとともに、他方の面側、つまり図において下側から前記下側位相差板２７により円偏光Ｒ１，Ｒ２とされて入射した光のうち、図上左回りの円偏光Ｒ２を反射し、図上右回りの円偏光Ｒ１を透過させる偏光分離特性を有している。
【０１１４】
そのため、図において上側から入射した光のうち、前記上側位相差板２６により図上右回りの円偏光Ｒ１とされて前記偏光分離フィルム２５に入射した光が、この偏光分離フィルム２５により反射され、その反射光（図上左回りの円偏光）Ｒ２が前記上側位相差板２６により前記反射軸に平行な直線偏光Ｓとされて上側に出射し、前記上側位相差板２６により図上左回りの円偏光Ｒ２とされて前記偏光分離フィルム２５に入射した光が、この偏光分離フィルム２５を透過して下側位相差板２７に入射し、この下側位相差板２７により前記透過軸に平行な直線偏光Ｐとされて下側に出射する。
【０１１５】
また、図において下側から入射した光のうち、前記下側位相差板２７により図上左回りの円偏光Ｒ２とされて前記偏光分離フィルム２５に入射した光が、この偏光分離フィルム２５により反射され、その反射光（図上右回りの円偏光）Ｒ１が前記下側位相差板２７により前記反射軸に平行な直線偏光Ｓとされて下側に出射し、前記下側位相差板２７により図上右回りの円偏光Ｒ１とされて前記偏光分離フィルム２５に入射した光が、この偏光分離フィルム２５を透過して上側位相差板２６に入射し、この上側位相差板２６により前記透過軸に平行な直線偏光Ｐとされて上側に出射する。
【０１１６】
このように、前記反射偏光素子２４は、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸に平行な振動面をもった一方の偏光成分を反射し、前記透過軸に平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させるものであり、したがって、上述した各実施例の反射偏光板からなる反射偏光素子１８に代えてこの反射偏光素子２４を用いても、各実施例と同様な効果を得ることができる。
【０１１７】
さらに、上記各実施例の液晶表示装置は、第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂまたは１０Ｂａのいずれか一方（上記各実施例では第１の液晶素子）１０Ａと、前記第１と第２の液晶素子１０Ａ，１０Ｂまたは１０Ｂａの間に配置された偏光分離素子（反射偏光板からなる反射偏光素子１８または図８に示した反射偏光素子２４）との間に、前記一方の液晶素子１０Ａ側及び前記反射偏光素子１８側から入射した光を透過させ、照明光を前記反射偏光素子１８に向けて出射する面光源１９を配置し、一方の面を表示面とするときも、他方の面を表示面とするときも、外光を利用する反射表示と、前記面光源１９からの照明光を利用する透過表示との両方の表示を行なえるようにしたものであるが、前記面光源１９を省略し、一方の面を表示面とする表示と、他方の面を表示面とする表示とを、外光を利用する反射表示だけにしてもよい。
【０１１８】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、表示の観察側である前側の基板と後側基板との間に液晶層が設けられた第１と第２の液晶素子を、それぞれの後面を互いに対向させて逆向きに配置し、前記第１の液晶素子の前側と、前記第２の液晶素子の前側とにそれぞれ吸収偏光板を配置するとともに、前記第１と第２の液晶素子の間に、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる偏光分離素子を配置したものであるため、一方と他方のいずれの面を表示面とするときも、明るく、帯色の無い良好な反射表示を行なうことができる。
【０１１９】
この発明の液晶表示装置は、前記第１と第２の液晶素子のいずれか一方と、前記第１と第２の液晶素子の間に配置された偏光分離素子との間に、前記一方の液晶素子側及び前記偏光分離素子側から入射した光を透過させ、照明光を前記偏光分離素子に向けて出射する面光源をさらに配置した構成とするのが望ましく、このようにすることにより、前記一方と他方のいずれの面を表示面とするときも、外光を利用する反射表示と、前記面光源からの照明光を利用する透過表示との両方の表示を行なうことができる。
【０１２０】
また、この発明の液晶表示装置においては、前記第１と第２の液晶素子の間に配置する偏光分離素子を、互いに直交する方向に透過軸と反射軸とをもち、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸に平行な振動面をもった一方の直線偏光成分を反射し、前記透過軸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反射偏光素子とし、前記第１と第２の液晶素子を、液晶分子が前後の基板間において実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向したＴＮ型液晶素子とするとともに、前記第１と第２のＴＮ型液晶素子の前側の第１と第２の吸収偏光板を、それぞれの透過軸を実質的に互いに直交させて配置し、前記反射偏光素子を、その透過軸を前記第１と第２の一方の吸収偏光板の透過軸と実質的に直交させ、他方の吸収偏光板の透過軸と実質的に平行にして配置するのが好ましく、このようにすることにより、一方の面を表示面とするときも、他方の面を表示面とするときも、明るく、帯色が無く、しかも高コントラストの表示を得ることができる。
【０１２１】
また、この発明の液晶表示装置において、前記第１と第２の液晶素子は、その少なくとも一方を、液晶分子が前後の基板間において１８０°〜２７０°のツイスト角でツイスト配向したＳＴＮ型液晶素子としてもよく、その場合は、前記偏光分離素子を前記反射偏光素子とし、前記ＳＴＮ型液晶素子の前後の基板の近傍における液晶分子の配向方向と、前記ＳＴＮ型液晶素子の前側に配置された吸収偏光板の透過軸の向きと、前記反射偏光素子の透過軸の向きとを、ノーマリーブラックまたはノーマリーホワイトの表示系を形成するように設定することにより、一方の面を表示面とするときも、他方の面を表示面とするときも、明るく、帯色が無く、しかも高コントラストの表示を得ることができる。
【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分解斜視図。
【図２】第１の実施例の液晶表示装置のハッチングを省略した断面図。
【図３】第１の実施例の液晶表示装置の一方の面を表示面とする第１の表示を行なうときの入射光の透過経路を示す模式図。
【図４】第１の実施例の液晶表示装置の他方の面を表示面とする第２の表示を行なうときの入射光の透過経路を示す模式図。
【図５】両面に表示部を有する電子機器の一例を示す斜視図。
【図６】この発明の第２の実施例を示す液晶表示装置のハッチングを省略した断面図。
【図７】この発明の第３の実施例を示す液晶表示装置のハッチングを省略した断面図。
【図８】他の偏光分離素子の分解側面図。
【符号の説明】
１０Ａ，１０Ｂ…ＴＮ型液晶素子
１０Ｂａ…ＳＴＮ型液晶素子
１１，１２…基板
１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ…カラーフィルタ
１５…液晶層
１６，１７…吸収偏光板
１６ａ，１７ａ…透過軸
１８…反射偏光素子（偏光分離素子）
１８ａ…透過軸
１８ｂ…反射軸
１９…面光源
２０…導光板
２０ａ…照明光出射面
２２…発光素子
２３…位相差板
２４…反射偏光素子（偏光分離素子）
２５…コレステリック液晶フィルム
２６，２７…λ／４位相差板

Claims (5)

1. 表示の観察側である前側の基板と、この前側基板に対向する後側基板との間に、印加される電界に応じて透過光の偏光状態を制御する液晶層が設けられてなり、それぞれの後面を互いに対向させて逆向きに配置された第１と第２の液晶素子と、
   前記第１の液晶素子の前側に配置され、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を吸収し、他方の偏光成分を透過させる第１の吸収偏光板と、
   前記第２の液晶素子の前側に配置され、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を吸収し、他方の偏光成分を透過させる第２の吸収偏光板と、
   前記第１と第２の液晶素子の間に配置され、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる偏光分離素子と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 第１と第２の液晶素子のいずれか一方と、前記第１と第２の液晶素子の間に配置された偏光分離素子との間に、前記一方の液晶素子側及び前記偏光分離素子側から入射した光を透過させ、照明光を前記偏光分離素子に向けて出射する面光源がさらに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 第１と第２の液晶素子の間に配置された偏光分離素子は、互いに直交する方向に透過軸と反射軸とをもち、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸に平行な振動面をもった一方の直線偏光成分を反射し、前記透過軸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反射偏光素子であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 第１と第２の液晶素子はそれぞれ、液晶分子が前後の基板間において実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向したＴＮ型液晶素子であり、前記第１と第２のＴＮ型液晶素子の前側の第１と第２の吸収偏光板が、それぞれの透過軸を実質的に互いに直交させて配置され、前記第１と第２のＴＮ型液晶素子の間の反射偏光素子が、その透過軸を前記第１と第２の一方の吸収偏光板の透過軸と実質的に直交させ、他方の吸収偏光板の透過軸と実質的に平行にして配置されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 第１と第２の液晶素子の少なくとも一方は、液晶分子が前後の基板間において１８０°〜２７０°のツイスト角でツイスト配向したＳＴＮ型液晶素子であり、前記ＳＴＮ型液晶素子の前後の基板の近傍における液晶分子の配向方向と、前記ＳＴＮ型液晶素子の前側に配置された吸収偏光板の透過軸の向きと、前記第１と第２の液晶素子の間の反射偏光素子の透過軸の向きとが、ノーマリーブラックまたはノーマリーホワイトの表示系を形成するように設定されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。

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