JP2004151218A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの液晶素子を用いて両面表示し、しかも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、外光を利用する表示とにより表示する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】液晶素子１の前側に、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を吸収し、他方の偏光成分を透過させる吸収偏光板１２を配置し、前記液晶素子１の後側に、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分を透過させる偏光分離素子１３を配置するとともに、前記吸収偏光板１２の前側に、前記液晶素子１に向けて照明光を出射し、且つ前側及び後側から入射した光を透過させる面光源１７を配置した。
【選択図】 図２

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つの液晶素子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、両方の液晶素子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つの液晶素子を用いるのではコスト高となるため、１つの液晶素子を用いて両面表示することが望まれている。
【０００４】
１つの液晶素子を用いて両面表示する液晶表示装置としては、従来、液晶素子の画面領域を第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】
しかしながら、液晶素子の画面領域を第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、前記液晶素子の表示エリアが、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つの液晶素子を用いて両面表示することができ、しかも占有面積を小さくすることができるとともに、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とにより表示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、対向配置された前側基板と後側基板との間に液晶層が設けられ、前記前側基板と後側基板の対向する内面の一方に少なくとも１つの電極が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極と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複数の電極が設けられた液晶素子と、前記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、一方の偏光成分の光を吸収し、他方の偏光成分を透過させる吸収偏光板と、前記液晶素子の後側に配置され、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分を透過させる偏光分離素子と、前記吸収偏光板の前側に配置され、前記液晶素子に向けて照明光を出射し、且つ前側及び後側から入射した光を透過させる面光源とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この液晶表示装置は、前記液晶素子の前側の吸収偏光板の前側に配置された面光源からの照明光を前記吸収偏光板により直線偏光にして前記液晶素子に入射させ、その複数の画素をそれぞれ透過して前記液晶素子の後側に出射した光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を前記偏光分離素子により反射して前記面光源の前側に出射し、他方の偏光成分を前記偏光分離素子を透過させて後側に出射することにより、前側から観察される画像と後側から観察される画像とを表示する。
【００１３】
この液晶表示装置は、前記液晶素子にその前側から入射して前記複数の画素をそれぞれ透過した光のうち、前記偏光分離素子により反射された光を前側に出射し、前記偏光分離素子を透過した光を後側に出射することにより、前側から観察される画像と後側から観察される画像とを表示するため、前記前側から観察される画像と後側から観察される画像の両方を、前記液晶素子の表示エリア全体で表示することができ、したがって、前記液晶素子の表示エリアは、前側と後側の一方の表示画面に相当する大きさでよい。
【００１４】
したがって、この液晶表示装置によれば、１つの液晶素子を用いて両面表示することができるとともに、その占有面積を小さくすることができる。
【００１５】
しかも、この液晶表示装置は、前記液晶素子の前側に配置された前記吸収偏光板の前側に、前記液晶素子に向けて照明光を出射し、且つ前側及び後側から入射した光を透過させる面光源を配置しているため、前記面光源の前側から入射する外光（外部環境の光）を、前記面光源を透過させて前記吸収偏光板により直線偏光にして前記液晶素子に入射させ、この液晶素子の複数の画素をそれぞれ透過して前記液晶素子の後側に出射した光のうち、前記偏光分離素子により反射された光を前記面光源の前側に出射し、前記偏光分離素子を透過した光を後側に出射するとともに、前記偏光分離素子の後側から入射する外光を、前記偏光分離素子により偏光させて前記液晶素子に入射させ、この液晶素子の複数の画素をそれぞれ透過して前記液晶素子の前側に出射した光のうち、前記吸収偏光板を透過した光を前記面光源を透過させて前側に出射することができ、したがって、前側から観察される画像を、前記面光源からの照明光を利用する反射表示と、前記面光源の前側から入射した外光を利用する反射表示及び前記偏光分離素子の後側から入射した外光を利用する透過表示とにより表示するとともに、後側から観察される画像を、前記面光源からの照明光を利用する透過表示と、前記面光源の前側から入射した外光を利用する透過表示とにより表示することができる。
【００１６】
このように、この発明の液晶表示装置は、液晶素子の前側に、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を吸収し、他方の偏光成分を透過させる吸収偏光板を配置し、前記液晶素子の後側に、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分を透過させる偏光分離素子を配置するとともに、前記吸収偏光板の前側に、前記液晶素子に向けて照明光を出射し、且つ前側及び後側から入射した光を透過させる面光源を配置することにより、１つの液晶素子を用いて両面表示し、しかも占有面積を小さくするとともに、一方の面側（前側）から観察される画像と他方の面側（後側）から観察される画像をそれぞれ、前記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とにより表示することができるようにしたものである。
【００１７】
この発明の液晶表示装置において、前記偏光分離素子は、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が好ましい。
【００１８】
また、この液晶表示装置は、前記偏光分離素子の後側に、光散乱層をさらに配置した構成とするのが望ましい。
【００１９】
【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一部分の断面図である。
【００２０】
この実施例の液晶表示装置は、図１及び図２に示したように、１つの液晶素子１と、この液晶素子１の前側に配置された偏光板１２と、前記液晶素子１の後側に配置された偏光分離素子１３と、前記前側の偏光板１２の前側に配置された面光源１７とを備えている。
【００２１】
前記液晶素子１は、図２に示したように、対向配置された前側（図において上側）の透明基板２と後側（図において下側）の透明基板３との間に液晶層４が設けられ、前側基板２と後側基板３の対向する内面の一方に少なくとも１つの透明電極５が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極５と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Ａを形成する複数の透明電極６が設けられている。
【００２２】
なお、この液晶素子１は、アクティブマトリックス型のものであり、前側基板２の内面に設けられた電極５は一枚膜状の対向電極、後側基板３の内面に設けられた電極６は、行方向及び列方向にマトリックス状に配列形成された複数の画素電極である。
【００２３】
前記複数の画素電極６は、これらの画素電極６にそれぞれ対応させて前記後側基板３の内面に設けられた複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）７にそれぞれ接続されており、さらに前記複数のＴＦＴ７は、後側基板３の内面に設けられた図示しないゲート配線及びデータ配線に接続されている。
【００２４】
また、この液晶素子１は、前記複数の画素Ａ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８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを備えており、これらのカラーフィルタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂは、いずれか一方の基板、例えば前側基板２の内面に、各画素Ａの全域にそれぞれ対応させて形成され、前記対向電極５は、前記カラーフィルタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂの上に形成されている。
【００２５】
さらに、前記液晶素子１の前側基板２と後側基板３の内面にはそれぞれ、前記電極５，６を覆って配向膜９，１０が設けられている。
【００２６】
そして、前記前側基板２と後側基板３は、前記複数の画素Ａ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１１（図１参照）を介して接合されており、前記前側基板２と後側基板３の間の前記枠状シール材１１により囲まれた領域に液晶層４が設けられている。
【００２７】
前記液晶層４の液晶分子は、前記配向膜９，１０により前後の基板２，３の近傍における配向方向を規定され、前記基板２，３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。
【００２８】
前記液晶素子１の前側に配置された偏光板１２は、吸収偏光板であり、互いに直交する方向に吸収軸（図示せず）と透過軸１２ａを有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光のうち、前記吸収軸に平行な振動面をもった一方の偏光成分を吸収し、前記透過軸１２ａに平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させる。
【００２９】
また、前記液晶素子１の後側に配置された偏光分離素子１３は、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分を透過させる偏光分離特性をもっている。
【００３０】
この偏光分離素子１３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り、この実施例では、互いに直交する方向に透過軸１３ａと反射軸１３ｂを有し、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１３ｂ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１３ａに平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させる反射偏光板を用いている。以下、前記偏光分離素子１３を反射偏光板と言う。
【００３１】
なお、この実施例の液晶表示装置は、前側から見た表示がノーマリーホワイトモードのＴＮ型液晶表示装置であり、前記液晶素子１の液晶層４の液晶分子は、前後の基板２，３間において実質的に９０度のツイスト角でツイスト配向しており、前側の吸収偏光板１２は、その透過軸１２ａを前記液晶素子１の前側基板の近傍における液晶分子の配向方向と実質的に直交させるか或いは実質的に平行にして配置され、後側の反射偏光板１３は、その透過軸１３ａを前記吸収偏光板１２の透過軸１２ａと実質的に平行にし、反射軸１３ｂを前記吸収偏光板１２の透過軸１２ａと実質的に直交させて配置されている。
【００３２】
さらに、この実施例では、前記液晶素子１とその前側の吸収偏光板１２との間に、表示のコントラスト及び視野角を向上させるための位相差板１４を配置するとともに、前記液晶素子１と前記位相差板１４との間に光散乱層（以下、散乱層と言う）１５を配置している。
【００３３】
一方、前記吸収偏光板１２の前側に配置された面光源１７は、前記液晶素子１の複数の画素Ａが配列する表示エリアの全域に向けて照明光を出射し、且つ前側及び後側から入射した光を透過させるものである。
【００３４】
図３及び図４は前記面光源１７の平面図及び側面図、図５は前記面光源１７の導光部材と位相差板と導光板からの出射光の直線偏光成分を示す模式図である。
【００３５】
この実施例の面光源１７は、図３及び図４に示したように、導光板１８と、この導光板１８の側方に配置された導光部材２３と、前記導光板１８と導光部材２３との間に配置された位相差板２８と、前記導光部材２３の側方に配置された１つの発光素子３０とを備えている。
【００３６】
前記導光板１８は、前記液晶素子１の表示エリアの全域に対向する面積を有するアクリル系樹脂板等の透明板からなっており、その一つの端面が光が入射される入射端面１９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平坦な出射面２０を、他方の板面が前記入射端面１９から入射した光を内面反射して前記出射面２０から出射させる反射面２１を形成している。
【００３７】
この導光板１８の反射面２１は、前記導光板１８の他方の板面の全域に密に並べて互いに平行に形成され、前記導光板１８の入射端面１９から入射した光を前記出射面２０の法線に対する角度が小さくなる方向に向けて内面反射する複数のプリズム部２２からなっている。
【００３８】
前記複数のプリズム部２２は、前記導光板１８の入射端面１９と平行で、且つ前記導光板１８の全幅にわたる長さを有する断面形状が台形状の細長プリズム部であり、これらのプリズム部２２の両側面のうち、前記入射端面１９側の側面は、出射面２０に対して略垂直な急角度面に形成され、他方の側面は、前記反射面２１の外面側に向かって入射端面１９の方向に前記出射面２０に対し３０〜６０度（好ましくは略４５度）の角度で傾いた傾斜面に形成されており、これらの側面（急角度面と傾斜面）の間の頂面部は、出射面２０と平行な平坦面に形成されている。
【００３９】
なお、図３及び図４では前記複数のプリズム部２２を大きく誇張して示しているが、これらのプリズム部２２は、前記液晶素子１の画素ピッチよりも小さいピッチで形成されている。
【００４０】
すなわち、前記導光板１８は、その入射端面１９から入射した光を導いて出射面２０から出射するものであり、この導光板１８に前記入射端面１９から入射した光は、図３に矢線で示したように、導光板１８内を直進するか、あるいは前記出射面２０で外気（空気）との界面での全反射により内面反射されて前記反射面２１の複数の細長プリズム部２２のいずれかの傾斜面に入射し、その傾斜面で外気との界面での全反射により出射面２０の法線に対する角度が小さくなる方向に向けて内面反射され、前記出射面２０から出射する。
【００４１】
一方、前記導光板１８の側方に配置された導光部材２３は、前記導光板１８の入射端面１９に対応する長さを有する角棒状の細長透明材（例えばアクリル系樹脂材）からなっており、その一つの側面が光を出射する細長出射面２５を形成し、前記細長透明材の前記細長出射面２５と交差する２つの端面の一方が光が入射される入射端面２４を、前記細長出射面２５と対峙する他の側面が前記入射端面２４から入射した光を内面反射して前記細長出射面２５から出射させる反射面２６を形成している。
【００４２】
この導光部材２３の他側面の反射面２６は、前記他側面の全域に密に並べて互いに平行に形成され、前記導光部材２３の入射端面２４から入射した光を前記導光部材２３の一側面の細長出射面２５の法線に対する角度が小さくなる方向に向けて内面反射する複数のプリズム部２７からなっている。
【００４３】
前記複数のプリズム部２７は、前記導光部材２３の入射端面２４と平行で、且つ前記導光部材２３の他側面の全幅にわたる長さを有する断面形状が三角形状の細長プリズム部であり、これらのプリズム部２７の両側面のうち、前記入射端面２４側の側面は、前記細長出射面２５に対して略垂直な急角度面に形成され、他方の側面は、前記反射面２６の外面側に向かって入射端面２４の方向に前記細長出射面２５に対し３０〜６０度（好ましくは略４５度）の角度で傾いた傾斜面に形成されている。
【００４４】
なお、図３では前記複数のプリズム部２７を大きく誇張して示しているが、これらのプリズム部２７は、前記導光板１８の反射面２１の細長プリズム部２２のピッチと同程度のピッチで形成されている。
【００４５】
すなわち、前記導光部材２３は、その入射端面２４から入射した光を導いて一側面の細長出射面２５から出射するものであり、この導光部材２３に前記入射端面２４から入射した光は、図４に矢線で示したように、導光部材２３内を直進するか、あるいは前記細長出射面２５で外気との界面での全反射により内面反射されて前記反射面２６の複数の細長プリズム部２７のいずれかの傾斜面に入射し、その傾斜面で外気との界面での全反射により前記細長出射面２５の法線に対する角度が小さくなる方向に向けて内面反射され、前記細長出射面２５の全域から均一な強度分布で出射する。
【００４６】
そして、この導光部材２３は、その細長出射面２５を前記導光板１８の入射端面１９に対向させるとともに、前記導光部材２３の細長出射面２５と前記導光板１８の入射端面１９とを互いに平行にして配置されている。
【００４７】
なお、この実施例では、前記導光部材２３の反射面２６の後側に、前記反射面２６を透過して導光部材２３の後側に漏れた光を前記導光部材２３に戻すためのリフレクタ２９を配置している。
【００４８】
また、前記導光板１８と導光部材２３との間に配置された位相差板２８は、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与えるλ／２位相差板であり、前記導光部材２３の細長出射面２５から出射した光の直線偏光成分の偏光面を、実質的に９０度回転させて前記導光板１８の入射端面１９に入射させる。
【００４９】
このλ／２位相差板２８は、前記導光板１８の入射端面１９及び前記導光部材２３の細長出射面２５の全域に対応する細長形状を有しており、前記導光板１８の入射端面１９と前記導光部材２３の細長出射面２５との間に、一方の面を前記導光板１８の入射端面１９に透明な粘着剤により貼付けられ、他方の面を前記導光部材２３の細長出射面２５に透明な粘着剤により貼付けられて配置されている。
【００５０】
また、前記導光部材２３の入射端面２４に対向させて配置された発光素子３０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等からなる白色光を出射する固体発光素子であり、例えば、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを透明樹脂によりモールドし、これらのＬＥＤが発する赤、緑、青の光を混色させた白色光を出射するものである。
【００５１】
この面光源１７は、前記固体発光素子３０からの出射光を前記導光部材２３にその入射端面２４から入射させ、その光を前記導光部材２３の細長出射面２５とは反対側の反射面２６により内面反射して前記導光部材２３の細長出射面２５の全域から均一な強度分布で前記導光板１８の入射端面１９に向けて出射させることにより、前記導光板１８にその入射端面１９の全域から均一な強度分布の光を入射させ、その光を前記導光板１８の反射面２１により内面反射して前記導光板１８の出射面２０の全域から出射させるようにしたものであり、この面光源１７によれば、少ない発光素子数で、前記導光板１８の出射面２０の全域から均一な強度分布の光を出射することができる。
【００５２】
しかも、この面光源１７は、前記導光部材２３の細長出射面２５から出射した光を、前記導光板１８の入射端面１９と前記導光部材２３の細長出射面２５との間に配置されたλ／２位相差板２８により、その光の直線偏光成分の偏光面を実質的に９０度回転させて前記導光板１８の入射端面１９に入射させるようにしているため、前記導光部材２３にその入射端面２４から入射してこの導光部材２３の他側面の反射面２６により内面反射され、前記導光部材２３の細長出射面２５から出射して前記導光板１８にその入射端面１９から入射した光のうちの高強度の直線偏光成分を、前記導光板１８の反射面２１により高い反射強度で内面反射させ、この導光板１８の出射面２０から充分な強度の光を出射させることができる。
【００５３】
すなわち、前記導光板１８は、上述したように、その入射端面１９から入射し、導光板１８内を直進するか、あるいは出射面２０により内面反射されて反射面２１に入射した光を、この反射面２１により内面反射して出射面２０から出射させるが、前記反射面２１による反射強度は、その光に含まれる直線偏光成分によって異なるため、前記反射面２６への入射光線とその反射光線とを含む面に垂直な方向に振動する直線偏光成分（以下、Ｓ波と言う）が、前記面内で振動する直線偏光成分（以下、Ｐ波と言う）よりも高い強度で内面反射される。
【００５４】
また、前記導光部材２３は、上述したように、その入射端面２４から入射し、導光部材２３内を直進するか、あるいは一側面の細長出射面２５により内面反射されて他側面の反射面２６に入射した光を、この反射面２６により内面反射して前記細長出射面２５から出射させるが、前記反射面２６による反射強度もその光に含まれる直線偏光成分によって異なり、前記反射面２６への入射光線とその反射光線とを含む面に垂直な方向に振動する直線偏光成分のＳ波が、前記面内で振動する直線偏光成分のＰ波よりも高い強度で内面反射される。
【００５５】
そのため、前記導光部材２３の細長出射面２５から出射する光は、前記Ｐ波の偏光成分よりもＳ波の偏光成分の強度が高い。
【００５６】
そして、前記導光板１８の反射面２１と前記導光部材２３の反射面２６とは互いに９０度で交差する位置に配置されているため、前記導光部材２３の細長出射面２５から出射した光をそのまま前記導光板１８に入射させた場合は、その光のうち、前記導光部材２３の反射面２６で反射した反射強度の低いＰ波が、前記導光板１８の反射面２１に対して反射強度が高いＳ波として入射し、前記導光部材２３の反射面２６で反射した反射強度の高いＳ波が、前記導光板１８の反射面２１に対して反射強度が低いＰ波として入射するため、前記導光板１８の出射面２０から出射する光の強度が低い。
【００５７】
それに対し、前記面光源１７では、前記導光板１８の入射端面１９と前記導光部材２３の細長出射面２５との間にλ／２位相差板２８を配置しているため、図５に示したように、前記導光部材２３の細長出射面２５から出射したＳ波Ｓ１及びＰ波Ｐ１が前記λ／２位相差板２８により偏光面を９０度回転されて前記導光板１８にその入射端面１９から入射する。
【００５８】
そのため、前記導光部材２３の細長出射面２５から出射した光のうち、強度の高いＳ波Ｓ１が、前記導光板１８の反射面２１に、この反射面２１による反射強度が高いＳ波Ｓ２となって入射し、強度の低いＰ波は、前記導光板１８の反射面２１に、この反射面２１による反射強度が低いＰ波となって入射する。
【００５９】
したがって、この面光源１７によれば、前記導光部材２３の細長出射面２５から出射した光の強度の高い偏光成分の光を、前記導光板１８の反射面２１により、高い反射強度で内面反射させることができ、そのために、前記導光板１８の出射面２０から充分な強度の光を出射させることができる。
【００６０】
このように、前記面光源１７は、透明板の一端面が光が入射される入射端面１９を形成し、前記透明板の２つの板面の一方が前記透明板内を導かれた光を出射する出射面２０を、他方の板面が前記入射端面１９から入射した光を内面反射して前記出射面２０から出射させる反射面２１を形成する導光板と、細長透明材の一側面が光を出射する細長出射面２５を形成し、前記細長透明材の前記細長出射面２５と交差する２つの端面の一方が光が入射される入射端面２４を、前記細長出射面２５と対峙する他側面が前記入射端面２４から入射した光を内面反射して前記細長出射面２５から出射させる反射面２６を形成してなり、前記細長出射面２５を前記導光板１８の入射端面１９に対向させて配置された導光部材２３と、前記導光板１８の入射端面１９と前記導光部材２３の細長出射面２５との間に配置され、前記導光部材２３の細長出射面２５から出射した光の直線偏光成分の偏光面を実質的に９０度回転させて前記導光板１８の入射端面１９に入射させる位相差板２８と、前記導光部材２３の入射端面２４に対向させて配置された固体発光素子３０とを備えたものであるため、少ない発光素子数で、導光板１８の出射面２０の全域から均一な強度分布でしかも充分な強度の光を出射することができる。
【００６１】
この実施例の面光源１７は、発光素子として、ＬＥＤ等からなる１つの固体発光素子３０を備えたものであるため、コストを低減するとともに、消費電極も少なくすることができる。
【００６２】
また、前記固体発光素子３０は、その駆動電圧を制御することにより発光強度を変化させることができるため、前記導光板１８の出射面２０から出射する光の強度を任意に調整することができる。
【００６３】
しかも、前記面光源１７は、前記導光部材２３の他側面の反射面２６を、前記導光部材２３の入射端面２４から入射した光を前記導光部材２３の細長出射面２５の法線に対する角度が小さくなる方向に向けて内面反射する複数のプリズム部２７により形成しているため、この導光部材２３の細長出射面２５から出射した光を、前記導光板１８にその入射端面１９に垂直な方向の付近から入射させ、その光を前記導光板１８の全域に均等に行き渡らせて、前記導光板１８の出射面２０の全域から、より強度分布が均一な光を出射することができる。
【００６４】
さらに、前記面光源１７は、前記導光板１８の後面の反射面２１を、前記導光板１８の入射端面１９から入射した光を前記導光板１８の出射面２０の法線に対する角度が小さくなる方向に向けて内面反射する複数のプリズム部２２により形成しているため、前記導光板１８の出射面２０から、正面輝度（導光板１８の出射面２０の法線付近の方向に出射する光の輝度）の高い光を出射することができる。
【００６５】
前記面光源１７は、その導光板１８の出射面２０を前記液晶素子１の前側に配置された吸収偏光板１２の前面に対向させるとともに、前記導光板１８の出射面２０から出射する光のうち、強度の高いＳ波Ｓ２の偏光面に平行な方向、つまり導光板１８の反射面２１の複数の細長プリズム部２２の長さ方向を、前記吸収偏光板１２の透過軸１２ａと実質的に平行にして配置されている。
【００６６】
この液晶表示装置は、液晶素子１の前側の吸収偏光板１２の前側に配置された面光源１７からの照明光を前記吸収偏光板１２により直線偏光にして前記液晶素子１に入射させ、その複数の画素Ａをそれぞれ透過して前記液晶素子１の後側に出射した光の互いに異なる２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を前記反射偏光板１３により反射して前記面光源１７の前側に出射し、他方の偏光成分を前記反射偏光板１３を透過させて後側に出射することにより、前側から観察される画像と後側から観察される画像とを表示する。
【００６７】
すなわち、前記面光源１７の導光板１８の出射面２０から出射した光は、図２に矢線で示したように、前記吸収偏光板１２によりその透過軸１２ａに平行な直線偏光とされ、前記位相差板１４を透過し、さらに散乱層１５により散乱されて液晶素子１にその前側から入射する。
【００６８】
なお、前記面光源１７の導光板１８の出射面２０から出射する光は、前記導光板１８の反射面２１の複数の細長プリズム部２２の長さ方向に平行な偏光面をもったＳ波Ｓ２の偏光強度が高く、それと直交するＰ波Ｐ２の偏光強度が弱い光であるが、この液晶表示装置では、前記面光源１７を、前記導光板１８の出射面２０から出射する光のうち、強度の高いＳ波Ｓ２の偏光面に平行な方向を前記液晶素子１の前側の吸収偏光板１２の透過軸１２ａと実質的に平行にして配置しているため、前記面光源１７の導光板１８の出射面２０から出射した光の強度の高いＳ波Ｓ２を、前記吸収偏光板１２を透過させて液晶素子１に入射させることができる。
【００６９】
前記液晶素子１にその前側から入射した光は、この液晶素子１の各画素Ａにそれぞれ対応するカラーフィルタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにより着色されて液晶層４に入射し、この液晶層４を透過する間に各画素Ａの電極５，６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複屈折作用を受けて液晶素子１の後側に出射する。
【００７０】
前記液晶素子１の後側に出射した光は、前記液晶素子１の後側に配置された反射偏光板１３に入射し、その光のうち、前記反射偏光板１３の反射軸１３ｂに平行な振動面をもった直線偏光成分がこの反射偏光板１３により反射され、前記反射偏光板１３の透過軸１３ａに平行な振動面をもった直線偏光成分がこの反射偏光板１３を透過する。
【００７１】
この実施例の液晶表示装置は、前側から見た表示がノーマリーホワイトモードのＴＮ型液晶表示装置であり、上述したように、前記反射偏光板１３の透過軸１３ａが前記吸収偏光板１２の透過軸１２ａと実質的に平行、反射軸１３ｂが前記吸収偏光板１２の透過軸１２ａと実質的に直交しているため、前記液晶素子１の複数の画素Ａのうち、電極５，６間に電界が印加されない無電界画素（液晶分子が初期の配向状態にある画素）を液晶層４により偏光面を実質的に９０度旋光されて透過した光が前記反射偏光板１３により反射され、前記電極５，６間に液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向する電界が印加された電界印加画素を偏光状態を変えずに透過した光が前記反射偏光板１３を透過する。
【００７２】
そして、反射偏光板１３により反射された光は、前記液晶素子１を再び透過して前記散乱層１５により散乱され、前記位相差板１４と吸収偏光板１２と前記面光源１７の導光板１８とを透過してその前側に出射し、また、前記反射偏光板１３を透過した光は、この反射偏光板１３の後側に出射する。
【００７３】
そのため、前記面光源１７の前側から、前記液晶素子１の無電界画素に対応する部分が明表示（赤、緑、青の着色表示）になり、電界印加画素に対応する部分が黒の暗表示になった画像が観察され、反射偏光板１３の後側から、前記液晶素子１の無電界画素に対応する部分が暗表示になり、電界印加画素に対応する部分が明表示になった画像が観察される。
【００７４】
この液晶表示装置は、前記液晶素子１にその前側から入射して前記複数の画素Ａをそれぞれ透過した光のうち、前記反射偏光板１３により反射された光を前側に出射し、前記反射偏光板１３を透過した光を後側に出射することにより、前側から観察される画像と後側から観察される画像とを表示するため、前記前側から観察される画像と後側から観察される画像の両方を、前記液晶素子１の表示エリア全体で表示することができ、したがって、前記液晶素子１の表示エリアは、前側と後側の一方の表示画面に相当する大きさでよい。
【００７５】
したがって、この液晶表示装置によれば、１つの液晶素子１を用いて両面表示することができるとともに、その占有面積を小さくすることができる。
【００７６】
また、この液晶表示装置は、上述したように導光板１８の出射面２０の全域から均一な強度分布でしかも充分な強度の光を出射する面光源１７を、その導光板１８の出射面２０から出射する光のうち、強度の高いＳ波Ｓ２の振動面に平行な方向を前記吸収偏光板１２の透過軸１２ａと実質的に平行にして配置しているため、前記面光源１７の導光板１８の出射面２０から出射した光の強度の高いＳ波Ｓ２を、前記吸収偏光板１２を透過させて液晶素子１に入射させ、前側から観察される画像と後側から観察される画像の両方を、明るく、しかも輝度むらの無い高品質の画像とすることができる。
【００７７】
しかも、この液晶表示装置は、前記液晶素子１の前側に配置された吸収偏光板１２の前側に、前記液晶素子１の表示エリアの全域に向けて照明光を出射し、且つ前側及び後側から入射した光を透過させる面光源１７を配置しているため、図２に破矢線で示したように、前記面光源１７の前側から入射する外光（外部環境の光）を、前記面光源１７を透過させて前記吸収偏光板１２により直線偏光にして前記液晶素子１に入射させ、この液晶素子１の複数の画素Ａをそれぞれ透過して前記液晶素子１の後側に出射した光のうち、前記反射偏光板１３により反射された光を前記面光源１７の前側に出射し、前記反射偏光板１３を透過した光を後側に出射するとともに、前記反射偏光板１３の後側から入射する外光を、前記反射偏光板１３により偏光させて、つまり前記反射偏光板１３の透過軸１３ａに平行な直線偏光にして前記液晶素子１に入射させ、この液晶素子１の複数の画素Ａをそれぞれ透過して前記液晶素子１の前側に出射した光のうち、前記吸収偏光板１２を透過した光を前記面光源１７を透過させて前側に出射することができる。
【００７８】
したがって、この液晶表示装置によれば、前側から観察される画像を、前記面光源１７からの照明光を利用する反射表示と、前記面光源１７の前側から入射した外光を利用する反射表示及び前記反射偏光板１３の後側から入射した外光を利用する透過表示とにより表示するとともに、後側から観察される画像を、前記面光源１７からの照明光を利用する透過表示と、前記面光源１７の前側から入射した外光を利用する透過表示とにより表示することができる。
【００７９】
また、この液晶表示装置によれば、前記反射偏光板１３の後側から入射した外光のうち、反射偏光板１３の反射軸１３ｂに平行な振動面をもった偏光成分が図２に破矢線で示したように後側に反射され、その反射光により後側の画面全体の背景が鏡面のように見えるため、その鏡面背景中に、前側から入射し、前記反射偏光板１３を透過した光により後側から観察される画像を表示することができる。
【００８０】
なお、前記外光を利用する表示の場合、前側から観察される画像は、前記前側と後側の両方から外光が入射する環境下では、前側から入射した外光の反射と、後側から入射した外光の透過との両方により表示され、後側からは外光が入射しない環境下では、前側から入射した外光の反射により表示される。
【００８１】
また、前記外光を利用する表示の場合、入射する外光の強度が不足して充分な明るさの表示が得られないときは、前記面光源１７を補助光源として利用し、この面光源１７から外光の強度の不足を補う強度の照明光を出射させることにより、充分な明るさの表示を得ることができる。
【００８２】
このように、前記液晶表示装置は、液晶素子１の前側に、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を吸収し、他方の偏光成分を透過させる吸収偏光板１２を配置し、前記液晶素子１の後側に、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分を透過させる偏光分離素子１３を配置するとともに、前記吸収偏光板１２の前側に、前記液晶素子１の表示エリアの全域に向けて照明光を出射し、且つ前側及び後側から入射した光を透過させる面光源１７を配置したものであるため、１つの液晶素子１を用いて両面表示し、しかも占有面積を小さくするとともに、一方の面側（前側）から観察される画像と他方の面側（後側）から観察される画像をそれぞれ、前記面光源１７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とにより表示することができる。
【００８３】
しかも、この実施例では、前記偏光分離素子１３を、互いに直交する方向に透過軸１３ａと反射軸１３ｂを有し、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１３ｂ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１３ａに平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させる反射偏光板としているため、前記液晶素子１にその前側から入射して複数の画素Ａを透過した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を前記反射偏光板１３により反射して前側に出射し、他方の偏光成分を前記反射偏光板１３を透過させて後側に出射することができる。
【００８４】
さらに、前記液晶表示装置は、前記液晶素子１とその前側の吸収偏光板１２との間に表示のコントラスト及び視野角を向上させるための位相差板１４と散乱層１５とを配置しているため、前側と後側とにそれぞれ前記散乱層１５により散乱されて輝度分布が均一になった光を出射させることができ、したがって、前側から観察される画像と後側から観察される画像の両方を、コントラスト及び視野角が充分で、しかも輝度むらの無い高品質の画像とすることができる。
【００８５】
なお、上記実施例では、液晶素子１と位相差板１４との間に散乱層１５を配置しているが、前記散乱層１５は、前記吸収偏光板１２と位相差板１４との間に配置してもよい。
【００８６】
図６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、この実施例の液晶表示装置は、液晶素子１の後側に配置された反射偏光板１３の後側に、光散乱層（以下、散乱層と言う）１６を配置したものであり、他の構成は上述した第１の実施例の液晶表示装置と同じである。
【００８７】
すなわち、この液晶表示装置は、液晶素子１の後側から入射した外光を前記散乱層１６により散乱させて前記反射偏光板１３に入射させるとともに、前記反射偏光板１３により反射されて後側に戻る光（反射偏光板１３の反射軸１３ｂに平行な振動面をもった偏光成分）と、前記液晶素子１の前側から入射して後側に出射する光とを、前記散乱層１６によりさらに散乱させるようにしたものである。
【００８８】
この液晶表示装置によれば、後側から入射し、前記反射偏光板１３により反射された反射光による後側の画面の背景を、上述した第１の実施例における鏡面背景から前記反射光の散乱により白色の背景にすることができるとともに、前記反射光の散乱により後側から観察される画像の暗表示レベルの浮き上がりを抑制し、後側から観察される画像のコントラストを良くすることができる。
【００８９】
なお、上記第１及び第２の実施例では、液晶素子１の後側に、偏光分離素子として、反射偏光板１３を設けているが、前記液晶素子１の後側に配置する偏光分離素子は、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偏光分離特性を有するものであれば、例えば、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円偏光分離板（例えばコレステリック液晶フィルム）を挟んで、入射する直線偏光を円偏光にして前記円偏光分離板に入射させ、前記円偏光分離板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（λ／４板）を積層してなり、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もよい。
【００９０】
また、上記実施例の液晶表示装置はＴＮ型のものであるが、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の液晶表示装置や、強誘電性または反強誘電性液晶素子を用いた液晶表示装置でもよく、さらに液晶素子１は、アクティブマトリックス型に限らず、単純マトリックス型のものでもよい。
【００９１】
また、上記実施例の液晶表示装置の面光源１７は、導光部材２３の他側面の反射面２６を、前記導光部材２３の入射端面２４から入射した光を前記導光部材２３の一側面の細長出射面２５の法線に対する角度が小さくなる方向に向けて内面反射する複数のプリズム部２７により形成したものであるが、前記導光部材２３の他側面の反射面は、例えば、導光部材２３の入射端面２４側から他端側に向かって前記細長出射面２５に近くなる方向に傾いた連続した傾斜面としてもよい。
【００９２】
また、上記実施例の面光源１７は、前記導光板１８の反射面２１を、前記導光板１８の入射端面１９から入射した光を前記導光板１８の出射面２０の法線に対する角度が小さくなる方向に向けて内面反射する複数のプリズム部２２により形成したものであるが、前記導光板１８の反射面２１は、例えば、導光板１８の入射端面１９側から他端側に向かって出射面２０に近くなる方向に傾いた連続した傾斜面としてもよい。
【００９３】
さらに、上記実施例の面光源１７は、前記導光部材２３の入射端面２４に対向させて１つの固体発光素子３０を配置したものであるが、前記導光部材２３の入射端面２４の面積が前記固体発光素子３０よりも大きい場合は、前記導光部材２３の入射端面２４に対向させて複数の固体発光素子３０を配置してもよい。
【００９４】
また、上記実施例の面光源１７は、導光板１８の一端面を入射端面１９に形成し、その入射端面１９に対向させて一端面が入射端面２４に形成された導光部材２３を配置するとともに、この導光部材２３の入射端面２４に対向させて固体発光素子３０を配置したものであるが、前記導光部材２３の両端面をそれぞれ入射端面２４に形成し、その両方の入射端面２４にそれぞれ対向させて固体発光素子３０を配置してもよく、また、前記導光板１８の両端面をそれぞれ入射端面１９に形成し、その両方の入射端面１９にそれぞれ対向させてλ／２位相差板２８と導光部材２３とを配置するとともに、これらの導光部材２３の入射端面２４にそれぞれ対向させて固体発光素子３０を配置してもよい。
【００９５】
さらに、前記液晶素子１の前側に配置する面光源は、前記液晶素子１に向けて照明光を出射し、且つ前側及び後側から入射した光を透過させるものであれば、例えば前記導光部材２３を省略し、前記導光板１８の入射端面１９に対向させて直管状の冷陰極管等からなる発光素子を配置したものでもよい。
【００９６】
前記液晶表示装置は、両面表示型の携帯機器に使用される。なお、前記液晶表示装置は、上述したように、後側から入射し、前記反射偏光板１３により反射された反射光により、後側の画面の背景が、第１の実施例のような鏡面または第２の実施例のような白色背景になり、その背景中に、前側から入射し、前記反射偏光板１３を透過した光により後側から観察される画像が表示されるため、表示画像のコントラストは、前側から観察される画像の方が高い。
【００９７】
したがって、前記液晶表示装置は、その前面、つまり面光源１７の導光板１８の前面をメイン表示面とし、後面、つまり液晶素子１の後側に配置された偏光分離素子（上記実施例では反射偏光板）１３の後面をサブ表示面として使用するのが好ましい。
【００９８】
図７〜図１０はそれぞれ前記液晶表示装置を実装した両面表示型携帯機器の斜視図である。
【００９９】
図７に示した携帯機器は、折りたたみ型携帯電話機４０であり、上面にキーボード４２を有する本体部４１と、互いに逆向きの２つの外面にそれぞれ表示部４４ａ，４４ｂを有し、前記本体部４１に対して回動開閉される蓋部４３とからなっている。
【０１００】
この携帯電話機４０は、図７（ａ）のように蓋部４３が開かれた状態で、前記蓋部４３の内面（蓋部４３を開いたときに電話機の使用者に向く面）のメイン表示部４４ａに、送信先データや送受信メール等のメイン情報を表示し、図７（ｂ）のように蓋部４３が閉じられた状態で、前記蓋部４３の外面のサブ表示部４４ｂに、時計や発信元データ等のサブ情報を表示するものであり、両面の表示部４４ａ，４４ｂは、前記蓋部４３の内面と外面とにそれぞれ表示窓４５ａ，４５ｂを設け、前記蓋部４３の内部に、上記液晶表示装置を、その前面（メイン表示面）を蓋部内面の表示窓４５ａに対向させ、後面（サブ表示面）を蓋部外面の表示窓４５ｂに対向させて実装することにより構成されている。
【０１０１】
なお、この携帯電話機４０は、前記液晶表示装置の液晶素子１を、前記蓋部４３が開かれたときと、閉じられたときとで、左右を反転させた画像を表示するように駆動する表示駆動手段を備えており、したがって、前記蓋部４３の内面のメイン表示部４４ａと外面のサブ表示部４４ｂとにそれぞれ、左右反転の無い正しい画像を表示することができる。
【０１０２】
図８に示した携帯機器は、薄型デジタルカメラ５０であり、撮像レンズ５２及びファインダ５３等が設けられたカメラ本体５１の互いに逆向きの２つの外面、つまり、図８（ａ）に示した後面（撮像者側の面）と、図８（ｂ）に示した前面（被写体側の面）の互いに背中合わせ対応する箇所にそれぞれ表示部４４ａ，４４ｂを有している。
【０１０３】
このデジタルカメラ５０は、撮像中の画像や撮像済みの記憶画像を、後面のメイン表示部５４ａと前面のサブ表示部５４ｂとに表示するものであり、両面の表示部５４ａ，５４ｂは、前記カメラ本体５１の後面と前面とにそれぞれ表示窓５５ａ，５５ｂを設け、前記カメラ本体５１の内部に、上記液晶表示装置を、その前面（メイン表示面）を前記カメラ本体５１の後面の表示窓５５ａに対向させ、後面（サブ表示面）を前記カメラ本体５１の前面の表示窓５５ｂに対向させて実装することにより構成されている。
【０１０４】
なお、このデジタルカメラ５０は、撮像中の画像や撮像済みの記憶画像を、メイン表示部５４ａとサブ表示部５４ｂのいずれか一方を選択して表示することも、また、前記メイン表示部５４ａとサブ表示部５４ｂの両方に同時に表示することもできるものであり、前記メイン表示部５４ａとサブ表示部５４ｂのいずれか一方を選択して表示する場合は、前記液晶表示装置の液晶素子１を、メイン表示部５４ａに表示するときとサブ表示部５４ｂに表示するときとで左右を反転させた画像を表示するように駆動することにより、いずれの表示部５４ａ，５４ｂにも左右反転の無い正しい画像を表示し、また、メイン表示部５４ａとサブ表示部５４ｂの両方に同時に表示するときは、両方の５４ａ，５４ｂの一方、例えばサブ表示部５４ｂに、メイン表示部５４ａの表示画像が左右反転した画像を表示することができる。
【０１０５】
図９に示した携帯機器は、ノート型パソコン６０であり、上面にキーボード６２を有する本体部６１と、互いに逆向きの２つの外面にそれぞれ表示部６４ａ，６４ｂを有し、前記本体部６１に対して回動開閉される蓋部６３とからなっている。
【０１０６】
このノート型パソコン６０は、図９（ａ）のように蓋部６３が開かれた状態で、前記蓋部６３の内面（蓋部６３を開いたときにパソコンの使用者に向く面）のメイン表示部６４ａにメイン情報を表示し、図９（ｂ）のように蓋部６３が閉じられた状態で、前記蓋部６３の外面のサブ表示部６４ｂにサブ情報を表示するものであり、両面の表示部６４ａ，６４ｂは、前記蓋部６３の内面と外面とにそれぞれ表示窓６５ａ，６５ｂを設け、前記蓋部６３の内部に、上記液晶表示装置を、その前面（メイン表示面）を蓋部内面の表示窓６５ａに対向させ、後面（サブ表示面）を蓋部外面の表示窓６５ｂに対向させて実装することにより構成されている。
【０１０７】
このノート型パソコン６０は、蓋部６３を閉じた状態でも、その外面のサブ表示部６４ｂの一部に時計やイラストを部分的に表示したり、前記サブ表示部６４ｂの全体にテレビジョン画像を表示したりすることができるようにしたものであり、前記液晶表示装置の液晶素子１を、前記蓋部６３が開かれたときと閉じられたときとで左右を反転させた画像を表示するように駆動することにより、前記蓋部６３の内面のメイン表示部６４ａと外面のサブ表示部６４ｂとにそれぞれ、左右反転の無い正しい画像を表示することができる。
【０１０８】
なお、このノート型パソコン６０は、前記蓋部６３の外面のサブ表示部６４ｂに、前記液晶表示装置の後面に重ねて透明なタッチ入力パネルを配置した構成としてもよく、このようにすることにより、蓋部６３を閉じた状態でも、前記タッチ入力パネルから入力し、前記サブ表示部６４ｂに情報を表示させて使用することができる。
【０１０９】
図１０に示した携帯機器は、ビデオカメラ７０であり、撮像レンズ７２及びファインダ７３等が設けられ、一側面にモニタ格納部７４が形成されたカメラ本体７１と、互いに逆向きの２つの外面にそれぞれ表示部７６ａ，７６ｂを有し、前記カメラ本体７１のモニタ格納部７４から引き起して使用されるモニタ部７５とからなっている。
【０１１０】
このビデオカメラ７０は、撮像中の画像や撮像済みの記憶画像を、図１０（ｂ）に示したモニタ部後面のメイン表示部７６ａと、図１０（ａ）に示したモニタ部前面のサブ表示部７６ｂとに表示するものであり、前記モニタ部７５の両面の表示部７６ａ，７６ｂは、前記モニタ部７５の後面と前面とにそれぞれ表示窓７７ａ，７７ｂを設け、前記モニタ部７５の内部に、上記液晶表示装置を、その前面（メイン表示面）を前記モニタ部７５の後面の表示窓７７ａに対向させ、後面（サブ表示面）を前記モニタ部７５の前面の表示窓７７ｂに対向させて実装することにより構成されている。
【０１１１】
このビデオカメラ７０は、撮像中の画像や撮像済みの記憶画像を、前記モニタ部７５の両面のメイン表示部７６ａとサブ表示部７６ｂのいずれか一方を選択して表示することも、また、前記メイン表示部７６ａとサブ表示部７６ｂの両方に同時に表示することもできるものであり、前記メイン表示部７６ａとサブ表示部７６ｂのいずれか一方を選択して表示する場合は、前記液晶表示装置の液晶素子１を、メイン表示部７６ａに表示するときとサブ表示部７６ｂに表示するときとで左右を反転させた画像を表示するように駆動することにより、いずれの表示部７６ａ，７６ｂにも左右反転の無い正しい画像を表示し、また、メイン表示部７６ａとサブ表示部７６ｂの両方に同時に表示するときは、両方の７６ａ，７６ｂの一方、例えばサブ表示部７６ｂに、メイン表示部７６ａの表示画像が左右反転した画像を表示することができる。
【０１１２】
上記図７〜図１０に示した各携帯機器４０，５０，６０，７０は、その内部に実装された前記液晶表示装置が１つの液晶素子１を用いて両面表示するものであるため、機器内の液晶表示装置の占有面積及び体積が前記液晶素子１の略１個分で足り、したがって、機器の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つの液晶素子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、この携帯機器４０，５０，６０，７０は、前記液晶表示装置が前側と後側から観察される画像をそれぞれ面光源１７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ため、前記両面の表示の両方を、前記液晶表示装置の面光源１７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る。
【０１１４】
なお、この発明の液晶表示装置は、上述した携帯電話機４０、デジタルカメラ５０、ノート型パソコン６０及びビデオカメラ７０に限らず、他の両面表示型携帯機器にも使用できるものであり、その場合も、互いに逆向きの２つの機器外面にそれぞれ表示窓を設け、内部に、前記液晶表示装置を、その前面を前記２つの機器外面の一方の表示窓に対向させ、後面を他方の表示窓に対向させて実装すればよい。
【０１１５】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、液晶素子の前側に、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を吸収し、他方の偏光成分を透過させる吸収偏光板を配置し、前記液晶素子の後側に、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分を透過させる偏光分離素子を配置するとともに、前記吸収偏光板の前側に、前記液晶素子に向けて照明光を出射し、且つ前側及び後側から入射した光を透過させる面光源を配置したものであるため、１つの液晶素子を用いて両面表示し、しかも占有面積を小さくするとともに、一方の面側（前側）から観察される画像と他方の面側（後側）から観察される画像をそれぞれ、前記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とにより表示することができる。
【０１１６】
この発明の液晶表示装置において、前記偏光分離素子は、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が好ましく、このようにすることにより、前記液晶素子にその前側から入射して複数の画素を透過した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を前記反射偏光素子により反射して前側に出射し、他方の偏光成分を前記反射偏光素子を透過させて後側に出射することができる。。
【０１１７】
また、この液晶表示装置は、前記偏光分離素子の後側に、光散乱層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、後側から入射し、前記偏光分離素子により反射された反射光による後側の画面の背景を、前記反射光の散乱により白色の背景にすることができる。
【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分解斜視図。
【図２】前記液晶表示装置の一部分の断面図。
【図３】前記液晶表示装置の面光源の平面図。
【図４】前記面光源の側面図。
【図５】前記面光源の導光部材と位相差板と導光板からの出射光の直線偏光成分を示す模式図。
【図６】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７】この発明の液晶表示装置を実装した携帯電話機の斜視図。
【図８】この発明の液晶表示装置を実装したデジタルカメラの斜視図。
【図９】この発明の液晶表示装置を実装したノート型パソコンの斜視図。
【図１０】この発明の液晶表示装置を実装したビデオカメラの斜視図。
【符号の説明】
１…液晶素子
２，３…基板
４…液晶層
５，６…電極
Ａ…画素
７…ＴＦＴ
８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ…カラーフィルタ
１２…吸収偏光板
１２ａ…透過軸
１３…反射偏光板（偏光分離素子）
１３ａ…透過軸
１３ｂ…反射軸
１４…位相差板
１５，１６…散乱層
１７…面光源

Claims (3)

1. 対向配置された前側基板と後側基板との間に液晶層が設けられ、前記前側基板と後側基板の対向する内面の一方に少なくとも１つの電極が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極と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複数の電極が設けられた液晶素子と、
   前記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、一方の偏光成分の光を吸収し、他方の偏光成分を透過させる吸収偏光板と、
   前記液晶素子の後側に配置され、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分を透過させる偏光分離素子と、
   前記吸収偏光板の前側に配置され、前記液晶素子に向けて照明光を出射し、且つ前側及び後側から入射した光を透過させる面光源と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 偏光分離素子は、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ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 偏光分離素子の後側に、光散乱層がさらに配置されてい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。

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