JP2004170792A

JP2004170792A - Display device and electronic device

Info

Publication number: JP2004170792A
Application number: JP2002338066A
Authority: JP
Inventors: Joji Nishimura; 城治西村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2004-06-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device capable of switching a display mode and a mirror mode and securing high reliability and visibility with a specially simple structure. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device 100 is provided with a liquid crystal panel 120, a first absorption polarizing plate 110 disposed on a viewer side of the liquid crystal panel 120 and a second absorption polarizing plate 160 disposed on the rear side of the liquid crystal panel 120. The mirror display is realized by utilizing light reflected by a light reflection plate 14 of a semitransmission reflection plate 145 formed on the inner surface of the liquid crystal panel 120 and an image is displayed by transmitting light from a backlight 170 through an aperture part 149 of the semitransmission reflection plate 145. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置及び電子機器に関し、特に表示面を鏡状態と画像等を表示する表示状態とに変換可能な表示装置と、これを備えた電子機器とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置等の表示装置において、従来から透過表示と反射表示を可能にした半透過反射型の表示装置や、観察側から入射される自然光を利用して明るい表示を可能とする技術を備えた表示装置等が知られている。例えば、特許文献１では、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内面にそれぞれ電極を設け、これら基板間に、液晶分子を１８０°〜２７０°のツイスト角でツイスト配向させた液晶層を備えてなる液晶素子と、該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、他方の偏光成分の光を透過させる反射偏光板と、液晶素子の後側に設けられた反射手段とを備えた構成の半透過反射型の液晶表示装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−４９０３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記液晶表示装置においては、液晶素子の前側に配置した反射偏光板にて反射される偏光成分を利用して、画面全体の明るさを底上げしているが、この反射光を利用して、表示面に鏡面状態を得ることが可能で、液晶素子のモード切換により、通常の透過による表示モードと、鏡モードとを切換可能に得ることができる。しかしながら、このように液晶素子の前側に反射偏光板を配置することで鏡面状態を得る技術においては、該反射偏光板はある程度の膜厚が必要で、信頼性が低く、また、該反射偏光板の偏光度は必ずしも高いものとは言えず、したがって鏡モード及び表示モードにおいて高い視認性が得られない場合がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、通常の画像表示等を行うことが可能な表示状態と、鏡面として機能させることが可能な鏡状態とを切換可能であって、特に簡便な構成で、高い信頼性及び視認性を確保することが可能な表示装置と、それを備えた電子機器とを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、透過偏光軸可変手段を備えた表示装置であって、前記透過偏光軸可変手段の観察側に配置された第１吸収型偏光選択手段と、前記透過偏光軸可変手段の背面側に配置された半透過反射板と、前記半透過反射板の背面側に配置された第２吸収型偏光選択手段とを備え、前記半透過反射板は、光透過部を備えた表面が平坦の光反射板にて構成され、前記透過偏光軸可変手段は、表示モードと鏡モードとを切換可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
このような表示装置によると、鏡モードにおいては、透過偏光軸可変手段の観察側に配置された第１吸収型偏光選択手段が、例えば観察側から入射される外光のうち所定方向の偏光軸を備えた偏光（第１の偏光）を選択的に透過し、透過した該偏光（第１の偏光）は透過偏光軸可変手段を透過した後に、半透過反射板の光反射板形成領域（光反射部）にて反射され、再び透過偏光軸可変手段を透過するが、該透過偏光軸可変手段を透過することで反射光が前記第１吸収型偏光選択手段を透過可能な偏光（第１の偏光）となるべく、透過偏光軸可変手段を設定すれば、第１吸収型偏光選択手段から反射光が観察側に出射されることとなる。したがって、該鏡モードにおいては、半透過反射板の光反射部にて反射される光を利用して鏡表示状態を得ることが可能となる。
一方、表示モードにおいては、例えば第２吸収型偏光選択手段を透過して透過偏光軸可変手段に入射する偏光を、第１吸収型偏光選択手段を透過可能な偏光に当該透過偏光軸可変手段にて変換させることで、該第１吸収型偏光選択手段を透過する光を表示光として観察側に供給することができ、画像等の透過表示状態を得ることが可能となる。
そして、本発明では鏡モードにおける鏡面状態を、表面が平坦な光反射板に光透過部を形成した構成の半透過反射板にて得るものとしているため、簡便な構成にて薄膜の光反射部を得ることが可能で、また、偏光選択も伴わないため信頼性の高い反射板となる。したがって鏡モード及び表示モードにおいて高い視認性を確保することが可能となる。
【０００８】
本発明の表示装置において、前記第１吸収型偏光選択手段は、第１の偏光を透過するとともに、前記第１の偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第２の偏光を吸収し、前記第２吸収型偏光選択手段は、第３の偏光を透過するとともに、前記第３の偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第４の偏光を吸収する構成とされ、前記透過偏光軸可変手段は、前記表示モードでは、少なくとも前記光透過部形成領域において前記第３の偏光を前記第１の偏光に変換し、前記鏡モードでは、少なくとも前記光反射板形成領域において、観察側から当該透過偏光軸可変手段に入射した第１の偏光が、該透過偏光軸可変手段を透過した後に前記光反射板にて反射され、該反射光が当該透過偏光軸可変手段を再度透過することで、第１の偏光として前記第１吸収型偏光選択手段に出射するものとすることができる。
【０００９】
この場合、鏡モードにおいては、第１吸収型偏光選択手段を透過した第１の偏光が、透過偏光軸可変手段を透過して光反射板にて反射され、再び透過偏光軸可変手段を透過することで、反射光が第１の偏光として第１吸収型偏光選択手段に出射され、該第１吸収型偏光選択手段を透過して観察側に出射される。したがって、該鏡モードにおいては、半透過反射板の光反射板にて反射される光を利用して鏡表示状態を得ることが可能となる。なお、この場合、光透過部形成領域において上記透過偏光軸可変手段にて第１の偏光が第４の偏光に変換され、該第４の偏光が光透過部を透過して、第２吸収型偏光選択手段にて吸収されるものとすることができる。
一方、表示モードにおいては、第２吸収型偏光選択手段を透過して透過偏光軸可変手段に入射した第３の偏光を、該透過偏光軸可変手段にて第１の偏光に変換させることで、該第１の偏光が第１吸収型偏光選択手段を透過して表示光として観察側に供され、画像等の透過表示状態を得ることが可能となる。
ここで、特に鏡モードのときに、透過偏光軸可変手段において、第２吸収型偏光選択手段を透過して入射した第３の偏光を第２の偏光に変換させるものとすれば、仮に背面側から光透過部を介して第３の偏光が入射される構成であったとしても、鏡表示状態において背面側から透過される光がなくなり、視認性の高い鏡状態を得ることができる。
なお、本発明において、第１の偏光と、第３の偏光又は第４の偏光とは、同一方向の偏光軸であってもよく、同じく、第２の偏光と、第３の偏光又は第４の偏光とは同一方向の偏光軸であってもよい。すなわち、例えば「透過偏光軸可変手段にて第３の偏光を第１の偏光に変換させる」ことは、必ずしも偏光軸を変換するものではなく、第１の偏光と第３の偏光の偏光軸が同一方向である場合は、偏光軸の変換を伴わないことを意味している。
【００１０】
本発明の表示装置においては、前記光透過部の形成領域のみにカラーフィルタが形成されているものとすることができる。表示モードにおいてカラー画像の表示を行う場合、透過途上にカラーフィルタを配設することが好ましいが、この場合、上記のように半透過反射板の光透過部形成領域のみにカラーフィルタを配設することで、鏡モードにおける反射光が着色することがなくなり、カラー表示と、着色のない鏡表示とを好適に提供することが可能となる。
【００１１】
また、前記第２吸収型偏光選択手段の背面側に、前記観察側に光を出射する照明手段が配設され、前記透過偏光軸可変手段が鏡モードにある場合に、前記照明手段が非点灯とされるものとすることができる。この場合、照明手段により、表示モードにおける画像等の表示状態を確実に確保可能となる一方、照明手段の非点灯時には背面側からの透過光がなくなるため、視認性の高い鏡表示状態が得られるとともに、消費電力の低減にも繋がることとなる。このように照明手段と透過偏光軸可変手段の作動を同期させることで、鏡表示状態の視認性及び明るさが一層高まることとなる。なお、この場合、第４の偏光と交差する偏光軸を有する第３の偏光が、透過偏光軸可変手段にて第２の偏光に変換されるものとすることで、該第２の偏光が第１吸収型偏光選択手段を透過することがなくなり、鏡表示状態において透過光が表示されてしまう等の不具合発生を防止することができる。
【００１２】
また、前記第２吸収型偏光選択手段の背面側に、前記観察側に光を出射する照明手段が配設され、前記照明手段からの照明光を前記光透過部に集光させる集光手段を備えるものとすることができる。本発明の表示装置では、観察側から入射する自然光等の外光は、第１吸収型偏光選択手段にて一部が吸収され、さらに半透過反射板の光透過部において一部が透過されるため、鏡表示に寄与する光量は、外光の半分以下となる場合がある。このことから、特に半透過反射板の光透過部形成率（例えば開口率）を小さくすることで鏡表示の明るさを向上させることが可能となる。そこで、上述のように、照明光を前記光透過部に集光させる集光手段を具備させることで、光透過部形成率を小さくした場合にも、表示モードにおける透過照明光を十分に確保することが可能となり、一方、半透過反射板の光透過部形成率を小さくすることで鏡モードにおける明るさも十分に確保することが可能となる。
【００１３】
次に、前記透過偏光軸可変手段が液晶層にて構成されており、該液晶層と前記第１吸収型偏光選択手段との間に形成された第１位相差板と、該液晶層と前記第２吸収型偏光選択手段との間に形成された第２位相差板とを備え、前記光反射板の形成領域には絶縁層が形成され、該絶縁層の形成に基づき、前記光反射板形成領域の液晶層厚が、前記開口部形成領域の液晶層厚の略半分に構成されるとともに、前記液晶層が、選択電圧印加の有無により入射した円偏光の極性を反転可能に構成されているものとすることができる。
【００１４】
この場合、各吸収型偏光選択手段と液晶層との間に位相差板を形成したため、液晶層に円偏光を入射させることが可能となる。入射した円偏光は、液晶層の選択電圧印加の有無により極性の反転が可能とされ、例えば電圧オフ時に極性反転を伴って透過するものと設定することができる。そして、上記構成においては、光反射板形成領域に絶縁層を形成したため、該光反射板形成領域の液晶層厚が、開口部形成領域の液晶層厚の略半分とされ、例えば上記電圧オフ時には反射による液晶層の往復により円偏光は極性が反転されることとなる。したがって、液晶層の選択電圧印加の有無により、反射と透過において極性の略等価な光を出射することが可能となり、光利用効率を向上させることが可能となる一方、例えば透過表示において黒表示した際に反射板での反射を抑えることができるため、コントラスト低下を抑制することが可能となる。また、例えば電圧オフ状態において照明手段を非点灯とすれば、反射による鏡表示を実現できるため、特に鏡モードにおける消費電力の低減に寄与することが可能となる。
【００１５】
なお、本発明の表示装置において、透過偏光軸可変手段は電気光学パネル、好ましくは上述のような液晶を用いた液晶パネルにて構成することができる。このように液晶パネル等の電気光学パネルを透過偏光軸可変手段として含んで表示装置を構成することで、薄型構造が可能になり、携帯機器などにも適用可能な表示装置が実現できる。また、上記半透過反射板は、例えば開口部を備えたＡｌ，Ａｇ等の金属反射板にて構成することができ、さらに上記集光手段は、例えばマイクロレンズアレイ等にて構成することができる。
【００１６】
また、第１吸収型偏光選択手段と透過偏光軸可変手段の間に位相差板が配置されていることが好ましい。この位相差板は、色付きなどを低減する光学補償板、或いは視野角特性を改善する視角補償板として用いることができる。
【００１７】
次に、本発明の電子機器は上記記載の表示装置を備えたことを特徴とする。このような電子機器によると、鏡モードと表示モードとを切換可能となり、特に携帯用途として、例えば携帯電話の表示部に上記表示装置を適用することで、鏡モードにおいては化粧時のコンパクトに代用することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【００１９】
［第１実施形態］
図１は本発明の表示装置の一実施形態としての液晶表示装置の概略構成を示す断面図で、図２はその液晶表示装置の作用を示す説明図である。図１に示す液晶表示装置１００においては、観察側（図示上側）から、主な構成要素として、第１吸収偏光板１１０、半透過反射板１４５を備えた液晶パネル１２０、第２吸収偏光板１６０、バックライト１７０が順次配置されている。
【００２０】
第１吸収偏光板１１０は、第１吸収型偏光選択手段として構成され、液晶パネル１２０の観察側に配設されており、その偏光透過軸（紙面と平行方向）と平行な振動面を有する偏光成分（第１の偏光）を透過し、偏光透過軸と交差する（好ましくは直交する）方向に平行な振動面を有する偏光成分（第２の偏光）を吸収する公知の吸収型偏光板が用いられている。
【００２１】
第２吸収偏光板１６０は、第２吸収型偏光選択手段として構成され、液晶パネル１２０の背面側に配設されており、その透過偏光軸（紙面と垂直方向）と平行な振動面を有する偏光成分（第３の偏光）を透過し、透過偏光軸と交差する（好ましくは直交する）方向に平行な振動面を有する偏光成分（第４の偏光）を吸収するものである。したがって、第２吸収偏光板１６０の透過偏光軸は、第１吸収偏光板１１０の透過偏光軸と交差する（好ましくは直交する）ように設定されている。
【００２２】
ここで、第１吸収偏光板１１０と第２吸収偏光板１６０の透過偏光軸の配置については、液晶表示装置１００の構成、すなわち液晶パネル１２０の液晶の設計により定まる。本実施形態では、液晶パネル１２０が９０°ツイスト角を有するＴＮ液晶セルにて構成したため、各透過偏光軸が交差する配置、すなわち直交ニコル配置に設定されている。したがって、本実施形態の場合、第１の偏光と第４の偏光とが同方向の偏光軸を備え、第２の偏光と第３の偏光とが同方向の偏光軸を備える設計となっている。
【００２３】
液晶パネル１２０は、ガラスやプラスチック等の透明基板で構成される一対の基板１３０，１５０間に液晶層１４３を含んで構成され、基板間の電圧変化に基づいて当該液晶表示装置１００を表示モードと鏡モードとの間で切換可能にする制御手段として構成されている。すなわち、液晶パネル１２０は透過偏光軸可変手段として機能するものであって、表示モードと鏡モードにおいて当該液晶パネル１２０を透過する光の偏光軸変換モードが異なるものとされている。
【００２４】
また、液晶パネル１２０は、上側基板１３０の内面側（基板の液晶層１４３側）に着色層１４１ａを含むカラーフィルタ１４１を備え、該着色層１４１ａは保護膜１４１ｂにより覆われ平坦化されている。そして、カラーフィルタ１４１の更に内面側には、紙面横方向に延在するストライプ状の透明電極１４２が形成されている。なお、透明電極１４２は例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等から構成され、表面に図示しないポリイミド配向膜が形成されている。
【００２５】
さらに、液晶パネル１２０は、下側基板１５０の内面側に、部分的に開口部１４９を備える光反射板１４８にて構成された半透過反射板１４５が配設されている。光反射板１４８は、表面が平坦なＡｌ，Ａｇ等からなる金属反射板にて構成され、その光反射板１４８の形成領域（以下、光反射板形成領域とも言う）において観察側からの光を反射させ、鏡面表示を可能としている。一方、光反射板１４８の一部に形成された開口部１４９を介してバックライト１７０からの照明光を透過させ、透過表示を可能としている。なお、半透過反射板１４５の更に内面側には、紙面垂直方向に延在したストライプ状の透明電極１４４が形成され、透明電極１４２と同様、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）から構成されており、表面に図示しないポリイミド配向膜が形成されている。
【００２６】
本実施形態では、上記開口部１４９の形成領域（以下、開口部形成領域とも言う）に対応して上記カラーフィルタ１４１の着色層１４１ａが形成され、一方、光反射板形成領域には該着色層１４１ａが形成されていない構成である。これにより、表示モードにおいてはカラー表示が実現され、鏡モードにおいては着色のない鏡面状態を実現可能となっている。
【００２７】
次に、バックライト１７０は、背後から液晶パネル１２０に対して略均一な照度で照明を行うことができるものである。具体的には、導光板１７２と、この導光板１７２の端面部に配置された光源１７１とを含む端面発光型のバックライトが適用されている。導光板１７２には、光源１７１から導入された光を液晶パネル１２０側に略均一に導くための金属層や印刷層などの光反射要素若しくは光散乱要素１７３が設けられている。なお、端面発光型以外にも、導光板と、この導光板の背面に配置された光源とを含む背面発光型のバックライトなどを適用することも可能である。
【００２８】
上述のように、本実施形態の液晶表示装置１００において、液晶パネル１２０は透過偏光軸可変手段として機能し、例えば図２に示すような態様で表示モードと鏡モードとが実現される。
【００２９】
図２に示すように、表示モード（透過表示）においては、液晶パネル１２０をオフ状態（液晶オフ）として、バックライト１７０から吸収偏光板１６０を透過して当該液晶パネル１２０に入射した所定方向の偏光軸を有する偏光成分（第３の偏光）について、液晶パネル１２０にてその偏光軸を変換させつつ透過させ、第１の偏光として第１吸収偏光板１１０を透過させることにより、照明光を透過光Ｔとして表示に寄与させている。なお、この表示モードにおいては、観察側から入射する外光Ｏは、所定方向の偏光軸を有する偏光成分（第１の偏光）が液晶パネル１２０に入射し、偏光軸が変換された後に半透過反射板１４５の光反射板１４８にて反射され、再び偏光軸が変換されて第１の偏光となって観察側に出射されることとなり、該表示モードにおいて観察側から多少の写り込みが発生する。また、観察側から液晶パネル１２０に入射した第１の偏光のうち、偏光軸が変換された後に半透過反射板１４５の開口部１４９に入射した光は、第２吸収偏光板１６０を透過してバックライト１７０側に入射し、該バックライト１７０の光散乱要素１７３にて反射されて、透過表示用の光として再利用されることとなる。
【００３０】
一方、例えば鏡モード（鏡表示）においては、バックライト１７０を非点灯とすることが好ましいが、該バックライト１７０を点灯した場合にも、液晶パネル１２０をオン状態（液晶オン）とすれば、バックライト１７０側から吸収偏光板１６０を透過して、当該液晶パネル１２０に入射した所定の偏光軸を有する偏光（第３の偏光）を、液晶パネル１２０にて偏光軸の変換を伴わずに透過させ、この透過光を第３の偏光（すなわち第２の偏光）として第１吸収偏光板１１０で吸収させることにより、鏡モードにおいて透過光Ｔが表示されることを回避している。
【００３１】
そして、この鏡モードにおいて、観察側から入射する外光Ｏのうち第２の偏光が第１吸収偏光板１１０にて吸収され、他方の第１の偏光が第１吸収偏光板１１０の背面側、すなわち液晶パネル１２０側に入射される。オン状態の液晶パネル１２０に入射した第１の偏光は、偏光軸の変換を伴わずに該液晶パネル１２０を透過し、第４の偏光として半透過反射板１４５の光反射板１４８にて反射されることとなる。反射された第４の偏光（反射光）は、再び液晶パネル１２０を偏光軸方向を保ったまま透過し（第１の偏光となる）、さらに第１吸収偏光板１１０を透過して、観察側に反射光Ｒとして出射され、該反射光Ｒが鏡表示に寄与することとなる。
【００３２】
上記のパネル構造においては、パネル構造を構成する一対の基板１３０，１５０が、その素材としてガラス（石英を含む）を用いたもの、樹脂（プラスチック）を用いたもの、或いは一方にガラス、他方に樹脂を用いたもののいずれであっても良い。特に、基板の素材として樹脂材料を用いることによって装置の薄型化を図ることができるとともに、耐衝撃性の向上を図ることができる。
【００３３】
上記の基板１３０，１５０は、シール材（図示略）を介して貼り合わせられ、その内部に液晶が封入されている。このようにして構成された液晶パネル１２０の液晶モードとしては、ＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モードの他、ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＥＣＢ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード等を採用できる。これらの液晶モードによる表示方法においては、いずれも偏光板を用いて表示態様を実現するように構成されているため、比較的低い駆動電圧で高い表示品位を得ることができ、特に携帯型電子機器に搭載する場合に望ましい。
【００３４】
また、液晶パネル１２０の駆動モードとしては、ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＴＦＤ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＤｉｏｄｅ）等の能動素子を用いたアクティブマトリクス駆動等のアクティブ駆動モードと、上記のような能動素子を用いない単純駆動若しくはマルチプレックス駆動等のパッシブ駆動モードのいずれであってもよい。
【００３５】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置１００では、液晶パネル１２０、第２吸収偏光板１６０及びバックライト１７０は、第１吸収偏光板１１０に対して所定の偏光軸を備えた偏光を出射する表示手段として機能している。バックライト１７０からの透過光を利用した表示が行われる表示モードにおいては、液晶パネル１２０内に構成された複数の画素についてそれぞれ第１の偏光の出射の有無、若しくは第１の偏光の出射量が制御され、その結果、所定の表示画像が構成される。すなわち、バックライト１７０を点灯状態とし、液晶パネル１２０の各透明電極１３０，１５０の間に印加する電圧を制御することにより、液晶パネル１２０、第２吸収偏光板１６０、バックライト１７０を含んで構成される表示手段にて所定の表示を行うことによって、液晶パネル１２０から出射される光が第１吸収偏光板１１０を透過して視認される表示モードを実現することができる。
【００３６】
一方、上記の液晶表示装置を光遮断状態にする、すなわち液晶表示装置の全画素を光遮断状態とするか、或いはバックライト１６０を非点灯状態とすることによって、表示面が鏡のように視認される鏡モードを実現することができる。
【００３７】
このように本実施形態の液晶表示装置１００では、液晶パネル１２０のオン・オフ切換により、表示モードと鏡モードとを実現することが可能である。特に、本実施形態の場合、観察側から入射した光を、液晶パネル１２０に配設した半透過反射板１４５の光反射板１４８にて反射して、鏡表示を実現している。したがって、開口部を備えた金属反射板を具備させることのみで鏡表示が可能となり、非常に簡便に鏡モードと表示モードを切換可能な構成とすることができる。また、金属反射板であるため薄膜化を実現でき、例えば反射型偏光板により鏡表示を実現する場合に比して信頼性の向上が図られる。さらに、開口部を備えた光反射板にて半透過反射板を構成したため、偏光選択を伴わないため高効率で信頼性の高い反射を実現できる。したがって鏡モード及び表示モードの双方において高い視認性を確保することが可能となる。
【００３８】
［第２実施形態］
次に、図３を参照して、本発明に係る第２実施形態の液晶表示装置について説明する。この第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成要素には同一符号を付し、それらの説明は省略する。本実施形態の液晶表示装置２００では、観察側から順に、主な構成要素として、第１吸収偏光板１１０、位相差板１１５、半透過反射板１４５を備えた液晶パネル１２０、第２吸収偏光板１６０、バックライト１７０が配置されている。
【００３９】
本実施形態の液晶表示装置２００では、第１実施形態の液晶表示装置１００と異なり、位相差板１１５が第１吸収偏光板１１０と液晶パネル１２０との間に形成され、該位相差板１１５は、特に液晶パネル１２０がＳＴＮモードである場合に、バックライト１７０からの透過光を利用した表示の着色を低減するための光学補償板として機能する。また、液晶表示の視野角依存性を向上させる視角補償板として機能するように構成することもできる。
【００４０】
また、下側基板１５０の内面であって、半透過反射板１４５の背面側には、カラーフィルタ１４１が配設されている。このように半透過反射板１４５の背面側にカラーフィルタ１４１を配設することにより、鏡表示における色付きを一層防止ないし抑制することが可能となる。このように表示モードにおいてカラー表示を行うためにカラーフィルタ１４１を形成する場合、該カラーフィルタ１４１を半透過反射板１４５の背面側に配設することで、表示モードにおけるカラー表示と、鏡モードにおける着色のない鏡表示とを提供できるようになる。
【００４１】
なお、第１、第２実施形態の液晶表示装置において、バックライト１７０と第２吸収偏光板１６０との間に、拡散フィルム、プリズムシート等を設けることもできる。この場合、バックライト１７０からの透過光による表示において正面方向の輝度を向上させることが可能となる。すなわち、バックライト１７０から出射される光は、正面方向により出射強度が強いことが望まく、この場合、透過光Ｔの明るさを一層高めることが可能となる。
【００４２】
［第３実施形態］
次に、図４を参照して、本発明に係る第３実施形態の液晶表示装置について説明する。この第３実施形態では、第１実施形態と同様の構成要素には同一符号を付し、それらの説明は省略する。本実施形態の液晶表示装置３００では、観察側から順に、主な構成要素として、第１吸収偏光板１１０、半透過反射板１４５を備えた液晶パネル１２０、第２吸収偏光板１６０、マイクロレンズアレイ１８０、バックライト１７０が配置されている。
【００４３】
すなわち、本実施形態の液晶表示装置３００では、第２吸収偏光板１６０とバックライト１７０との間にマイクロレンズアレイ１８０が形成され、該マイクロレンズアレイ１８０は、バックライト１７０からの照明光を、半透過反射板１４５の開口部１４９に集光させる集光手段として機能している。マイクロレンズアレイ１８０は、透明基材１８２上に形成された複数の凸レンズ１８１を含み、例えば１つの開口部１４９に対応して１つの凸レンズ１８１が設けられている。
【００４４】
第１実施形態及び第２実施形態では、観察側から入射する自然光等の外光Ｏは、第１吸収偏光板１１０にて一部が吸収され、さらに半透過反射板１４５の開口部１４９において一部が透過されるため、鏡表示に寄与する光量は、外光の半分以下となる場合がある。このことから、特に半透過反射板１４５の開口率を小さくすることで鏡表示の明るさを向上させることが可能となるが、本第３実施形態では、半透過反射板１４５の開口率を第１実施形態及び第２実施形態に比して大幅に低減させた（例えば５０％低減）ため、鏡モードにおける明るさを向上させることが可能となった。
【００４５】
一方、半透過反射板１４５の開口率低下に伴って、表示モードにおける明るさの低減が懸念されるが、本実施形態では上述の通り、バックライト１７０からの照明光を半透過反射板１４５の開口部１４９に集光させるマイクロレンズアレイ１８０を設けたため、半透過反射板１４５の開口率を小さくした場合にも、表示モードにおける透過照明光を十分に確保することが可能となった。すなわち、バックライト１７０と第１吸収偏光板１６０との間にマイクロレンズアレイ１８０等の集光手段を設けることにより、バックライト１７０からの照明光の低減を伴うことなく半透過反射板１４５の開口率を低減させることができ、表示モードと鏡モードとの双方において明るさの向上を図ることが可能となる。
【００４６】
なお、本第３実施形態では第１実施形態の液晶表示装置１００の構成に対し、集光手段たるマイクロレンズアレイ１８０を設けた例を示したが、第２実施形態の液晶表示装置２００に対して該マイクロレンズアレイ１８０を同様に形成することも可能である。
【００４７】
［第４実施形態］
次に、図５及び図６を参照して、本発明に係る第４実施形態の液晶表示装置について説明する。図５は第４実施形態の液晶表示装置４００の構成を示す断面模式図で、図６はその表示作用を示す説明図である。この第４実施形態では、第１実施形態と同様の構成要素には同一符号を付し、それらの説明は省略する。本実施形態の液晶表示装置４００では、観察側から順に、主な構成要素として、第１吸収偏光板１１０、第１位相差板１１８、半透過反射板１４５及び絶縁層１９０を備えた液晶パネル１２０、第２位相差板１１９、第２吸収偏光板１６０、バックライト１７０が配置されている。
【００４８】
すなわち、本実施形態の液晶表示装置４００では、液晶パネル１２０と各吸収偏光板１１０，１６０との間に、それぞれ第１及び第２の位相差板１１８，１１９が形成され、第１及び第２の位相差板１１８，１１９の位相差がλ／４に設定されているため、液晶パネル１２０の液晶層１４３に対して円偏光が入射される構成となっている。特に、第１吸収偏光板１１０と第２吸収偏光板１６０の透過偏光軸が交差するように構成しているため、各吸収偏光板１１０，１６０から位相差板１１８，１１９を介して液晶パネル１２０に入射する円偏光の極性すなわち回転方向は、それぞれ逆向きとされている。
【００４９】
また、本実施形態の液晶表示装置４００では、液晶パネル１２０の内面において、液晶層１４３の層厚を、開口部形成領域と光反射板形成領域とにおいて異ならせるべく、絶縁層１９０が形成されている。この絶縁層１９０はアクリル樹脂を主体として構成された透光性樹脂層であって、本実施形態では光反射板形成領域のみに、すなわち光反射板１４５の下方（背面側）のみに形成され、該光反射板形成領域の液晶層厚を相対的に小さくしている。具体的には、該絶縁層１９０の形成により、光反射板形成領域の液晶層厚が、開口部形成領域の液晶層厚の略半分となるように設定されている。
【００５０】
また、液晶層１４３は、選択電圧印加の有無により入射した円偏光の極性（回転方向）を反転させることができ、例えば非選択電圧印加時（液晶オフ時）に液晶分子が寝た状態でλ／２（λ：入射光の波長）の位相差を有する構成とされている。したがって、液晶オフ状態では、入射した右円偏光は液晶層１４３を透過後、左円偏光に変化し、左円偏光は右円偏光に変化する一方、選択電圧印加時（液晶オン時）に液晶分子が立った状態では位相差がなくなり、液晶層１４３の透過に伴い、円偏光の極性（回転方向）は変化しないものとなっている。
【００５１】
このような構成の液晶表示装置４００について、その表示原理を図６を参照しつつ説明する。まず図６左側に示すように、液晶オフ状態では、バックライト１７０から出射された照明光が、第２吸収偏光板１６０を透過することで紙面に垂直な方向の直線偏光となる。この直線偏光は、第２位相差板１１９を透過して左円偏光となり、開口部１４９からオフ状態の液晶層１４３を透過して、その極性が反転される。液晶層１４３を透過して反転された右円偏光は、第１位相差板１１８を透過して紙面に平行な方向の直線偏光となり、第１吸収偏光板１１０を透過して、観察側に透過光Ｔとして出射され、表示に供される。
【００５２】
また、観察側から入射した外光Ｏは、第１吸収偏光板１１０を透過することで紙面に平行な方向の直線偏光となり、この直線偏光は、第１位相差板１１８を透過して右円偏光となり、オフ状態の液晶層１４３に入射する。液晶層１４３に入射した光のうち光反射板形成領域に入射した光は、半透過反射板１４５にて反射されるが、この場合、光反射板形成領域の液晶層１４３の層厚が、開口部形成領域の半分に形成されているため、反射による往復途上において、円偏光の極性が反転される。また、この場合、半透過反射板１４５を構成する光反射板が金属反射板にて構成されているため、該光反射板にて反射された円偏光は、その回転方向が逆向きになる。したがって、液晶オフ状態において、観察側から液晶層１４３に入射した右円偏光は、半透過反射板１４５にて極性が反転される一方、液晶層１４３の往復透過によっても極性が反転されるため、液晶層１４３を出射する際には再び右円偏光として戻ってくることとなる。そして、液晶層１４３を出射した右円偏光は、再び第１位相差板１１８により紙面に平行な方向の直線偏光に変換され、反射光Ｒとして観察側に出射されることとなる。なお、このような液晶オフ状態において、バックライト１７０をオフ状態とすれば、透過光Ｔがなくなるため、反射光Ｒのみの鏡表示が可能となる。
【００５３】
一方、図６右側に示すように、液晶オン状態では、バックライト１７０から出射された照明光が、第２吸収偏光板１６０を透過することで紙面に垂直な方向の直線偏光となる。この直線偏光は、第２位相差板１１９を透過して左円偏光となり、開口部１４９からオン状態の液晶層１４３を極性の変換を伴わずに透過する。液晶層１４３を透過した左円偏光は、第１位相差板１１８を透過して紙面に垂直な方向の直線偏光となり、第１吸収偏光板１１０に吸収され、観察側に出射されることはない。
【００５４】
また、液晶オン状態において、観察側から入射した外光Ｏは、第１吸収偏光板１１０を透過することで紙面に平行な方向の直線偏光となり、この直線偏光は、第１位相差板１１８を透過して右円偏光となり、オン状態の液晶層１４３に入射する。液晶層１４３に入射した光のうち光反射板形成領域に入射した光は、上述の通り、半透過反射板１４５にて極性の反転を伴って反射される一方、液晶層１４３の往復途上においては極性の反転を伴わない。したがって、液晶層１４３に入射した右円偏光は、極性の反転を伴って、左円偏光として液晶層１４３から出射されることとなる。そして、液晶層１４３を出射した左円偏光は、再び第１位相差板１１８により紙面に垂直な方向の直線偏光に変換され、第１吸収偏光板１１０にて吸収されるため、観察側に出射されることはない。
【００５５】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置４００は、位相差板１１８，１１９を設けて円偏光を液晶層１４３に入射する構成とするとともに、液晶層１４３にて円偏光の極性反転を可能な構成としたために、透過と反射の双方において光の利用効率を向上させることが可能となり、図８に示すような透過及び反射挙動を示すものとなった。すなわち、選択電圧の印加状態に応じて、透過と反射が同じ明暗表示を行なう表示装置を実現することができたのである。また、透過表示において黒表示した場合（液晶オンとした場合）、反射光の明表示を抑えることが可能なため、コントラストの低下を抑制することが可能となる。さらに、上述したように、バックライト１７０のオン・オフ切換により、表示モードと鏡モードの切換えが可能となり、特に鏡モードをバックライトオフ状態で実現できるため、消費電力の低下を実現することが可能となる。
【００５６】
なお、本第４実施形態では第１実施形態の液晶表示装置１００の構成に対し、絶縁層１９０を設け、液晶層厚を領域毎に異ならせた例を示したが、第２実施形態の液晶表示装置２００及び第３実施形態の液晶表示装置３００に対して該絶縁層１９０を同様に形成することも可能である。また、液晶層１４３には、９０°ツイストではない、例えば６０°、４０°、０°ツイストの液晶を適用することで、本第４実施形態の液晶表示装置４００を実現することが可能である。
【００５７】
［第５実施形態］
次に、図７を参照して、本発明に係る第５実施形態の電子機器について説明する。本発明の電子機器の一実施形態たる携帯電話１０００は、本体部１００１と、表示体部１００２とを有し、表示体部１００２の内部に上記液晶表示装置１００（若しくは液晶表示装置２００，３００，４００）が配置され、表示体部１００２にて表示画面１００３を視認できるように構成されている。このような携帯電話１０００によると、各種操作や各種状況に応じて、表示画面１００３において、表示モードによる所定の表示画面や、鏡モードによる明るい鏡面を視認することできるようになる。
【００５８】
以上、本発明の表示装置に係る液晶表示装置、及び本発明の電子機器に係る携帯電話の実施形態をそれぞれ示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上述した実施形態では、第１吸収偏光板１１０と、第２吸収偏光板１６０の透過偏光軸を直交配置させたが、液晶パネルの設計を変更することにより、該第１吸収偏光板１１０と第２吸収偏光板１６０の透過偏光軸を平行配置させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す断面図。
【図２】第１実施形態の液晶表示装置の動作について示す説明図。
【図３】本発明の第２実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す断面図。
【図４】本発明の第３実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す断面図。
【図５】本発明の第４実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す断面図。
【図６】第４実施形態の液晶表示装置の動作について示す説明図。
【図７】本発明の第５実施形態の電子機器の概略構成を示す斜視図。
【図８】図６の液晶表示装置において液晶層の印加電圧に対する透過率と反射率を示した説明図。
【符号の説明】
１００，２００，３００，４００液晶表示装置（表示装置）、１１０第１吸収偏光板、１２０液晶パネル、１４５半透過反射板、１４８光反射板（光反射部）、１４９開口部（光透過部）、１６０第２吸収偏光板、１７０バックライト、１８０マイクロレンズアレイ、１９０絶縁層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device and an electronic device, and more particularly to a display device capable of converting a display surface into a mirror state and a display state for displaying an image or the like, and an electronic device including the same.
[0002]
[Prior art]
A display device such as a liquid crystal display device is provided with a transflective display device capable of performing transmissive display and reflective display, and a technology capable of performing bright display using natural light incident from the observation side. Display devices and the like are known. For example, in Patent Literature 1, electrodes are provided on inner surfaces of a front substrate which is a display observation side and a rear substrate facing the front substrate, and liquid crystal molecules of 180 ° to 270 ° are provided between these substrates. A liquid crystal element comprising a liquid crystal layer twisted at a twist angle, and a liquid crystal element disposed on the front side of the liquid crystal element and reflecting light of one of two orthogonal polarization components of incident light, A transflective liquid crystal display device having a configuration including a reflective polarizing plate that transmits light having the polarization component described above and a reflection unit provided on the rear side of the liquid crystal element is disclosed.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-49030 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned liquid crystal display device, the brightness of the entire screen is raised by using a polarized light component reflected by a reflective polarizing plate disposed on the front side of the liquid crystal element. A mirror state can be obtained on the surface, and by switching the mode of the liquid crystal element, a display mode based on normal transmission and a mirror mode can be obtained in a switchable manner. However, in the technique of obtaining a mirror surface state by arranging a reflective polarizer on the front side of the liquid crystal element, the reflective polarizer requires a certain film thickness, has low reliability, and has a low reliability. Is not necessarily high, and thus high visibility may not be obtained in the mirror mode and the display mode.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and is capable of switching between a display state in which normal image display and the like can be performed and a mirror state in which a mirror surface can be functioned. It is an object of the present invention to provide a display device that can ensure high reliability and visibility with a simple configuration, and an electronic device including the display device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a display device according to the present invention is a display device provided with a transmission polarization axis variable unit, wherein the first absorption type polarization selection unit disposed on the observation side of the transmission polarization axis variable unit. A semi-transmissive reflection plate disposed on the back side of the transmission polarization axis changing unit, and a second absorption type polarization selection unit disposed on the back side of the semi-transmission reflection plate; The surface provided with the light transmission portion is formed of a flat light reflection plate, and the transmission polarization axis changing means is configured to be switchable between a display mode and a mirror mode.
[0007]
According to such a display device, in the mirror mode, the first absorption-type polarization selecting unit disposed on the observation side of the transmission polarization axis changing unit, for example, sets the polarization axis in a predetermined direction of the external light incident from the observation side. (First polarized light), and the transmitted polarized light (first polarized light) is transmitted through the variable transmission polarization axis, and then the light reflection plate forming region (light The reflected light is transmitted through the variable transmission polarization axis means, and is transmitted through the variable transmission polarization axis means so that the reflected light can be transmitted through the first absorption type polarization selection means (the first polarization type). If the transmission polarization axis variable means is set to be (polarized light), the reflected light is emitted from the first absorption type polarization selection means to the observation side. Therefore, in the mirror mode, it is possible to obtain a mirror display state by using the light reflected by the light reflecting portion of the transflective plate.
On the other hand, in the display mode, for example, the polarized light that has passed through the second absorption type polarization selection means and is incident on the transmission polarization axis variable means is converted into polarized light that can be transmitted through the first absorption type polarization selection means, and is transmitted to the transmission polarization axis variable means. By performing the conversion, the light transmitted through the first absorption type polarization selecting means can be supplied to the observation side as display light, and a transmission display state such as an image can be obtained.
In the present invention, the mirror surface state in the mirror mode is obtained by a semi-transmissive reflection plate having a configuration in which a light transmission portion is formed on a light reflection plate having a flat surface. Can be obtained, and a highly reliable reflector can be obtained because polarization is not selected. Therefore, high visibility can be ensured in the mirror mode and the display mode.
[0008]
In the display device according to the aspect of the invention, the first absorption-type polarization selecting unit may transmit the first polarization and absorb a second polarization having a polarization axis that intersects with the polarization axis of the first polarization. The second absorption type polarization selecting means is configured to transmit the third polarization and absorb a fourth polarization having a polarization axis crossing the polarization axis of the third polarization, and the transmission polarization axis changing means. Converts the third polarized light into the first polarized light at least in the light transmitting portion forming region in the display mode, and transmits the transmitted polarized light from the observation side in at least the light reflecting plate forming region in the mirror mode. The first polarized light incident on the axis varying means is reflected by the light reflection plate after passing through the transmission polarization axis varying means, and the reflected light is transmitted through the transmission polarization axis varying means again, whereby the first polarized light is reflected. As the polarized light of the first It can be made to emit the Osamugata polarization selecting means.
[0009]
In this case, in the mirror mode, the first polarized light transmitted through the first absorptive polarization selecting means is transmitted through the variable transmission polarization axis means, is reflected by the light reflection plate, and transmits again through the transmission polarization axis changing means. Thus, the reflected light is emitted as the first polarized light to the first absorption type polarization selection means, and is transmitted through the first absorption type polarization selection means and emitted to the observation side. Therefore, in the mirror mode, it is possible to obtain a mirror display state using light reflected by the light reflecting plate of the semi-transmissive reflecting plate. In this case, in the light transmitting portion forming area, the first polarized light is converted into the fourth polarized light by the transmitted polarization axis changing means, and the fourth polarized light is transmitted through the light transmitting portion, and the second absorption type light is transmitted. It can be absorbed by the polarization selector.
On the other hand, in the display mode, the third polarized light that has passed through the second absorption-type polarization selecting unit and entered the transmission polarization axis changing unit is converted into the first polarization by the transmission polarization axis changing unit. The first polarized light passes through the first absorption type polarization selecting means and is provided to the observation side as display light, so that a transmissive display state of an image or the like can be obtained.
Here, particularly in the mirror mode, if the transmitted polarized light axis changing means converts the third polarized light transmitted through the second absorption type polarized light selecting means and converted into the second polarized light, if the rear side is used, Even if the third polarized light enters through the light transmitting portion from the rear, no light is transmitted from the rear side in the mirror display state, and a mirror state with high visibility can be obtained.
In the present invention, the first polarized light and the third polarized light or the fourth polarized light may have polarization axes in the same direction, and similarly, the second polarized light and the third polarized light or the fourth polarized light may be the same. May be polarization axes in the same direction. That is, for example, “to convert the third polarized light into the first polarized light by the transmission polarization axis changing means” does not necessarily change the polarization axis, and the polarization axes of the first polarized light and the third polarized light are changed. In the case of the same direction, it means that the polarization axis is not changed.
[0010]
In the display device according to the aspect of the invention, a color filter may be formed only in a region where the light transmitting portion is formed. When displaying a color image in the display mode, it is preferable to dispose a color filter on the way of transmission, but in this case, dispose the color filter only in the light transmitting portion forming region of the transflective reflector as described above. Thereby, the reflected light in the mirror mode is not colored, and it is possible to suitably provide a color display and a mirror display without coloring.
[0011]
Further, an illuminating unit for emitting light to the observation side is provided on the back side of the second absorption type polarization selecting unit, and the illuminating unit is turned off when the transmitted polarization axis changing unit is in a mirror mode. It can be assumed that. In this case, the display means of the image and the like in the display mode can be reliably ensured by the lighting means, but when the lighting means is not lit, there is no transmitted light from the back side, so that a mirror display state with high visibility can be obtained. At the same time, it leads to a reduction in power consumption. By synchronizing the operations of the illumination means and the transmission polarization axis changing means in this way, the visibility and brightness of the mirror display state are further enhanced. In this case, the third polarized light having a polarization axis that intersects the fourth polarized light is converted to the second polarized light by the transmission polarization axis changing unit, so that the second polarized light is converted to the second polarized light. The transmission through the one-absorption-type polarization selecting means is eliminated, and it is possible to prevent problems such as transmission light being displayed in a mirror display state.
[0012]
In addition, on the back side of the second absorption type polarization selecting unit, an illuminating unit that emits light to the observation side is provided, and a condensing unit that condenses illumination light from the illuminating unit on the light transmitting unit is provided. Can be provided. In the display device of the present invention, external light such as natural light incident from the observation side is partially absorbed by the first absorption-type polarization selecting unit, and further partially transmitted by the light transmitting portion of the transflective plate. Therefore, the amount of light contributing to the mirror display may be less than half of the external light in some cases. From this, it is possible to improve the brightness of the mirror display particularly by reducing the light transmission portion formation rate (for example, aperture ratio) of the semi-transmissive reflection plate. Therefore, as described above, by providing the light condensing means for condensing the illumination light on the light transmitting portion, even when the light transmitting portion formation rate is reduced, the transmitted illumination light in the display mode is sufficiently ensured. On the other hand, it is possible to sufficiently secure the brightness in the mirror mode by reducing the light transmission portion formation rate of the semi-transmissive reflection plate.
[0013]
Next, the transmission polarization axis changing means is constituted by a liquid crystal layer, a first retardation plate formed between the liquid crystal layer and the first absorption type polarization selection means, A second retardation plate formed between the light-reflecting plate and the second absorption-type polarization selecting means, wherein an insulating layer is formed in a region where the light-reflecting plate is formed, and the light-reflecting plate is formed based on the formation of the insulating layer. The thickness of the liquid crystal layer in the formation region is configured to be approximately half the thickness of the liquid crystal layer in the opening formation region, and the liquid crystal layer is configured to be able to reverse the polarity of the incident circularly polarized light depending on whether or not a selection voltage is applied. Can be.
[0014]
In this case, since a retardation plate is formed between each absorption type polarization selecting means and the liquid crystal layer, it becomes possible to make circularly polarized light enter the liquid crystal layer. The polarity of the incident circularly polarized light can be inverted depending on whether or not the selection voltage is applied to the liquid crystal layer. For example, it can be set to be transmitted with the polarity inversion when the voltage is turned off. In the above configuration, since the insulating layer is formed in the light reflecting plate forming region, the liquid crystal layer thickness of the light reflecting plate forming region is substantially half of the liquid crystal layer thickness of the opening forming region. The polarity of the circularly polarized light is inverted by the reciprocation of the liquid crystal layer due to reflection. Therefore, depending on the presence or absence of the application of the selection voltage to the liquid crystal layer, it is possible to emit light having substantially the same polarity in reflection and transmission, and to improve the light use efficiency. In this case, reflection at the reflection plate can be suppressed, so that a decrease in contrast can be suppressed. In addition, for example, if the lighting unit is turned off in the voltage-off state, mirror display by reflection can be realized, which can contribute to reduction of power consumption particularly in the mirror mode.
[0015]
In the display device of the present invention, the transmission polarization axis changing means can be constituted by an electro-optical panel, preferably a liquid crystal panel using the above-mentioned liquid crystal. By thus configuring the display device including the electro-optical panel such as a liquid crystal panel as the transmission polarization axis changing unit, a thin structure can be realized, and a display device applicable to portable devices and the like can be realized. Further, the transflective plate can be formed of a metal reflector such as Al or Ag provided with an opening, and the condensing means can be formed of a microlens array, for example. .
[0016]
Further, it is preferable that a retardation plate is disposed between the first absorption type polarization selecting means and the transmission polarization axis changing means. This retardation plate can be used as an optical compensator for reducing coloring and the like or a viewing angle compensator for improving viewing angle characteristics.
[0017]
Next, an electronic apparatus according to another aspect of the invention includes the display device described above. According to such an electronic device, it is possible to switch between a mirror mode and a display mode. In particular, by applying the above display device to a display unit of a mobile phone, for example, for portable use, in the mirror mode, it is possible to substitute a compact for makeup. can do.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all of the following drawings, the thickness of each component, the ratio of dimensions, and the like are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.
[0019]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device as one embodiment of the display device of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the operation of the liquid crystal display device. In the liquid crystal display device 100 shown in FIG. 1, from the observation side (upper side in the figure), as main components, a liquid crystal panel 120 having a first absorbing polarizer 110 and a semi-transmissive reflector 145, and a second absorbing polarizer 160 , A backlight 170 are sequentially arranged.
[0020]
The first absorption polarizer 110 is configured as a first absorption type polarization selector, is disposed on the observation side of the liquid crystal panel 120, and has a polarization plane having a vibration plane parallel to its polarization transmission axis (parallel to the paper). A known absorption-type polarizing plate that transmits a component (first polarized light) and absorbs a polarized component (second polarized light) having a vibration plane parallel to a direction crossing (preferably orthogonal to) the polarization transmission axis is used. Have been.
[0021]
The second absorption polarizer 160 is configured as a second absorption type polarization selector, is disposed on the back side of the liquid crystal panel 120, and has polarized light having a vibration plane parallel to its transmission polarization axis (perpendicular to the paper). The component transmits the component (third polarized light) and absorbs a polarized component (fourth polarized light) having a vibration plane parallel to a direction intersecting (preferably orthogonal) to the transmitted polarization axis. Therefore, the transmission polarization axis of the second absorption polarization plate 160 is set to intersect (preferably orthogonal) with the transmission polarization axis of the first absorption polarization plate 110.
[0022]
Here, the arrangement of the transmission polarization axes of the first absorption polarizer 110 and the second absorption polarizer 160 is determined by the configuration of the liquid crystal display device 100, that is, the design of the liquid crystal of the liquid crystal panel 120. In the present embodiment, since the liquid crystal panel 120 is formed of a TN liquid crystal cell having a 90 ° twist angle, the transmission polarization axes are set to intersect, that is, the crossed Nicols arrangement. Therefore, in the case of the present embodiment, the first polarized light and the fourth polarized light have the same polarization axis, and the second polarized light and the third polarized light have the same polarization axis. .
[0023]
The liquid crystal panel 120 includes a liquid crystal layer 143 between a pair of substrates 130 and 150 formed of a transparent substrate such as glass or plastic, and switches the liquid crystal display device 100 to a display mode based on a voltage change between the substrates. It is configured as control means for enabling switching between the mirror mode. That is, the liquid crystal panel 120 functions as a transmission polarization axis changing unit, and the polarization axis conversion mode of light transmitted through the liquid crystal panel 120 is different between the display mode and the mirror mode.
[0024]
Further, the liquid crystal panel 120 includes a color filter 141 including a coloring layer 141a on the inner surface side of the upper substrate 130 (the liquid crystal layer 143 side of the substrate), and the coloring layer 141a is covered with a protective film 141b and flattened. Further, on the inner surface side of the color filter 141, a striped transparent electrode 142 extending in the horizontal direction of the paper is formed. The transparent electrode 142 is made of, for example, ITO (Indium-Tin-Oxide) and has a polyimide alignment film (not shown) formed on the surface.
[0025]
Further, in the liquid crystal panel 120, a semi-transmissive reflector 145 constituted by a light reflector 148 partially having an opening 149 is provided on the inner surface side of the lower substrate 150. The light reflection plate 148 is formed of a metal reflection plate having a flat surface made of Al, Ag, or the like. Light from the observation side is formed in a region where the light reflection plate 148 is formed (hereinafter, also referred to as a light reflection plate formation region). The light is reflected to enable mirror display. On the other hand, the illumination light from the backlight 170 is transmitted through an opening 149 formed in a part of the light reflection plate 148, and transmission display is possible. Note that a transparent electrode 144 in the form of a stripe extending in the direction perpendicular to the paper surface is formed on the inner surface side of the transflective plate 145, and is made of ITO (Indium-Tin-Oxide), like the transparent electrode 142. A polyimide alignment film (not shown) is formed on the surface.
[0026]
In this embodiment, the coloring layer 141a of the color filter 141 is formed corresponding to the formation region of the opening 149 (hereinafter, also referred to as the opening formation region), while the coloring layer 141a is formed in the light reflection plate formation region. In this configuration, 141a is not formed. As a result, color display is realized in the display mode, and a non-colored mirror surface state can be realized in the mirror mode.
[0027]
Next, the backlight 170 can illuminate the liquid crystal panel 120 with a substantially uniform illuminance from behind. Specifically, an edge-emitting type backlight including a light guide plate 172 and a light source 171 disposed on an end face of the light guide plate 172 is applied. The light guide plate 172 is provided with a light reflecting element or a light scattering element 173 such as a metal layer or a printing layer for guiding light introduced from the light source 171 to the liquid crystal panel 120 side substantially uniformly. Note that, other than the edge emission type, a back emission type backlight including a light guide plate and a light source disposed on the back surface of the light guide plate can be applied.
[0028]
As described above, in the liquid crystal display device 100 of the present embodiment, the liquid crystal panel 120 functions as a transmission polarization axis changing unit, and a display mode and a mirror mode are realized in a mode as shown in FIG. 2, for example.
[0029]
As shown in FIG. 2, in the display mode (transmissive display), the liquid crystal panel 120 is turned off (liquid crystal is turned off), and the liquid crystal panel 120 passes through the absorbing polarizer 160 from the backlight 170 and enters the liquid crystal panel 120 in a predetermined direction. The polarized light component (third polarized light) having the polarization axis is transmitted while the polarization axis is converted by the liquid crystal panel 120, and the illumination light is transmitted by transmitting the first absorption polarizing plate 110 as the first polarized light. The light T contributes to the display. In this display mode, the external light O incident from the observation side has a polarization component (first polarization) having a polarization axis in a predetermined direction incident on the liquid crystal panel 120, and is semi-transmitted after the polarization axis is converted. The light is reflected by the light reflection plate 148 of the reflection plate 145, the polarization axis is converted again, and the first polarized light is emitted to the observation side. In the display mode, some reflection occurs from the observation side. . Further, of the first polarized light incident on the liquid crystal panel 120 from the observation side, the light incident on the opening 149 of the transflective plate 145 after the polarization axis is changed passes through the second absorbing polarizer 160. The light enters the backlight 170 side, is reflected by the light scattering element 173 of the backlight 170, and is reused as light for transmissive display.
[0030]
On the other hand, for example, in the mirror mode (mirror display), it is preferable to turn off the backlight 170. However, when the backlight 170 is turned on, if the liquid crystal panel 120 is turned on (the liquid crystal is turned on), The polarized light (third polarized light) having a predetermined polarization axis transmitted through the absorbing polarizer 160 from the backlight 170 side and incident on the liquid crystal panel 120 is transmitted through the liquid crystal panel 120 without conversion of the polarization axis. Then, the transmitted light T is absorbed as the third polarized light (that is, the second polarized light) by the first absorption polarizer 110, thereby preventing the transmitted light T from being displayed in the mirror mode.
[0031]
Then, in this mirror mode, the second polarized light of the external light O incident from the observation side is absorbed by the first absorbing polarizer 110, and the other first polarized light is on the back side of the first absorbing polarizer 110, That is, the light is incident on the liquid crystal panel 120 side. The first polarized light incident on the liquid crystal panel 120 in the on state passes through the liquid crystal panel 120 without conversion of the polarization axis, and is reflected by the light reflecting plate 148 of the semi-transmissive reflecting plate 145 as the fourth polarized light. The Rukoto. The reflected fourth polarized light (reflected light) passes through the liquid crystal panel 120 again while maintaining the polarization axis direction (becomes the first polarized light), further passes through the first absorbing polarizing plate 110, and is observed on the observation side. Is emitted as reflected light R, and the reflected light R contributes to mirror display.
[0032]
In the above-described panel structure, the pair of substrates 130 and 150 constituting the panel structure are made of a material using glass (including quartz), a material using resin (plastic), or glass on one side and glass on the other side. Any of those using a resin may be used. In particular, by using a resin material as the material of the substrate, the thickness of the device can be reduced, and the impact resistance can be improved.
[0033]
The substrates 130 and 150 are bonded together via a sealing material (not shown), and a liquid crystal is sealed therein. As the liquid crystal mode of the liquid crystal panel 120 configured in this manner, a TN (Twisted Nematic) mode, an STN (Super Twisted Nematic) mode, an ECB (Electrically Controlled Birefringence) mode, or the like can be adopted. In any of the display methods using these liquid crystal modes, since a display mode is realized by using a polarizing plate, high display quality can be obtained with a relatively low driving voltage, and in particular, portable electronic devices. Desirable when mounted on
[0034]
The driving modes of the liquid crystal panel 120 include an active driving mode such as an active matrix driving using an active element such as a TFT (Thin Film Transistor) and a TFD (Thin Film Diode), and the above-described active elements are not used. Any of passive driving modes such as simple driving and multiplex driving may be used.
[0035]
As described above, in the liquid crystal display device 100 of the present embodiment, the liquid crystal panel 120, the second absorption polarizer 160, and the backlight 170 emit polarized light having a predetermined polarization axis with respect to the first absorption polarizer 110. It functions as a display means for displaying. In a display mode in which display using transmitted light from the backlight 170 is performed, the presence or absence of the first polarized light or the amount of the first polarized light emitted from each of a plurality of pixels included in the liquid crystal panel 120 is determined. As a result, a predetermined display image is formed. That is, the backlight 170 is turned on, and the voltage applied between the transparent electrodes 130 and 150 of the liquid crystal panel 120 is controlled to thereby include the liquid crystal panel 120, the second absorbing polarizer 160, and the backlight 170. By performing a predetermined display by the display means, it is possible to realize a display mode in which light emitted from the liquid crystal panel 120 passes through the first absorbing polarizer 110 and is visually recognized.
[0036]
On the other hand, by setting the liquid crystal display device to the light blocking state, that is, by setting all the pixels of the liquid crystal display device to the light blocking state or setting the backlight 160 to the non-lighting state, the display surface can be visually recognized as a mirror. Mirror mode can be realized.
[0037]
As described above, in the liquid crystal display device 100 of the present embodiment, the display mode and the mirror mode can be realized by switching the liquid crystal panel 120 on and off. In particular, in the case of the present embodiment, light incident from the observation side is reflected by the light reflecting plate 148 of the semi-transmissive reflecting plate 145 disposed on the liquid crystal panel 120, thereby realizing mirror display. Therefore, mirror display can be performed only by providing the metal reflector having the opening, and a configuration in which the mirror mode and the display mode can be switched very easily can be achieved. Further, since the metal reflector is used, it is possible to realize a thin film. For example, the reliability is improved as compared with a case where a mirror display is realized by using a reflective polarizing plate. Furthermore, since the transflective plate is constituted by the light reflective plate having the opening, high-efficiency and highly reliable reflection can be realized because no polarization selection is involved. Therefore, high visibility can be ensured in both the mirror mode and the display mode.
[0038]
[Second embodiment]
Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the liquid crystal display device 200 of the present embodiment, in order from the observation side, a liquid crystal panel 120 including a first absorption polarizing plate 110, a retardation plate 115, and a transflective plate 145 as main components, and a second absorption polarizing plate 160 and a backlight 170 are arranged.
[0039]
In the liquid crystal display device 200 of the present embodiment, unlike the liquid crystal display device 100 of the first embodiment, a retardation plate 115 is formed between the first absorption polarizer 110 and the liquid crystal panel 120, and the retardation plate 115 In particular, when the liquid crystal panel 120 is in the STN mode, the liquid crystal panel 120 functions as an optical compensator for reducing coloring of display using transmitted light from the backlight 170. Further, the liquid crystal display can be configured to function as a viewing angle compensating plate for improving the viewing angle dependency.
[0040]
A color filter 141 is provided on the inner surface of the lower substrate 150 and on the back side of the transflective plate 145. By arranging the color filter 141 on the back side of the transflective plate 145 in this way, it is possible to further prevent or suppress coloring in the mirror display. When the color filter 141 is formed to perform color display in the display mode as described above, by disposing the color filter 141 on the back side of the transflective plate 145, color display in the display mode and color display in the mirror mode are performed. A mirror display without coloring can be provided.
[0041]
In the liquid crystal display devices of the first and second embodiments, a diffusion film, a prism sheet, and the like may be provided between the backlight 170 and the second absorbing polarizer 160. In this case, it is possible to improve the brightness in the front direction in the display using the transmitted light from the backlight 170. That is, it is desired that the light emitted from the backlight 170 has a higher emission intensity in the front direction. In this case, the brightness of the transmitted light T can be further increased.
[0042]
[Third embodiment]
Next, a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the liquid crystal display device 300 of the present embodiment, in order from the observation side, the main components are a liquid crystal panel 120 having a first absorption polarizer 110, a semi-transmissive reflector 145, a second absorption polarizer 160, and a microlens array. 180 and a backlight 170 are arranged.
[0043]
That is, in the liquid crystal display device 300 of the present embodiment, the microlens array 180 is formed between the second absorption polarizer 160 and the backlight 170, and the microlens array 180 transmits illumination light from the backlight 170, It functions as a light condensing unit that condenses light on the opening 149 of the transflective plate 145. The micro lens array 180 includes a plurality of convex lenses 181 formed on a transparent base material 182, and for example, one convex lens 181 is provided corresponding to one opening 149.
[0044]
In the first embodiment and the second embodiment, the external light O such as natural light incident from the observation side is partially absorbed by the first absorbing polarizer 110 and furthermore is transmitted through the opening 149 of the semi-transmissive reflector 145. Since the light is transmitted through the portion, the amount of light contributing to the mirror display may be less than half of the external light. From this, it is possible to improve the brightness of the mirror display especially by reducing the aperture ratio of the transflective plate 145, but in the third embodiment, the aperture ratio of the transflective plate 145 is reduced. The brightness was greatly reduced (for example, 50% reduction) as compared with the first and second embodiments, so that the brightness in the mirror mode could be improved.
[0045]
On the other hand, as the aperture ratio of the transflective plate 145 decreases, the brightness in the display mode may be reduced. However, in the present embodiment, the illumination light from the backlight 170 is transmitted to the transflective plate 145 as described above. Since the microlens array 180 for condensing light in the opening 149 is provided, it is possible to sufficiently secure transmitted illumination light in the display mode even when the aperture ratio of the transflective plate 145 is reduced. That is, by providing a condensing means such as a microlens array 180 between the backlight 170 and the first absorbing polarizer 160, the aperture of the transflective plate 145 can be reduced without reducing the illumination light from the backlight 170. The ratio can be reduced, and the brightness can be improved in both the display mode and the mirror mode.
[0046]
Note that, in the third embodiment, an example is shown in which the microlens array 180 as a light condensing means is provided in the configuration of the liquid crystal display device 100 of the first embodiment. Thus, the microlens array 180 can be formed in the same manner.
[0047]
[Fourth embodiment]
Next, a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a liquid crystal display device 400 according to the fourth embodiment, and FIG. 6 is an explanatory diagram showing the display operation. In the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the liquid crystal display device 400 of the present embodiment, in order from the observation side, a liquid crystal panel 120 including, as main components, a first absorption polarizing plate 110, a first retardation plate 118, a semi-transmissive reflection plate 145, and an insulating layer 190. , A second retardation plate 119, a second absorption polarizer 160, and a backlight 170.
[0048]
That is, in the liquid crystal display device 400 of the present embodiment, the first and second retardation plates 118 and 119 are formed between the liquid crystal panel 120 and each of the absorbing polarizers 110 and 160, respectively. Since the phase difference between the phase difference plates 118 and 119 is set to λ / 4, circularly polarized light is incident on the liquid crystal layer 143 of the liquid crystal panel 120. In particular, since the transmission polarization axes of the first absorption polarizer 110 and the second absorption polarizer 160 intersect, the liquid crystal panel 120 is connected to each of the absorption polarizers 110 and 160 via the phase difference plates 118 and 119. The polarities of the circularly polarized light incident on, that is, the directions of rotation, are opposite to each other.
[0049]
Further, in the liquid crystal display device 400 of the present embodiment, the insulating layer 190 is formed on the inner surface of the liquid crystal panel 120 so that the thickness of the liquid crystal layer 143 is different between the opening forming region and the light reflecting plate forming region. I have. The insulating layer 190 is a light-transmitting resin layer mainly composed of an acrylic resin. In the present embodiment, the insulating layer 190 is formed only in the light reflection plate forming region, that is, only below the light reflection plate 145 (back side). The thickness of the liquid crystal layer in the light reflection plate forming region is relatively reduced. Specifically, by forming the insulating layer 190, the thickness of the liquid crystal layer in the light reflection plate forming region is set to be approximately half the thickness of the liquid crystal layer in the opening forming region.
[0050]
In addition, the liquid crystal layer 143 can invert the polarity (rotation direction) of the incident circularly polarized light depending on whether or not the selection voltage is applied. For example, when the non-selection voltage is applied (when the liquid crystal is off), the liquid crystal layer λ / 2 (λ: wavelength of incident light). Therefore, in the liquid crystal off state, the incident right circularly polarized light changes to left circularly polarized light after passing through the liquid crystal layer 143, and the left circularly polarized light changes to right circularly polarized light. When the molecules are standing, the phase difference disappears, and the polarity (rotation direction) of the circularly polarized light does not change with the transmission of the liquid crystal layer 143.
[0051]
The display principle of the liquid crystal display device 400 having such a configuration will be described with reference to FIG. First, as shown on the left side of FIG. 6, in the liquid crystal off state, the illumination light emitted from the backlight 170 passes through the second absorption polarizer 160 and becomes linearly polarized light in a direction perpendicular to the plane of the drawing. This linearly polarized light passes through the second retardation plate 119 to become left-handed circularly polarized light, passes through the liquid crystal layer 143 in the OFF state from the opening 149, and is inverted in polarity. The right-handed circularly polarized light that has passed through the liquid crystal layer 143 and has been inverted passes through the first retardation plate 118 to become linearly polarized light in a direction parallel to the paper surface, passes through the first absorption polarizing plate 110, and transmits to the observation side. The light is emitted as light T and provided for display.
[0052]
The external light O incident from the observation side is transmitted through the first absorption polarizer 110 to become linearly polarized light in a direction parallel to the plane of the drawing, and this linearly polarized light is transmitted through the first retardation plate 118 and becomes a right circular light. The light is polarized and enters the liquid crystal layer 143 in the off state. Among the light incident on the liquid crystal layer 143, the light incident on the light reflection plate forming region is reflected by the semi-transmissive reflection plate 145. In this case, the thickness of the liquid crystal layer 143 in the light reflection plate formation region is limited by the opening. Since it is formed in half of the part forming region, the polarity of the circularly polarized light is reversed during the reciprocating process due to reflection. Further, in this case, since the light reflecting plate constituting the semi-transmissive reflecting plate 145 is formed of a metal reflecting plate, the rotation direction of the circularly polarized light reflected by the light reflecting plate is opposite. Therefore, in the liquid crystal off state, the right-handed circularly polarized light that has entered the liquid crystal layer 143 from the observation side is inverted in polarity by the transflective plate 145, but is also inverted by the reciprocating transmission of the liquid crystal layer 143. When the light exits the liquid crystal layer 143, it returns as right-handed circularly polarized light again. Then, the right circularly polarized light emitted from the liquid crystal layer 143 is again converted into linearly polarized light in a direction parallel to the paper by the first retardation plate 118, and is emitted as reflected light R to the observation side. When the backlight 170 is turned off in such a liquid crystal off state, the transmitted light T disappears, so that a mirror display of only the reflected light R becomes possible.
[0053]
On the other hand, as shown on the right side of FIG. 6, in the liquid crystal ON state, the illumination light emitted from the backlight 170 passes through the second absorption polarizer 160 and becomes linearly polarized light in a direction perpendicular to the plane of the drawing. The linearly polarized light passes through the second retardation plate 119 and becomes left-handed circularly polarized light, and passes through the opening 149 through the liquid crystal layer 143 in the ON state without conversion of polarity. The left circularly polarized light that has passed through the liquid crystal layer 143 passes through the first retardation plate 118 and becomes linearly polarized light in a direction perpendicular to the paper surface, is absorbed by the first absorption polarizing plate 110, and is not emitted to the observation side. .
[0054]
Further, in the liquid crystal ON state, the external light O incident from the observation side becomes a linearly polarized light in a direction parallel to the paper by transmitting through the first absorption polarizer 110, and this linearly polarized light is transmitted through the first retardation plate 118. The transmitted light becomes right-handed circularly polarized light, and enters the liquid crystal layer 143 in the ON state. As described above, of the light incident on the liquid crystal layer 143, the light incident on the light reflection plate forming region is reflected by the semi-transmissive reflection plate 145 with the reversal of the polarity, and during the reciprocation of the liquid crystal layer 143. No polarity reversal. Therefore, the right circularly polarized light that has entered the liquid crystal layer 143 is emitted from the liquid crystal layer 143 as left circularly polarized light with the reversal of the polarity. Then, the left circularly polarized light emitted from the liquid crystal layer 143 is again converted into linearly polarized light in a direction perpendicular to the paper surface by the first retardation plate 118 and absorbed by the first absorption polarizing plate 110, so that it is emitted to the observation side. It will not be done.
[0055]
As described above, the liquid crystal display device 400 of the present embodiment has the configuration in which the phase difference plates 118 and 119 are provided and the circularly polarized light is incident on the liquid crystal layer 143, and the polarity of the circularly polarized light can be inverted in the liquid crystal layer 143. With such a configuration, it is possible to improve the light use efficiency in both transmission and reflection, and the transmission and reflection behavior as shown in FIG. 8 is obtained. That is, it is possible to realize a display device that performs light and dark display in which transmission and reflection are the same according to the application state of the selection voltage. Further, when black display is performed in the transmissive display (when the liquid crystal is turned on), it is possible to suppress bright display of reflected light, so that it is possible to suppress a decrease in contrast. Further, as described above, the switching between the display mode and the mirror mode can be performed by switching the backlight 170 on and off. In particular, the mirror mode can be realized in the backlight off state, so that the power consumption can be reduced. It becomes possible.
[0056]
Note that, in the fourth embodiment, an example is shown in which the insulating layer 190 is provided and the thickness of the liquid crystal layer is varied for each region in the configuration of the liquid crystal display device 100 of the first embodiment. The insulating layer 190 can be similarly formed on the display device 200 and the liquid crystal display device 300 of the third embodiment. The liquid crystal display device 400 of the fourth embodiment can be realized by applying a liquid crystal that is not 90 ° twist, for example, 60 °, 40 °, 0 ° twist, to the liquid crystal layer 143. .
[0057]
[Fifth Embodiment]
Next, an electronic device according to a fifth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. A mobile phone 1000 as one embodiment of the electronic apparatus of the present invention includes a main body 1001 and a display unit 1002, and the liquid crystal display device 100 (or the liquid crystal display devices 200, 300, and 300) is provided inside the display unit 1002. 400) are arranged so that the display screen 1003 can be visually recognized on the display unit 1002. According to such a mobile phone 1000, a predetermined display screen in the display mode and a bright mirror surface in the mirror mode can be visually recognized on the display screen 1003 according to various operations and various situations.
[0058]
As described above, the embodiments of the liquid crystal display device according to the display device of the present invention and the mobile phone according to the electronic device of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to these embodiments and departs from the gist of the present invention. Various changes can be made without departing from the scope. For example, in the embodiment described above, the transmission polarization axes of the first absorption polarizer 110 and the second absorption polarizer 160 are arranged orthogonally. However, by changing the design of the liquid crystal panel, the first absorption polarizer 110 It is also possible to arrange the transmission polarization axes of the first and second absorption polarizers 160 in parallel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an operation of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an operation of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment.
FIG. 7 is an exemplary perspective view showing a schematic configuration of an electronic apparatus according to a fifth embodiment of the invention.
8 is an explanatory diagram showing transmittance and reflectance of the liquid crystal display device of FIG. 6 with respect to an applied voltage of a liquid crystal layer.
[Explanation of symbols]
100, 200, 300, 400 liquid crystal display device (display device), 110 first absorption polarizer, 120 liquid crystal panel, 145 semi-transmissive reflector, 148 light reflector (light reflector), 149 aperture (light transmissor) , 160 second absorbing polarizer, 170 backlight, 180 microlens array, 190 insulating layer

Claims

A display device having transmission polarization axis changing means,
A first absorptive polarization selecting means arranged on the observation side of the transmission polarization axis changing means, a semi-transmissive reflection plate arranged on the back side of the transmission polarization axis changing means, and a back side of the semi-transmission reflection plate; A second absorption type polarized light selecting means disposed,
The semi-transmissive reflection plate is configured by a light reflection plate having a flat surface with a light transmission portion,
The display device, wherein the transmission polarization axis changing means is configured to be switchable between a display mode and a mirror mode.

The first absorption type polarization selecting means transmits the first polarized light and absorbs a second polarized light having a polarization axis crossing a polarization axis of the first polarized light,
The second absorption type polarization selecting means is configured to transmit third polarized light and absorb fourth polarized light having a polarization axis crossing the polarization axis of the third polarized light,
In the display mode, the transmission polarization axis changing unit converts the third polarized light into the first polarized light at least in the light transmitting portion forming region, and in the mirror mode, at least in the light reflecting plate forming region. The first polarized light incident on the transmission polarization axis changing unit from the observation side is reflected by the light reflection plate after passing through the transmission polarization axis changing unit, and the reflected light is transmitted through the transmission polarization axis changing unit again. The display device according to claim 1, wherein the light is emitted as the first polarized light to the first absorption type polarization selecting unit.

The display device according to claim 1, wherein a color filter is formed only in a region where the light transmitting portion is formed.

On the back side of the second absorption type polarization selecting means, an illuminating means for emitting light to the observation side is provided, and when the transmitted polarization axis changing means is in a mirror mode, the illuminating means is turned off. The display device according to claim 1, wherein:

Illumination means for emitting light to the observation side is provided on the back side of the second absorption type polarization selection means, and light condensing means for condensing illumination light from the illumination means to the light transmitting portion is provided. The display device according to claim 1, wherein:

The transmission polarization axis changing means is constituted by a liquid crystal layer, and a first retardation plate formed between the liquid crystal layer and the first absorption type polarization selection means; And a second retardation plate formed between the second polarization plate and the polarized light selecting means.
An insulating layer is formed in the formation region of the light reflection plate, and based on the formation of the insulation layer, the liquid crystal layer thickness of the light reflection plate formation region is configured to be approximately half the liquid crystal layer thickness of the opening formation region. Along with
The display device according to any one of claims 2 to 5, wherein the liquid crystal layer is configured to be capable of reversing the polarity of incident circularly polarized light depending on whether or not a selection voltage is applied.

An electronic apparatus comprising the display device according to claim 1.