JP3332017B2 - 表示装置及びそれを用いた電子機器 - Google Patents

表示装置及びそれを用いた電子機器

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JP3332017B2 JP26265799A JP26265799A JP3332017B2 JP 3332017 B2 JP3332017 B2 JP 3332017B2 JP 26265799 A JP26265799 A JP 26265799A JP 26265799 A JP26265799 A JP 26265799A JP 3332017 B2 JP3332017 B2 JP 3332017B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は表示装置に関し、具
体的には透過儒光軸可変手段として液晶を用いた表示装
置に関する。特に、光源点灯時には透過型の液晶表示装
置として機能し、光源消灯時には反射型の液晶表示装置
として機能するいわゆる半透過型の液晶表示装置に関す
る。また、この表示装置を表示部として備えた、時計、
電子手帳又はパーソナルコンピュータ等の電子機器に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来のT N(Twisted Nematic)液晶やS
T N(Super−Twisted Nematic)液晶等の偏光軸を可変
な透過偏光軸可変光学素子2605を利用した液晶表示
装置は、図26に示すように、透過偏光軸可変光学素子
2605を2枚の偏光板2601、2606で挟んだ構
造を採用していたので、光の利用効率が悪く、特に反射
型とすると暗い表示となり問題となっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は透過偏光軸可変光学素子を利用する表示装置におい
て、明るい表示が得られる表示装置を提供することにあ
る。
【0004】また、従来の半透過反射型液晶表示装置は
Al反射板を薄く形成したり、開口部を設けたりしてい
るので、反射表示時の反射率が低下する。つまり、半透
過型にすることで反射表示時の明るさを犠牲にしてい
た。
【0005】従って、本発明の他の目的は、反射型液晶
表示装置の裏面側に光源を設け、外光による反射表示の
みならず裏面側の光源からの透過光による表示も行うこ
とができる半透過型であって明るい反射型液晶素子を提
供することにある。
【0006】また、半透過反射型液晶表示装置は、いわ
ゆるポジネガ反転に起因して光源点灯時に表示装置内に
外光が入射すると表示が見にくくなってしまう場合があ
った。
【0007】従って本発明の目的は、ポジネガ反転が生
じても表示が見にくくならない表示装置を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、外光を利用し
た反射型の表示及び光源からの光を利用した透過型の表
示を行う表示装置において、透過偏光軸を可変な透過光
軸可変手段と、前記透過偏光軸可変手段を挟むように
置された偏光手段及び偏光分離手段と、前記偏光分離手
段に対して前記透過偏光軸可変手段とは反対側に配置さ
れた前記光源と、を具備してなり、前記偏光手段は、入
射した前記外光及び前記光源からの光のうち所定の直線
偏光成分の光を出射させる偏光分離手段であり、前記偏
分離手段は、前記外光及び前記光源からの光をその直
線偏光成分に応じて透過及び反射させる偏光分離手段で
あり、前記光源は第1の着色光、及び前記第1の着色光
とは異なる色光である第2の着色光を出射することを特
徴とする。
【0009】この本発明の表示装置においては、反射型
の表示の際には、透過偏光軸可変手段の透過偏光軸の状
態に応じて、偏光分離手段で外光が反射される明るい表
示状態である第1の表示状態、或いは偏光分離手段を外
光が透過する暗い表示状態で第2の表示状態が得られ
る。
【0010】また、透過型の表示の際には透過偏光軸可
変手段の透過偏光軸の状態に応じて、光源からの光が偏
光分離手段を透過する明るい表示である第3の表示状
態、或いは偏光手段を光源からの光が透過しない暗い表
示である第4の表示状態とが得られる。
【0011】ところで、光源からの光が存在する場合に
おいて外光が入射すると、上述した明るい第1の表示状
態と暗い第4の表示状態が同時に得られ、更には暗い第
2の表示状態と明るい第3の表示状態同時に得られるこ
とになる。
【0012】そのため、光源からの光が白色光であると
すると、透過偏光軸可変手段の透過偏光軸の状態がオン
及びオフのいずれの場合においても灰色表示となり表示
が非常に見ずらくなる。
【0013】本発明においてはこの問題を解決するため
に、光源として着色光を出射する光源を採用している。
【0014】着色光を出射する光源を用いると、前述の
第3の表示状態が着色された色になるため光源からの光
が存在する場合に外光が入射したとしても灰色地に着色
された色の表示となり表示が見やすくなる。
【0015】また、前記光源は第1の着色光及び前記第
1の着色光とは異なる色光である第2の着色光を出射す
るので、複数色表示が可能となる。
【0016】また、本発明においては、前記偏光分離手
段は、可視波長領域のほぼ全波長範囲の光をその直線偏
光成分に応じて透過及び反射させることを特徴とする。
【0017】こうすることにより、全可視波長範囲の光
に対して第1の表示状態が得られるので明るい表示装置
が得られる。
【0018】第1及び第2の着色光を出射させる具体例
としては、前記光源前記第1の着色光を出射する第1
のLED、及び前記第2の着色光を出射する第2のLE
Dを含むと好まい。
【0019】また、前記光源は、前記第1及び第2のL
EDからの光を前記偏光分離手段側に出射可能な導光板
を含むと好ましい。
【0020】このようにすれば、第1及び第2のLED
から出射する光を導光坂に一旦入射させてから、導光板
から偏光分維手段側に光を出射することができるのでL
EDを配置する位置を比較的自由に決められるため、デ
ザインの幅が広がるとともに、第2の偏光分離手段側に
出射する光が均一になる。
【0021】また、前記導光板は遮光手段によって仕切
られた第1及び第2の領域を含み、前記第1の領域は前
記第1のLEDに、前記第2の領域は前記第2のLED
に対応していることを特徴とする。
【0022】このような遮光手段を設けることによっ
て、第1の着色光と第2の着色光とが混じり合うことがな
いため色の純度が高くなる。
【0023】また、前記光源は前記第1の着色光を出射
する第1のEL素子、及び前記第2の着色光を出射する
第2のEL素子を含んでいてもよい。
【0024】表示装置が複数のキャラクタ表示部を含む
場合にあっては、各キャラクタ表示部に第1及び第2の各
L E D、若しくは第1及び第2のE L素子が対応していれ
ば、各キャラクタ表示部で異なった表示色が得られるの
で、デザインの選択の幅が広がり非常に有用である。
【0025】また、本発明の表示装置によれば、前記偏
光手段は、入射光をその直線偏光成分に応じて透過させ
る、及び吸収させる偏光板を採用することが好ましい。
【0026】また、本発明の表示装置によれば、前記偏
光分離手段は複数の層が積層された多層フィルムであ
り、前記複数の層の屈折率が、互いに隣接する層相互間
で所定方向においては実質的に等しく、該所定方向とは
直交する方向においては異なる偏光分離手段を用いるこ
とができる。
【0027】或いは、前記偏光分離手段はコレステリッ
ク層と(1/4)λ板とが積層された構造であってもよ
い。
【0028】尚、本発明の表示装置に用いる透過偏光軸
可変手段としては、液晶パネルを用いることができ、よ
り具体的には、TN液晶パネル、STN液晶パネル、F
−S TN液晶パネル、またはE C B液晶パネルを用いるこ
とができる。
【0029】また、本発明の表示装置は、外光を利用し
た反射型の表示及び光源からの光を利用した透過型の表
示を行う表示装置において、液晶パネルと、前記液晶パ
ネルを挟むように配置された偏光板及び偏光分離器と、
前記偏光分離器に対して前記液晶パネルとは反対側に配
置された前記光源と、前記光源と前記偏光分離器との間
に配置された着色層と、を具備してなり、前記偏光分離
器は、前記外光及び前記光源からの光をその直線偏光成
分に応じて透過及び反射させる偏光分離器であり、前記
光源は第1の着色光及び前記第1の着色光とは異なる色
光である第2の着色光を出射することを特徴とする表示
装置。
【0030】液晶パネルとしては、T N液晶パネル、S T
N液晶パネル、及びE C B液晶パネルから選ばれる液晶
パネルを採用すると好ましい。
【0031】また、本発明の電子機器は上記してきたう
ちいずれかの表示装置を表示部として備えていることを
特徴とする。
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態及び参考
を図面を参照して説明する。
【0043】(第1の実施の形態) <基本構造> 図1は本発明の第1の実施の形態における表示装置の断
面図であり、図2は本発明の第1の実施の形態の表示装
置の表示原理を説明するための概略断面図である。
【0044】この表示装置100は、外光がある場所に
おいては、外光の反射を利用した反射型の表示をするこ
とができると共に、外光がない場所においても光源から
の光による透過型の表示をすることができる、いわゆる
半透過型の機能を備えた反射型の表示装置である。
【0045】まず、図1を用いて本実施の形態の表示装
置の構造を説明する。この表示装置100においては、
透過偏光軸可変光学素子としてT N液晶パネル10を使
用している。T N液晶パネル10においては、2枚のガ
ラス板11、12間にT N液晶13が扶持されており、
キャラクタ表示が可能なように複数のキャラクタ表示部
(図示せず)が設けられている。T N液晶パネル10の
上側には偏光板14が設けられている。T N液晶パネル
10の下側には、光散乱体15、偏光分離器16、およ
び光源17この順に設けられている。さらにはT N液
晶10を駆動するためのドラーイバーICが実装された
T A B基板(図示せず)がT N液晶パネル10に接続され
て表示装置を構成している。
【0046】<偏光分離器> 次に、図3及び図4を用いて本実施の形態で用いる偏光
分離器を説明する。図は本実施例で用いる偏光分離器
16の概略構成図であり、図4は、図3において示した
偏光分離器16の作用を説明する図である。偏光分離器
16は、異なる2つの層41(A層)及び42(B層)と
が交互に複数層積層された構造を有している。この偏光
分離器16においては、A層41のX軸方向の屈折率
(nAX)とB層42のX軸方向の屈折率(n BX)とは
異なるが、A層41のY軸方向の屈折率(n AY)とB層4
2のY軸方向の屈折率(nBY)とは実質的に等しい。こ
の偏光分離器16入射した光のうちY軸方向の直線偏
光の光は、偏光分離器16におけるA層41とB層42と
で屈折率が実質的に等しいため、偏光分離器16を透過
する。一方、この偏光分離器16のA層41におけるZ軸
方向の厚みをtA、B層41における厚みをtBとする
と、 tA・nAX+tB・nBX=λ/2 (1) となるようにすることによって波長λの光であって偏光
分離器16に入射した光のうちX軸方向の直線偏光の光
は、偏光分離器16によって反射される。そしてA層4
1におけるZ軸方向の厚み及びB層42のZ軸方向の厚み
を種々変化させているので、この偏光分離器16は、可
視波長領域の広範囲に渡って偏光分離器16に入射した
光のうちX軸方向の直線偏光の光を反射する。
【0047】この偏光分離器16のA層41には例え
ば、ポリエチレンナフタレート(P E N;polyethylene
napthalate)を延伸したものを用い、B層42には、ナ
フサレン・ジ・カルポン酸とテレフタル酸とのコポリエ
ステル(coPEN;copolyester of napthalene dica
rboxylic acid and terephthallic or isothalic aci
d)を用いることができる。
【0048】もちろん、本発明に用いる偏光分離器16
の材質はこれに限定されるものではなく、適宜その材質
を選択できる。尚、このような偏光分離器は国際公開さ
れた国際出願(国際出願の番号:WO95/27819
及びWO95/17692)に、reflective polrizer
としてその詳細が開示されている。
【0049】また本実施の形態においては、上述の偏光
分離器を用いるが、この偏光分離器の他にも例えぼコレ
ステリック液晶層をλ/4板で挟んだもの、ブリュース
ターの角度を利用するもの(SID 92DIGEST
第427頁乃至429頁)、ホログラムを利用するも
の等が上述の偏光分離器と同様の機能を有し、それらを
本実施の形態の表示装置に用いてもよい。
【0050】<表示原理>次に、図2を用いてこの表示
装置100の右側半分を電圧印加部とし、左側半分を電
圧無印加部として、表示装置100による表示の原理を
説明する。まず、外光が表示装置100に入射した場合
の反射型の表示について説明する。
【0051】左側の電圧無印加部においては、外光が表
示装置100に入射すると、その外光は偏光板14によ
って、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、T
N液晶13によって偏光方向が90°捻られて紙面に垂
直な方向の直線偏光となり、偏光分離器16で紙面に垂
直な方向の直線偏光のまま反射されて、TN液晶13に
よって偏光方向が90°捻られて紙面に平行な方向の直
線偏光となり、偏光板14から紙面に平行な方向の直線
偏光として出射する。このように、電圧無印加時におい
ては、入射した外光は偏光分離器16によって吸収され
るのではなく反射されるので明るい反射型の表示が得ら
れる。なお、偏光分離器16とTN液晶パネル10との
間には光散乱体15を設けているので、偏光分離器16
からの反射光が鏡面状から白色状になる。
【0052】右側の電庄印加部においては、外光が表示
装置100に入射すると、その外光は偏光板14によっ
て、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、T N
液晶13を偏光方向を変えずに透過し、偏光分離器16
も偏光方向を変えずに透過し、光源17に到達する。光
源17に達した光の大半は光源を透過、あるいは光源に
吸収されるので暗い表示となる。
【0053】このように、外光が表示装置100に入射
した場合の反射型の表示については、電圧無印加部で
は、偏光分離器16によって反射された光が光散乱体1
5を透過して明るい表示となり、電圧印加部では、偏光
分離器16を透過した光の大半が光源17を透過する、
あるいは光源17で吸収されるので暗い表示となる。
【0054】そして、電圧無印加においては、表示装
置100に入射した外光は、偏光分離器16によって吸
収されずに反射されるので明るい表示が得られる。
【0055】次に、光源17からの光による透過型の表
示について説明する。
【0056】左側の電圧無印加部においては、光源17か
らの光は偏光分離器16に入射し、偏光分離器16によ
って紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、T N
液晶13によって偏光方向が90°捻られて紙面に垂直
な方向の直線偏光となり、偏光板14によって吸収され
て暗い表示となる。
【0057】右側の電圧印加部においては、光源17の
光は偏光分離器16に入射し、偏光分離器16によって
紙面に平行な方向の直線偏光となり、光散乱体15によ
って散乱光となり、その後、T N液晶13を偏光方向を
変えずに透過し、偏光板14も透過して明るい表示とな
る。
【0058】このように、光源17からの光による透過
型の表示については、光源17からの光は、電圧無印加
部では、偏光板14によって吸収されて暗い表示とな
り、電圧印加部では、偏光板14を透過して明るい表示
となる。
【0059】従って、この表示装置100は、外光があ
る場所においては、外光の反射を利用した明るい反射型
の表示をすることができると共に、外光がない場所にお
いても光源17からの光による透過型の表示をすること
ができる、いわゆる半透過型の機能を備えた反射型の表
示装置となる。
【0060】<散乱板> 本実施の形態における表示装置に用いる散乱板は、入射
した光の偏光状態を極力解消させないで出射することが
可能な散乱板を用いる。尚、この散乱板は散乱板から出
射する光を散乱して曇らせる働きがあるので、曇った表
示(白色表示)の表示装置が得られる。それに対し、散
乱板15を構成からはずすと光沢色の表示が得られる表
示装置となる。したがって、表示装置の用途に応じて散
乱板を取捨するとよい。
【0061】<光源> 図〜図9は、各種の光源を用いた場合の本実施の形態
の表示装置を示している。本実施の形態においては図
乃至図に示したいずれの光源をも使用可能である。
尚、図5乃至図7に示した光源を用いた液晶装置は比較
例の表示装置である。
【0062】図5に示した表示装置に用いている光源
は、光源である冷陰極管50及び導光板51を具備して
いる。導光板51には冷陰極管50の消灯時には光吸収
機能をもつものを用いている。
【0063】図5に示した光源を本実施の形態の表示装
置に用いると、複数色の可視波長成分を含む外光が入射
した場合の表示、つまり反射型の表示については電圧印
加部で黒表示となり、電圧無印加部では白表示となる。
一方、光源からの光による透過型の表示については電圧
印加部で冷陰極管の出射光色の表示つまり白表示とな
り、電圧無印加部では黒表示となる。
【0064】図6に示した表示装置に用いている光源
は、光源として赤色の波長の光を出射するLED60を
採用しており、さらには導光枚61を具備している。図
6に示した光源を本実施の形態の表示装置に用いると、
反射型の表示については、電圧印加部で黒表示となり電
圧無印加部では白表示となる。一方、光源からの光によ
る透過型の表示については電圧印加部でL E D60から
の出射光色の表示つまり赤色表示となり電圧無印加部で
は黒表示となる。
【0065】ところで、図5に示した光源を用いた場合
においては、上述のように、光源17からの光に対して
は、電圧無印加部においては暗い表示が、電圧印加部に
おいては明るい表示がそれぞれ得られ、透過型の表示と
することができるが、この際、外光が表示装置の正面側
から入射すると、この外光によって、電圧無印加郡にお
いては明るい表示となり、電圧印加部においては暗い
示となる。その結果、電圧無印加部、電圧印加部のいず
れにおいても、例えば、光源17からの透過光による表
示が明るい表示の場合に、外光による反射型の暗い表示
も加わってしまい灰色表示となり、光源17からの透過
光による表示が暗い表示の場合にも、外光による反射型
の明るい表示が加わってしまいやはり灰色表示となっ
て、いわゆるポジネガ反転現象が生じてしまい、表示が
見えにくくなる場合がある。
【0066】図6に示した光源を用いて外光入射時に光
源を点灯させると、電圧印加部でLE Dからの出射光が見
えるので灰色がかった赤色表示となり、電圧無印加部に
おいては偏光分離器16によって反射した外光が見える
ので灰色表示となり、単なる白黒表示に比べて格段に見
やすくなる。
【0067】尚、図6においては赤色波長の光を出射す
るLED60を用いたが、もちろん赤色以外の波長の光
を出射するL E Dを用いても構わない。
【0068】図7に示した表示装置に用いている光源
は、光源として緑色の波長の光を出射するE L素子70
を採用している。図7に示した光源を本実施の形態の表
示装置に用いると、反射型の表示については、電圧印加
部で黒表示となり電圧無印加部では白表示となる。一
方、光源からの光による透過型の表示については、電圧
印加部でE L素子70からの出射光色の表示つまり緑色
表示となり、電圧無印加部では黒表示となる。この図7
に示した光源を用いて外光入射時に光源を点灯させる
と、電圧印加部でE L素子70からの出射光が見えるの
で灰色がかった緑色表示となり、電圧無印加部において
は偏光分離器によって反射した外光が見えるので灰色表
示となる。図7においては線色波長の光を出射するE L
素子70を用いたが、もちろん緑色以外の波長の光を出
射するE L素子を用いても構わなし。
【0069】図8に示した表示装置に用いている光源
は、光源として赤色の波長の光を出射するL E D81及
び青色の波長の光を出射するL E D82が、導光板83
の側面に配置されている。導光板は導光板から出射され
る各波長の光が混じり合わないように各L E Dと対応す
る領域ごとに反射板84で仕切られている。さらには、
各LE Dは、液晶パネルに形成された複数のキャラクタ表
示部85、86にその出射光が対応するよう配置されて
いる。図8に示した光源を本実施の形態の表示装置に用
いると、反射型の表示については電圧印加部では黒表示
となり、電圧無印加部では白表示となる。一方、光源か
らの光による透過型の表示については電圧印加部では各
キャラクタ表示部はそれぞれに対応する各L E Dからの
出射光色の表示つまり赤色又は青色表示となり、電圧無
印加部では黒表示となる。この図8に示した光源を用い
て外光入射時に光源を点灯させると、電圧印加部では各
L E Dからの出射光が見えるので各キャラクタ表示部ご
とに灰色がかった赤色又は青色表示となり、電圧無印加
部においては偏光分離器によって反射した外光が見える
ので灰色表示となる。図8においては赤色波長の光を出
射するLED及び青色波長の光を出射するL E Dを用い
たが、もちろんこれらの色以外の波長の光を出射するL
E Dを用いても構わないし、その組み合わせも用途によ
って適宜選択できる。
【0070】図9に示した表示装置に用いている光源
は、光源として赤色の波長の光を出射する複数のLED
91及び青色の波長の光を出射する複数のLED92
が、各色ごとに集合体として配置されている。尚、図9
における光源には導光板は設けない。さらには、各L E
D群は、液晶パネルに形成された複数のキャラクタ表示
部93、94にその出射光が対応するよう配置されてい
る。図9に示した光源を本実施の形態の表示装置に用い
ると、反射型の表示については電圧印加部では黒表示と
なり、電圧無印加部では白表示となる。一方、光源から
の光による透過型の表示については電圧印加部では各キ
ャラクタ表示部はそれぞれに対応する各L ED群からの出
射光色の表示つまり赤色又は青色表示となり、電圧無印
加部では黒表示となる。この図9に示した光源を用いて
外光入射時に光源を点灯させると、電圧印加部では各L
E D群からの出射光が見えるので各キャラクタ表示部ご
とに灰色ががった赤色又は青色表示となり、電圧無印加
部においては偏光分離器によって反射した外光が見える
ので灰色表示となる。図9においては赤色波長の光を出
射するLED91及び青色波長の光を出射するLED9
2を用いたが、もちろんこれらの色以外の波長の光を出
射するL E Dを用いても構わないし、その組み合わせも
適宜選択できる。
【0071】(第2の実施の形態)図10は本発明の第
2の実施の形態における表示装置の断面図であり、図1
1は本発明の本発明の第2の実施の形態の表示装置の表
示原理を説明するための概略断面図である。
【0072】この表示装置1000は、外光がある場所
においては、外光の反射を利用した反射型の表示をする
ことができると共に、外光がない場所においても光源か
らの光による透過型の表示をすることができる、いわゆ
る半透過型の機能を備えた反射型の表示装置である。
【0073】<基本構造> まず、図10を用いて本実施の形態の表示装置の構造を
説明する。この表示装置1000においては、透過偏光
軸可変光学素子としてT N液晶パネル10を使用してい
る。T N液晶パネル10においては、2枚のガラス板1
1、12問にT N液晶13が挟持されており、キャラク
タ表示が可能なように複数のキャラクタ表示部(図示せ
ず)が設けられている。T N液晶パネル10の上側には
偏光板14が設けられている。T N液晶パネル10の下
側には、光散乱体15、偏光分離器101、光吸収体1
02および光源17がこの順に設けられている。なお、
光吸収体102は黒色であり、複数の開口部103が所
定の面積密度で設けられている。さらにはT N液晶13
を駆動するためのドライバーICが実装されたT A B基
板(図示せず)がTN液晶パネル10に接続されて表示
装置を構成している。
【0074】<偏光分離器>偏光分離器101は(1/
4)λ板104とコレステリック液晶層105とを備え
ている。コレステリック液晶105は、その液晶のピッ
チと同一の波長を有する光であってその液晶と同一の回
転方向の円偏光を反射し、その他の光を透過する性質を
有する。従って、例えば、コレステリック液晶層105
に、ピッチが5000オングストロームで左回転のコレ
ステリック液晶を用いると、波長5000オングストロ
ームの左円偏光は反射し、右円偏光や他の波長の左円偏
光は透過する素子が得られる。さらに、左回転のコレス
テリック液晶を用い、そのピッチを可視光の全波長範囲
にわたってコレステリック液晶内で変化させることによ
り、単一色だけでなく明るい色光全部にわたって左円偏
光を反射し、右円偏光を透過する素子が得られる。本実
施の形態においては、コレステリック液晶層105とし
て、左回転のコレステリック液晶を用い、そのピッチを
可視光の全波長範囲にわたってコレステリック液晶内で
変化させたものを用いる。
【0075】このようなコレステリック液晶層105と
(1/4)λ板104とを組み合わせた偏光分離器10
1においては、(1/4)λ板104の側から所定の第
1の方向の直線偏光が入射すると(1/4)λ板104
によって左円偏光となり、コレステリック液晶層105
で反射され、(1/4)λ板104によって再び所定の
第1の方向の直線偏光となって出射する。また、第1の方
向と直交する第2の方向の直線偏光が入射すると、(1
/4)λ板104によって右円偏光となり、コレステリ
ック液晶層105を透過する。また、コレステリック液
晶層105の下側から入射した光に対しては、(1/
4)λ板104の上方に前記第2の方向の直線偏光を出
射する。
【0076】このように、コレステリック液晶層105
と(1/4)λ板104とを組み合わせた偏光分離器1
01は、(1/4)λ板104側から入射した光のうち
所定の第2の方向の直線偏光成分を透過させ、所定の第2
の方向と直交する第1の方向の直線偏光成分を反射し、
コレステリック液晶層105側から入射した光に対して
(1/4)λ板104側に前記第2の方向の直線偏光を
出射可能な偏光分離手段である。なおこの機能を備える
偏光分離器としては、このコレステリック液晶層105
と(1/4)λ板104とを組み合わせた偏光分離器1
01以外に、多層膜を積層したフィルムを利用するもの
(USP4,974,219)、ブリユースターの角度
を利用して反射偏光と透過偏光とに分離するもの(SI
D 92DIGEST 第427頁乃至第429頁)、
ホログラムを利用するものや、図3及び図4を用いて上
述した第1の実施の形態において説明した偏光分離器、
つまり国際公開された国際出願(国際出願の番号:WO
95/27819及びWO95/17692)に開示さ
れたものがある。
【0077】<表示原理>次に、この表示装置1000
の右側半分を電圧印加部とし、左側半分を電圧無印加部
として、表示装置1000による表示を説明する。
【0078】まず、外光が表示装置1000に入射した
場合の反射型の表示について説明する。
【0079】左側の電圧無印加部においては、外光が表
示装置1000に入射すると、その外光は偏光板14に
よって、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、
T N液晶13によって偏光方向が90°捻られて紙面に
垂直な方向の直線偏光となり、(1/4)λ板104に
よって左円偏光となり、コレステリック液晶層105で
反射されて再び(1/4)λ板104に入射し、(1/
4)λ板104によって紙面に垂直な方向の直線偏光と
なり、T N液晶13によって偏光方向が90°捻られて
紙面に平行な方向の直線偏光となり、偏光板14から紙
面に平行な方向の直線偏光として出射する。このよう
に、電圧無印加においては、入射した外光は偏光分離
器101によって吸収されるのではなく反射されるので
明るい反射型の表示が得られる。なお、(1/4)λ板
104とT N液晶パネル10との間には光散乱体15を
設けているので、偏光分離器101からの反射光が鏡面
状から明るい色状になる。
【0080】右側の電圧印加部においては、外光が表示
装置1000に入射すると、その外光は偏光板14によ
って、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、T
N液晶13を偏光方向を変えずに透過し、(1/4)λ
板104によって右円偏光となり、コレステリック液晶
層105を透過する。コレステリック液晶層105を透
過した右円偏光は、黒色の光吸収体102によって吸収
され暗い表示となる。
【0081】このように、外光が液晶表示装置1000
に入射した場合の反射型の表示については、電圧無印加
部では、偏光分離器101によって反射された光が光散
乱体15を透過して明るい表示となり、電圧印加部で
は、偏光分離器101を透過した光が黒色の光吸収体1
02で吸収されて暗い表示となる。
【0082】そして、電圧無印加においては、表示装
置1000に入射した外光は、偏光分離器101によっ
て吸収されずに反射されるので明るい表示が得られる。
【0083】次に、光源17からの光による透過型の表
示について説明する。
【0084】左側の電圧無印加部においては、光源17
からの光は黒色の光吸収体102に設けられた開口部1
03を介して偏光分離器101のコレステリック液晶層
105に入射し、コレステリック液晶層105を右円偏
光のみが透過し、(1/4)λ板104によって、紙面
に平行な方向の直線偏光となり、その後、TN液晶13
によって偏光方向が90°捻られて紙面に垂直な方向の
直線偏光となり、偏光板14によって吸収されて暗い表
示となる。
【0085】右側の電圧印加部においては、光源17か
らの光は黒色の光吸収体102に設けられた開口部10
3を介して偏光分離器101及びコレステリック液晶層
105に入射し、コレステリック液晶層105を右円偏
光のみが透過し、(1/4)λ板104によって、紙面
に平行な方向の直線偏光となり、光散乱体15を透過
し、その後、T N液晶13を偏光方向を変えずに透過
し、偏光板14も透過して明るい表示となる。
【0086】このように、光源17からの光による透過
型の表示については、光源17からの光は、電圧無印加
部では、偏光枚14によって吸収されて暗い表示とな
り、電圧印加部では、偏光坂14を透過して明るい表示
となる。
【0087】従って、この表示装置1000は、外光が
ある場所においては、外光の反射を利用した明るい反射
型の表示をすることができると共に、外光がない場所に
おいても光源17からの光による透過型の表示をするこ
とができる、いわゆる半透過型の機能を備えた反射型の
表示装置となる。
【0088】<散乱板>本実施の形態における表示装置
に用いる散乱板15は、入射した光の偏光状態を極力解
消させないで出射することが可能な散乱板を用いる。
尚、この散乱板15は散乱板から出射する光を散乱して
曇らせる働きがあるので、曇った表示(白色表示)の表
示装置が得られる。それに対し、散乱板15を構成から
はずすと光沢色の表示が得られる表示装置となる。した
がって、表示装置の用途に応じて散乱板を取捨するとよ
い。
【0089】<光吸収体>本実施の形態においては、表
示装置1000に外光が入射した際の反射型の表示にお
いては、上述のように、偏光分離器101から反射され
た光による明るい表示と、偏光分離器101を透過した
光が光吸収体102によって吸収された状態の暗い表示
との2つの表示状態が得られる。しかしながら、光吸収
体102は、黒色の光吸収体であって偏光分離器101
からの光を吸収すると共に、複数の開口部103を有し
ており、開口部103を介して光が透過可能であるの
で、上記暗い表示状態においては、この光吸収体103
によって全ての光が吸収されるのではなく、ある程度の
光は開口部103を介して光吸収体102を透過し、そ
して、光源17等で反射され、また開口部103を介し
て光吸収体102を透過してT N液晶パネル10側に戻
ってしまい、コントラストを低下させてしまう。
【0090】そこで、好ましくは、開口部103が前記
光吸収体102に占める割合を制限することにより、開
口部103を介して光吸収体102を光が透過し、光源
17等で反射して、また光吸収体102の開口部103
を介して戻ってくる光の量を少なくすることができ、コ
ントラストの低下を抑制できる。
【0091】本実施の形態においては、光吸収体102
として、複数の開口部103を備えた黒色の光吸収体を
使用したが、灰色の半透過状態の光吸収体を使用するこ
ともでき、やはり偏光分離器101側からの光を吸収す
ると共に、光源17からの光を偏光分離器101側に透
過可能とすることができる。なお、この場合の光吸収体
は灰色の半透過状態であるので、開口部を設ける必要は
ない。この灰色の半透過状態の光吸収体としては、光拡
散フィルムD202(辻本電機製作所)等を用いること
ができる。
【0092】あるいは、光吸収体102として、複数の
開口部103を備えた黒色の光吸収体を使用したが、光
吸収体102に代えて、偏光分離器101と吸収軸をず
らした偏光板を使用することもできる。このようにすれ
ば、偏光分離器101とこれと吸収軸をずらした偏光板
とにより、T N液晶パネル10側からの光を吸収できる
と共に、光源17からの光をT N液晶パネル10側に透
過できる。
【0093】<光源> 本実施の形態における表示装置には、図〜図9に示
し、第1の実施の形態で説明をした各種の光源を用いる
ことができる。作用・効果ともに第1の実施の形態と同
様であるのでここでは説明を省略する。
【0094】(第3の実施の形態) <基本構造>図12は、本発明の第3の実施の形態の表
示装置を説明するための概略断面図である。
【0095】上述した第2の実施の形態においては、
(1/4)λ板104とコレステリック液晶層105と
を備える偏光分離器101を使用したが、本実施の形態
においては、この偏光分離器101に代えて、(1/
4)λ板104とコレステリック液晶層105と(1/
4)λ板120を備える偏光分離器121を使用する点
が第2の実施の形態と異なるが、他の点は同様である。
【0096】<偏光分離器>このようなコレステリック
液晶層105の両側に(104)λ板104、120を
設けた偏光分離器121においては、(1/4)λ坂1
04の側から所定の第1の方向の直線偏光が入射すると
(1/4)λ板104によって左円偏光となり、コレス
テリック液晶層105で反射され、(1/4)λ板10
4によって再び所定の第1の方向の直線偏光となって出
射する。また、第1の方向と直交する第2の方向の直線偏
光が入射すると、(1/4)λ板104によって右円偏
光となり、コレステリック液晶層105を透過し、(1
/4)λ板120によって再び第2の方向の直線偏光と
なって射出する。また、(1/4)λ板146の下側か
ら入射した光に対しては、(1/4)λ板104の上方
に第2の方向の直線偏光を出射する。
【0097】このように、コレステリック液晶層105
と(1/4)λ板104、120とを組み合わせた偏光
分離器121は、(1/4)λ板104側から入射した
光のうち所定の第2の方向の直線偏光成分を第2の方向の
直線偏光として透過させ、所定の第2の方向と直交する
第1の方向の直線偏光成分を反射し、(1/4)λ板1
20側から入射した光に対して(1/4)λ板104側
に前記第2の方向の直線偏光を出射可能な偏光分離手段
である。なおこの機能を備える偏光分離手段としては、
このコレステリック液晶層105と(1/4)λ板10
4、120とを組み合わせた偏光分離器121以外に、
多層膜を積層したフィルムを利用するもの(USP4,
974,219)、ブリュ−スターの角度を利用して反
射偏光と透過偏光とに分離するもの(SID 92 D
IGEST 第427頁乃至第429頁)、ホログラム
を利用するものや、図3及び図4を用いて第1の実施の
形態において説明した偏光分離器、つまり国際公開され
た国際出願(国際出願の番号:WO95/27819及
びWO/17692)に、reflective polrizerとして
開示されたものがある。
【0098】<表示原理>次に、この表示装置1200
の右側半分を電圧印加部とし、左側半分を電圧無印加部
として、表示装置1200による表示を説明する。
【0099】まず、外光が表示装置1200に入射した
場合の反射型の表示について説明する。
【0100】左側の電圧無印加部の機能は上述の第1の
実施の形態の電圧無印加部の機能と同じである。すなわ
ち、外光が表示装置1200に入射すると、その外光は
偏光板14によって、紙面に平行な方向の直線偏光とな
り、その後、TN液晶13によって偏光方向が90°捻ら
れて紙面に垂直な方向の直線偏光となり、(1/4)λ
枚104によって左円偏光となり、コレステリッタ液晶
層105で反射されて再び(1/4)λ板104に入射
し、(1/4)λ板104によって紙面に垂直な方向の
直線偏光となり、TN液晶13によって偏光方向が90°
捻られて紙面に平行な方向の直線偏光となり、偏光枚1
4から紙面に平行な方向の直線偏光として出射する。こ
のように、電圧無印加においては、入射した外光は偏
光分離器121によって吸収されるのではなく反射され
るので明るい反射型の表示が得られる。なお、(1/
4)λ枚104とT N液晶パネル10との間には光散乱
体15を設けているので、偏光分離器121からの反射
光が鏡面状から白色状になる。
【0101】右側の電圧印加部においては、外光が表示
装置1200に入射すると、その外光は偏光枚14によ
って、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、T
N液晶13を偏光方向を変えずに透過し、(1/4)λ
板104によって右円偏光となり、コレステリック液晶
層105を透過し、コレステリック液晶層105を透過
した右円偏光は、(1/4)λ板120によって紙面に
平行な方向の直線偏光となり、その後、黒色の光吸収体
102によって吸収され暗い表示となる。
【0102】このように、外光が表示装置1200に入
射した場合の反射型の表示については、電圧無印加部で
は、偏光分離器121によって反射されて明るい表示と
なり、電圧印加部では、偏光分離器121を透過した光
が黒色の光吸収体102で吸収されて暗い表示となる。
【0103】そして、電圧無印加においては、表示装
置1200に入射した外光は、偏光分離器121によっ
て吸収されずに反射されるので明るい表示が得られる。
【0104】次に、光源17からの光による透過型の表
示について説明する。
【0105】左側の電圧無印加部においては、光源17
からの光は黒色の光吸収体102に設けられた開口部1
03を介して偏光分離器121の(1/4)λ板120
に入射し、(1/4)λ板120を通過後、コレステリ
ック液晶層105に入射し、コレステリック液晶層10
5によって右円偏光は透過、左円偏光は反射される。透
過した円偏光は(1/4)λ板104によって紙面に平
行な方向の直線偏光となり、その後、T N液晶13によ
って偏光方向が90°捻られて紙面に垂直な方向の直線
偏光となり、偏光板14によって吸収されて暗い表示と
なる。
【0106】右側の電圧印加部においては、光源17から
の光は黒色の光吸収体102に設けられた開口部103
を介して偏光分離器121の(1/4)λ板120に入
射し、次にコレステリック液晶層105に入射した光の
うち右円偏光のみが透過し、(1/4)λ板104によ
って紙面に平行な方向の直線偏光となり、光散乱体15
を透過し、その後、T N液晶13を偏光方向を変えずに
透過し、偏光板14も透過して明るい表示となる。
【0107】このように、光源17からの光による透過
型の表示については、光源17からの光は、電圧無印加
部では、偏光枚14によって吸収されて暗い表示とな
り、電圧印加部では、偏光板14を透過して明るい表示
となる。
【0108】従って、この表示装置1200は、外光が
ある場所においては、外光の反射を利用した明るい反射
型の表示をすることができると共に、外光がない場所に
おいても光源17からの光による透過型の表示をするこ
とができる、いわゆる半透過型の機能を備えた反射型の
表示装置となる。
【0109】<散乱板>本実施の形態における表示装置
に用いる散乱板は、入射した光の偏光状態を極力解消さ
せないで出射することが可能な散乱板を用いる。尚、こ
の散乱板は散乱板から出射する光を散乱して曇らせる働
きがあるので、曇った表示(白色表示)の表示装置が得
られる。それに対し、散乱板15を構成からはずすと光
沢色の表示が得られる表示装置となる。したがって、表
示装置の用途に応じて散乱板を取捨するとよい。
【0110】<光吸収体>本実施の形態に用いる光吸収
体は、第2の実施の形態で用いたものと同様のものを用
いることができる。そして、開口部103が前記光吸収
体102に占める割合を制限することにより、コントラ
ストの低下を抑制できるのも第2の実施の形態と同様で
ある。もちろん、第2の実施の形態と同様に半透過状態
の光吸収体や、偏光分離器121と吸収軸をずらした偏
光板を使用することもできる。
【0111】<光源> 本実施の形態における表示装置には、図〜図9図及び
第1の実施の形態中で説明をした各種の光源を用いるこ
とができる。作用・効果ともに第1の実施の形態と同様
であるのでここでは説明を省略する。
【0112】(第4の実施の形態) <基本構造>図13は、本発明の第4の実施の形態の表
示装置を説明するための概略断面図である。
【0113】上述した第2の実施の形態においては、
(1/4)λ板104とコレステリック液晶層105と
を備える偏光分離器101を使用し、第3の実施の形態
においては、(1/4)λ板104コレステリック液晶
層105(1/4)λ板120を備える偏光分離器12
1を使用したが、本実施の形態においては、これらの偏
光分離器101、121に代えて、図3及び図4図を用
いて第1の実施の形態において説明した偏光分離器、つ
まり、国際公開された国際出願(国際出願の番号:WO
95/27819及びWO95/17692)に開示さ
れた偏光分離器を偏光分離器16として使用する点が第
2、第3の実施の形態と異なるが、他の点は、第2の実施
携帯及び第3の実施形態と同様である。
【0114】<偏光分離器>本実施の形態においては図
3及び図4を用いて第1の実施の形態で説明したものと
同様のものを用いる。ここではその詳細な説明は省略す
る。もちろん、この偏光分離器の他にも例えばコレステ
リック液晶層をλ/4板で挟んだもの、ブリュースター
の角度を利用するもの(SID 92DIGEST 第
427頁乃至429頁)、ホログラムを利用するもの等
が上述の偏光分離器と同様の機能を有し、それらを本実
施の形態の表示装置に用いてもよい。
【0115】<表示原理>次に、この表示装置1300
の右側半分を電圧印加部とし、左側半分を電圧無印加部
として、表示装置11300による表示を説明する。
【0116】まず、外光が表示装置1300に入射した
場合の反射型の表示について説明する。
【0117】左側の電圧無印加部においては、外光が表
示装置1300に入射すると、その外光は偏光板14に
よって、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、
T N液晶13によって偏光方向が90°捻られて紙面に
垂直な方向の直線偏光となり、偏光分離器16で紙面に
垂直な方向の直線偏光のまま反射されて、TN液晶13
によって偏光方向が90°捻られて紙面に平行な方向の
直線偏光となり、偏光板14から紙面に平行な方向の直
線偏光として出射する。このように、電圧無印加にお
いては、入射した外光は偏光分離器16によって吸収さ
れるのではなく反射されるので明るい反射型の表示が得
られる。なお、偏光分離器16とT N液晶パネル10と
の間には光散乱体15を設けているので、偏光分離器1
6からの反射光が鏡面状から明るい色状になる。
【0118】右側の電圧印加部においては、外光が表示
装置1300に入射すると、その外光は偏光板14によ
って、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、T
N液晶13を偏光方向を変えずに透過し、偏光分離器1
6も偏光方向を変えずに透過し、その後、黒色の光吸収
体102によって吸収され暗い表示となる。
【0119】このように、外光が表示装置1300に入
射した場合の反射型の表示については、電圧無印加部で
は、偏光分離器16によって反射された光が光散乱体1
5を透過して明るい表示となり、電圧印加部では、偏光
分離器16を透過した光が黒色の光吸収体102で吸収
されて暗い表示となる。
【0120】そして、電圧無印加時においては、表示装
置1300に入射した外光は、偏光分離器16によって
吸収されずに反射されるので明るい表示が得られる。
【0121】次に、光源17からの光による透過型の表
示について説明する。
【0122】左側の電圧無印加部においては、光源17
からの光は黒色の光吸収体102に設けられた開口部1
03を介して偏光分離器16に入射し、偏光分離器16
によって紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、
T N液晶13によって偏光方向が90°捻られて紙面に
垂直な方向の直線偏光となり、偏光板14によって吸収
されて暗い表示となる。
【0123】右側の電圧印加部においては、光源17か
らの光は黒色の光吸収体102に設けられた開口部10
3を介して偏光分離器16に入射し、偏光分離器16に
よって紙面に平行な方向の直線偏光となり、光散乱体1
5によって散乱光となり、その後、TN液晶10の偏光
方向を変えずに透過し、偏光板14も透過して明るい表
示となる。
【0124】このように、光源17からの光による透過
型の表示については、光源17からの光は、電圧無印加
部では、偏光板14によって吸収されて暗い表示とな
り、電圧印加部では、偏光板14を透過して明るい表示
となる。
【0125】従って、この表示装1300は、外光があ
る場所においては、外光の反射を利用した明るい反射型
の表示をすることができると共に、外光がない場所にお
いても光源17からの光による透過型の表示をすること
ができる、いわゆる半透過型の機能を備えた反射型の表
示装置となる。
【0126】<散乱板>本実施の形態における表示装置
に用いる散乱板は、入射した光の偏光状態を極力解消さ
せないで出射することが可能な散乱板を用いる。尚、こ
の散乱板は散乱板から出射する光を散乱して曇らせる働
きがあるので、曇った表示(白色表示)の表示装置が得
られる。それに対し、散乱板5を構成からはずすと光沢
色の表示が得られる表示装置となる。したがって、表示
装置の用途に応じて散乱板を取捨するとよい。
【0127】<光吸収体>本実施の形態に用いる光吸収
体は、第2の実施の形態で用いたものと同様のものを用
いることができる。そして、開口部103が前記光吸収
体102に占める割合を制限することにより、コントラ
ストの低下を抑制できるのも第2の実施の形態と同様で
ある。もちろん、第2の実施の形態と同様に半透過状態
の光吸収体や、偏光分離器101、121と吸収軸をず
らした偏光板を使用することもできる。
【0128】<光源> 本実施の形態における表示装置には、図〜図9及び第
1の実施の形態で説明をした各種の光源を用いることが
できる。
【0129】作用・効果ともに第一の実施の形態と同様
であるのでここでは説明を省略する。
【0130】(第5の実施の形態)図14は本発明の第
5の実施の形態における表示装置の断面図であり、図1
5は本発明の第1の実施の形態の表示装置の表示原理を
説明するための概略断面図である。
【0131】この表示装置100は、外光がある場所に
おいては、外光の反射を利用した反射型の表示をするこ
とができると共に、外光がない場所においても光源から
の光による透過型の表示をすることができる、いわゆる
半透過型の機能を備えた反射型の表示装置である。
【0132】<基本構造> まず、図14を用いて本実施の形態の表示装置の構造を
説明する。この表示装置1400においては、透過偏光
軸可変光学素子としてT N液晶パネル10を使用してい
る。T N液晶パネル10においては、2枚のガラス板1
1、12間にT N液晶13が挟持されており、キャラク
タ表示が可能なように複数のキャラクタ表示部(図示せ
ず)が設けられている。T N液晶パネル10の上側には
煽光板14が設けられている。T N液晶パネル10の下
側には、光散乱体15、偏光分離器16、拡散板140
よび光源17がこの順に設けられている。なお、拡散板
140は入射した光の偏光状態を変化させて出射するこ
とが可能な散乱板を用いる。さらにはT N液晶13を駆
動するためのドラーバーICが実装されたT A B基板
(図示せず)がT N液晶パネル10に接続されて表示装
置を構成している。
【0133】<偏光分離器>本実施の形態においては図
3及び図4を用いて第1の実施の形態で説明したものと
同様のものを用いる。ここではその詳細な説明は省略す
る。もちろん、この偏光分離器の他にも例えばコレステ
リック液晶層をλ/4板で挟んだもの、ブリュースター
の角度を利用するもの(SID 92DIGEST 第
427頁乃至429頁)、ホログラムを利用するもの等
が上述の偏光分離器と同様の機能を有し、それらを本実
施の形態の表示装置に用いてもよい。
【0134】<表示原理>次に、図15を用いて、この
表示装置1400の右側半分を電圧印加部とし、左側半
分を電圧無印加部として、表示装置1400による表示
を説明する。
【0135】まず、外光が表示装置1400に入射した
場合の反射型の表示について説明する。
【0136】左側の電圧無印加部においては、外光が表
示装置1400に入射すると、その外光は偏光板14に
よって、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、
TN液晶13によって偏光方向が90°捻られて紙面に
垂直な方向の直線偏光となり、偏光分離器16で紙面に
垂直な方向の直線偏光のまま反射されて、TN液晶13
によって偏光方向が90°捻られて紙面に平行な方向の
直線偏光となり、偏光板14から紙面に平行な方向の直
線偏光として出射する。このように、電圧無印加にお
いては、入射した外光は偏光分離器16によって吸収さ
れるのではなく反射されるので明るい反射型の表示が得
られる。なお、偏光分離器16とT N液晶パネル10と
の間には光散乱体15を設けているので、偏光分離器1
6からの反射光が鏡面状から白色状になる。
【0137】右側の電圧印加部においては、外光が表示
装置1400に入射すると、その外光は偏光板14によ
って、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、T
N液晶13を偏光方向を変えずに透過し、偏光分離器1
6も偏光方向を変えずに透過し、その後、散乱板140
によってその偏光状態が換えられ散乱する。散乱枚14
0によって偏光分離器側に散乱した光はその偏光状態が
解消されているため大半は偏光分離器を透過することが
できず、結果、暗い表示となる。
【0138】このように、外光が表示装置1400に入
射した場合の反射型の表示については、電圧無印加部で
は、偏光分離器16によって反射された光が光散乱体1
5を透過して明るい表示となり、電圧印加部では、偏光
分離器16を透過した光が散乱板140によって偏光状
態を換えられて散乱するので暗い表示となる。
【0139】そして、電圧無印加においては、表示装
置1400に入射した外光は、偏光分離器16によって
吸収されずに反射されるので明るい表示が得られる。
【0140】次に、光源17からの光による透過型の表
示について説明する。
【0141】左側の電圧無印加部においては、光源17
からの光は散乱板140を介して偏光分離器16に入射
し、偏光分離器16によって紙面に平行な方向の直線偏
光となり、その後、T N液晶13によって偏光方向が9
0°捻られて紙面に垂直な方向の直線偏光となり、偏光
板14によって吸収されて暗い表示となる。
【0142】右側の電圧印加部においては、光源17か
らの光は散乱板40を介して偏光分離器16に入射し、
偏光分離器16によって紙面に平行な方向の直線偏光と
なり、光散乱体15によって散乱光となり、その後、T
N液晶13を偏光方向を変えずに透過し、偏光板14も
透過して明るい表示となる。
【0143】このように、光源17からの光による透過
型の表示については、光源17からの光は、電圧無印加
部では、偏光板14によって吸収されて暗い表示とな
り、電圧印加部では、偏光板14を透過して明るい表示
となる。
【0144】従って、この表示装置1400は、外光が
ある場所においては、外光の反射を利用した明るい反射
型の表示をすることができると共に、外光がない場所に
おいても光源17からの光による透過型の表示をするこ
とができる、いわゆる半透過型の機能を備えた反射型の
表示装置となる。
【0145】<散乱板>本実施の形態における表示装置
に用いる散乱板は、入射した光の偏光状態を極一力解消
させないで出射することが可能な散乱板を用いる。尚、
この散乱板は散乱板から出射する光を散乱して曇らせる
働きがあるので曇った表示(白色表示)の表示装置が得
られる。それに対し、散乱板15を構成からはずすと光
沢色の表示が得られる表示装置となる。したがって、表
示装置の用途に応じて散乱板を取捨するとよい。
【0146】<光源> 本実施の形態における表示装置には、図〜図9及び第
1の実施の形態中で説明をした各種の光源を用いること
ができる。作用・効果ともに第1の実施の形態と同様で
あるのでここでは説明を省略する。
【0147】(第1の参考例) 図16は本発明の第1の参考例における表示装置の断面
図であり、図17は本発明の第1の参考例の表示装置の
表示原理を説明するための概略断面図である。
【0148】この表示装置1600は、外光がある場所
においては、外光の反射を利用した反射型の表示をする
ことができると共に、外光がない場所においても光源か
らの光による透過型の表示をすることができる、いわゆ
る半透過型の機能を備えた反射型の表示装置である。
【0149】<基本構造> まず、図16を用いて本参考例の表示装置の構造を説明
する。この表示装置1600においては、透過偏光軸可
変光学素子としてT N液晶パネル10を使用している。T
N液晶パネル10においては、2枚のガラス板11、1
2間にT N液晶13が挟持されており、キャラクタ表示
が可能なように複数のキャラクタ表示部(図示せず)が
設けられている。T N液晶パネル10の上側には偏光枚
14が設けられている。T N液晶パネル10の下側に
は、光散乱体15、偏光分離器16、着色層としての着
色フィルム160および光源17がこの順に設けられて
いる。なお、着色フィルムは入射した所定波長の光の偏
光状態を変化させて出射することが可能であるととも
に、前記所定波長以外の波長の光を吸収可能な半透過フ
ィルムを用い、光源には白色光源である冷陰極管を用い
た。さらにはT N液晶13を駆動するためのドラバー
ICが実装されたT A B基板(図示せず)がT N液晶パネ
ル10に接続されて表示装置を構成している。
【0150】<偏光分離器>本参考例 においては図3及び図4を用いて第1の実施の
形態で説明したものと同様のものを用いる。ここではそ
の詳細な説明は省略する。もちろん、この偏光分離器の
他にも例えばコレステリック液晶層をλ/4板で挟んだ
もの、ブリユースターの角度を利用するもの(SID
92DIGEST 第427頁乃至429頁)、ホログ
ラムを利用するもの等が上述の偏光分離器と同様の機能
を有し、それらを本実施の形態の表示装置に用いてもよ
い。
【0151】<表示原理>次に図17を用いて、この表
示装置1600の右側半分を電圧印加部とし、左側半分
を電圧無印加部として、表示装置1600による表示を
説明する。
【0152】まず、外光が表示装置1600に入射した
場合の反射型の表示について説明する。
【0153】左側の電圧無印加部においては、外光が表
示装置1600に入射すると、その外光は偏光板14に
よって、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、
T N液晶13によって偏光方向が90°捻られて紙面に
垂直な方向の直線偏光となり、偏光分離器16で紙面に
垂直な方向の直線偏光のまま反射されて、TN液晶13に
よって偏光方向が90°捻られて紙面に平行な方向の直
線偏光となり、偏光板14から紙面に平行な方向の直線
偏光として出射する。このように、電圧無印加におい
ては、入射した外光は偏光分離器16によって吸収され
るのではなく反射されるので明るい反射型の表示が得ら
れる。なお、偏光分離器16とT N液晶パネル10との
問には光散乱体15を設けているので、偏光分離器16
からの反射光が鏡面状から白色状になる。
【0154】右側の電圧印加部においては、外光が表示
装置1600に入射すると、その外光は偏光板14によ
って、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、T
N液晶13を偏光方向を変えずに透過し、偏光分離器1
6も偏光方向を変えずに透過し、その後、着色フィルム
160によって所定波長の範囲内の光が吸収される。着
色フィルムによって所定波長の範囲の光は吸収されるの
で、暗い表示となる。
【0155】このように、外光が表示装置1600に入
射した場合の反射型の表示については、電圧無印加部で
は、偏光分離器16によって反射された光が光散乱体1
5を透過して明るい表示となり、電圧印加部では、偏光
分離器16を透過した光が着色フィルム50によって吸
収されるので暗い表示となる。
【0156】そして、電圧無印加においては、表示装
置1600に入射した外光は、偏光分離器16によって
吸収されずに反射されるので明るい表示が得られる。
【0157】次に、光源17からの光による透過型の表
示について説明する。
【0158】左側の電圧無印加部においては、光源17
からの光は着色フィルム160を介して偏光分離器16
に入射し、偏光分離器16によって紙面に平行な方向の
直線偏光となり、その後、T N液晶13によって偏光方
向が90°捻られて紙面に垂直な方向の直線偏光とな
り、偏光板14によって吸収されて暗い表示となる。
【0159】右側の電圧印加部においては、光源17か
らの光は着色フィルム160を透過することによって着
色されつつ偏光分離器16に入射し、偏光分離器16に
よって紙面に平行な方向の直線偏光となり、光散乱体1
5によって散乱光となり、その後、TN液晶13を偏光
方向を変えずに透過し、偏光板14も透過して明るい表
示となる。
【0160】このように、光源17からの光による透過
型の表示については、光源17からの光は、電圧無印加
部では、偏光板14によって吸収されて暗い表示とな
り、電圧印加部では、偏光板14を透過して明るい表示
となる。
【0161】従って、この表示装置1600は、外光が
ある場所においては、外光の反射を利用した明るい反射
型の表示をすることができると共に、外光がない場所に
おいても光源17からの光による透過型の表示をするこ
とができる、いわゆる半透過型の機能を備えた反射型の
表示装置となる。
【0162】<散乱板> 本参考例における表示装置に用いる散乱板は、入射した
光の偏光状態を極力解消させないで出射することが可能
な散乱板を用いる。尚、この散乱板は散乱板から出射す
る光を散乱して曇らせる働きがあるので、曇った表示
(白色表示)の表示装置が得られる。それに対し、散乱
板15を構成からはずすと光沢色の表示が得られる表示
装置となる。したがって、表示装置の用途に応じて散乱
板を取捨するとよい。
【0163】<着色層> 図18及び19は、着色層として各種の着色フィルム
を用いた場合の本参考例の表示装置を示している。本
考例においては図18及び図19に示したいずれの着色
フィルムをも使用可能である。図18に示した表示装置
においては、赤色の波長の光を透過及び反射する着色フ
ィルムを採用している。図18に示した表示装置は、反
射型の表示については、電圧印加部で黒みががった赤表
示となり電圧無印加部では白表示となる。一方、光源か
らの光による透過型の表示については電圧印加部では着
色フィルムによって着色された光源の光色の表示つまり
赤色表示となり電圧無印加部では黒表示となる。
【0164】ところで、着色フィルムを用いず、且つ白
色光出射の光源を用いた場合においては、上述のよう
に、光源17からの光に対しては、電圧無印加部におい
ては暗い表示が、電圧印加部においては明るい表示がそ
れぞれ得られ、透過型の表示とすることができるが、こ
の際、外光が表示装置の正面側から入射すると、この外
光によって、電圧無印加部においては明るい表示とな
り、電圧印加部においては暗い表示となる。その結果、
電圧無印加部、電圧印加部のいずれにおいても、例え
ば、光源17からの透過光による表示が明るい表示の場
合に、外光による反射型の暗い表示も加わってしまい灰
色表示となり、光源17からの透過光による表示が暗い
表示の場合にも、外光による反射型の明るい表示が加わ
ってしまいやはり灰色表示となって、いわゆるポジネガ
反転現象が生じてしまい、表示が見えにくくなる場合が
ある。
【0165】図18に示した着色フィルを用いて外光
入射時に光源を点灯させると、電圧印加部で着色フィル
160を透過した光源17からの出射光が見えるので
灰色ががった赤色表示となり、電圧無印加部においては
偏光分離器によって反射した外光が見えるので灰色表示
となり、単なる白黒表示に比べて格段に見やすくなる。
【0166】尚、図18においては赤色波長の光を反射
又は透過する着色フィルを用いたが、もちろん赤色以
外の波長の光であってもかまわない。
【0167】図19に示した表示装置においては、着色
層として赤色の波長の光を反射及び透過する領域及び青
色の波長の光を反射及び透過する領域を有する着色フィ
ルムが、配置されている。各領域は、液晶パネルに形成
されたの各キャラクタ表示部に出射光が対応するよう配
置されている。図19に示した着色フィルムを本実施の
形態の表示装置に用いると、反射型の表示については電
圧印加部では黒表示となり、電圧無印加部では白表示と
なる。一方、光源からの光による透過型の表示について
は電圧印加部では各キャラクタ表示部はそれぞれに対応
する着色フィルムの各領域からの出射光色の表示つまり
赤色又は青色表示となり、電圧無印加部では黒表示とな
る。この図19に示した光源を用いて外光入射時に光源
を点灯させると、電圧印加部では各L E D群からの出射
光が見えるので各キャラクタ表示部ごとに灰色ががった
赤色又は青色表示となり、電圧無印加部においては偏光
分離器によって反射した外光が見えるので灰色表示とな
る。図19においては赤色波長の光を透過又は反射する
着色フィルム及び青色波長の光を反射又は透過する着色
フィルムを用いたが、もちろんこれらの色以外の波長の
光を反射又は透過する着色フィルムを用いても構わない
し、その組み合わせも適宜選択できる。
【0168】(第2の参考例) 図20は本発明の第2参考例における表示装置の断面図
であり、図21は本発明の第2の参考例の表示装置の表
示原理を説明するための概略断面図である。
【0169】この表示装置2000は、外光がある場所
においては、外光の反射を利用した反射型の表示をする
ことができると共に、外光がない場所においても光源か
らの光による透過型の表示をすることができる、いわゆ
る半透過型の機能を備えた反射型の表示装置である。
【0170】<基本構造>まず、図20を用いて本実施
の形態の表示装置の構造を説明する。この表示装置20
00においては、透過偏光軸可変光学素子としてT N液
晶パネル10を使用している。T N液晶パネル10にお
いては、2枚のガラス板間にT N液晶が挟持されてお
り、キヤラクタ表示が可能なように複数のキャラクタ表
示部201、202が設けられている。T N液晶パネル
10の上側には偏光板14が設けられている。T N液晶
パネル10の下側には、光散乱体15、偏光分離器1
6、灰色の半透過状態の光吸収体200、着色層として
の着色フィルム160及び光源17がこの順に設けられ
ている。さらにはT N液晶を駆動するためのドライバー
ICが実装されたT A B基板(図示せず)がT N液晶パネ
ル10に凍続されて表示装置を構成している。
【0171】<偏光分離器> 本参考例においては図3及び図4を用いて第1の実施の
形態で説明したものと同様のものを用いる。ここではそ
の詳細な説明は省略する。もちろん、この偏光分離器の
他にも例えばコレステリック液晶層をλ/4板で挟んだ
もの、ブリユースターの角度を利用するもめ(SID
92DIGEST 第427頁乃至429頁)、ホログ
ラムを利用するもの等が上述の偏光分離器と同様の機能
を有し、それらを本参考例の表示装置に用いてもよい。
【0172】<表示原理>次に、図21を用いて、この
表示装置2000の右側半分を電圧印加部とし、左側半
分を電圧無印加部として、表示装置2000による表示
を説明する。
【0173】まず、外光が表示装置2000に入射した
場合の反射型の表示について説明する。
【0174】左側の電圧無印加部においては、外光が表
示装置2000に入射すると、その外光は偏光板14に
よって、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、
T N液晶13によって偏光方向が90°捻られて紙面に
垂直な方向の直線偏光となり、偏光分離器16で紙面に
垂直な方向の直線偏光のまま反射されて、TN液昌13
によって偏光方向が90°捻られて紙面に平行な方向の
直線偏光となり、偏光板14から紙面に平行な方向の直
線偏光として出射する。このように、電圧無印加にお
いては、入射した外光は偏光分離器16によって吸収さ
れるのではなく反射されるので明るい反射型の表示が得
られる。なお、偏光分離器16とT N液晶パネル10と
の間には光散乱体15を設けているので、偏光分離器1
6からの反射光が鏡面状から白色状になる。
【0175】右側の電圧印加部においては、外光が表示
装置2000に入射すると、その外光は偏光板14によ
って、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、T
N液晶13を偏光方向を変えずに透過し、偏光分離器1
6も偏光方向を変えずに透過し、その後、半透過状態の
光吸収体200によって吸収され暗い表示となる。
【0176】このように、外光が表示装置2000に入
射した場合の反射型の表示については、電圧無印加部で
は、偏光分離器16によって反射された光が光散乱体1
5を透過して明るい表示となり、電圧印加部では、偏光
分離器16を透過した光が半透過状態の光吸収体160
で吸収されて暗い表示となる。
【0177】そして、電圧無印加においては、表示装
置2000に入射した外光は、偏光分離器16によって
吸収されずに反射されるので明るい表示が得られる。
【0178】次に、光源17からの光による透過型の表
示について説明する。
【0179】左側の電圧無印加部においては、光源17
からの光は着色フィルム160を透過して着色され、
透過状態の光吸収体200を通過し、偏光分離器16に
入射し、偏光分離器16によって紙面に平行な方向の直
線偏光となり、その後、T N液晶13によって偏光方向
が90°捻られて紙面に垂直な方向の直線偏光となり、
偏光板14によって吸収されて暗い表示となる。
【0180】右側の電圧印加部においては、光源17か
らの光は着色フィルム160を透過して着色され、半透
過状態の光吸収体200を透過して、偏光分離器16に
入射し、偏光分離器16によって紙面に平行な方向の直
線偏光となり、光散乱体15によって散乱光となり、そ
の後、T N液晶13を偏光方向を変えずに透過し、偏光
板14も透過して明るい表示となる。
【0181】このように、光源17からの光による透過
型の表示については、光源17からの光は、電圧無印加
部では、偏光板14によって吸収されて暗い表示とな
り、電圧印加部では、偏光板14を透過して明るい表示
となる。
【0182】従って、この表示装置2000は、外光が
ある場所においては、外光の反射を利用した明るい反射
型の表示をすることができると共に、外光がない場所に
おいても光源17からの光による透過型の表示をするこ
とができる、いわゆる半透過型の機能を備えた反射型の
表示装置となる。
【0183】<光吸収体> 本参考例における光吸収体200には、半透過状態の光
吸収体の他に、第2の実施の形態で用いたものと同様の
もの、つまり、黒色の光吸収体に開口部を設けたものも
用いることができる。そして、開口部が前記光吸収体に
占める割合を制限することにより、コントラストの低下
を抑制できるのも第2の実施の形態と同様である。もち
ろん、第2の実施の形態と同様に、偏光分離器16と吸
収軸をずらした偏光板を使用することもできる。
【0184】<着色層> 本参考例における表示装置には、着色層として、図18
及び図19及び第1の参考例中で説明をした各種の着色
フィルムを用いることができる。作用・効果ともに第
の参考例と同様であるのでここでは説明を省略する。
【0185】(第3の参考例) 図22は本発明の第3の参考例における表示装置の断面
図であり、図23は本発明の第3の参考例の表示装置の
表示原理を説明するためめ概略断面図である。
【0186】この表示装置2200は、外光がある場所
においては、外光の反射を利用した反射型の表示をする
ことができると共に、外光がない場所においても光源か
らの光による透過型の表示をすることができる、いわゆ
る半透過型の機能を備えた反射型の表示装置である。
【0187】<基本構造> まず、図22を用いて本参考例の表示装置の構造を説明
する。この表示装置2200においては、透過偏光軸可
変光学素子としてT N液晶パネル10を使用している。T
N液晶パネル10においては、2枚のガラス板間にT N
液晶が挟持されており、キャラクタ表示が可能なように
複数のキャラクタ表示部201、202が設けられてい
る。T N液晶パネル10の上側には偏光板14が設けら
れている。T N液晶パネル10の下側には、偏光分離器
16、着色層として着色フィルム160、開口部を有す
る反射板220及び光源17がこの順に設けられてい
る。なお、反射板220は、複数の開口部221が所定
の面積密度で設けられている。さらにはT N液晶を駆動
するためのドライバーICが実装されたT A B基板(図
示せず)がT N液晶パネル10に接続されて表示装置を
構成している。
【0188】<偏光分離器> 本参考例においては図3及び図4を用いて第1の実施の
形態で説明したものと同様のものを用いる。ここではそ
の詳細な説明は省略する。もちろん、この偏光分離器の
他にも例えばコレステリック液晶層をλ/4板で挟んだ
もの、ブリユースターの角度を利用するもの(SID
92DIGEST 第427頁乃至429頁)、ホログ
ラムを利用するもの等が上述の偏光分離器と同様の機能
を有し、それらを本実施の形態の表示装置に用いてもよ
い。
【0189】<表示原理>次に、図23を用いてこの表
示装置2200の右側半分を電圧印加部とし、左側半分
を電圧無印加部として、表示装置2200による表示を
説明する。
【0190】まず、外光が表示装置2200に入射した
場合の反射型の表示について説明する。
【0191】左側の電圧無印加部においては、外光が表
示装置2200に入射すると、その外光は偏光板14に
よって、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、
T N液晶13によって偏光方向が90°稔られて紙面に
垂直な方向の直線偏光となり、偏光分離器16で紙面に
垂直な方向の直線偏光のまま反射されて、TN液晶13
によって偏光方向が90°捻られて紙面に平行な方向の
直線偏光となり、偏光板14から紙面に平行な方向の直
線偏光として出射する。このように、電圧無印加にお
いては、入射した外光は偏光分離器16によって吸収さ
れるのではなく反射されるので明るい反射型の表示が得
られる。
【0192】右側の電圧印加部においては、外光が表示
装置2200に入射すると、その外光は偏光板14によ
って、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、T
N液晶13を偏光方向を変えずに透過し、偏光分離器1
6も偏光方向を変えずに透過し、その一部は、着色層1
60によって反射されて、偏光分離器160を再び透過
し、紙面に平行な方向の直線偏光のままT N液晶140
を偏光方向を変えずに透過し、着色層160によって吸
収されつつ着色層160を透過し、反射板220によっ
て反射され、その後、再び着色層160によって吸収さ
れつつ着色層160を透過し、偏光分離器16を再び透
過し、紙面に平行な方向の直線偏光としてT N液晶13
を偏光方向を変えずに透過し、偏光板14から紙面に平
行な方向の直線偏光として出射し、着色表示となる。
【0193】次に、光源17からの光による透過型の表
示について説明する。
【0194】左側の電圧無印加部においては、光源17
からの光は反射板220に設けられた開口部221を介
し、着色フィルムで着色されつつ偏光分離器16に入射
し、偏光分離器16によって紙面に平行な方向の直線偏
光となり、その後、T N液晶13によって偏光方向が9
0°捻られて紙面に垂直な方向の直線偏光となり、偏光
板14によって吸収されて暗い表示となる。
【0195】右側の電圧印加部においては、光源17か
らの光は反射板200に設けられた開口部221を通過
し、着色層160で着色されつつ偏光分離器16に入射
し、偏光分離器16によって紙面に平行な方向の直線偏
光となり、その後、T N液晶13を偏光方向を変えずに
透過し、偏光板14も透過して着色された明るい表示と
なる。
【0196】このように、光源17からの光による透過
型の表示については、光源17からの光は、電圧無印加
部では、偏光板14によって吸収されて暗い表示とな
り、電圧印加部では、偏光板14を透過して明るい表示
となる。
【0197】従って、この表示装置2200は、外光が
ある場所においては、外光の反射を利用した明るい反射
型の表示をすることができると共に、外光がない場所に
おいても光源17からの光による透過型の表示をするこ
とができる、いわゆる半透過型の機能を備えた反射型の
表示装置となる。
【0198】<反射板> 本参考例における表示装置には、Al反射板等を用いる
ことができる。また、開口部を設けた反射板の他にも、
ハーフミラー等を用いてもよい。
【0199】<着色層> 本参考例における表示装置には、図18、図19及び
1の参考例中で説明をした各種の着色フィルムを用いる
ことができる。作用・効果ともに第1の参考例と同様で
あるのでここでは説明を省略する。
【0200】(第の実施の形態) 図25は、本発明の第1の実施の形態乃至第5の実施の
形態、及び第1の参考例乃至第3の参考例で紹介した表
示装置をその表示部として用いた携帯電話の斜視図であ
る。図中(a)は携帯電話、(b)は腕時計を示してい
る。
【0201】本実施の形態においては、携帯電話及び腕
時計を示したが、本発明の表示装置はパーソナルコンピ
ュータ、カーナビゲーション、電子手帳等の各種電子機
器の用いることができる。
【0202】なお、上記の第1乃至第6の実施の形態、
及び第1乃至第4の参考例においては、暗い表示と明る
い表示及びカラー表示についてのみ説明したが、各実施
の形態の表示装置で中間調表示を行えることは当然のこ
とである。
【0203】又、上記第1乃至第6の実施の形態、及び
第1乃至第3の参考例においては、透過偏光軸可変手段
として、T N液晶パネル10を例にとって説明したが、
STN液晶素子、ECB液晶素子等も用いることもでき
る。そして、STN液晶素子としては、F−STN液晶
素子等の色補償用光学異方体を用いるSTN液晶素子が
好ましく用いられる。
【0204】また、上記第1乃至第6の実施の形態、及
び第1乃至第3の参考例において好ましくは、偏光分離
器と光源との距離を長くすることによっても、光が光源
によって反射して再び戻ってくる量を少なくすることが
でき、コントラストの低下を抑制できる。
【0205】又、上記第2乃至第6の実施の形態、並び
に第2及び第3の参考例においては光吸収体、又は散乱
板と光源との距離を長くすることによっても、光吸収体
を透過した光が光源によって反射して再び戻ってくる量
を少なくすることができ、コントラストの低下を抑制で
きる。
【0206】また、上記第1乃至第6の実施の形態、及
び第1乃至第3の参考例において、光源の表面色を暗く
することによって、光源の表面の反射を抑えることがで
き、その結果、光吸収体を透過した光が光源で反射され
て再び戻ってくる量を少なくすることができ、コントラ
ストの低下を抑制できる。
【0207】なお、第2乃至第5の実施の形態、及び第
2の参考例において、偏光分離器側によって反射された
光による明るい表示は、この偏光分離器側によって反射
された光による表示であるので、この偏光分離器の後方
に配置された光吸収体の構造に影響されることはない。
【0208】また、第1乃至第6の実施の形態に示した
表示装置において、光源からの光を表示装置の正面に向
かって集光させる手段をさらに備えてもよい。
【0209】通常、外光による反射型の表示を見るとき
は、表示装置正面への法線からある角度傾斜した位置で
見ることが行われる。もし表示装置の正面への法線方向
から見ると、観察者自身によって表示装置に入射する外
光を妨げてしまうので外光による反射型の表示が暗くな
ってしまうからである。これに対して、光源からの透過
光による表示をみる場合には、通常は表示装置の正面へ
の法線方向から見るので、光源からの光を表示装置の正
面に向かって集光させる手段を備えることによって、光
源からの透過光による表示を明るくすることができ、そ
の結果、光源からの光による透過表示が、表示装置の正
面への法線方向において見えやすくなる。なお、この光
源からの光を表示装置の正面に向かって集光させる手段
としては、例えば、プリズムシートが好適に使用され
る。このプリズムシートを配置する位置については、第
1〜第6の実施の形態においては光源と偏光分離器との
設けるとよく、第1〜第3の参考例においては、図24
に示すように光源と着色フィルムとの間にプリズムシー
ト230を設けると好ましい。
【0210】本発明の表示装置においては、第1の偏光
分離手段の外側から入射する光に対しては、透過偏光軸
可変手段の透過偏光軸の状態に応じて、前記第2の偏光
分離手段から反射された光による第1の表示状態と、前
記第2の偏光分離手段を透過した光が前記光学素子によ
って吸収された状態の第2の表示状態との2っの表示状態
が得られ、反射型の表示装置となる。そして、第1の表
示状態は、第2の偏光分離手段から反射された光による
表示状態であるので明るい表示となる。
【0211】また、光源からの光に対しては、透過偏光
軸可変手段の透過偏光軸の状態に応じて、前記第1の偏
光分離手段を透過した光による第3の表示状態と前記第1
の偏光分離手段を光が透過しない状態の第4の表示状態
との2つの表示状態が得られ、透過型の表示とすること
ができる。
【0212】このように、本発明の表示装置において
は、外光がある場所においては、外光の反射を利用した
明るい反射型の表示をすることができると共に、外光が
ない場所においても、光源からの光による透過型の表示
をすることができる。
【0213】そして、前記第2の偏光分離手段を、可視
光領域のほぼ全波長範囲の光に対して、前記透過偏光軸
可変手段側から入射した光のうち前記第3の所定の方向
の直線偏光成分を前記光学素子側に透過させ、前記第3
の所定の方向と直交する前記第4の所定の方向の直線偏
光成分を前記透過偏光軸可変手段側に反射し、可視光領
域のほぼ全波長範囲の光であって前記光学素子側から入
射した光に対して前記透過偏光軸可変手段側に前記第3
の所定の方向の直線偏光を出射可能な偏光分離手段とす
ることにより、可視光領域の全波長範囲の光に対して上
記第1乃至第4の表示状態が得られ、そして、上記第1お
よび第3の表示状態においては透明または明るい表示を
得ることができる。
【0214】また、前記光学素子を可視光領域のほぼ全
波長範囲の光を吸収する光学素子とし、特に黒色の光吸
収体とすることにより、上記第2および第4の表示状態に
おいて暗い表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における表示装置の
断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態の表示装置の表示原
理を説明するための概略断面図である。
【図3】本発明で用いる偏光分離器16の概略構成図で
ある。
【図4】図3において示した偏光分離器16の作用を説
明する図である。
【図5】本発明に用いる光源の例を示す図である。
【図6】本発明に用いる光源の他の例を示す図である。
【図7】本発明に用いる光源の他の例を示す図である。
【図8】本発明に用いる光源の他の例を示す図である。
【図9】本発明に用いる光源の他の例を示す図である。
【図10】本発明の第2の実施の形態における表示装置
の断面図である。
【図11】本発明の第2の実施の形態の表示装置の表示
原理を説明するための概略断面図である。
【図12】本発明の第3の実施の形態の表示装置を説明
するための概略断面図である。
【図13】本発明の第4の実施の形態の表示装置を説明
するための概略断面図である。
【図14】本発明の第5の実施の形態における表示装置
の断面図である。
【図15】本発明の第1の実施の形態の表示装置の表示
原理を説明するための概略断面図である。
【図16】本発明の第1の参考例における表示装置の断
面図である。
【図17】本発明の第1の参考例の表示装置の表示原理
を説明するための概略断面図である。
【図18】本発明の第1の参考例に用いる着色層の例を
示す図である。
【図19】本発明の第1の参考例に用いる着色層の他の
例を示す図である。
【図20】本発明の第2の参考例における表示装置の断
面図である。
【図21】本発明の第2の参考例の表示装置の表示原理
を説明するための概略断面図である。
【図22】本発明の第3の参考例における表示装置の断
面図である。
【図23】本発明の第3の参考例の表示装置の表示原理
を説明するための概略断面図である。
【図24】本発明の表示装置にプリズムシートを組み合
わせた例を示す図である。
【図25】本発明の表示装置を表示部として備える電子
機器の例を示す図である。
【図26】従来の表示装置の例を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−178627(JP,A) 特開 平7−36032(JP,A) 特開 平7−77691(JP,A) 実開 昭57−19271(JP,U) 国際公開95/17692(WO,A1) 国際公開95/17699(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1335 G09F 9/35

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外光を利用した反射型の表示及び光源から
    の光を利用した透過型の表示を行う表示装置において、 透過偏光軸を可変な透過光軸可変手段と、 前記透過偏光軸可変手段を挟むように配置された偏光手
    段及び偏光分離手段と、 前記偏光分離手段に対して前記透過偏光軸可変手段とは
    反対側に配置された前記光源と、を具備してなり、前記偏光手段は、入射した前記外光及び前記光源からの
    光のうち所定の直線偏光成分の光を出射させる偏光分離
    手段であり、 前記偏光分離手段は、前記外光及び前記光源からの光を
    その直線偏光成分に応じて透過及び反射させる偏光分離
    手段であり、 前記光源は第1の着色光、及び前記第1の着色光とは異
    なる色光である第2の着色光を出射することを特徴とす
    る表示装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の表示装置において、 前記偏光分離手段は、可視波長領域のほぼ全波長範囲の
    光をその直線偏光成分に応じて透過及び反射させること
    を特徴とする表示装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2に記載の表示装置におい
    て、 前記光源は前記第1の着色光を出射する第1のLED、
    及び前記第2の着色光を出射する第2のLEDを含むこ
    とを特徴とする表示装置。
  4. 【請求項4】請求項1乃至請求項のいずれかに記載の
    表示装置において、 前記光源は、前記第1及び第2のLEDからの光を前記
    偏光分離手段側に出射可能な導光板を含むことを特徴と
    する表示装置。
  5. 【請求項5】請求項に記載の表示装置において、 前記導光板は遮光手段によって仕切られた第1及び第2
    の領域を含み、前記第1の領域は前記第1のLEDに、前記第2の領域
    は前記第2のLEDに対応していることを特徴とする表
    示装置。
  6. 【請求項6】請求項1又は2に記載の表示装置におい
    て、 前記光源は前記第1の着色光を出射する第1のEL素
    子、及び前記第2の着色光を出射する第2のEL素子を
    含むことを特徴とする表示装置。
  7. 【請求項7】請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の
    表示装置において、 前記偏光手段は、入射光をその直線偏光成分に応じて透
    過させる、及び吸収させる偏光板であることを特徴とす
    る表示装置。
  8. 【請求項8】請求項1乃至請求項のいずれかに記載の
    表示装置において、 前記偏光分離手段は複数の層が積層された多層フィルム
    であり、前記複数の層の屈折率が、互いに隣接する層相
    互間で所定方向においては実質的に等しく、該所定方向
    とは直交する方向においては異なることを特徴とする表
    示装置。
  9. 【請求項9】請求項1乃至請求項のいずれかに記載の
    表示装置において、 前記偏光分離手段はコレステリック層と(1/4)λ板
    とが積層された構造であることを特徴とする表示装置。
  10. 【請求項10】外光を利用した反射型の表示及び光源か
    らの光を利用した透過型の表示を行う表示装置におい
    て、 液晶パネルと、 前記液晶パネルを挟むように配置された偏光板及び偏光
    分離器と、 前記偏光分離器に対して前記液晶パネルとは反対側に配
    置された前記光源と、 前記光源と前記偏光分離器との間に配置された着色層
    と、を具備してなり、 前記偏光分離器は、前記外光及び前記光源からの光をそ
    の直線偏光成分に応じて透過及び反射させる偏光分離器
    であり、 前記光源は第1の着色光及び前記第1の着色光とは異な
    る色光である第2の着色光を出射することを特徴とする
    表示装置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の表示装置におい
    て、 前記液晶パネルが、T N液晶パネル、S T N液晶パネル、
    及びE C B液晶パネルから選ばれることを特徴とする表
    示装置。
  12. 【請求項12】請求項1乃至11のいずれかに記載の表
    示装置を表示部として備えたことを特徴とする電子機
    器。
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