JP2004184490A - 表示装置及びこれを備えた電子機器 - Google Patents
表示装置及びこれを備えた電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004184490A JP2004184490A JP2002348035A JP2002348035A JP2004184490A JP 2004184490 A JP2004184490 A JP 2004184490A JP 2002348035 A JP2002348035 A JP 2002348035A JP 2002348035 A JP2002348035 A JP 2002348035A JP 2004184490 A JP2004184490 A JP 2004184490A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- display
- display device
- polarized light
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
【解決手段】液晶パネル140の観察側に配置された反射型偏光板110と、液晶パネル140の背面側に配置された偏光板150と、液晶層149の背面側に配置されていて反射指向性を有する反射層136とを有する表示装置100Aである。反射型偏光板110は、第1偏光を透過すると共にその第1偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第2偏光を反射する。偏光板150は、第3偏光を透過すると共にその第3偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第4偏光を吸収又は反射する。液晶パネル140は、第3偏光の少なくとも一部を第1偏光に変換して出射できる。反射型偏光板110の表面が鏡になり得る。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置及びこれを備えた電子機器に関する。特に、表示画面を表示モードと鏡面モードとの間で切換えることのできる表示装置及び電子機器に関する。
【0002】
【従来技術】
従来から、2つの液晶パネルを重ね合せることによって、通常の表示を行うことができる表示モードと、全体が鏡面状態になるミラーモードとを切換え可能に構成した表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。例えば、通常の液晶表示装置と同様の構造を有する表示部の観察側に表示切換部が設けられ、この表示切換部には、表示部の側から観察側へ向けて順に反射型偏光板、液晶パネル、吸収型偏光板が配置された表示装置がある。
【0003】
この表示装置において、表示切換部の反射型偏光板は、第1偏光を透過し、この第1偏光と直交する偏光軸を有する第2偏光を反射する。また、液晶パネルは、第1偏光を第2偏光に変化させて透過させる状態と、偏光軸を変化させないで透過させる状態とを切換え可能に構成される。また、吸収型偏光板は、例えば第1偏光を透過し、第2偏光を吸収する。また、表示部は、表示切換部に対して第1偏光を出射し、この第1偏光によって適宜の表示画像が形成される。
【0004】
上記のように構成れた表示装置においては、表示切換部の液晶パネルが偏光軸を変化させないで透過させる状態になっていれば、表示部から出射された第1偏光が反射型偏光板を透過して液晶パネルに入射し、第1偏光のままで吸収型偏光板を透過して観察されるため、表示部の表示態様を視認することができる。これが表示モードの動作である。
【0005】
また、液晶パネルが第1偏光を第2偏光に変化させて透過させる状態になっていれば、表示部から出射された第1偏光が反射型偏光板を通過して液晶パネルに入射すると、この第1偏光は液晶パネルによって第2偏光に変化して、さらに吸収型偏光板によって吸収され、表示態様は視認されない。このとき、外光が装置に入射すると、外光は吸収型偏光板を透過して第1偏光となり、液晶パネルを透過することによって第2偏光になるので、反射型偏光板により反射され、再び、液晶パネルを透過することによって第1偏光に変化し、吸収型偏光板を通過する。従って、表示面は鏡面状態に視認される。これがミラーモードの動作である。
【特許文献1】
特開2001−318374号公報(第6頁−第7頁、
【図1】)
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の表示装置においては、表示モードとミラーモードのいずれにおいても、表示切換部に設けられた液晶パネルを透過した光を視認することとなるので、表示切換部の表裏両面等における界面反射に起因するコントラストの低下、表示切換部に起因する色付き、視覚特性の悪化、表示画素の滲み等が生じ易いという問題点がある。いずれにしても、従来の表示装置においては、表示部と表示切換部の2重構造に起因する表示品位の低下が避けられない。
【0006】
また、上記従来の構成では、通常の表示部の観察側に、さらに液晶パネルを含む表示切換部を配置しているので、装置が厚くなり、重量も増大するという問題点がある。この問題点は、特に携帯型電子機器に搭載する場合には携帯性を損なうことから大きな欠点となる。
【0007】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、表示切換部の存在に起因するコントラストの低下、色付き、視野角の狭小化、滲み等といった表示品位の低下を抑制できると共に、薄型化及び軽量化を達成できる表示装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(1)上記の目的を達成するため、本発明に係る第1の表示装置は、透過偏光軸可変要素を含む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第2偏光選択手段と、前記透過偏光軸可変要素の背面側に配置されていて反射指向性を有する反射層とを有し、前記第1偏光選択手段は、第1偏光を透過すると共に該第1偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第2偏光を反射し、前記第2偏光選択手段は、第3偏光を透過すると共に該第3偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第4偏光を吸収又は反射し、前記透過偏光軸可変手段は、前記第3偏光の少なくとも一部を前記第1偏光に変換可能に構成されていることを特徴とする。
【0009】
この表示装置によれば、観察側に配置された第1偏光選択手段、例えば反射型偏光板によって外光を反射できるので、液晶パネル等といった透過偏光軸可変手段から出射光が無い場合に、表示装置の表示画面を鏡として利用できる。すなわち、表示装置の活用形態をミラーモードにすることができる。
【0010】
一方、液晶パネル等から出射光がある場合には、この出射光によって文字、数字、図形等といった像を表示装置の表示画面上に表示できる。すなわち、表示装置の活用形態を表示モードにすることができる。この表示モードの際、外光は、一般に、観察者に対して斜めから入射する光量が大きいため、この外光に起因して第1偏光選択手段において発生する強い正反射光は観察者に視認されない。そのため、液晶パネル等からの出射光をある程度強くすることにより、表示モードの表示品位を確保できる。
【0011】
また、本発明では、観察側に第1偏光選択手段を配置するだけで良いので、第1偏光選択手段の観察側に液晶パネル等といった透過偏光軸可変手段を配置する必要が無い。従って、観察側に透過偏光軸可変手段を配置する構造の従来装置に比べて、界面反射に起因するコントラストの低下、表示切換部の光学特性に起因する色付き、視角特性の悪化、表示画像の滲み等といった表示品位の悪化を回避することができる。
【0012】
また、本発明によれば、実質的に第1偏光選択手段だけでミラーモードを実現できるので、2重のパネル構造に起因する表示品位の悪化を回避することができ、同時に、表示装置の薄型化及び軽量化を達成できる。
【0013】
さらに、本発明では、反射指向性を有する反射層を設けることにしたので、観察者側へ強い反射光を供給でき、それ故、反射型の要素である第1偏光選択手段を前面に配置しているにも拘わらず、文字、数字、図形等といった像を反射型の表示形態で表示できる。
【0014】
(2)ここで、前記反射層は前記第1偏光選択手段のほぼ法線方向がピークとなる反射指向性を有することが望ましい。こうすれば、観察者側へより一層強い光を供給できるので、反射型表示を確実に実現できる。
【0015】
(3)次に、本発明に係る第2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第2偏光選択手段と、前記透過偏光軸可変要素の背面側に配置された反射層とを有し、前記第1偏光選択手段は、第1偏光を透過すると共に該第1偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第2偏光を反射し、前記第2偏光選択手段は、第3偏光を透過すると共に該第3偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第4偏光を吸収又は反射し、前記透過偏光軸可変手段は、前記第3偏光の少なくとも一部を前記第1偏光に変換可能に構成され、さらに前記第1偏光選択手段に関しては反射率が透過率よりも小さいことを特徴とする。
【0016】
この表示装置によれば、観察側に配置された第1偏光選択手段、例えば反射型偏光板によって外光を反射できるので、液晶パネル等といった透過偏光軸可変手段から出射光が無い場合に、表示装置の表示画面を鏡として利用できる。すなわち、表示装置の活用形態をミラーモードにすることができる。
【0017】
一方、液晶パネル等から出射光がある場合には、この出射光によって文字、数字、図形等といった像を表示装置の表示画面上に表示できる。すなわち、表示装置の活用形態を表示モードにすることができる。この表示モードの際、外光は、一般に、観察者に対して斜めから入射する光量が大きいため、この外光に起因して第1偏光選択手段において発生する強い正反射光は観察者に視認されない。そのため、液晶パネル等からの出射光をある程度強くすることにより、表示モードの表示品位を確保できる。
【0018】
また、本発明では、観察側に第1偏光選択手段を配置するだけで良いので、第1偏光選択手段の観察側に液晶パネル等といった透過偏光軸可変手段を配置する必要が無い。従って、観察側に透過偏光軸可変手段を配置する構造の従来装置に比べて、界面反射に起因するコントラストの低下、表示切換部の光学特性に起因する色付き、視角特性の悪化、表示画像の滲み等といった表示品位の悪化を回避することができる。
【0019】
また、本発明によれば、実質的に第1偏光選択手段だけでミラーモードを実現できるので、2重のパネル構造に起因する表示品位の悪化を回避することができ、同時に、表示装置の薄型化及び軽量化を達成できる。
【0020】
さらに、本発明では、反射層を設けると共に第1偏光選択手段の反射率をその透過率よりも小さく設定したので、反射型表示によって文字等といった像を表示するとき、第1偏光選択手段からの反射光よりも強い表示光を形成でき、それ故、反射型の要素である第1偏光選択手段を前面に配置しているにも拘わらず、文字、数字、図形等といった像を反射型の表示形態で表示できる。
【0021】
(4)上記構成の表示装置においては、前記ミラーモードの際に、前記透過偏光軸可変手段からの光の出射を停止することが好ましい。これにより、透過偏光軸可変手段が光を出射しなくなるため、ミラーモード時の鏡面の品位をさらに向上できる。
【0022】
(5)また、上記構成の表示装置においては、前記第1偏光選択手段における偏光選択領域は、前記透過偏光軸可変手段の表示領域と重なる範囲よりも周囲に広がることが好ましい。液晶パネル等といった透過偏光軸可変手段は、一般に、その表示領域よりも周囲に張り出した構造部分、いわゆる額縁領域を必要とする。この構造部分に重なる範囲においては、表示装置の平面寸法を増加させなくても上記第1偏光選択手段の偏光選択領域を拡大することが可能である。従って、表示装置の内部スペースを有効に利用することが可能になり、表示装置の外形寸法に対して、ミラーモード時において鏡状に視認することができる範囲、すなわち面積、を相対的に広げることができる。
【0023】
(6)また、上記構成の表示装置において、前記透過偏光軸可変手段は電気光学装置、例えば液晶パネルによって構成されることが好ましい。こうすれば、薄型構造が可能になり、携帯機器等にも適用可能な表示装置が実現できる。特に、本発明の表示装置は切換えによりミラーモードにおいて表示画面を鏡面状に構成することが可能であるため、携帯機器によって手鏡としても利用できる。
【0024】
(7)また、上記構成の表示装置において、前記第1偏光選択手段の観察側には、他の透過偏光軸可変手段、例えば液晶パネル、が配置されないことが好ましい。こうすれば、表示モードにおける視認性の低下を抑制できる。
【0025】
(8)上記構成の表示装置において、前記第1偏光選択手段と前記透過偏光軸可変手段との間には、前記第1偏光を透過すると共に前記第2偏光を吸収する第3偏光選択手段が配置されることが好ましい。一般に、第1の偏光選択手段、例えば反射型偏光板、として入手できる部材の偏光選択度は、吸収型の偏光板の偏光選択度に比べて低いため、そのままでは表示モードのコントラストが低下するが、第3の偏光選択手段、例えば吸収型偏光板、を配置することにより、偏光選択度を向上できるので、表示のコントラストを高めることができる。
【0026】
(9)この場合において、前記第2偏光選択手段の背面側に照明手段を設け、該第2偏光選択手段は前記第3偏光を透過すると共に前記第4偏光を吸収し、該第2偏光選択手段と前記照明手段との間に第4偏光選択手段を設け、該第4偏光選択手段は、前記第3偏光を透過すると共に前記第4偏光を反射することが好ましい。こうすれば、表示のコントラスト及び明るさを、さらに高めることができる。
【0027】
(10)上記構成の表示装置において、前記第2偏光選択手段は、前記第3偏光を透過すると共に第4偏光を反射するもの、例えば反射型偏光板、とすることができる。これにより、背面側から液晶パネルを照明した場合、照明光のうち第2偏光選択手段を透過しない光を背面側に反射させて戻すことができるので、この反射光を、散乱や反射によって偏光状態を変化させた上で再び観察側へ戻すことができるため、表示を明るくすることができる。
【0028】
(11)上記構成の表示装置において、前記第1偏光選択手段における観察側の表面は平坦であることが好ましい。こうすれば、ミラーモードの鏡面状態をより良好に実現できると共に、表示モードにおいてユーザの目に入る外光の正反射光以外の散乱光を低減することができるため、表示態様の視認性を向上できる。(12)上記構成の表示装置においては、前記第1偏光選択手段における観察側の表面上に透明な保護膜が形成されることが好ましい。こうすれば、第1偏光選択手段の観察側の表面に直接に傷が生じたり塵埃が付着したりすることを防止できる。この場合、保護膜の表面に硬化処理が施されているか、あるいは、透明な硬質膜が形成されていることが望ましい。
【0029】
(13)上記構成の表示装置においては、光を出射する照明手段が前記第2偏光選択手段の背面側に配置されることが好ましい。照明手段を設けることにより、表示モードにおける画像表示状態を確実に実現できる。
【0030】
(14)また、前記照明手段の非点灯時においては、前記透過偏光軸可変手段が前記第1偏光を出射しない状態にあることが望ましい。ミラーモードは、照明手段を非点灯とするか、あるいは、表示体を光遮断状態とするか、のいずれでも実現できる。しかしながら、照明手段を非点灯状態とし、且つ、表示体を光遮断状態とすることにより、光漏れをさらに低減することができるので、ミラーモードにおける鏡面状態をより良好に構成できる。
【0031】
(15)上記構成の表示装置において、前記照明手段の照明光の出射角分布では、法線方向に出射される光量が最も多いことが好ましい。法線方向に出射される光量を最も多くすることによって、表示モードにおいて照明光のうちユーザの目に入る表示に寄与する光の割合を高めることができるので、第1偏光選択手段による外光反射の影響を低減することができ、表示品位を高めることができる。(16)この場合において、前記照明手段の照明光は、主として出射角が0°〜40°の範囲内で分布していることが望ましい。この出射角の範囲では、外光の正反射量が比較的少ないので、外光の反射に影響されずに表示品位を高めることができる。
【0032】
(17)また、前記照明手段の照明光は、出射角が45°を越える範囲内で法線方向の光量の1/50以下であることが望ましい。出射角が45°を越える範囲の光はほとんど表示に寄与しないので、無駄な光を低減することにより、効率的に表示モードの表示状態を実現できる。
【0033】
(18)上記構成の表示装置において、前記第1偏光選択手段よりも背面側にカラーフィルタが配置されることが好ましい。第1偏光選択手段よりも背面側にカラーフィルタを配置することによって、表示モードにおいてカラー表示が可能になる。
【0034】
(19)上記構成の表示装置においては、前記第1偏光選択手段と前記透過偏光軸可変手段の間に位相差板が配置されることが好ましい。この位相差板は、色付き等を低減する光学補償板、あるいは、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。
【0035】
(20)上記構成の表示装置において、前記第1偏光選択手段の観察側に透明部材が配置され、前記第1偏光選択手段は直接又は間接的に前記透明部材に密接されることが好ましい。透明部材に第1偏光選択手段を密接することにより、第1偏光選択手段の観察側の表面を保護できると共に、第1偏光選択手段を確実に位置決め保持できる。
【0036】
(21)この場合、前記第1偏光選択手段は、前記透明部材に対して透明物質を介して接着されていることが望ましい。上記透明部材に第1偏光選択手段が固着される態様としては、第1偏光選択手段のみを上記透明部材に固着する場合と、第1偏光選択手段と共に上記透過偏光軸可変手段を固着する場合とが挙げられる。後者の場合には、透明部材に対して弾性を有する透明接着層を介して固着することが好ましい。これにより、表示手段や透過偏光軸可変手段に対する外部応力、例えば衝撃等、の影響を緩和することができ、表示装置の耐衝撃性を高めることができる。
【0037】
(22)また、前記透明部材の前記第1偏光選択手段の側の表面は平坦であることが望ましい。これにより、透明部材の背面側の表面を平坦にすることによって、当該表面に密接された第1偏光選択手段の観察側の表面を平坦に構成できる。特に、第1偏光選択手段は可撓性を有するシート材として入手されることが多いため、透明部材の背面側の表面を平坦に構成し、当該表面に対して第1偏光選択手段を密接させたり、あるいは、接着したりすることにより、第1偏光選択手段を平坦に保持することが可能になることから、ミラーモードにおける鏡面状態を高品位化することができる。
【0038】
(23)なお、前記透明部材の観察側の表面は曲面であることが望ましい。これにより、透明部材を光学レンズとして用いることができるので、表示画面を適宜に拡大又は縮小した状態で視認できるようになる。
【0039】
(24)次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した構成の表示装置を有することを特徴とする。この表示装置は、上述したように、透過偏光軸可変手段の観察側に第1偏光選択手段を配置するだけで表示モードとミラーモードとが切換え可能に構成されているので、表示品位の悪化を回避することができると共に、小型化及び軽量化を図ることができる。従って、携帯電話機や形態情報端末等といった携帯型電子機器として構成されることが好ましい。
【0040】
(25)また、上記の電子機器において、前記表示装置の動作を操作できる又は前記表示装置の表示にデータ入力を行える入力部を行える入力部をさらに備え、該入力部を操作することによって前記透過表示モードを前記ミラーモードとを切換え可能であることが好ましい。この構成によれば、操作者は入力部を操作することにより、思いのままに表示モードとミラーモードのいずれかをいつでも実現できる。ここで、入力部としては、データ入力キーボタン等といった各種操作ボタン、電源スイッチ等といった各種操作スイッチ、操作ダイヤル等といった操作部材を挙げることができる。
【0041】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表示装置及び電子機器を実施形態を挙げて説明する。
【0042】
(表示装置の第1実施形態)
図1は、本発明に係る表示装置の一実施形態を示している。ここに示す表示装置100Aは、観察側(すなわち、図の上方)から順に、第1偏光選択手段としての反射型偏光板110と、第3偏光選択手段としての偏光板120と、位相差板130と、透過偏光軸可変手段としての液晶パネル140と、第2偏光選択手としての偏光板150と、照明手段としてのバックライト160とを有する。
【0043】
反射型偏光板110は、その透過偏光軸と平行な振動面を有する偏光成分を透過し、透過偏光軸と交差する方向、望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を反射する機能を有する。この反射型偏光板としては、例えば、▲1▼国際出願公開WO95/27919号に記載された、複数種類の相互に異なる複屈折性の高分子フィルムを積層した積層体や、▲2▼コレステリック液晶の表面に1/4波長板を配置した構造等を用いることができる。上記の積層体としては、3M社により提供されるDBEFという商品名の積層フィルムがある。
【0044】
偏光板120,150としては、その偏光透過軸と平行な振動面を有する偏光成分を透過し、偏光透過軸と交差する方向、望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を吸収する公知の吸収型偏光板が用いられる。偏光板120と偏光板150は、液晶装置の構成上必要な配置、例えば、液晶パネル140が90°のツイスト角を有するTN(Twisted Nematic)液晶セルである場合にはニコル配置に設定される。
【0045】
偏光板120は、その偏光透過軸が反射型偏光板110の偏光透過軸と一致するように配置される。反射型偏光板110の偏光透過軸と偏光板120の偏光透過軸との交差角は必ずしも0°である必要はないが、交差角が大きくなるに従って表示のコントラストは低下するので、例えば交差角が15°以下であることが望ましく、特に5°以下であることが望ましい。
【0046】
偏光板120は、光学的には省略することができる。但し、一般に反射型偏光板110の偏光選択度(すなわち、入射した自然光に対する透過光中の、偏光透過軸に平行な振動面を有する偏光成分の割合)は吸収型の偏光板に比べて低いため、偏光板120を省略すると、表示モードにおけるコントラストが低下する。逆に言えば、反射型偏光板110の偏光選択度が問題にならないのであれば、吸収型偏光板120は省略できる。この場合、偏光板120の機能は、反射型偏光板110によって果たされる。
【0047】
なお、吸収型偏光板120を省略できるということは、以下に説明する各実施形態であって、吸収型偏光板120を含む全ての実施形態にも同様に言えることである。
【0048】
また、偏光板150としては、上記のような吸収型偏光板ではなく、反射型偏光板110と同様に構成された反射型偏光板を用いることも可能である。また、位相差板130は、特に液晶パネル140がSTN(Super Twisted Nematic)モードである場合には、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、位相差板130は、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。なお、位相差板130を設けなくても表示自体は可能である。
【0049】
液晶パネル140は、ガラスやプラスチック等といった透明基板で構成される2枚の基板141と142とを含む。基板141の内面上には反射層136が形成され、さらにその上にカラーフィルタ144が形成されている。カラーフィルタ144には、例えば、赤、緑、青等といった複数色の着色層が所定の配列パターン(例えば、ストライプ配列、デルタ配列、斜めモザイク配列等)で配列される。
【0050】
これらの着色層は透明な保護膜151で覆われることが望ましい。カラーフィルタ144上には、ITO(Indium Tin Oxide)等で構成された透明電極145が着色層の配列に対応した配列で形成されている。透明電極145上には、ポリイミド樹脂等によって配向膜146が形成されている。また、基板142の内面上には、上記透明電極145及び上記配向膜146と同様の透明電極147及び配向膜148が形成されている。
【0051】
上記一対の基板141及び142の素材としては、ガラスや石英を用いたり、樹脂を用いたり、あるいは、一方にガラスを用い他方に樹脂を用いたりすることができる。特に、基板141及び142の素材として樹脂材料を用いれば、表示装置の薄型化を図ることができると共に、耐衝撃性の向上を図ることができる。基板141と基板142はシール材143によって貼り合わされ、その内部に、透過偏光軸可変要素としての液晶149が層として配置されている。このように構成された液晶パネル140の液晶モードとしては、TNモード、STNモード、ECB(Electrically Controlled Birefringence)モード等が望ましい。これらの液晶モードによる表示においては、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。
【0052】
また、液晶パネル140の駆動モードとしては、TFT(Thin Film Transistor)やTFD(Thin Film Diode)等といった能動素子を用いたアクティブマトリクス駆動等といったアクティブ駆動モードと、能動素子を用いない単純駆動又はマルチプレックス駆動等といったパッシブ駆動モードのいずれであっても良い。図1の実施形態では、パッシブ駆動モードを例示している。
【0053】
バックライト160は、液晶パネル140をその背後からほぼ均一な照度で照明できるものであれば良い。例えば、導光板と、この導光板の端面部に配置された光源とを含む端面発光型のバックライトや、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等が挙げられる。
【0054】
図1の実施形態では、バックライト160は、光源161と、この光源161を端面に対向して配置させた導光板162とを備えている。導光板162には、光源161から導入された光を液晶パネル140側にほぼ均一に導くための金属層や印刷層等といった光反射要素又は光散乱要素163が設けられることが望ましい。
【0055】
図2において、基板141側の電極145と相手側の電極147(図1参照)とが平面的に重なる領域は、表示の最小単位である表示ドットDを構成する。本実施形態のように赤、緑、青の3色の着色層から成るカラーフィルタ144を用いてカラー表示を行う場合は、赤、緑、青の3色のそれぞれに対応する3つの表示ドットDによって1つの画素が構成される。一方、カラーフィルタを用いることなく白黒の単色表示を行う場合は、1つの表示ドットDによって1つの画素が形成される。
【0056】
反射層136は、例えば、光を反射できる金属材料、例えばアルミニウム等によって形成され、各表示ドットDに対応して開口137を有している。図1のバックライト160からの光Tは、これらの開口137を通って液晶層149へ供給される。また、液晶層149を通った光R1が反射層136に当る場合、その光R1は当該反射層136で反射して再び液晶層149へ供給される。
【0057】
図1において、偏光板120、位相差板130、液晶パネル140、偏光板150及びバックライト160は、文字、数字、図形等といった像を表示するための表示手段を構成する。この表示手段は、反射型偏光板110に対して基本的に第1偏光のみを出射する。表示モードにおいては、液晶パネル140内に構成された複数の表示ドットのそれぞれについて、第1偏光の出射の有無又は第1偏光の出射量が制御され、その結果、適宜の画像が表示される。
【0058】
本実施形態の表示装置100Aでは、バックライト160を点灯状態とし、液晶パネル140の透明電極145と透明電極147との間に印加する電圧を制御することにより、偏光板120、位相差板130、液晶パネル140、偏光板150により構成される表示手段によって適宜の表示が行われる。そして、このときに偏光板120から出射される光が、反射型偏光板110を透過して観察者によって視認される。このような表示形態が表示モードである。
【0059】
他方、上記の表示手段体をOFF状態(すなわち、光遮断状態)にする、すなわち、表示手段の全表示ドットを光遮断状態とするか、あるいは、バックライト160を非点灯状態とすれば、反射型偏光板110の観察側の表示、すなわち表示面が鏡のように視認される。このような表示形態がミラーモードである。
【0060】
表示装置100Aには、通常の使用状態において外光R0が観察側から入射する。その外光R0のうち、反射型偏光板110の偏光透過軸と平行な振動面を有する偏光成分R1は反射型偏光板110を透過して内部に導入される。一方、反射型偏光板110の偏光透過軸と直交する振動面を有する偏光成分R2は反射型偏光板110で反射して観察側へ戻る。
【0061】
一方、バックライト160の光出射面160aから面状の光が放出される場合、その光は、偏光板150を通過して直線偏光になり、反射層136の開口137(図2参照)を通って液晶パネル14へ供給され、その液晶パネル140にてその偏光状態が変換されるか、あるいは、そのまま変換されること無く通過し、偏光板120においてその偏光透過軸に平行な振動面を有する偏光成分のみが出射される。この偏光成分は、反射型偏光板110もそのまま透過し、観察側において視認される。従って、液晶パネル140が適宜の画像を表示する状態にあれば、その画像に応じて形成される透過領域において光は透過し、反射型偏光板110を透過して透過光Tとして視認される。
【0062】
ここで、表示モードにおいては、透過光Tによって文字、数字、図形等といった像が表示されるが、そのとき、外光R0に起因する反射光R2が存在するため、表示された像の視認性が低下するように思われる。しかし、外光R0は、通常、主として観察者の観察方向とは異なる方向から表示装置100Aに入射するので、反射型偏光板110にて生じる反射光R2、すなわち正反射光、のうち観察者の目に直接に入射する光量は少なく、大部分は図示のように観察者の目とは異なる方向に反射されていく。従って、透過光Tが十分に強ければ、反射光R2による表示画像の視認性の低下は限定されたものとなる。
【0063】
一方、ミラーモードにおいては、液晶パネル140が光遮断状態となることにより、あるいは、バックライト160が非点灯状態となることにより、透過光Tはほとんど存在しなくなる。このため、反射光R2が強く感じられることになり、表示面全体が鏡状に視認される。
【0064】
なお、ミラーモードを実行する場合には、液晶パネル140を含む表示手段を光遮断状態にすると共に、バックライト160を非点灯状態にすることが好ましい。こうすると、光漏れをほぼ完全に防止できるため、透過光Tをさらに低減することが可能になり、より良好な鏡面状態を得ることができる。
【0065】
本実施形態では、観察側に反射型偏光板110が配置されているので、極めて良好な鏡面状態を得ることができる。さらに、液晶パネル140を含む表示手段の観察側に他の液晶パネルが存在しないので、表示モード時における表示画像に与える影響が低減され、表示品位を良好に保つことができる。また、2層のパネル構造を有しないので、表示装置を薄型化することが可能になり、軽量化も達成できる。
【0066】
本実施形態では反射層136を設けたので、バックライト160からの光を用いた透過型表示の他に、反射層136で反射する光を用いた反射型表示を行うことができる。具体的には、図1において、外光R0のうち反射型偏光板110を透過した偏光成分R1が液晶パネル140の基板142で屈折して液晶層149を通過し、さらに反射層136で反射して、再び、液晶層149へ供給される。そして、表示ドットDごとにON/OFF制御される液晶層149によって変調された後、偏光板120及び反射型偏光板110を通過するか、あるいは通過しないかによって反射型偏光板110の観察側に希望の像が表示される。
【0067】
本実施形態では、図3に示すように、反射層136の表面に断面三角形状の凸パターン138Aが設けられている。この凸パターン138Aは、図3の紙面垂直方向へ連続して直線的に延びる形状であっても良いし、あるいは、図3の紙面垂直方向に関して適宜の長さを有する複数の凸パターン138Aが互いに適宜の間隔をおいて紙面垂直方向へ直線的に並べられる形状であっても良い。
【0068】
本実施形態において、凸パターン138Aの断面傾斜角度βは、例えばβ=3°〜5°程度に設定されている。これにより、液晶パネル140の基板142へ入射角α=10°〜20°程度で入射する外光R0が反射層136の凸パターン138Aで反射すると、その反射光の散乱分布状態は、図3(a)に示すように、反射光が特定角度方向、図示の場合は反射角度0°の方向(すなわち、表示装置100Aの表示画面の法線方向)に集中する傾向、すなわち反射指向性を呈する。
【0069】
このように、本実施形態では、反射層136に反射指向性を持たせたので、観察者側へ強い反射光を供給でき、それ故、図1において反射型偏光板110が外光R0の一部R2を観察側へ反射する場合でも、反射層136からの反射光を使って文字、数字、図形等といった像を観察者へ鮮明に表示できる。
【0070】
なお、図1において、反射型偏光板110の観察側の表面は平坦であることが望ましい。反射型偏光板110の観察側の表面が平坦であれば、上記の鏡面状態をより良好に構成でき、鏡としての品位を高めることができる。またこの場合には、反射型偏光板110の表面が平坦でない場合に生じ得る問題、例えば、表示モードにおいて光強度の高い外光R0の正反射光が観察者の目に入り易くなるといった事態が発生しなくなるため、表示画像の視認性の低下を防止できる。上記表面は、特に可視光領域において光学的に平坦(すなわち、オプティカルフラット)であることが望ましい。
【0071】
(変形例)
図4は、反射層136に反射指向性を持たせるための反射パターンの変形例を示している。この変形例では、角度γのコーン形状(すなわち、円弧の一部分の形状)Kを用いて凸パターン138Bが形成されている。この凸パターン138Bは、図4の紙面垂直方向へ連続して直線的に延びる形状であっても良いし、あるいは、図4の紙面垂直方向に関して適宜の長さを有する複数の凸パターン138Bが互いに適宜の間隔をおいて紙面垂直方向へ直線的に並べられる形状であっても良い。
【0072】
コーン形状Kに関しては、そのコーン形状Kの中心線X0が法線方向に一致していると、凸パターン138Bは指向性を持つことが無い。一方、この中心線X0が法線方向に対して傾斜すると、凸パターン138Bは指向性を持つことになる。本実施形態では、コーン形状Kの中心線X0が法線方向に対して角度β=3°〜5°で傾斜している。また、コーン角度γはγ=5°に設定されている。
【0073】
以上のように、反射膜136の凸パターン138Bを傾斜するコーン形状Kによって形成することにより、液晶パネル140の基板142へ入射角α=10°〜20°程度で入射する外光R0が反射層136の凸パターン138Bで反射すると、その反射光の散乱分布状態は、図4(a)に示すように、反射光が特定角度方向、図示の場合は反射角度0°の方向(すなわち、表示装置100Aの表示画面の法線方向)に集中する傾向、すなわち反射指向性を呈する。
【0074】
このように、反射層136に反射指向性を持たせることにより、観察者側へ強い反射光を供給でき、それ故、図1において反射型偏光板110が外光R0の一部R2を観察側へ反射する場合でも、反射層136からの反射光を使って文字、数字、図形等といった像を観察者へ鮮明に表示できる。
【0075】
(表示装置の第2実施形態)
次に、図5を参照して、本発明に係る表示装置の他の実施形態を説明する。この実施形態において、図1の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付すことにして、それらの説明は省略する。
【0076】
本実施形態の表示装置100Bでは、図1の実施形態の場合と同様に、観察側から順に、反射型偏光板110、偏光板120、位相差板130、液晶パネル140、偏光板150、バックライト160が配置されている。また、本実施形態においても、液晶パネル140の内部には反射層136が設けられ、その反射層136には図2に示すような開口137が表示ドットDごとに設けられ、さらに反射層136の表面には図3に示す指向性パターン138Aや、図4に示す指向性パターン138Bや、あるいは、希望する反射指向性を実現できるその他の指向性パターンが設けられる。
【0077】
一方、図1の実施形態の場合と異なって、偏光板150とバックライト160との間に第4偏光選択手段としての反射型偏光板170が配置されている。この反射型偏光板170は、反射型偏光板110と同じものであるが、その透過偏光軸が偏光板150の透過偏光軸と一致する姿勢で配置されている。
【0078】
本実施形態では、反射型偏光板170は、バックライト160から出射された照明光のうち、偏光板150を透過しない偏光成分をバックライト160側に反射する。この反射された偏光成分は、導光板162内に入射し、少なくとも一部の偏光状態が変化して再び観察側に反射され、その一部が反射型偏光板170及び偏光板150を透過し、透過光Tの一部となる。これにより、図1の実施形態では表示に利用されなかった光の一部を再利用することが可能となるため、表示画像の明るさを向上でき、表示モードの表示品位を高めることができる。
【0079】
本実施形態において、偏光板150を省略して反射型偏光板170のみで表示手段による表示を行うことができる。但し、この場合には、反射型偏光板170の偏光選択度(すなわち、透過偏光軸と平行な振動面を有する偏光成分の透過率、あるいは、透過偏光軸と直交する振動面を有する偏光成分の反射率)が吸収型の偏光板に比べて低いことから、表示のコントラストが低下したり、表示の明るさが低下したりする。
【0080】
また、外光R0のうち、観察側の反射型偏光板110を透過した光の少なくとも一部(例えば、光遮断状態にある表示ドットに入射する光)が反射型偏光板170において反射されてしまうおそれがあり、その反射によって表示画像の視認性が低下することも考えられる。
【0081】
(表示装置の第3実施形態)
次に、図6を参照して、本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を説明する。この実施形態では、図5の実施形態と同じの構成要素には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
【0082】
本実施形態の表示装置100Cでは、図5の表示装置100Bと同様に、観察側から順に、反射型偏光板110、偏光板120、位相差板130、液晶パネル140、偏光板150、反射型偏光板170、バックライト160が配置されている。また、本実施形態においても、液晶パネル140の内部には反射層136が設けられ、その反射層136には図2に示すような開口137が表示ドットDごとに設けられ、さらに反射層136の表面には図3に示す指向性パターン138Aや、図4に示す指向性パターン138Bや、あるいは希望する反射指向性を実現できるその他の指向性パターンが設けられる。
【0083】
一方、本実施形態の表示装置100Cでは、図5の表示装置100Bと異なって、反射型偏光板110の観察側の表面上に、透明な保護膜111が形成されている。この保護膜111は、アクリル樹脂、SiO2、TiO2等の薄膜で構成できる。特に、SiO2、TiO2等といった無機ガラスと同等以上の硬度を有する硬質保護膜であることが好ましい。保護膜111は、透明な素材で構成されたフィルムやシート等を貼着したものであっても良く、反射型偏光板110の表面上に、塗布、蒸着、スパッタリング等により直接に成膜したものであっても良い。
【0084】
本実施形態では、反射型偏光板110の観察側の表面上に透明な保護膜111を設けたので、反射型偏光板110の表面に傷が付いたり、異物が付着したりすることを防止でき、よって、特に鏡面状態を良好に構成できる。保護膜111は電子機器、例えば携帯電話機の表示部に設けられる透明カバーによって兼用できる。
【0085】
(表示装置の第4実施形態)
次に、図7を参照して、本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を説明する。この実施形態で、図6の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
【0086】
本実施形態の表示装置100Dでは、図6の実施形態の場合と同様に、観察側から順に、反射型偏光板110、偏光板120、位相差板130、液晶パネル140、偏光板150、反射型偏光板170、バックライト160が配置されている。また、本実施形態においても、液晶パネル140の内部には反射層136が設けられ、その反射層136には図2に示すような開口137が表示ドットDごとに設けられ、さらに反射層136の表面には図3に示す指向性パターン138Aや、図4に示す指向性パターン138Bや、あるいは希望する反射指向性を実現できるその他の指向性パターンが設けられる。
【0087】
一方、表示装置100Dでは、図6の実施形態の場合と異なって、反射型偏光板170の占めるミラー領域(すなわち、偏光選択領域)Bが、液晶パネル140の表示領域Aよりも広い範囲をカバーするようになっている。つまり、ミラー領域Bは、表示領域Aと平面的に重なる範囲を越えてその周囲にさらに広がりを持っている。
【0088】
液晶パネル140には、その表示領域Aの周囲に、シール材143が付着した領域や、その外側にさらに入力端子を形成した領域(図示せず)等を設けることが必要である。従って、表示装置100Dとしては、表示領域Aの周囲にある程度の額縁状の部分(いわゆる額縁領域)が存在することになる。この部分を反射型偏光板110で覆うことにより、表示装置を大型化しなくても、より広いミラー領域を構成できる。
【0089】
(表示装置の第5実施形態)
次に、図1の実施形態のより具体的な構成を図8を参照して説明する。本実施形態の表示装置100Eにおいては、反射型偏光板110の観察側に透明板180を配置している。そして、この透明板180に反射型偏光板110を密着させた状態としている。この透明板180としては、例えば、後述する電子機器の表示部の表示窓部材(すなわち、外部に露出する表示窓)が挙げられる。
【0090】
透明板180は、アクリル樹脂やガラス等といった透明素材で構成できる。反射型偏光板110は、例えば、透明接着剤181を用いて透明板180に接着される。ここで、透明板180の背面部(図8の下側)に表面は平坦に構成されており、これにより、密接された反射型偏光板110の観察側の表面が平坦に構成されている。
【0091】
偏光板120及び位相差板130も、また、透明板180に対して、反射型偏光板110と共に直接に又は間接的に固定される。例えば、反射型偏光板110に偏光板120が接着され、さらに、偏光板120に対して位相差板130が接着される。
【0092】
液晶パネル140及びバックライト160は、透明板180又はこれに固着された偏光板120や位相差板130に対して固着されていない。この場合には、液晶パネル140を透明板180とは別に機器の内部(例えば、回路基板上等)に固定し、液晶パネル140と、透明板180に固着された積層構造との間に隙間が設けられるようにすることができる。
【0093】
こうすると、液晶パネル140と、反射型偏光板110を含む積層構造とが別々に機器内に設置されるので、製造工程における製品の歩留まりを向上できる。もちろん、透明板180に対して液晶パネル140や偏光板150をも一体に固定することもできる。
【0094】
本実施形態においても、液晶パネル140の内部には反射層136が設けられ、その反射層136には図2に示すような開口137が表示ドットDごとに設けられ、さらに反射層136の表面には図3に示す指向性パターン138Aや、図4に示す指向性パターン138Bや、あるいは希望する反射指向性を実現できるその他の指向性パターンが設けられる。
【0095】
なお、偏光板150は、液晶パネル140の背面側の基板141の外面上に接着されることが好ましい。また、液晶パネル140とバックライト160とは、図8では間隙おいて配置されているが、相互に密接又は接着された状態とされていても良い。すなわち、導光板162の観察側に偏光板150が密接又は接着されていても良い。
【0096】
(表示装置の第6実施形態)
次に、図9を参照して、本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を説明する。この実施形態の表示装置100Fにおいては、図8の実施形態と同様の透明板180が設けられている。そして、この透明板180に対して、アクリル樹脂等といった透明接着剤181を介して反射型偏光板110が接着されている。透明板180の背面側の表面は平坦に構成され、この表面に固着された反射型偏光板110は図8の実施形態と同様の作用効果を示す。
【0097】
この実施形態においては、反射型偏光板110と共に、偏光板120、位相差板130、液晶パネル140及び偏光板150が透明板180に対して固着された状態になっている。透明接着剤181は、0.3mm以上の厚さに形成されていることが好ましい。これにより、透明板180が電子機器のケース体等に固定されている場合に、透明板180と液晶パネル140との間の固定構造に十分な弾性を持たせることが可能になるので、衝撃等から液晶パネル140を保護することができる。
【0098】
本実施形態においても、液晶パネル140の内部には反射層136が設けられ、その反射層136には図2に示すような開口137が表示ドットDごとに設けられ、さらに反射層136の表面には図3に示す指向性パターン138Aや、図4に示す指向性パターン138Bや、あるいは希望する反射指向性を実現できるその他の指向性パターンが設けられる。
【0099】
(表示装置の第7実施形態)
次に、図10を参照して、本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を説明する。この実施形態の表示装置100Gでは、透明板190に反射型偏光板110を密接させてある。反射型偏光板110は透明板190に固着されている。特に、反射型偏光板110は図9の実施形態と同様の接着剤191を介して透明板190に接着されることが好ましい。
【0100】
この透明板190は、図9の実施形態に示す透明板180と同様の材質によって構成できる。透明板190の背面側の表面は平坦に構成され、この表面に固着された反射型偏光板110は図9の実施形態と同様の作用効果を示す。また、偏光板120及び位相差板130は、反射型偏光板110に対して密接された状態となっている。これらもまた、粘着層や接着剤と介して相互に固着されていることが好ましい。
【0101】
液晶パネル140には、偏光板150及び反射型偏光板170が固着された状態になっている。偏光板150及び反射型偏光板170は、粘着層や接着剤を介して相互に固着されることが好ましい。本実施形態においても、液晶パネル140の内部には反射層136が設けられ、その反射層136には図2に示すような開口137が表示ドットDごとに設けられ、さらに反射層136の表面には図3に示す指向性パターン138Aや、図4に示す指向性パターン138Bや、あるいは希望する反射指向性を実現できるその他の指向性パターンが設けられる。
【0102】
透明板190は、観察側の表面のうち、少なくとも表示領域に対応する表面部分が曲面190Aとなっている。これにより、透明板190は光学レンズと同様の機能を有することになり、表示装置100によって構成される表示画面を拡大又は縮小した状態で視認することが可能になる。例えば、図示のように曲面190Aが凸曲面に構成されれば、表示画面を拡大した状態で視認することが可能になるので、表示装置の表示領域が小さい場合に文字等を拡大して視認性を向上できる。
【0103】
なお、この場合にも、透明板190に対して、反射型偏光板110だけでなく、偏光板120や位相差板130を透明板190に固着できる。また、図9の実施形態と同様に、液晶パネル140や偏光板150(さらには反射型偏光板170)も一体的に透明板190に固着させることもできる。
【0104】
(表示装置の第8実施形態)
次に、図11を参照して、本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を説明する。この実施形態の表示装置100Hでは、図8に示した実施形態と同様の透明板180の背面側に反射型偏光板110が密接されている。反射型偏光板110は、図8の実施形態と同様の透明接着剤181を介して透明板180に対して接着されている。本実施形態では、透明板180に対して固着されているのは反射型偏光板110だけであり、表示手段を構成する偏光板120、位相差板130、液晶パネル140及び偏光板150並びにバックライト160は、透明板180及び反射型偏光板110に対して間隙をおいて配置されている。
【0105】
この実施形態では、表示手段は通常の各種電子機器と同様に内部に固定し、その表示手段の観察側に配置された透明板180の内面上に反射型偏光板110を固着させてある。従って、通常の表示手段を内蔵した電子機器と全く同様の構成とし、透明板180の内面に反射型偏光板110を固着させるだけで、本発明に係る表示装置を実現できるため、極めて簡単に且つ低コストで製造できる。
【0106】
本実施形態においても、液晶パネル140の内部には反射層136が設けられ、その反射層136には図2に示すような開口137が表示ドットDごとに設けられ、さらに反射層136の表面には図3に示す指向性パターン138Aや、図4に示す指向性パターン138Bや、あるいは希望する反射指向性を実現できるその他の指向性パターンが設けられる。
【0107】
(表示装置の第9実施形態)
図12は、本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を示している。この表示装置100Jは、観察側から順に、ハードコートによって形成された保護部材251と、粘着散乱層252と、反射型偏光板110と、吸収型偏光板120と、位相差板130と、液晶パネル140と、位相差板253と、吸収型偏光板150と、散乱層254と、反射型偏光板170と、プリズムシート255aと、プリズムシート255bと、そしてバックライト160とを有する。
【0108】
本実施形態においても、液晶パネル140の内部には反射層136が設けられ、その反射層136には図2に示すような開口137が表示ドットDごとに設けられ、さらに反射層136の表面には図3に示す指向性パターン138Aや、図4に示す指向性パターン138Bや、あるいは希望する反射指向性を実現できるその他の指向性パターンが設けられる。
【0109】
なお、液晶パネル140の観察側に設ける粘着散乱層252のヘイズ値は、例えば、40〜60に設定する。また、液晶パネル140の背面側に設ける散乱層254のヘイズ値は、例えば、80に設定する。本実施形態のような光学要素の組み合わせによれば、反射層136の表面に図3に示す指向性パターン138Aや、図4に示す指向性パターン138Bを設けることと相俟って、反射型表示時における表示特性を良好に維持できる。
【0110】
(表示装置の第10実施形態)
次に、以上の各実施形態に適用する場合に好ましいバックライトを備えた表示装置の実施形態について説明する。この実施形態の構成は、図1から図12の各図に示した実施形態のいずれの構成を採ることもできる。
【0111】
図13は、バックライトの輝度の出射角分布を示すグラフである。本実施形態では、表示画像の視認性を高めるために、表示画像の法線方向(出射角=0°)を中心とした低出射角範囲で強い輝度を有し、法線方向から離れた高出射角範囲で低い輝度を有するバックライトが望まれる。
【0112】
ここで、低出射角範囲とは、例えば出射角が0°〜40°の範囲を言い、高出射角範囲とは、例えば出射角が40°を越える範囲を言う。図13の例では、出射角が0°の光について見ると、約2000cd/m2の輝度が得られるが、出射角が50°の光については20〜30cd/m2の輝度まで低下している。
【0113】
本実施形態のように、照明手段であるバックライトからの照明光の出射角分布において、低出射角範囲では光量が多く、高出射角範囲では光量が少なくなるように構成することにより、表示モードにおいてユーザの目に入る透過光Tの光量を増加させることができるため、反射光R2による表示画面の視認性の低下をさらに抑制することができる。
【0114】
ここで、表示モードにおける表示画面の視認性を向上させると共に、バックライトの光量を抑制して消費電力を低減するためには、バックライトの光出射特性を、出射角が40°を超える高出射角範囲で、法線方向の輝度(光量)の1/5以下の輝度(光量)となるように構成することが好ましい。
【0115】
なお、上記のようなバックライトの照明光の出射角分布は、導光板162の形状、光反射要素又は光散乱要素163の構造、別途設けられたフィルタや散乱板(すなわち、拡散板)等によって適宜に構成することができる。
【0116】
(表示装置の第11実施形態)
本発明に係る表示装置は、例えば、図1に示した表示装置100A、すなわち液晶パネル140、反射型偏光板110、偏光板150、偏光板120、及び照明装置160を有する表示装置において、さらに、偏光板150と照明装置160との間にλ/4板及びコレステリック液晶層を設ける構成とすることができる。ここで、コレステリック液晶層は、所定の偏光成分を通過すると共に該所定の偏光成分と異なる偏光成分を反射する機能を有する。
【0117】
コレステリック液晶層は、例えば、左回り(又は右回り)の円偏光を反射し、それと逆の円偏光、すなわち右回り(又は左回り)の円偏光を透過させる。従って、照明装置160から照射された後にコレステリック液晶層で反射した光は、照明装置160の導光板162の下の反射板163で反射して、再び、コレステリック液晶層へ向かう。そして、コレステリック液晶層を透過可能な偏光成分、すなわち右回りの偏光成分、になってコレステリック液晶層を透過するまで、反射を繰り返す。これにより、照明装置160からの光の利用効率を向上できる。コレステリック液晶層を透過した光は、偏光板150の背面側に配置された1/4λ板によって直線偏光に戻されてから、その偏光板150へ入射し、さらに液晶パネル140へ入射する。
【0118】
(表示装置の第12実施形態)
以上に説明した実施形態では、例えば図1の液晶パネル140内に設けた反射層136の表面に、図3に示す凸パターン138Aや図4に示す凸パターン138Bを設けることにより、反射層136で反射する光に指向性を持たせた。そして、これにより、反射型偏光板110に反射光R2が生じる場合でも、反射型表示を行うことができるようにした。
【0119】
この構成に代えて、あるいは、この構成に加えて、反射型偏光板110をその反射率がその透過率よりも小さくなるように構成することが望ましい。反射型偏光板110は、例えば、複数種類の相互に異なる複屈折性の高分子フィルムを積層して成る積層体を用いて構成できる。この積層体を採用する場合には、採用する高分子フィルムの種類を選定したり、各高分子フィルム層の層厚を適宜に変更したりすることにより、反射率が透過率よりも小さくなるという特性を実現できる。
【0120】
本実施形態によれば、反射型偏光板110を通過する光が反射型偏光板110で反射する光よりも強い傾向となるので、反射層136で反射した光を用いて安定した反射型表示を行うことができる。
【0121】
(電子機器の実施形態)
次に、図14及び図15を参照して、本発明に係る電子機器の実施形態について説明する。本実施形態は電子機器としての携帯電話機に本発明を実施した場合を例示している。また、図14は、電子機器1000の内部に配置される表示装置100Kの表示制御系を機能実現手段が結合した形式によりブロック図によって示しており、図15は、電子機器としての携帯電話機1000の外観形状を示している。
【0122】
図14において、電子機器1000には、表示装置100Kに設けられた液晶パネル140を駆動するための表示駆動部140Xと、バックライト160を制御するための照明制御部160Xと、表示駆動部140X及び照明制御部160Xを制御する制御部100Xとが設けられる。なお、上記構成は機能実現手段の結合といった形で表示制御系を示すものであり、実際の回路構成や回路素子の実装構成を示すものではない。従って、上記の各部は表示装置100K内に全て構成されていても良く、また、表示装置100Kの外部、すなわち、表示装置100K以外の電子機器1000の内部に構成されていても良く、さらには、一部が表示装置100K内に構成され、残りが表示装置100K以外の電子機器1000の内部に構成されていても構わない。
【0123】
表示駆動部140Xは、液晶パネル140の表示領域内に構成された複数の表示ドットのそれぞれを駆動するための駆動電圧を供給するものであり、例えば、マルチプレックス駆動方式やアクティブ駆動方式では、走査信号及びこの走査信号に対応するデータ信号を、液晶パネル140のコモン端子(すなわち、走査線端子)及びセグメント端子(すなわち、データ線端子)にそれぞれ同期させて供給する。画像データ等といった表示データは、電子機器1000のメイン回路から制御部100Xを介してこの表示駆動部140Xに送られる。
【0124】
一方、照明制御部160Xは、バックライト160への電力供給を制御し、例えば、バックライト160の点灯状態と消灯状態とを切換える。
【0125】
制御部100Xは、表示駆動部140X及び照明制御部160Xを制御し、各部に対する制御指令やデータ送出等を行う。例えば、表示装置100Kを表示モードにする場合には、表示駆動部140Xによって液晶パネル140を駆動して表示を行うと同時に、照明制御部160Xによりバックライト160を点灯状態にする。
【0126】
また、表示装置100Kをミラー状態にする場合には、表示駆動部140Xによって液晶パネル140を制御し、液晶パネル140を含む液晶表示体を全遮断状態(すなわち、シャッタ閉鎖状態)にするか、あるいは、照明制御部160Xによりバックライト160を消灯し、非点灯状態にする。ここで、ミラー状態では、表示手段を全遮断状態にすると共にバックライト160を非点灯状態にすることが、より好ましい。
【0127】
本実施形態の携帯電話機1000は、図15に示すように、本体部1001と、表示体部1002とを有する。表示装置100Kは、表示体部1002の内部に配置され、表示体部1002にて表示画面1003を視認できるように構成する。こうすると、各種操作や各種状況に応じて、表示画面1003において、適宜の表示画面を視認できるようにしたり、鏡面状態が視認されるようにしたりできる。従って、携帯電話機等といった電子機器1000をミラーとして用いることができる。
【0128】
なお、電子機器1000は表示体部1002の内側表面に表示画面1003を有するが、表示体部1002の外側表面には別の表示画面を設けることもできるし、あるいは、特別な表示画面を設けなくても良い。図16は、そのように表示体部1002の外側表面に別の表示画面を設ける場合の他の実施形態を示している。
【0129】
図16に示す携帯電話機2000においては、本体部2001に対して折り畳まれた状態の表示体部2002の外面上に、図15に示すメインの表示画面(1003と同様のもの)とは別に、もう1つの表示画面2004を設け、この表示画面2004により、表示体部2002を本体部2001から開くことなく、適宜の表示を視認できるようになっている。
【0130】
この場合には、図14に破線で示すメインの表示装置100Lに加えて上記の表示装置100Kを設けることにより、メインの表示画面とは別に、表示画面2004が表示装置100Kにより視認できる構造となる。この実施形態の携帯電話機2000では、折り畳まれた状態にて表示を視認できると共に、折り畳まれた状態でミラーとして用いることができる。
【0131】
図15の携帯電話機1000や図16の携帯電話機2000には、表示モードとミラーモードとを切換えるための専用の、あるいは、他の機能を実現するためのものと兼用の、操作スイッチ、操作ボタン、操作ダイヤル等といった入力部を設けることが好ましい。例えば、電子機器1000の本体部1001上に設けた専用あるいは兼用の操作部材を操作することによって、その操作状態が制御部100Xに伝達され、表示モードとミラーモードのいずれにも切換えることができるように構成される。
【0132】
また、図16の携帯電話機2000では、図示の折り畳み状態で操作可能な操作部材を設け、この操作部材を操作することによって、その操作状態が制御部100Xに伝達され、表示モードとミラーモードのいずれにも切換えることができるように構成される。入力部を構成する兼用の操作部材としては、例えば、携帯電話機、パソコン等といった各種電子機器におけるデータ入力用キーボタン、電源オン・オフボタン等が挙げられる。
【0133】
(その他の実施形態)
本発明の表示装置及び電子機器は、上述の実施形態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得ることはもちろんである。
【0134】
例えば、上述した実施形態では、電気光学装置の一種である液晶装置に適用した場合について主として説明したが、本発明はこれに限定されず、プラズマディスプレイ装置、FED(フィールドエミッションディスプレイ)装置、LED(発光ダイオード)表示装置、電気泳動表示装置、薄型のブラウン管、X線シャッタ等を用いた小型テレビ、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)と用いた装置等といった各種の電気光学装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表示装置の一実施形態を示す断面図である。
【図2】図1において矢印Bで示す部分を拡大して示す図である。
【図3】反射膜の一例を示す図である。
【図4】反射膜の他の一例を示す図である。
【図5】本発明に係る表示装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図6】本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図7】本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図8】本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図9】本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図10】本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図11】本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図12】本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図13】本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態におけるバックライトの輝度の出射角分布を示すグラフである。
【図14】本発明に係る電子機器の一実施形態を示すブロック図である。
【図15】本発明に係る電子機器の他の実施形態を示す斜視図である。
【図16】本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
100A〜100L:表示装置、110:反射型偏光板(第1偏光選択手段)、111:保護膜、120:偏光板(第3偏光選択手段)、130:位相差板、140:液晶パネル(透過偏光軸可変手段)、149:液晶(透過偏光軸可変要素)、150:偏光板(第2偏光選択手段)、160:バックライト(照明手段)、170:反射型偏光板(第4偏光選択手段)、1000,2000:携帯電話機(電子機器)
Claims (10)
- 透過偏光軸可変要素を含む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第2偏光選択手段と、
前記透過偏光軸可変要素の背面側に配置されていて反射指向性を有する反射層とを有し、
前記第1偏光選択手段は、第1偏光を透過すると共に該第1偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第2偏光を反射し、
前記第2偏光選択手段は、第3偏光を透過すると共に該第3偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第4偏光を吸収又は反射し、
前記透過偏光軸可変手段は、前記第3偏光の少なくとも一部を前記第1偏光に変換可能に構成される
ことを特徴とする表示装置。 - 請求項1において、前記反射層は前記第1偏光選択手段のほぼ法線方向がピークとなる反射指向性を有することを特徴とする表示装置。
- 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第2偏光選択手段と、
前記透過偏光軸可変要素の背面側に配置された反射層とを有し、
前記第1偏光選択手段は、第1偏光を透過すると共に該第1偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第2偏光を反射し、
前記第2偏光選択手段は、第3偏光を透過すると共に該第3偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第4偏光を吸収又は反射し、
前記透過偏光軸可変手段は、前記第3偏光の少なくとも一部を前記第1偏光に変換可能に構成され、
前記第1偏光選択手段に関しては反射率が透過率よりも小さい
ことを特徴とする表示装置。 - 請求項1から請求項3の少なくともいずれか1つにおいて、前記第1偏光選択手段と前記透過偏光軸可変手段との間に、前記第1偏光を透過すると共に前記第2偏光を吸収する第3偏光選択手段が配置されることを特徴とする表示装置。
- 請求項4において、
前記第2偏光選択手段の背面側に照明手段を有し、
前記第2偏光選択手段は、前記第3偏光を透過すると共に前記第4偏光を吸収し、
前記第2偏光選択手段と前記照明手段との間に第4偏光選択手段を有し、
該第4偏光選択手段は、前記第3偏光を透過すると共に前記第4偏光を反射する
ことを特徴とする表示装置。 - 請求項1又は請求項3において、前記第2偏光選択手段は、前記第3偏光を透過すると共に前記第4偏光を反射することを特徴とする表示装置。
- 請求項1又は請求項3において、前記偏光選択手段における観察側の表面が平坦であることを特徴とする表示装置。
- 請求項1、請求項3又は請求項7において、前記第1偏光選択手段における観察側の表面上に透明な保護膜が形成されていることを特徴とする表示装置。
- 請求項1又は請求項3において、観察側に光を出射する照明手段が前記第2偏光選択手段の背面側に配置されることを特徴とする表示装置。
- 請求項1から請求項9の少なくともいずれか1つに記載の表示装置を有することを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002348035A JP2004184490A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | 表示装置及びこれを備えた電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002348035A JP2004184490A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | 表示装置及びこれを備えた電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004184490A true JP2004184490A (ja) | 2004-07-02 |
Family
ID=32751060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002348035A Pending JP2004184490A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | 表示装置及びこれを備えた電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004184490A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008145890A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Keiwa Inc | 液晶表示モジュール |
JP2010079087A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Casio Computer Co Ltd | 表示部を備えた電子機器 |
WO2017006787A1 (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-12 | 富士フイルム株式会社 | 画像表示機能付きミラー |
JP2017134324A (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 富士フイルム株式会社 | ハーフミラーおよび画像表示機能付きミラー |
CN110737127A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-31 | 昆山龙腾光电股份有限公司 | 镜面显示装置及镜面显示控制方法 |
-
2002
- 2002-11-29 JP JP2002348035A patent/JP2004184490A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008145890A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Keiwa Inc | 液晶表示モジュール |
JP2010079087A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Casio Computer Co Ltd | 表示部を備えた電子機器 |
WO2017006787A1 (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-12 | 富士フイルム株式会社 | 画像表示機能付きミラー |
JP2017134324A (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 富士フイルム株式会社 | ハーフミラーおよび画像表示機能付きミラー |
WO2017130683A1 (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 富士フイルム株式会社 | ハーフミラーおよび画像表示機能付きミラー |
US10746906B2 (en) | 2016-01-29 | 2020-08-18 | Fujifilm Corporation | Half mirror and mirror with image display function |
CN110737127A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-31 | 昆山龙腾光电股份有限公司 | 镜面显示装置及镜面显示控制方法 |
CN110737127B (zh) * | 2019-10-18 | 2022-04-26 | 昆山龙腾光电股份有限公司 | 镜面显示装置及镜面显示控制方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3726900B2 (ja) | 表示装置及びこれを備えた電子機器 | |
US7268841B2 (en) | Display device and electronic equipment having the same comprising a region for reflecting a polarized light and a region for absorbing the polarized light | |
JP3419766B2 (ja) | 画像表示状態と鏡状態とを切り替え可能な装置、および、これを備えた機器 | |
US7495719B2 (en) | Device capable of switching between an image display status and a mirror status, and an instrument disposed therewith | |
JP4042516B2 (ja) | 表示装置 | |
US7643107B2 (en) | Liquid crystal display apparatus | |
JP4211344B2 (ja) | 表示装置及びこれを備えた電子機器 | |
JP4645634B2 (ja) | 表示装置及びこれを備えた電子機器 | |
JP2004184491A (ja) | 表示装置及びこれを備えた電子機器 | |
JP4348061B2 (ja) | 画像表示状態と鏡状態とを切り替え可能な装置、および、これを備えた機器 | |
JP4085846B2 (ja) | 表示装置及びこれを備えた電子機器 | |
JP2005534989A (ja) | 反射透過型液晶表示装置 | |
WO2006031734A2 (en) | Dark state light recycling film and display | |
JP2004212782A (ja) | 表示装置及びこれを備えた電子機器 | |
JP4196654B2 (ja) | 表示装置及びこれを備えた電子機器 | |
JP2004125886A (ja) | 表示装置及びこれを備えた電子機器 | |
JP4100069B2 (ja) | 表示装置及びこれを備えた電子機器 | |
JP2004184490A (ja) | 表示装置及びこれを備えた電子機器 | |
JP4211341B2 (ja) | 表示装置及び電子機器 | |
JP2004117720A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP4211342B2 (ja) | 表示装置及び電子機器 | |
JP2004170793A (ja) | 表示装置及び電子機器 | |
JP2004138633A (ja) | 表示装置及び電子機器 | |
JP2006126462A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2006058704A (ja) | 液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051117 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070402 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080411 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080422 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080620 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080916 |