JP3345755B2 - 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

Info

Publication number
JP3345755B2
JP3345755B2 JP50210799A JP50210799A JP3345755B2 JP 3345755 B2 JP3345755 B2 JP 3345755B2 JP 50210799 A JP50210799 A JP 50210799A JP 50210799 A JP50210799 A JP 50210799A JP 3345755 B2 JP3345755 B2 JP 3345755B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
polarization
polarizing plate
transmission
display
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP50210799A
Other languages
English (en)
Inventor
千代明 飯島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP3345755B2 publication Critical patent/JP3345755B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/13362—Illuminating devices providing polarized light, e.g. by converting a polarisation component into another one
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133536—Reflective polarizers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133545—Dielectric stack polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133626—Illuminating devices providing two modes of illumination, e.g. day-night
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/06—Details of flat display driving waveforms
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/367—Control of matrices with row and column drivers with a nonlinear element in series with the liquid crystal cell, e.g. a diode, or M.I.M. element

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は表示装置の技術分野に関し、特に偏光板、反
射偏光子等の偏光分離器を備えており、外光を反射して
表示を行う反射型及び光源光を透過して表示する透過型
の両用可能な液晶表示装置等の表示装置及びそれを用い
た携帯電話や時計等の電子機器の技術分野に関する。
背景技術 従来、外光を用いて表示を行う反射型の表示装置の場
合、暗所では光量の減少に応じて、表示が見え難くなっ
てしまう。他方、バックライト等の光源を用いて表示を
行う透過型の表示装置の場合、明所、暗所によらずに光
源の分だけ電力省費が大きくなり、特に電池により動作
させる携帯用の表示装置等には適さない。そこで、反射
型及び透過型の両用可能な半透過反射型の表示装置は、
主に明所用に、表示画面から入射する外光を装置内部に
設けられた半透過反射膜で反射しつつ、その光路上に配
置された液晶、偏光分離器等の光学素子を用いて表示画
面から出射する光量を画素毎に制御することにより、反
射型表示を行う。他方、主に暗所用に、前述の半透過反
射膜の裏側からバックライト等の内蔵光源により光源光
を照射しつつ、前述の液晶、偏光分離器等の光学素子を
用いて、表示画面から出射する光量を画素毎に制御する
ことにより、透過型表示を行う。
このように反射型及び透過型の両用可能であり、従来
のTN（Twisted Nematic）液晶やSTN（Super−Twisted N
ematic）液晶等の透過光の偏光軸を回転させる透過偏光
軸可変光学素子を利用した液晶表示装置においては、こ
の透過偏光軸可変光学素子を２枚の偏光板で挟んだ構造
を採用している。
上述の反射型表示の場合には、この２枚の偏光板を備
えた構成において、外光が表示画面から入射すると、液
晶の表示画面側にある第１偏光板を特定方向の偏光成分
のみが透過し、他の偏光成分は、この第１偏光板により
吸収される。第１偏光板を透過した光は、液晶に印加さ
れる電圧に応じて変化する液晶の配向状態に応じて、そ
の偏光方向が選択的に変化させられ、液晶の他方の側に
ある第２偏光板に入射する。この外光は、例えばノーマ
リーホワイトモードであれば各画素について、（ｉ）液
晶に電圧が印加されない状態では、この液晶から出射し
た光が第２偏光板を透過し、更にその裏側にある反射板
により反射された後、再び第２偏光板、液晶及び第１偏
光板を透過して、液晶表示装置の表示画面から表示光と
して出射され、（ii）液晶に電圧が印加された状態で
は、この液晶を出射した光が第２偏光板で吸収され、最
終的に表示画面から表示光は出射されない。
このように、表示画面から入射する外光を装置内部に
設けられた反射膜で反射しつつ、この光路上に配置され
た液晶、偏光板等を用いて表示画面から出射する表示光
の光量を画素毎に制御することにより、反射型表示は行
われる。
他方、上述の透過型表示の場合には、この２枚の偏光
板を備えた構成において、光源光が表示画面から見て液
晶の裏側から発せられると、液晶の裏側にある第２偏光
板を特定方向の偏光成分のみが透過し、他の偏光成分
は、この第２偏光板により吸収される。第２偏光板を透
過した光は、液晶に印加される電圧に応じて変化する液
晶の配向状態に応じて、その偏光方向が選択的に変化さ
せられ、液晶の表示画面側にある第１偏光板に入射す
る。この光源光は、例えばノーマリーホワイトモードで
あれば各画素について、（ｉ）液晶に電圧が印加されな
い状態では、この液晶から出射した光が第１偏光板を透
過して、液晶表示装置の表示画面から表示光として出射
され、（ii）液晶に電圧が印加された状態では、この液
晶を出射した光が第１偏光板で吸収され、表示画面から
表示光は出射されない。
このように、光源光の光路上に配置された液晶、偏光
板等を用いて表示画面から出射する表示光の光量を画素
毎に制御することにより、透過型表示は行われる。
発明の開示 しかしながら、偏光分離器の一例たる偏光板は、入射
光のうち特定の偏光軸方向と異なる方向の偏光成分を吸
収することにより偏光を行うので、光の利用効率が悪
い。このため、上述のように液晶の両側に２枚の偏光板
を配置して行う反射型表示や透過型表示では、表示が暗
くなってしまうという問題がある。これに対し、偏光板
を単純に他の偏光分離手段に置き換えることにより表示
を明るくしようとすれば、今度は、表示の明るさと共に
重要視される表示のコントラストが低下してしまうとい
う問題点がある。
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、液
晶等の透過偏光軸可変光学素子を利用する表示装置にお
いて、反射表示時や透過表示時に、高コントラストで明
るい表示を行える表示装置及びこれを用いた電子機器を
提供することを課題とする。
本発明の上記課題は、透過偏光軸を可変な透過偏光軸
可変手段と、該透過偏光軸可変手段の一方の側に配置さ
れており第１の方向の直線偏光成分の光を透過させると
共に該第１の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の
光を反射又は吸収する第１の偏光分離手段と、前記透過
偏光軸可変手段の他方の側に配置されており第２の方向
の直線偏光成分の光を透過させると共に該第２の方向と
は異なる所定方向の直線偏光成分の光を反射する第２の
偏光分離手段と、該第２の偏光分離手段に対して前記透
過偏光軸可変手段と反対側に配置された偏光板と、該偏
光板に対して前記第２の偏光分離手段と反対側に配置さ
れており前記透過偏光軸可変手段の側に光を入射する光
源とを備えており、前記第２の方向は、前記偏光板の透
過軸の方向に対して所定角度θ（但し、０度＜θ＜90
度）だけずれ且つ前記偏光板の吸収軸の方向に対して所
定角度θ’（但し、０度＜θ’＜90度）だけずれるよう
に前記第２の偏光分離手段と前記偏光板との相対位置が
規定されている表示装置により達成される。
本発明の表示装置によれば、外光を利用して反射型手
段を行う場合には、第１の偏光分離手段側から外光が入
射される。第１の偏光分離手段が、入射した外光のうち
第１の方向の直線偏光成分の光を透過偏光軸可変手段の
側に透過させる。そして、第１の偏光分離手段は、第１
の方向と異なる所定方向（例えば、第１の方向と直交又
はほぼ直交する方向）の直線偏光成分を反射又は吸収す
る。次に、第２の偏光分離手段は、第１の偏光分離手段
及び透過偏光軸可変手段を介して入射した光のうち、第
２の方向の直線偏光成分の光を、透過偏光軸可変手段と
反対側に透過させ、第２の方向とは異なる所定方向（例
えば、第２の方向と直交又はほぼ直交する方向）の直線
偏光成分の光を反射する。また、第２の偏光分離手段を
透過した光は、偏光板によりその吸収軸の方向の成分が
吸収され、更に偏光板を透過した光は、非点灯状態にあ
る光源部分において反射や拡散される。他方、第２の偏
光分離手段により反射された光は、上記順番と逆順で、
透過偏光軸可変手段及び第１の偏光分離手段を通過す
る。
以上の結果、反射型表示の場合には、透過偏光軸可変
手段における透過軸の方向に応じて選択的に、第２の偏
光分離手段により反射された光が透過偏光軸可変手段を
介して第１の偏光分離手段側から出射されることによる
（相対的に明るい）第１の表示状態と、第２の偏光分離
手段を透過した光が偏光板で吸収されること等によって
第１の偏光分離手段側から出射されないことによる（相
対的に暗い）第２の表示状態とが得られる。ここで特
に、第２の偏光分離手段と偏光板との相対位置は、第２
の方向が偏光板の透過軸の方向に対して所定角度θ（但
し、０度＜θ＜90度）だけずれるように規定されている
ので、第２の方向が偏光板の透過軸の方向と一致してい
る（即ち、θ＝０度の）場合と比較して、第２の偏光分
離手段を透過した光が偏光板により遥かに大量に吸収さ
れる。従って、この吸収される分だけ、上述した第２の
表示状態において最終的に第１の偏光分離手段側から出
射される光量を小さく出来るので、当該反射型表示にお
けるコントラストが高められる。また、当該反射型表示
における明るさについては、第２の偏光分離手段として
従来のように偏光板を用いる場合（或いは、第１及び第
２の偏光分離手段の両方に偏光板を用いる場合）と比較
して、光の吸収ではなく光の反射により偏光分離を行う
と共にこの反射された直線偏光成分を表示光として利用
することになるので、明るい反射型の表示が得られる。
他方、光源を利用して透過型表示を行う場合には、光
源から偏光板を介して第２の偏光分離手段に光源光が入
射される。第２の偏光分離手段が、入射した光源光のう
ち第２の方向の直線偏光成分の光を透過偏光軸可変手段
の側に透過させ、第２の方向と異なる所定方向の直線偏
光成分の光を反射する。更に、第１の偏光分離手段は、
第２の偏光分離手段及び透過偏光軸可変手段を介して入
射した光のうち、第１の方向の直線偏光成分の光を、透
過偏光軸可変手段と反対軸、即ち表示画面側に透過させ
る。そして、第１の方向とは異なる所定方向の直線偏光
成分を反射する。
以上の結果、透過型表示の場合には、透過偏光軸可変
手段における透過軸の方向に応じて選択的に、第２の偏
光分離手段を透過した光が第１の偏光分離手段側から出
射されることによる（相対的に明るい）第３の表示状態
と、光源からの光が第１の偏光分離手段により反射され
ることによる（相対的に暗い）第４の表示状態とが得ら
れる。ここで特に、第２の偏光分離手段と偏光板との相
対位置は、第２の方向が偏光板の吸収軸の方向に対して
所定角度θ’（但し、０度＜θ’＜90度）だけずれるよ
うに規定されているので、第２の方向が、偏光板の吸収
軸の方向と一致している（即ち、θ’＝０度の）場合と
比較して、光源光は偏光板及び第２の偏光分離手段を遥
かに大量に透過する。従って、この透過する分だけ、上
述した第３の表示状態において最終的に第１の偏光分離
手段側から出射される光量を大きく出来るので、当該透
過型表示におけるコントラストが高められると同時に明
るさを高められる。
このように本発明の表示装置により、反射表示時や透
過表示時に、高コントラストで明るい表示を行うことが
でき、特に外光を用いた反射型表示におけるコントラス
トを高くしつつ光源光を用いた透過型表示における明る
さを明るくできる。
本発明の表示装置の一の態様では、記第１の偏光分離
手段は、前記第１の方向の直線偏光成分の光を透過させ
ると共に前記第１の方向と直交する方向の直線偏光成分
の光を反射する反射偏光子からなる。
この態様によれば、反射偏光子が、入射した光のうち
第１の方向の直線偏光成分を第１の方向の直線偏光成分
として透過させる。そして、第１の方向と直交する方向
の直線偏光成分を該直交する方向の直線偏光成分として
反射する。従って、当該反射偏光子を透過する光に基づ
いて表示を行える。
この態様では、前記反射偏光子は、複屈折性を有する
第１層と、該第１層の複数の屈折率のうちのいずれか一
つに実質的に等しい屈折率を有すると共に複屈折性を有
しない第２層とが交互に積層された積層体からなるよう
に構成してもよい。
このような構成の反射偏光子においては、反射偏光子
の一方の主面に対して積層方向から入射された光のうち
第１の方向の直線偏光成分の光は第１の方向の直線偏光
成分の光として反対側の他方の主面側に透過する。そし
て、第１の方向と直交する方向の直線偏光成分の光は、
該直交する方向の直線偏光成分の光として反射される。
また、反射偏光子の他方の主面に対して積層方向から入
射された光のうち第１の方向の直線偏光成分の光は第１
の方向の直線偏光成分の光として反対側の一方の主面側
に透過する。そして、第１の方向と直交する方向の直線
偏光成分の光は、該直交する方向の直線偏光成分の光と
して反射される。
本発明の表示装置の他の態様では、前記第１の偏光分
離手段は、前記第１の方向の直線偏光成分の光を透過さ
せると共に前記第１の方向と直交する方向の直線偏光成
分の光を吸収する偏光板からなることを特徴とする。
この態様によれば、偏光板は、入射した光のうち第１
の方向の直線偏光成分を第１の方向の直線偏光成分とし
て透過させ、第１の方向と直交する方向の直線偏光成分
を吸収する。従って、偏光板を透過する光に基づいて表
示を行える。
本発明の表示装置の他の態様では、前記第２の偏光分
離手段は、前記第２の方向の直線偏光成分の光を透過さ
せると共に前記第２の方向と直交する方向の直線偏光成
分の光を反射する反射偏光子からなる。
この態様によれば、反射偏光子が、入射した光のうち
第２の方向の直線偏光成分を第２の方向の直線偏光成分
として透過させる。そして、第２の方向と直交する方向
の直線偏光成分を該直交する方向の直線偏光成分として
反射する。従って、当該反射偏光子を透過する光に基づ
いて表示を行える。
この態様では、前記反射偏光子は、複屈折性を有する
第１層と、該第１層の複数の屈折率のうちのいずれか一
つに実質的に等しい屈折率を有すると共に複屈折性を有
しない第２層とが交互に積層された積層体からなるよう
に構成してもよい。
このような構成の反射偏光子においては、反射偏光子
の一方の主面に対して積層方向から入射された光のうち
第２の方向の直線偏光成分の光は第２の方向の直線偏光
成分の光として反対側の他方の主面側に透過する。そし
て、第２の方向と直交する方向の直線偏光成分の光は、
該直交する方向の直線偏光成分の光として反射される。
また、反射偏光子の他方の主面に対して積層方向から入
射された光のうち第２の方向の直線偏光成分の光は第２
の方向の直線偏光成分の光として反対側の一方の主面側
に透過する。そして、第２の方向と直交する方向の直線
偏光成分の光は、該直交する方向の直線偏光成分の光と
して反射される。
本発明の表示装置の他の態様では、前記第２の偏光分
離手段は、可視光領域のほぼ全波長範囲の光に対して、
前記第２の方向の直線偏光成分を透過させると共に前記
第２の方向と直交する方向の直線偏光成分の光を反射す
る。
この態様によれば、反射型表示時に、可視光領域のほ
ぼ全波長範囲の外光に対して、透過偏光軸可変手段にお
ける透過偏光軸の方向に応じて二つの表示状態が得ら
れ、そのうち一方の表示状態では、透明反射または白反
射による表示が得られる。他方、透過型表示時に、白色
光源を用いれば、可視光領域のほぼ全波長範囲の光源光
に対して、透過偏光軸可変手段における透過偏光軸の方
向に応じて二つの表示状態が得られ、そのうち一方の表
示状態では、透明反射または白反射による表示が得られ
る。
本発明の表示装置の他の態様では、前記偏光板の前記
透過軸と前記吸収軸とのなす角は、直角である。
この態様によれば、偏光板は、透過軸と吸収軸とのな
す角が直角である既存の偏光板であり、所定角度θ’＝
90度−所定角度θである。従って、比較的簡単な構成を
用いて、反射型表示時及び透過型表示のいづれにおいて
も良好なコントラストと明るさとが得られる。
本発明の表示装置の他の態様では好ましくは、前記所
定角度θは、30〜75度である。
この態様によれば、反射型表示時及び透過型表示のい
づれにおいてもより良好なコントラストと明るさとが得
られる。
この態様では更に好ましくは、前記所定角度θは、45
〜60度であるように構成してもよい。このように構成す
れば、反射型表示時及び透過型表示のいづれにおいても
更に良好なコントラストと明るさとが得られる。
本発明の表示装置の他の態様では、前記透過偏光軸可
変手段は、液晶素子からなる。即ち、当該表示装置は、
液晶表示装置として構成されてもよい。
この場合更に、前記透過偏光軸可変手段が、TN液晶素
子、STN液晶素子またはECB（Electrically Controlled
Birefringence）液晶素子であってもよい。このように
構成すれば、明るい高品位の反射型表示を比較的容易に
行える。なお、このSTN液晶素子には、色補償用光学異
方体を用いるSTN液晶素子も含んでいる。また、ECB液晶
素子等複屈折効果をもつ液晶素子を利用すると、前記光
源からの発色を変化させることが出来る。
本発明の表示装置の他の態様では、前記第２の偏光分
離手段に対して前記透過偏光軸可変手段と反対側に、第
２の透過偏光軸可変手段を更に備える。
この態様によれば、反射型表示時には、第２の透過偏
光軸可変手段が第２の偏光分離手段を透過した外光の吸
収を調整し、コントラストを調整することが出来る。他
方、透過型表示時には、第２の透過偏光軸可変手段が第
２の偏光分離手段を透過する光源光の強度を調整し、明
るさの調整することが出来る。
この態様では、前記第２の透過偏光軸可変手段は、液
晶素子からなるように構成してもよい。
この場合更に、前記第２の透過偏光軸可変手段が、TN
液晶素子、STN液晶素子またはECB（Electrically Contr
olled Birefringence）液晶素子であってもよい。
この第２の透過偏光軸可変手段を備えた態様では更
に、前記第２の透過偏光軸可変手段は、前記第２の偏光
分離手段と前記偏光板との間に配置されてもよい。
このように構成すれば、反射型表示には、第２の透過
偏光軸可変手段により、第２の偏光分離手段を透過した
直線偏光の方向を偏光板の透過軸に対して変化させるこ
とで、当該直線偏光が偏光板により吸収される比率を任
意に調整できる。また、透過型表示には、第２の透過偏
光軸可変手段により、偏光板を透過した直線偏光の方向
を第２の偏光分離手段の第２の方向に対して変化させる
ことで、当該直線偏光が第２の偏光分離手段を透過する
比率を任意に調整できる。これらの結果、反射型表示時
におけるコントラストの調整及び透過型表示時における
明るさの調整を行うことが出来る。
本発明の表示装置の他の態様では、前記光源と前記第
１の偏光分離手段との間に、透光性の光拡散手段を更に
備える。
この態様によれば、第１の偏光分離手段側を透過し、
表示光として出射される光により、鏡面状態でない（紙
状の）表示を行える。尚、光拡散手段の配置としては、
例えば、第１の偏光分離手段と透過偏光軸可変手段との
間であってもよいし、透過偏光軸可変手段と第１の偏光
分離手段との間であってもよい。
本発明の上記課題は、上述した本発明の表示装置を備
えたことを特徴とする電子機器によっても達成される。
本発明の電子機器によれば、上述の本発明の表示装置
を備えているので、コントラストを所望レベルに保ちつ
つ明るい表示を行うことが可能な各種の電子機器を実現
できる。尚、本発明の電子機器は、その用途によって
は、上述した各種態様のうちいずれかの表示装置を搭載
してもよい。
本発明の上記課題は、透過偏光軸可変光学素子と、該
透過偏光軸可変光学素子の一方の側に配置されており、
反射又は吸収により偏光分離を行う型の第１の偏光分離
器と、前記透過偏光軸可変光学素子の他方の側に配置さ
れており、反射により偏光分離を行う型の第２の偏光分
離器と、該第２の偏光分離器に対して前記透過偏光軸可
変光学素子と反対側に配置された偏光板と、該偏光板に
対して前記第２の偏光分離器と反対側に配置されており
前記透過偏光軸可変光学素子の側に光を入射する光源と
を備えており、前記第２の方向は、前記偏光板の透過軸
の方向に対して所定角度θ（但し、０度＜θ＜90度）だ
けずれ且つ前記偏光板の吸収軸の方向に対して所定角度
θ’（但し、０度＜θ’＜90度）だけずれるように前記
第２の偏光分離器と前記偏光板との相対位置が規定され
ている表示装置によっても達成される。
この表示装置によれば、上述したように高コントラス
トで明るい表示が得られる。
なお、以上述べた本発明の表示装置においては、単純
マトリクス方式、TFT（Thin Film Transistor）やTFD
（Thin Film Diode）等を用いたアクティブマトリクス
方式、セグメント方式など、公知のいずれの駆動方式の
表示装置として構成しても、明るい反射型表示を実現で
きる。
また、本発明の偏光分離手段としては、前記のような
反射偏光子以外にも、例えばコレステリック液晶層と
（1/4）λ板を組み合わせたもの、ブリュースターの角
度を利用して反射偏光と透過偏光とに分離するもの（Sl
D 92 DlGEST 第427頁乃至第429頁）、ホログラムを
利用するもの、国際公開された国際出願（国際出願公
開:WO95/27819号及びWO95/17692号）に開示されたもの
等を用いることもできる。尚、これら各種の偏光分離器
は、後述の各実施例においても、同様に反射偏光子の代
わりに利用することが可能である。
図面の簡単な説明 図１は、本発明の各実施例の表示装置に用いる偏光分
離器（反射偏光子）の概略斜視図である。
図２は、本発明の各実施例の表示装置における反射型
表示時の動作原理を説明するための図である。
図３は、本発明の各実施例の表示装置における透過型
表示時の動作原理を説明するための図である。
図４は、本発明の第１の実施例の液晶表示装置を説明
するための分解断面図である。
図５は、本発明の第１の実施例の液晶表示装置におけ
る、反射型表示時に所定角度θを変化させた場合のコン
トラスト及び反射率の変化を示す特性図（図５（ａ））
及び透過型表示時に所定角度θを変化させた場合のコン
トラスト及び透過率の変化を示す特性図（図５（ｂ））
である。
図６は、本発明の第２の実施例に対する比較例の液晶
表示装置を説明するための分解断面図である。
図７は、本発明の第２の実施例と比較例とにおける、
コントラスト及び透過率特性を比較して示す表である。
図８は、本発明の第３の実施例の液晶表示装置を説明
するための分解断面図である。
図９（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は夫々、本発明による
電子機器の実施例の斜視図である。
発明を実施するための最良の形態 以下、本発明を実施するための最良の形態について実
施例毎に図面に基づいて説明する。
（動作原理） まず、図１から図３を参照して本発明の各実施例によ
る液晶表示装置の動作原理を説明する。
図１は、本発明の各実施例に用いられる偏光分離器の
一例たる反射偏光子（reflective polarizer:リフレク
ティブ・ポラライザー）の概略斜視図である。尚、この
ような反射偏光子の基本的な構成については、特表平９
−506985号公報（国際出願公報:WO/95/17692号）及び国
際出願公報:WO/95/27819号の中に開示されている。
偏光分離器160は、異なる２つの層１（Ａ層）と２
（Ｂ層）とが交互に複数層積層された構造を有してい
る。Ａ層１のＸ方向の屈折率（nAX）とＹ方向の屈折率
（nAY）とは異なる。Ｂ層２のＸ方向の屈折率（nBX）と
Ｙ方向の屈折率（nBY）とは等しい。また、Ａ層１のＹ
方向の屈折率（nAY）とＢ層２のＹ方向の屈折率（nBY）
とは等しい。
従って、この偏光分離器160の上面５に垂直な方向か
ら偏光分離器160に入射した光のうちＹ方向の直線偏光
はこの偏光分離器160を透過し下面６からＹ方向の直線
偏光の光として出射する。また、逆に偏光分離器160の
下面６に垂直な方向から偏光分離器160に入射した光の
うちＹ方向の直線偏光の光はこの偏光分離器160を透過
し上面５からＹ方向の直線偏光の光として出射する。こ
こで、このように透過する方向（本例ではＹ方向）のこ
とを透過軸と呼ぶ。
一方、Ａ層１のＺ方向における厚みをtA、Ｂ層２のＺ
方向における厚みをtBとし、入射光の波長をλ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160の上面５に垂直な方向から偏光分離器160に
入射した光のうちＸ方向の直線偏光の光は、この偏光分
離器160によってＸ方向は直線偏光の光として反射され
る。また、波長λの光であって偏光分離器160の下面６
に直線偏光の光は、この偏光分離器160によってＸ方向
の直線偏光の光として反射あれる。ここで、反射する方
向（本例ではＸ方向）のことを反射軸と呼ぶ。
そして、Ａ層１のＺ方向における厚みtA及びＢ層２の
Ｚ方向における厚みtBを種々変化させて、可視光の全波
長範囲にわたって上記（１）が成立するようにすること
により、単一色だけでなく、白色光全部にわたってＸ方
向の直線偏光の光をＸ方向の直線偏光の光として反射
し、Ｙ方向の直線偏光の光をＹ方向の直線偏光の光とし
て透過させる偏光分離器が得られる。
尚、可視光の特定の波長範囲にわたって上記（１）が
成立するようにすることにより、この特定の波長範囲の
光だけが反射するようにして、白色ではなく所望色の表
示を行うように構成することも可能である。
次に、以上のように構成された反射偏光子を偏光分離
器として用いた表示装置における、外光を用いた反射型
表示時の動作及び光源光を用いた透過型表示時の動作に
ついて図２及び図３を参照して説明する。図２は、表示
装置に対して外光が入射した場合について説明するため
の図であり、図３は、表示装置において光源が点灯した
場合について説明するための図である。なお、これらの
図に示した液晶表示装置は、本発明の原理を説明するた
めのものであり、本発明がこれらの図に示した液晶表示
装置に限定されるものでないことはいうまでもない。
図２に示すように、表示装置においては、透過偏光軸
可変光学素子としてTN液晶140を使用している。TN液晶1
40の上側には、第１の偏光分離手段の一例として偏光板
130が設けられている。TN素子140の下側には、光散乱層
150、第２の偏光分離手段の一例としての偏光分離器160
及び偏光板170が、この順に設けられている。また、偏
光分離器160の下方より光を出射することの出来る光源1
90が設けられている。本発明では特に、偏光分離器160
の透過軸の方向（第２の方向）は、偏光板170の透過軸
の方向に対して所定角度θ（但し、０度＜θ＜90度）だ
けずれ且つ偏光板170の吸収軸の方向に対して所定角度
θ’（但し、０度＜θ’＜90度）だけずれるように、偏
光分離器160と偏光板170との相対位置が規定されてい
る。
先ず図２を参照し、外光下での、この表示装置の左側
を電圧印加部110とし、右側を電圧無印加部120として、
反射型表示の動作原理について説明する。
右側の電圧無印加部120においては、外光として入射
した自然光121が偏光板130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140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、
光拡散層150を介して偏光分離器160によって反射され
る。この反射された紙面に垂直な方向の直線偏光は、再
び、光拡散層150を介してTN液晶140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130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、入射した光
は偏光分離器160によって吸収されるのではなく反射さ
れるので明るい表示が得られる。なお、偏光分離器160
とTN液晶140との間には光散乱層150を設けているので、
偏光分離器160からの反射光が鏡面状から白色状になる
と共に広い視野で見える。
左側の電圧印加部110においては、外光として入射し
た自然光111が偏光板130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140を偏光方向を変え
ずに透過し、偏光分離器160を紙面に平行な方向の直線
偏光のまま透過する。この透過した光は、偏光分離器16
0の透過軸と偏光板170の透過軸とのずれに応じて偏光板
170により吸収される。尚、偏光板170を透過した光は、
非点灯状態にある光源190において吸収や散乱されるの
で、光源190で反射して再び偏光板170の透過軸の成分と
して偏光板170を透過する成分は少ないか殆ど存在しな
い。
このように、電圧無印加部120においては、偏光分離
器160によって反射された光が光散乱層150によって散乱
されて白色状の出射光122となり、電圧印加部110におい
ては、偏光分離器160を透過した光は偏光板170による吸
収等により偏光分離器160側に殆ど又は全く戻ることな
く暗くなる。
次に図３を参照し、光源光下での、この表示装置の左
側を電圧印加部110とし、右側を電圧無印加部120とし
て、透過型表示の動作原理について説明する。
光源190が点灯している時は、右側の電圧無印加部120
においては、光源光125は、偏光板170によりその透過軸
の方向の直線偏光となり、更に、偏光分離器160により
紙面に平行な方向の直線偏光となり、偏光分離器160を
透過する。そして、偏光分離器160を透過した紙面に平
行な直線偏光は、TN液晶140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130
によって吸収される。即ち、当該電圧無印加部120は、
暗くなる。
左側の電圧印加部110においては、光源光115は、偏光
板170によりその偏光軸の方向の直線偏光となり、更
に、偏光分離器160により紙面に平行な方向の直線偏光
となり、偏光分離器160を透過する。従って、偏光板170
の透過軸と偏光分離器160の透過軸とのずれに応じて光
源光125は、偏光板170及び偏光分離器160により減衰さ
れる。そして、偏光分離器160を透過した紙面に平行な
直線偏光は、TN液晶140によって偏光方向は変わらずに
紙面に平行な方向の直線偏光116として透過し、偏光板1
30によって吸収されずに出射される。即ち、当該電圧印
加部110は、光源光116の色に明るくなる。
このように、電圧無印加部120においては、偏光板130
によって吸収され暗くなり、電圧印加部110において
は、偏光板130によって吸収されることなく明るくな
る。従って、光源190点灯下では黒地に光源色の表示が
得られる なお、上記においては、TN液晶140を例にとって説明
したが、TN液晶140に代えてSTN液晶やECB（Electricall
y Controlled Birefringence）液晶等の他の透過偏光軸
を電圧等によって変えられるものを用いても基本的な動
作原理は同一である。
以上説明した原理に基づき動作する表示装置の各種の
実施例を以下説明する。
（第１の実施例） 本発明の第１の実施例の液晶表示装置について、図４
及び図５を参照して説明する。図４は、本発明の第１の
実施例の液晶表示装置を説明するための分解断面図であ
り、図５は、そのコントラスト特性、透過率特性等を示
す特性図である。
図４に示すように、第１の実施例の液晶表示装置10に
おいては、透過偏光軸可変光学素子としてSTNセル20を
使用している。STNセル20の上側には位相差フィルム14
及び偏光板12がこの順に設けられている。STNセル20の
下側には、光拡散板30、偏光分離器40及び偏光板50がこ
の順に設けられている。また、偏光板50の下方より光が
入射することの出来る光源70が設けられている。光源70
はLED（Light Emitting Diode）71を用い、ライトガイ
ド72にて上方に光を出射している。
偏光分離器40として、図１を用いて説明した偏光分離
器（即ち、反射偏光子）を使用する。
STNセル20においては、２枚のガラス基板21、22とシ
ール部材23とによって構成されるセル内にSTN液晶26が
封入されている。ガラス基板21の下面には透明電極24が
設けられ、ガラス基板22の上面には透明電極25が設けら
れている。透明電極24、25としては、ITO（Indium Tin
Oxide）や酸化錫等を用いることができる。位相差フィ
ルム14は、色補償用の光学異方体として用いており、ST
Nセル20で発生する着色を補正するために使用してい
る。
本実施例の液晶表示装置10の動作原理は、図２及び図
３の場合と同様となる。これにより、外光下では、電圧
無印加領域において偏光分離器40によって反射された光
が光拡散板30によって散乱されて白色状の直線偏光とな
って出射し、電圧印加領域において偏光分離器40を透過
した光は偏光板50による吸収等により再び偏光分離器40
にはほとんど戻らずに暗くなる。従って、白地に黒の表
示が得られる。また、光源70点灯下では、電圧無印加領
域において偏光板12によって吸収され暗くなり、電圧印
加領域において偏光板12によって吸収されずに明るくな
る。従って、光源70点灯下では黒地に光源色の表示が得
られる。即ち、外光下では白地に黒のポジ表示、光源70
点灯下では黒地に光源色のネガ表示が得られる。
ここで、反射型表示の場合、偏光分離器40と偏光板50
との相対位置は、偏光分離器40の透過軸の方向が、偏光
板50の透過軸の方向に対して所定角度θ（但し、０度＜
θ＜90度）だけずれるように規定されているのため、偏
光分離器40の透過軸の方向が偏光板50の透過軸の方向と
一致している（即ち、θ＝０度の）場合と比較して、偏
光分離器40を透過した光が偏光板50により遥かに大量に
吸収される。従って、この吸収される分だけ、電圧印加
部を暗く出来るので、コントラストが高められる。当該
反射型表示における明るさについては、偏光分離器40に
おける光の吸収ではなく光の反射により偏光分離を行う
と共にこの反射された直線偏光成分を表示光として利用
することになるので、明るくなる。
他方、透過型表示の場合、偏光分離器40と偏光板50と
の相対位置は、偏光分離器40の透過軸の方向が、偏光板
50の吸収軸の方向に対して所定角度θ’（但し、０度＜
θ’＜90度）だけずれるように規定されているので、偏
光分離器40の透過軸の方向が偏光板50の吸収軸の方向に
と一致している（即ち、θ’＝０度の）場合と比較し
て、光源光は偏光板50及び偏光分離器40を遥かに大量に
透過する。従って、この透過する分だけ、電圧印加部を
明るく出来るので、コントラストが高められると同時に
明るさを高められる。
ここで、偏光板50の透過軸と偏光分離器40の透過軸と
のなす角である所定角度θについて、図５を参照して、
より具体的な検討を加える。尚、本実施例の場合、偏光
板50における透過軸と吸収軸とのなす角度θ’は、直角
である。即ち、所定角度θ’＝90度−所定角度θである
とする。
また、この場合、STN液晶26のツイスト角は250度であ
り、液晶層の厚みは5.8μｍであり、液晶の光学異方性
Δｎは0.138であり、位相差フィルム14のリタデーショ
ン値は570nmであり、デューティ比は1/240であるとす
る。
図５（ａ）は、表示装置10における、外光時（反射型
表示時）に、角度θを変化させた場合のコントラスト及
び反射率の変化を示す特性図であり、図５（ｂ）は、光
源点灯時（透過型表示時）に、角度θを変化させた場合
のコントラスト及び透過率の変化を示す特性図である。
図５に示すように、表示装置10においては、偏光分離
器40と偏光板50との相対位置を変えることにより、この
角度θを変えると、コントラスト及び明るさが変化す
る。特に、角度θが大きくなると、反射型表示時のコン
トラストが増加し、透過型表示時の透過率が減少して明
るさが減少する。また、角度θが大きくなっても反射型
表示時の反射率には変化が殆どは見られず、その明るさ
はほぼ一定であり、透過型表示時のコントラストは減少
する。
他方、角度θが小さくなると、反射型表示時のコント
ラストが減少し、透過型表示時の透過率が増加して明る
さが増加する。また、角度θが小さくなっても反射型表
示時の反射率には変化が殆どは見られず、その明るさは
ほぼ一定であり、透過型表示時のコントラストは増加す
る。
ここで本願発明者の研究によれば、一般的に反射型表
示時にコントラストが良いことが望まれ、より具体的に
は、図５（ａ）の特性図上において、角度θは30〜75度
が好ましい。更には、図５（ａ）の特性図上において、
角度θが45〜60度で反射型表示時のコントラストはより
良好であり、同時に、図５（ｂ）の特性図上において、
透過型表示時の透過率（即ち明るさ）も実用上問題ない
良好なレベルとなる。
以上説明したように、本実施例の表示装置10により、
特に反射型表示においては、コントラスト並びに偏光分
離器40及び偏光板50等に基く表示装置10における反射率
（即ち、表示の明るさ）を高いレベルにでき、透過型表
示においては、コントラスト並びに偏光分離器40及び偏
光板50等に基く表示装置10における透過率（即ち、表示
の明るさ）を高いレベルにできる。
（第２の実施例） 次に、本発明の第２の実施例の液晶表示装置について
図６及び図７を参照して説明する。尚、図６は、第２の
実施例に対する比較例の表示装置を説明するための分解
断面図であり、図７は、第２の実施例と比較例とで、コ
ントラスト特性等を比較した表である。
第２の実施例では、上記第１の実施例において特に、
角度θは50度であり、STN液晶26のツイスト角は240度で
あり、液晶層の厚みは6.5μｍであり、液晶の光学異方
性Δｎは0.133であり、位相差フィルム14のリタデーシ
ョン値は600nmである。その他の構成については図４に
示した第１の実施例の場合と同様である。
このように構成された第２の実施例における反射時と
光源点灯時の特性を調べた。比較例として、図６に示す
ような表示装置を用いた。即ち、比較例では、光拡散板
30、偏光分離器40及び偏光板50の代わりに偏光板80及び
半透過反射板90が設けられている。
1/240デューティ駆動した時の反射時と光源点灯時の
特性を図７の表に示す。
図７の表より明らかなように反射時のコントラストは
同等だが、反射率は65％アップする。一方、光源点灯時
では透過率はあまり変わらないが、コントラストは15％
アップする。これはドット間が比較例では明るいのに対
し、実施例は暗くなるためコントラストが増すことによ
る。
（第３の実施例） 本発明の第３の実施例の液晶表示装置について、図８
を参照して説明する。図８は、本発明の第３の実施例の
液晶表示装置を説明するための分解断面図である。
第３の実施例では、上記第１の実施例において、偏光
分離器40と偏光板50の間に、TN液晶セル1020が設けられ
ている。その他の構成については図４に示した第１の実
施例の場合と同様である。
図８に示すように、TNセル1020においては、２枚のガ
ラス基板1021、1022とシール部材1023とによって構成さ
れるセル内にTN液晶1026が封入されている。ガラス基板
1021の下面には透明電極1024が設けられ、ガラス基板10
22の上面には透明電極1025が設けられている。透明電極
1024と透明電極1025の間に電圧が印加出来るようになっ
ている。
透明電極1024と透明電極1025の間の印加電圧を制御す
ることにより、反射時のコントラスト、透過時の明るさ
を自由に設定できる。
（第４の実施例） 第４の実施例では、上記第３の実施例において、TN液
晶セル1020の代わりにECB液晶セルが設けられている。
透明電極1024と透明電極1025の間の印加電圧を制御する
ことにより、透過時の外観色をいろいろ変化させること
が出来た。
また、透明電極1024と透明電極1025をドットマトリッ
クスにすることにより、更に情報量の多い表示ができ
る。
尚、以上説明した第１から第４の実施例において、偏
光板12（図２及び図３における偏光分離器130）を、偏
光分離器40と同じく図１に示した如き反射偏光子から構
成してもよい。また、偏光分離器として可視光の全波長
範囲にわたって反射する型の反射偏光子を用いて白色表
示を行うだけでなく、偏光分離器として特定の波長範囲
の光だけが反射する型の反射偏光子を用いて所望色の表
示を行うようにしてもよい。
（第５の実施例） 第５の実施例は、以上説明した各実施例のような液晶
表示装置を搭載した電子機器からなる。
即ち、各実施例のような液晶表示装置を、例えば図９
（ａ）に示すような携帯電話3000の表示部3001に適用す
れば、日向でも、日陰でも、室内でも、明るく高コント
ラストの反射型表示を行う省エネルギ型の携帯電話を実
現できる。
また、図９（ｂ）に示すような腕時計3100の表示部31
01に適用すれば、日向でも、日陰でも、室内でも、明る
く高コントラストの反射型表示を行う省エネルギ型の腕
時計を実現できる。
更に、図９（ｃ）に示すようなパーソナルコンピュー
タ（或いは、情報端末）3200の表示画面3201に適用すれ
ば、日向でも、日陰でも、室内でも、明るく高コントラ
ストの反射型表示を行う省エネルギ型のパーソナルコン
ピュータを実現できる。
以上図９に示した電子機器の他にも、液晶テレビ、ビ
ューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコ
ーダ、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ワー
ドプロセッサ、エンジニアリング・ワークステーション
（EWS）、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた
装置等などの電子機器にも、本実施例の液晶表示装置を
適用可能である。
産業上の利用可能性 本発明に係る表示装置は、液晶装置を透過偏光軸可変
手段として用いて、高コントラストで明るい反射型及び
透過型両用の表示装置として利用可能であり、更に、液
晶装置以外の透過偏光軸可変手段を用いた表示装置とし
て利用可能である。また、本発明に係る電子機器は、こ
のような表示装置を用いて構成され、高コントラストで
明るい反射型表示及び透過型表示を行える省エネルギ型
の電子機器等として利用可能である。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】透過偏光軸を可変な透過偏光軸可変手段
    と、 該透過偏光軸可変手段の一方の側に配置されており第１
    の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に該第１の
    方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の光を反射又は
    吸収する第１の偏光分離手段と、 前記透過偏光軸可変手段の他方の側に配置されており第
    ２の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に該第２
    の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の光を反射す
    る第２の偏光分離手段と、 該第２の偏光分離手段に対して前記透過偏光軸可変手段
    と反対側に配置された偏光板と、 該偏光板に対して前記第２の偏光分離手段と反対側に配
    置されており前記透過偏光軸可変手段の側に光を入射す
    る光源と を備えており、 前記第２の方向は、前記偏光板の透過軸の方向に対して
    所定角度θ（但し、０度＜θ＜90度）だけずれ且つ前記
    偏光板の吸収軸の方向に対して所定角度θ’（但し、０
    度＜θ’＜90度）だけずれるように前記第２の偏光分離
    手段と前記偏光板との相対位置が規定されていることを
    特徴とする表示装置。
  2. 【請求項２】前記所定角度θは、30〜75度であることを
    特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 【請求項３】前記所定角度θは、45〜60度であることを
    特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. 【請求項４】透過偏光軸可変光学素子と、 該透過偏光軸可変光学素子の一方の側に配置されてお
    り、反射又は吸収により偏光分離を行う型の第１偏光分
    離器と、 前記透過偏光軸可変光学素子の他方の側に配置されてお
    り、反射により偏光分離を行う型の第２偏光分離器と、 該第２偏光分離器に対して前記透過偏光軸可変光学素子
    と反対側に配置された偏光板と、 該偏光板に対して前記第２の偏光分離器と反対側に配置
    されており前記透過偏光軸可変光学素子の側に光を入射
    する光源と を備えており、 前記第２の方向は、前記偏光板の透過軸の方向に対して
    所定角度θ（但し、０度＜θ＜90度）だけずれ且つ前記
    偏光板の吸収軸の方向に対して所定角度θ’（但し、０
    度＜θ’＜90度）だけずれるように前記第２の偏光分離
    器と前記偏光板との相対位置が規定されていることを特
    徴とする表示装置。
  5. 【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
    表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
JP50210799A 1997-07-25 1998-07-22 表示装置及びそれを用いた電子機器 Expired - Lifetime JP3345755B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9-200567 1997-07-25
JP20056797 1997-07-25
PCT/JP1998/003282 WO1999005562A1 (fr) 1997-07-25 1998-07-22 Afficheur et dispositif electronique equipe dudit afficheur

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002119738A Division JP2002350842A (ja) 1997-07-25 2002-04-22 表示装置及びそれを用いた電子機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP3345755B2 true JP3345755B2 (ja) 2002-11-18

Family

ID=16426479

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50210799A Expired - Lifetime JP3345755B2 (ja) 1997-07-25 1998-07-22 表示装置及びそれを用いた電子機器
JP2002119738A Withdrawn JP2002350842A (ja) 1997-07-25 2002-04-22 表示装置及びそれを用いた電子機器

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002119738A Withdrawn JP2002350842A (ja) 1997-07-25 2002-04-22 表示装置及びそれを用いた電子機器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6507380B1 (ja)
EP (1) EP0935155A4 (ja)
JP (2) JP3345755B2 (ja)
KR (1) KR100505522B1 (ja)
CN (1) CN1132050C (ja)
TW (1) TW444149B (ja)
WO (1) WO1999005562A1 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001134221A (ja) 1999-09-13 2001-05-18 Asulab Sa ２つの重なり合った表示装置を含む表示アセンブリ
DE69936581T2 (de) * 1999-09-13 2008-04-30 Asulab S.A. Anzeigeeinheit mit zwei übereinander angeordneten Anzeigevorrichtungen
US6822711B1 (en) * 1999-09-30 2004-11-23 Casio Computer Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus using polarizing element transmitting one of two polarizing components crossing at right angles and reflecting the other component
US6801263B2 (en) * 2000-04-10 2004-10-05 Sony Corporation Liquid crystal display, liquid crystal device and liquid crystal display system
WO2002069031A1 (fr) * 2001-02-28 2002-09-06 Hitachi Displays, Ltd. Dispositif commutable entre un mode de presentation d'image de haute qualite, et un mode miroir, et equipements associes
JP2003029251A (ja) * 2001-07-16 2003-01-29 Nec Corp 液晶表示装置
US6661482B2 (en) * 2001-10-05 2003-12-09 Nitto Denko Corporation Polarizing element, optical element, and liquid crystal display
JPWO2003034133A1 (ja) * 2001-10-12 2005-02-03 ローム株式会社 液晶表示装置、ミラー装置、および液晶表示装置を備えた電気機器
DE602004010536T2 (de) * 2003-09-23 2008-11-27 Tpo Hong Kong Holding Ltd. Lichtwiederverwendung in einem transflektiven lcd
CN1707328A (zh) * 2004-06-11 2005-12-14 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 液晶显示装置
ATE529159T1 (de) 2004-06-24 2011-11-15 Koninkl Philips Electronics Nv Medizinisches instrument mit display mit geringer energie und hohem kontrast
US20070242197A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-18 3M Innovative Properties Company Transflective LC Display Having Backlight With Spatial Color Separation
US20070242198A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-18 3M Innovative Properties Company Transflective LC Display Having Backlight With Temporal Color Separation
JP2009031439A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置
WO2010017294A1 (en) * 2008-08-05 2010-02-11 The Regents Of The University Of California Tunable white light based on polarization sensitive light-emitting diodes
JP4905438B2 (ja) * 2008-11-18 2012-03-28 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置
CN106031056B (zh) * 2014-02-19 2018-11-30 松下电器（美国）知识产权公司 发送机、发送方法及接收方法
US20160034084A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Asustek Computer Inc. Touch display device
CN105320347B (zh) * 2014-07-31 2018-06-26 华硕电脑股份有限公司 触控显示装置
CN107664837A (zh) * 2017-10-20 2018-02-06 京东方科技集团股份有限公司 一种反射式显示装置
CN109541821A (zh) * 2018-12-28 2019-03-29 精电(河源)显示技术有限公司 一种控光的透射及反射装置
JP7204550B2 (ja) * 2019-03-19 2023-01-16 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3517615A1 (de) 1985-05-15 1986-11-20 Titmus Eurocon Kontaktlinsen GmbH, 8750 Aschaffenburg Hydrophiler siliconkautschukkoerper und verfahren zu seiner herstellung
JPS62293226A (ja) * 1986-06-12 1987-12-19 Optrex Corp 液晶表示素子
JPS63170826U (ja) * 1987-04-28 1988-11-07
JPH06301029A (ja) * 1993-04-13 1994-10-28 Toshiba Corp 液晶表示装置
JP3183407B2 (ja) 1993-07-01 2001-07-09 カリフォルニア インスティテュート オブ テクノロジー エチレンに対する修正された応答をもつ植物
EP0736188B1 (en) 1993-12-21 2002-09-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Reflective polarizer with brightness enhancement
CN1046664C (zh) 1993-12-21 1999-11-24 美国3M公司 多层聚合物薄膜，其制造方法及其应用
US5882774A (en) 1993-12-21 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
IL112070A0 (en) 1993-12-21 1995-03-15 Minnesota Mining & Mfg Optical display
EP0736187B1 (en) 1993-12-21 2002-04-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical polarizer
WO1995027919A2 (en) 1994-04-06 1995-10-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Polarized light sources
AU6114196A (en) 1995-06-26 1997-01-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Light diffusing adhesive
WO1997001788A1 (en) * 1995-06-26 1997-01-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Transflective displays with reflective polarizing transflector
CA2225629A1 (en) 1995-06-26 1997-01-16 The Minnesota Mining & Manufacturing Company Transparent multilayer device
WO1997001781A2 (en) 1995-06-26 1997-01-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diffusely reflecting multilayer polarizers and mirrors
AU6390396A (en) 1995-06-26 1997-01-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayer polymer film with additional coatings or layers
US6088067A (en) 1995-06-26 2000-07-11 3M Innovative Properties Company Liquid crystal display projection system using multilayer optical film polarizers
US5686979A (en) 1995-06-26 1997-11-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical panel capable of switching between reflective and transmissive states
JPH11508702A (ja) 1995-06-26 1999-07-27 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 多層光学フィルムリフレクタを備えたバックライトシステム
US6080467A (en) 1995-06-26 2000-06-27 3M Innovative Properties Company High efficiency optical devices
WO1997007653A1 (en) 1995-08-11 1997-02-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Electroluminescent lamp using multilayer optical film
KR100582861B1 (ko) * 1996-09-17 2006-05-25 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표시 장치 및 그 표시 장치를 사용한 전자 기기
JP3539206B2 (ja) * 1997-06-09 2004-07-07 セイコーエプソン株式会社 電子時計および液晶表示素子

Also Published As

Publication number Publication date
EP0935155A1 (en) 1999-08-11
KR100505522B1 (ko) 2005-08-04
EP0935155A4 (en) 2000-04-05
CN1132050C (zh) 2003-12-24
JP2002350842A (ja) 2002-12-04
US6507380B1 (en) 2003-01-14
TW444149B (en) 2001-07-01
WO1999005562A1 (fr) 1999-02-04
KR20000068634A (ko) 2000-11-25
CN1234876A (zh) 1999-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3345755B2 (ja) 表示装置及びそれを用いた電子機器
JP3820595B2 (ja) 表示装置及びそれを用いた電子機器並びに偏光分離器
JP3674510B2 (ja) 表示装置、それを用いた電子機器
JP3109102B2 (ja) 表示装置及びそれを用いた電子機器
KR100610652B1 (ko) 액정 표시 장치
US20080030656A1 (en) Transflective lc display with internal reflector and reflective polarizer
JPH11281974A (ja) 表示装置及びそれを用いた電子機器
KR20040009894A (ko) 액정 표시 장치
JP2001083508A (ja) 表示装置及びそれを用いた電子機器
JP2002287132A (ja) 液晶表示装置および電子機器
EP1557712A1 (en) Circular polariser arrangements for transmissive and transflective chiral nematic liquid crystal displays
JP2006501516A (ja) 液晶表示装置
JP3584471B2 (ja) 表示装置及び電子機器
JP3233649B2 (ja) 液晶表示装置及びそれを用いた電子機器
JP3999867B2 (ja) 液晶表示装置
JPH10332914A (ja) 半透過反射板、およびそれを備えた表示装置
CN117518566A (zh) 电控光学屏幕
JP3405282B2 (ja) 表示装置及びそれを用いた電子機器
JP4358044B2 (ja) 液晶表示装置
JP2004219553A (ja) 液晶表示装置及び電子機器
JP4695344B2 (ja) 表示装置及びそれを用いた電子機器
JP3332017B2 (ja) 表示装置及びそれを用いた電子機器
JP2004219552A (ja) 液晶表示装置及び電子機器
JP3405281B2 (ja) 表示装置及びそれを用いた電子機器
JP2000147496A (ja) 液晶装置及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090906

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090906

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100906

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100906

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110906

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120906

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130906

Year of fee payment: 11

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term