WO1999005563A1

WO1999005563A1 - Afficheur et dispositif electronique comportant un tel afficheur

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Publication number: WO1999005563A1
Application number: PCT/JP1998/003343
Authority: WO
Inventors: Yutaka Ozawa; Akira Inoue; Katsunori Yamazaki; Tsuyoshi Maeda; Chiyoaki Iijima
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1998-07-27
Publication date: 1999-02-04
Also published as: DE69831930D1; CN1239554A; KR20000068635A; EP0935156A1; TW384459B; US20030020678A1; EP0935156A4; EP0935156B1; US6462724B1; JP3627246B2; JP2004226957A; CN1143163C; DE69831930T2; US6768481B2; KR100470253B1

Description

明細書表示装置及びそれを用いた電子機器技術分野

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並びにその駆動方法及びそれを用いた携帯電話、腕時計、携帯情報端末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、表示が見え難くなつてしまう。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。

従来の T N (Twisted Nematic) 液晶や S T N ( Super-Twisted Nematic) 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。ここで、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。そして特に、上述の反射型及び透過型の両用可能である液晶表示装置の場合、反射型表示の際に、光を半反射膜により反射するために、光の利用効率は更に悪くなる。このため、反射型表示の際に、表示が暗いという問題がある。図 3 3を用いて、透過偏光軸可変手段として T N液晶パネルを用いた従来の半透過反射型について説明する。図 3 3は従来の半透過反射型の表示装置の断面図である。

図 3 3において、表示装置は、上側偏光板 2 0 5、上側ガラス基板 2 0 6、電圧印加領域 2 0 7及び電圧無印加領域 2 0 8を含む T N液晶層、下側ガラス板 2 0 9、下側偏光板 2 1 0、半透過反射板 2 1 1及び光源 2 1 2を備える。半透過反射板 2 1 1としては、例えば薄く形成した A 1 (アルミニウム）板が用いられる。或いは、反射板に開口部を設けることで半透過反射板 2 1 1を構成してもよい。尚、図 3 3は分かりやすくするために各部が離れているように描かれている力⁵、実際には、それそれ密着して配置される。また、上側偏光板 2 0 5及び下側偏光板 2 1 0は、ノ一マリ一ホワイトモ一ドの表示を行うべく、透過偏光軸が相互に直交するように配置されているものとする。

先ず、反射型表示時の白表示について説明する。光の経路 2 0 1に示した光は、上側偏光板 2 0 5で紙面に平行な方向の直線偏光となり、 T N液晶層の電圧無印加領域 2 0 8で偏光方向が 9 0 ° 捻じられ紙面に垂直な直線偏光となり、下側偏光板 2 1 0で紙面に垂直な方向の直線偏光のまま透過されて、半透過反射板 2 1 1で反射され、一部は透過する。反射された光は再び下側偏光板 2 1 0を紙面に垂直な直線偏光のまま透過し、 T N液晶層の電圧無印加領域 2 0 8で偏光方向が 9 0 ° 捻じられて紙面に平行の直線偏光となり、上側偏光板 2 0 5から出射する。このように電圧無印加時には、白表示となる。これに対し、光の絰路 2 0 3 に示した光は、上側偏光板 2 0 5で紙面に平行な方向の直線偏光になり、 T N液晶層の電圧印加領域 2 0 7で偏光方向を変えずに紙面に平行な方向の直線偏光のまま透過し、下側偏光板 2 1 0で吸収されるので黒表示となる。

次に、透過型表示時の白及び黒表示について説明する。光源 2 1 2から発せられ、光の経路 2 0 2に示した光の一部は、半透過反射板 2 1 1を透過し、下側偏光板 2 1 0で紙面に垂直な方向の直線偏光になり、 T N液晶層の電圧無印加領域 2 0 8で偏光方向が 9 0 ° 捻じられて紙面に平行な直線偏光となり、上側偏光板 2 0 5を紙面に平行な直線偏光のまま透過して、白表示となる。これに対し、光源 2 1 2から発せられ、光の経路 2 0 4に示した光の一部は、半透過反射板 2 1 1を透過し、下側偏光板 2 1 0で紙面に垂直な方向の直線偏光になり、 T N液晶層の電圧印加領域 2 0 7でも偏光方向を変えずに透過し、上側偏光板 2 0 5で吸収され黒表示となる。

以上のように、上側偏光板 2 0 5及び下側偏光板 2 1 0は夫々吸収を伴う偏光分離器であるため、特に反射型表示時には、光が上側偏光板 2 0 5及び下側偏光板 2 1 0を夫々 2回通過する際に、その一部は吸収されてしまう。更に、半透過反射板 2 1 1を透過して、光源 2 1 2の側に抜けてしまい、表示に利用されない光もある。これらの結果、従来の半透過反射型の液晶表示装置の場合、光の利用効率が悪く、反射型表示時には特に、表示画面が暗くなるという問題があった。そこで我々は、本願の優先日において未公開であった特願平 8— 2 4 5 3 4 6 号において、光源側の下側偏光板及び半透過反射板の代わりに、所定の方向の直線偏光成分の光を反射すると共にこれと直交方向の直線偏光成分の光を透過させ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 •ボラライザ一）を用いた半透過反射型の表示装置を提案した。この表示装置によれば、偏光分離器により反射効率が高まり、明るい表示が得られる。また、特表平 9一 5 0 6 9 8 5号公報（国際出願公報： W 0 / 9 5 / 1 7 6 9 2号）及び国際出願公報： W 0 / 9 5 / 2 7 8 1 9号の中に、反射偏光子を用いた表示装置が開示されている。

図 1を用いて、我々が特願平 8— 2 4 5 3 4 6号にて提案した、反射偏光子を用いた半透過反射型の表示装置について説明する。

図 1において、表示装置は、上側偏光板 3 0 1、上側ガラス基板 3 0 2、下側ガラス基板 3 0 4、反射偏光子 3 0 6、半透過光吸収層 3 0 7及び光源 3 0 8を備える。表示装置は更に、上側ガラス基板 3 0 2及び下側ガラス基板 3 0 4間に挟持された T N液晶層を備えており、当該 T N液晶層は、電圧無印加領域 6 0 5 と電圧印加領域 6 0 6とを含むものとする。

先ず、反射型表示時の白及び黒表示時について説明する。表示装置外部から入射した光の経路 6 0 1に示す光は、上側偏光板 3 0 1で紙面に平行な方向の直線偏光の光となり、 T N液晶層の電圧無印加領域 6 0 5で偏光方向が 9 0 ° 捻じられ紙面に垂直な方向の直線偏光成分の光となり、反射偏光子 3 0 6で紙面に垂直な方向の直線偏光の光のまま反射されて、再び T N液晶層の電圧無印加領域 6 0 5で偏光方向が 9 0 ° 捻じられて紙面に平行な方向の直線偏光成分の光となり、上側偏光板 3 0 1から出射する。従って、 T N液晶層に電圧が印加されないときは、白表示となる。このように白表示の光は、上側偏光板 3 0 1を透過する直線偏光の光の殆どを選択的に反射する反射偏光子 3 0 6で反射された光であるので、前述のように偏光板を透過した光を単に部分的に反射する半透過反射板を用いた従来の表示装置（図 3 3参照）よりも明るい表示となる。これに対し、光の経路 6 0 3に示した光は、上側偏光板 3 0 1で紙面に平行な方向の直線偏光になり、 T N液晶層の電圧印加領域 6 0 6で偏光方向を変えずに紙面に平行な方向の直線偏光のまま透過し、反射偏光子 3 0 6でもまた偏光方向を変えずに透過し、その後、半透過光吸収層 3 0 7で吸収されるので、黒表示となる。

次に、透過型表示時の白及び黒表示時についで說明する。光の経路 6 0 2に示した光源 3 0 8からの光は、半透過光吸収層 3 0 7に設けた開口部から透過し、反射偏光子 3 0 6で紙面に平行な方向の直線偏光になり（即ち、紙面に垂直な偏光成分は反射偏光子 3 0 6の下面で反射されて半透過光吸収層 3 0 7に吸収され）、 T N液晶層の電圧無印加領域 6 0 5で偏光方向が 9 0 ° 捻じられて紙面に垂直な直線偏光となり、上側偏光板 3 0 1で吸収され、黒表示となる。これに対し、光の経路 6 0 4に示した光源 3 0 8からの光は、半透過光吸収層 3 0 7に設けた開口部から透過し、反射偏光子 3 0 6で紙面に平行な方向の直線偏光になり、 T N液晶層の電圧印加領域 6 0 6でも偏光方向を変えずに紙面に平行な方向の直線偏光のまま上側偏光板 3 0 1を透過して白表示となる。

このように、我々が特願平 8— 2 4 5 3 4 6号にて提案した、偏光分離器として反射偏光子を用いた半透過反射型の表示装置によれば、主に明所で外光による、従来技術よりも明る、反射型表示を行うことができ、主に喑所で光源光による透過型表示を行うことができる。発明の開示

しかしながら、図 1を用いて説明したように、偏光分離器として反射偏光子を用いた半透過反射型の表示装置の場合、透過型表示時には、反射偏光子を反射した光を表示に用い、これとは反対に、反射型表示時には、反射偏光子を透過した光を表示に用いる。このため、透過型表示時には、液晶パネルに電圧を印加した

(偏光方向が T N液晶で捩じられない）部分が白表示となり、所謂ネガ表示が行われるが、反射型表示時には、液晶パネルに電圧を印加しない（偏光方向が T N 液晶で 9 0 ° 捩じられた）部分が白表示となり、所謂ポジ表示が行われる。即ち、反射型表示時には、透過型表示時と比べて白黒が反転した表示が行われる。このように、我々が特願平 8— 2 4 5 3 4 6号にて提案した表示装置には、透過型表示時と反射型表示時とで同じ液晶印加電圧を与えると、所謂 "ポジネガ反転" という現象が生じるという問題点があった。

特に、このポジネガ反転表示は、文字や数字を表示する等の白黒表示用或いは 2色表示用には、ポジ表示とネガ表示とで文字や数字を認識する程度に差異は少ないため、比較的適するが、フルカラ一表示用には、ネガ表示の際の表示色が現実の色とかけ離れてしまうため、適していない。

更に、反射型表示時に表示光たる外光が偏光板、液晶パネル、反射偏光子、力ラーフィル夕等の光学素子を往復で二度ずつ通過するのに対し、透過型表示時に表示光たる光源光がこれら各光学素子を一度ずつしか通過しないことに起因して、表示画面における光強度に一般に多少の相違が生じる。このため、透過型表示時と反射型表示時との間で表示輝度を安定させること、即ち表示の明るさを同程度にすることは、単純にポジネガ反転の問題点を解決する以上に困難であるという問題点もあった。

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半透過反射型の表示装置において、外光による反射型表示時と光源点灯による透過型表示時とでポジネガ反転せず、更に反射型表示時と透過型表示時とで表示輝度を同程度にすることも可能であり、しかも明るい表示が得られる表示装置並びにその駆動方法及びそ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ており該第 2 の偏光分離手段を介して前記透過偏光軸可変手段に光を入射する光源と、前記光源の点灯及び非点灯を制御する点灯制御手段と、画像データに基づいて前記透過偏光軸可変手段を駆動して前記透過偏光軸を変化させる駆動手段と、該駆動手段における前記画像データに対する前記透過偏光軸の変化特性を前記光源の点灯及び非点灯に応じて切り換える駆動特性切換手段とを備えた表示装置によって達成される。

本発明の表示装置によれば、外光を利用して反射型表示を行う場合には、点灯制御手段により光源が非点灯状態とされ、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、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。

この結果、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吸収や拡散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。また、透過偏光軸可変手段により、第 1及び第 2の偏光分離手段間の光の偏光軸を適宜調整し、最終的に第 1の偏光分離手段から出射する光の強度を調整すれば中間調表示が得られる。この際、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、点灯制御手段により光源が点灯状態とされ、光源から第 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側、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。

この結果、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。また、透過偏光軸可変手段により、第 1及び第 2の偏光分離手段間の光の偏光軸を適宜調整し、最終的に第 1の偏光分離手段から出射する光の強度を調整すれば中間調表示が得られる。

このように反射型表示及び透過型表示を夫々行う際には、駆動手段により、画像データに基づいて透過偏光軸可変手段が駆動され、透過偏光軸が変化させられるので、反射型表示時における第 1又は第 2の表示状態若しくは透過型表示時における第 3又は第 4の表示状態によって画像デ一夕に応じた画像が当該表示装置には表示される。ここで、仮に反射型表示及び透過型表示とで駆動手段における画像データに対する透過偏光軸の変化特性を同じにしてしまうと、同一の画像データに対して、前述した特願平 8— 2 4 5 3 4 6号の場合と同様に、反射型表示時における（明るい）第 1の表示状態となる領域が透過型表示において（暗い ) 第 4の表示状態となり、反射型表示時における（暗い）第 2の表示状態となる領域が透過型表示において（明るい）第 3の表示状態となってしまう。即ち、反射型表示と透過型表示との間でポジネガ反転を起こしてしまう。

ここに、画像データに対する透過偏光軸の変化特性とは、画像デ一夕の変化に対して透過偏光軸をどのように変化させるかの特性を意味する。例えば、画像デ一夕が白又は黒を示す 2値データであれば、白を示す画像データに対して偏光方向を 9 0度、 2 7 0度等捻じり黒を示す画像デ一夕に対して偏光方向を捻じらないように透過偏光軸を変化させる変化特性や、逆に黒を示す画像データに対して偏光方向を捻じらずに白を示す画像データに対して偏光方向を捻じるように透過偏光軸を変化させる変化特性などがある。また例えば、画像デ一夕が白から黒に至る多階調を示す場合には、白から黒に向かうに連れて偏光方向の捻じりを徐々に小さくするように透過偏光軸を変化させる変化特性や、白から黒に向かうに連れて偏光方向の捻じりを徐々に大きくするように透過偏光軸を変化させる変化特性などがある。

本発明では、点灯制御手段により光源の点灯及び非点灯が制御されると、駆動特性切換手段によつて、上述の如き駆動手段における画像デ一夕に対する透過偏光軸の変化特性が、光源の点灯及び非点灯に応じて切り換えられる。

以上の結果、予め画像データに対する透過偏光軸の変化特性として、ポジネガ反転を起こさない反射型表示用の変化特性と透過型表示用の変化特性とを夫々設定しておけば、実際の表の際には、点灯及び非点灯に応じて、これらの変化特性を切り換ることにより、反射型表示と透過型表示との間で、ポジネガ反転を生じさせないことが可能となる。

更に、この透過偏光軸の変化特性の切換により、反射型表示時の表示光たる外光と透過型表示時の表示光たる光源光との光路差に起因する反射型表示と透過型表示との間における光強度の相違を補償するも可能となる。即ち、反射型表示と透過型表示とで光強度を同程度にすることも可能となる。特に、画像データが白黒の 2値デ一夕ではなく、多階調を示す n ( n： 3以上の整数）値データの場合に、予め反射型表示時の表示光の光強度（表示輝度）と透過型表示時の表示光の光強度（表示輝度）とを全ての階調について同じ或いは同程度にする変化特性を反射型表示用及び透過型表示用に夫々設定しておけば、実際の表の際には、点灯及び非点灯に応じてこれらの変化特性を切り換ることにより、反射型表示と透過型表示との間で光強度を全ての階調について同じ或いは同程度にすることが可能となる。より具体的には、透過型表示の際の各階調ごとの透過率に対応して、反射型表示時の際の各階調の反射率を、各階調における光強度（表示輝度）を同じ或いは同程度にするように設定することにより、透過型表示と反射型表示とで光強度を白及び黒のみならず全ての中間調について同じ或いは同程度にすることが可能となる。従って、多階調やカラーの画像デ一夕の場合にも、画像デー夕に忠実な高品位の画像表示が可能となる。例えば、自然画像やフルカラ一画像に対しても違和感のない反射型表示及び透過型表示が可能となる。

以上説明したように本発明の表示装置により、反射型表示時と透過型表示時とでポジネガ反転することなく、反射型表示時と透過型表示時とで光強度（表示輝度）を同程度にすることも可能であり、明るく高品位の画像表示を行うことができる。尚、より具体的な、画像データに対する透過偏光軸の変化特性の切換方式については、例えば以下に示すように各種の態様が考えられる。

本発明の表示装置の一の態様では、前記透過偏光軸可変手段は、一対の基板間に液晶を有する液晶パネルからなり、前記駆動手段は、前記画像データに応じた駆動電圧を前記液晶に印加する。即ち、当該表示装置は、液晶装置として構成される。

この態様によれば、駆動手段により、画像データに応じた駆動電圧が液晶に印加されて、液晶パネルにおける透過偏光軸が変化させられる。この際、点灯制御手段により光源の点灯及び非点灯が制御されると、駆動特性切換手段によって、駆動手段における画像データに対する透過偏光軸の変化特性が、光源の点灯及び非点灯に応じて切り換えられる。従って、この液晶装置では、反射型表示時と透過型表示時とでポジネガ反転することなく、反射型表示時と透過型表示時とで光強度を同程度にすることも可能であり、明るい表示が可能となる。

この態様では、液晶は、 T N (Twisted Nematic) 液晶、 S T N (Super-T i sted Nematic) 液晶、 F— S T N (F i lm compensated Super-Twisted Nema tic)液晶及び E C B (Electrically Controlled Birefringence)液晶のうちいずれか一つからなってよい。このように構成すれば、ポジネガ反転すること無く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 S T N液晶素子には、色補償用光学異方体を用いる S T N液晶素子も含んでいる。また、 E C B 液晶素子等複屈折効果をもつ液晶素子を利用すると、光源からの発色を変化させることが出来る。

この透過偏光軸可変手段が液晶パネルからなる態様では、前記駆動特性切換手段は、前記点灯制御手段に対して前記光源の点灯及び非点灯を指示する点灯制御信号に同期して、前記駆動電圧を切り換えてもよい。

このように構成すれば、点灯制御手段により、光源の点灯及び非点灯を指示する点灯制御信号に応じて、光源の点灯及び非点灯が制御される。そして、この点灯制御信号に同期して、駆動特性切換手段により駆動電圧が切り換えられて、画像デ一夕に対する液晶パネルの透過偏光軸の変化特性が切り換えられる。この結果、反射型表示と透過型表示とを切り換えると瞬時に、液晶パネルの駆動電圧もこれに連動して切り換えられて、ポジネガ反転が生じる時間は殆ど又は全くない。即ち、確実で便利なポジネガ反転の防止機能が実現される。尚、このような点灯制御信号に代えて、点灯及び非点灯を光学的又は電気的に検出して生成した点灯 ·非点灯検出信号に同期して、液晶パネルの駆動電圧が切り換えられるようにしてもよい。

この点灯制御信号に同期して駆動電圧が切り換えられる態様では、前記液晶パネルは、複数のデータ信号線及び複数の走査信号線を備え、該複数のデータ信号線及び該複数の走査信号線の交差部毎に形成された各駆動領域における前記液晶を駆動することによって前記透過偏光軸を変えることが可能なドットマトリクス液晶パネルからなり、前記駆動特性切換手段は、前記画像デ一夕に対応して前記データ信号線に供給されるデータ信号の電位を、前記点灯制御信号に同期して切り換えてもよい。

このように構成すれば、点灯制御信号に同期して、駆動特性切換手段によりデ —夕信号の電位が切り換えられて、画像データに対する液晶パネルの透過偏光軸の変化特性が切り換えられる。この結果、ドットマトリクス液晶パネルにおいても、反射型表示と透過型表示とを切り換えると瞬時に、駆動電圧がこれに連動して切り換えられて、ポジネガ反転が生じることはない。

このデ一夕信号の電位が切り換えられる態様では、前記駆動手段は、前記デー夕信号の電位を液晶パネルに供給するデータ信号電位供給手段を含み、前記駆動特性切換手段は、前記データ信号電位供給手段の前段において前記画像データに対応して前記データ信号電位供給手段に供給される前記データ信号を、前記点灯制御信号に同期して、ポジ表示に対応するデータ信号とネガ表示に対応するデ一夕信号とに切り換えるデ一夕信号変換手段を含んでもよい。

このように構成すれば、データ信号電位供給手段の前段において、データ信号変換手段により、データ信号は、ポジ表示に対応するデータ信号とネガ表示に対応するデータ信号とに点灯制御信号に同期して切り換えられる。このため、デー夕信号の段階で、そのデータ内容を変更することにより、画像データに対する液晶パネルの透過偏光軸の変化特性を切り換えることができ、比較的簡単且つ確実にポジネガ反転を防止できる。

このデ一夕信号変換手段によりデータ信号を切り換える態様では、前記データ信号変換手段は、前記データ信号を、前記点灯制御信号に同期して反転させる反転手段を含んでもよい。

このように構成すれば、反転手段により、データ信号を反転することにより、画像データに対する液晶パネルの透過偏光軸の変化特性を切り換えることができるので、非常に簡単且つ確実にポジネガ反転を防止できる。

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うことができ、従来例のように偏光板で光を吸収して偏光分離を行う場合と比較して光の利用効率が高まり、特に反射型表示時に表示が明るくなる。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 IS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うことができ、表示面における外光の反射を低減することが出来る。本発明の表示装置の他の態様では、前記第 2の偏光分離手段と前記光源との間に半透過光吸収層を更に備える。

この態様によれば、反射型表示時には、透過偏光軸可変手段を介して第 2の偏光分離手段を透過した光は、半透過光吸収層で一部吸収され、更に半透過光吸収層を透過した光部分は、非点灯状態にある光源の表面によって反射や拡散された後に半透過光吸収層で更に吸収されるので、この光は、第 2の偏光分離手段及び透過偏光軸可変手段を介して第 1の偏光分離手段から殆ど又は全く出射されない。このため、より暗い表示が可能になり、コントラストが向上する。また、透過型表示時には、半透過光吸収層は、点灯状態にある光源からの光を部分的に透過するので、当該透過型表示が可能となる。

この態様では、前記半透過光吸収層の透過率が 5 %以上 8 0 %以下であってよい。

このように構成すれば、反射型表示及び透過型表示における明るさ及びコントラス卜のバランスを適度にとることができる。

本発明の表示装置の他の態様では、前記第 2の偏光分離手段と前記光源との間に前記第 2の方向と概ね透過軸を一致させた偏光手段を更に備える。

この態様によれば、透過型表示時には、光源からの光のうち第 2の方向と異なる所定方向（例えば、第 2の方向と直交する方向）の直線偏光成分の光を偏光手段及び第 2の偏光分離手段が透過する。この際、偏光手段は、第 2の偏光分離手段における偏光度を補う働きをするので、透過型表示時のコントラス卜が向上する。或いは、偏光度の比較的低い安価な第 2の偏光分離手段を採用することができる。

前述のデータ信号の電位が切り換えられる態様では、前記交差部毎に非線形素子を更に備えてもよい。

このように構成すれば、例えば T F T、 T F D等の非線形素子により、高品位の画像表示が可能なァクティブマトリクス駆動方式による大型のドットマトリクス液晶パネルを備えた表示装置を実現できる。

本発明の表示装置の他の態様では、前記光源と前記第 2の偏光分離手段との間に、透光性の光拡散層を更に備える。この態様によれば、透過偏光軸可変手段及び第 1の偏光分離手段を透過し、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、光拡散層の配置としては、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や透過偏光軸可変手段と第 2の偏光分離手段との間であってもよい。

前述の透過偏光軸可変手段が液晶パネルからなる態様では、前記一対の基板の一方にカラーフィル夕を更に備えてもよい。

このように構成すれば、白黒以外の 2色カラ一表示やフルカラ一表示などの力ラー表示が可能な半透過反射型の表示装置を実現できる。

前述の透過偏光軸可変手段が液晶パネルからなる態様では、前記液晶パネルは、複数のデータ信号線及び複数の走査信号線を備え、該複数のデータ信号線及び該複数の走査信号線の交差部毎に形成された各駆動領域における前記液晶を駆動することによって前記透過偏光軸を変えることが可能なドッ卜マトリクス液晶パネルからなり、前記駆動手段は、前記走査信号を供給する走査信号供給手段及び前記データ信号を供給するデータ信号供給手段を含み、前記駆動電圧切換手段は、前記走査信号供給手段及びデータ信号供給手段により夫々供給される前記走査信号及び前記データ信号のうち少なくとも一方の電圧を制御することにより、前記光源の非点灯時と前記光源の点灯時とで前記各駆動領域に対応する前記液晶に印加する前記駆動電圧を相異ならせてもよい。

このように構成すれば、予め、各駆動領域（ドット）において透過型表示と反射型表示とで各階調の反射率を同じ又は同程度になるように駆動電圧を設定しておけば、実際に透過型表示及び反射型表示を行う際に、光源の点灯及び非点灯に応じて、これらの異なる駆動電圧のいづれかを選択的に各駆動領域の液晶に印加することにより、画面全体における透過型表示時と反射型表示時とで光強度を同じ或いは同程度にできる。

この構成では更に、前記駆動電圧切換手段は、前記走査信号供給手段により前記光源の非点灯時に供給される前記走査信号の電位と前記光源の点灯時に供給される前記走査信号の電位とを相異ならせる走査信号電位制御手段を含むように構成してもよい。

このように構成すれば、予め、透過型表示と反射型表示とで各階調の光強度（表示輝度）が同じ又は同程度になるように反射型表示用の走査信号の電位と透過型表示用の走査信号の電位を設定しておけば、実際に透過型表示及び反射型表示を行う際に、光源の点灯及び非点灯に応じて、これらの異なる電位の走査信号のいづれかを選択的に供給することにより、透過型表示時と反射型表示時とで光強度を同じ或いは同程度にできる。

この構成では更に、前記走査信号電位制御手段は、所定の電位を出力する第 1 の共通電位出力部と、前記点灯制御手段に対し前記光源の点灯及び非点灯を指示する点灯制御信号に応じた電位を出力する第 1の変換電位出力部とを含み、前記走査信号電位制御手段は、前記第 1の共通電位出力部及び前記第 1の変換電位出力部とから出力される電位の和を前記走査信号供給手段に出力するように構成してもよい。

このように構成すれば、消費電力の低減及び回路構成の簡素化を図ることも可能となり、確実に透過型表示時と反射型表示時とで光強度を同じ或いは同程度にできる。

前述の走査信号及び前記データ信号のうち少なくとも一方の電圧を制御する態様では、前記駆動電圧切換手段は、前記データ信号供給手段により前記光源の非点灯時に供給される前記データ信号の電位と前記光源の点灯時に供給される前記データ信号の電位とを相異ならせるデータ信号電位制御手段を含むように構成してもよい。

このように構成すれば、予め、透過型表示と反射型表示とで各階調の光強度（表示輝度）が同じ又は同程度になるように反射型表示用のデータ信号の電位と透過型表示用のデータ信号の電位を設定しておけば、実際に透過型表示及び反射型表示を行う際に、光源の点灯及び非点灯に応じて、これらの異なる電位のデータ信号のいづれかを選択的に供給することにより、透過型表示時と反射型表示時とで光強度を同じ或いは同程度にできる。

この構成では更に、前記データ信号電位制御手段は、前記画像データに対応する電位を出力する画像信号中継部と、所定の電位を出力する第 2の共通電位出力部と、前記点灯制御手段に対し前記光源の点灯及び非点灯を指示する点灯制御信号に応じた電位を出力する第 2の変換電位出力部とを含み、前記データ信号電位制御手段は、前記画像信号中継部、前記第 2の共通電位出力部及び前記第 2の変換電位出力部とから出力される電位の和を前記データ信号供給手段に出力するように構成してもよい。

前述のデータ信号電位制御手段を含む態様では、前記データ信号電位制御手段は、前記画像データに対応する画像信号を変換して変換後の画像信号の電位を出力する画像信号変換部と、所定の電位を出力する第 3の共通電位出力部と、前記点灯制御手段に対し前記光源の点灯及び非点灯を指示する点灯制御信号及び前記画像データの階調情報に応じた電位を出力する階調制御部とを含み、前記デー夕信号電位制御手段は、前記画像信号変換部、前記第 3の共通電位出力部及び前記階調制御部から出力される電位の和を前記データ信号供給手段に出力するように構成してもよい。

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、反射型表示と透過型表示とでポジネガ反転すること無く明るい表示を行うことが可能な、携帯情報機器、パーソナルコンビユー夕、ナビゲ一シヨンシステム等の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ており該第 2 の偏光分離手段を介して前記透過偏光軸可変手段に光を入射する光源とを備えた表示装置の駆動方法であって、前記光源の点灯及び非点灯を制御する点灯制御工程と、画像データに基づいて前記透過偏光軸可変手段を駆動して前記透過偏光軸を変化させる駆動工程と、該駆動工程における前記画像デ一夕に対する前記透過偏光軸の変化特性を前記光源の点灯及び非点灯に応じて切り換える駆動特性切換工程とを備えた表示装置の駆動方法によっても達成される。

本発明の駆動方法によれば、前述した本発明の表示装置の場合と同様に、反射型表示時と透過型表示時とでポジネガ反転することなく、反射型表示時と透過型表示時とで光強度（表示輝度）を同程度にすることも可能であり、明るく高品位の画像表示を行うことができる。

本発明の表示装置の駆動方法の一の態様では、前記透過偏光軸可変手段は、一対の基板間に液晶を有する液晶パネルからなり、前記駆動工程は、前記画像デー夕に応じた駆動電圧を前記液晶に印加する。

この態様によれば、画像データに応じた駆動電圧が液晶に印加されて、液晶パネルにおける透過偏光軸が変化させられる。この際、光源の点灯及び非点灯が制御されると、駆動工程における画像データに対する透過偏光軸の変化特性が、光源の点灯及び非点灯に応じて切り換えられる。従って、この液晶装置では、反射型表示時と透過型表示時とでポジネガ反転することなく、反射型表示時と透過型表示時とで光強度を同程度にすることも可能であり、明るい表示が可能となる。この態様では更に、前記駆動特性切換工程は、前記点灯制御工程において前記光源の点灯及び非点灯を指示する点灯制御信号に同期して、前記駆動電圧を切り換えてもよい。

このように構成すれば、点灯制御工程により、光源の点灯及び非点灯を指示する点灯制御信号に応じて、光源の点灯及び非点灯が制御される。そして、この点灯制御信号に同期して、駆動電圧が切り換えられて、画像データに対する液晶パネルの透過偏光軸の変化特性が切り換えられる。この結果、反射型表示と透過型表示とを切り換えると瞬時に、液晶パネルの駆動電圧もこれに連動して切り換えられて、ポジネガ反転が生じる時間は殆ど又は全くない。

この態様では更に、前記液晶パネルは、複数のデータ信号線及び複数の走査信号線を備え、該複数のデータ信号線及び該複数の走査信号線の交差部毎に形成された各駆動領域における前記液晶を駆動することによって前記透過偏光軸を変えることが可能なドットマトリクス液晶パネルからなり、前記駆動特性切換工程は、前記画像データに対応して前記データ信号線に供給されるデータ信号の電位を、前記点灯制御信号に同期して切り換えてもよい。

このように構成すれば、点灯制御信号に同期してデータ信号の電位が切り換えられて、画像データに対する液晶パネルの透過偏光軸の変化特性が切り換えられる。この結果、ドッ卜マトリクス液晶パネルにおいても、反射型表示と透過型表示とを切り換えると瞬時に、駆動電圧がこれに連動して切り換えられて、ポジネガ反転が生じることはない。

この態様では更に、前記駆動工程は、前記デ一夕信号の電位を液晶パネルに供給するデータ信号電位供給工程を含み、前記駆動特性切換工程は、前記デ一夕信号電位供給工程の前において前記データ信号電位供給工程で前記画像データに対応して供給される前記データ信号を、前記点灯制御信号に同期して、ポジ表示に対応するデータ信号とネガ表示に対応するデータ信号とに切り換えるデ一夕信号変換工程を含んでもよい。

このように構成すれば、デ一夕信号変換工程により、データ信号は、ポジ表示に対応するデータ信号とネガ表示に対応するデータ信号とに点灯制御信号に同期して切り換えられる。このため、デ一夕信号の段階で、そのデータ内容を変更することにより、画像データに対する液晶パネルの透過偏光軸の変化特性を切り換えることができ、比較的簡単且つ確実にポジネガ反転を防止できる。

この態様では更に、前記データ信号変換工程は、前記データ信号を、前記点灯制御信号に同期して、反転させる反転工程を含んでもよい。

このように構成すれば、反転工程により、データ信号を反転することにより、画像データに対する液晶パネルの透過偏光軸の変化特性を切り換えることができるので、非常に簡単且つ確実にポジネガ反転を防止できる。

前述の透過偏光軸可変手段が液晶パネルからなる態様では、前記液晶パネルは、複数のデータ信号線及び複数の走査信号線を備え、該複数のデータ信号線及び該複数の走査信号線の交差部毎に形成された各駆動領域における前記液晶を駆動することによって前記透過偏光軸を変えることが可能なドットマトリクス液晶パネルからなり、前記駆動工程は、前記走査信号を供給する走査信号供給工程及び前記データ信号を供給するデータ信号供給工程を含み、前記駆動電圧切換ェ程は、前記走査信号供給工程及びデータ信号供給工程により夫々供給される前記走査信号及び前記データ信号のうち少なくとも一方の電圧を制御することにより、前記光源の非点灯時と前記光源の点灯時とで前記各駆動領域に対応する前記液晶に印加する前記駆動電圧を相異ならせてもよい。

このように構成すれば、予め、各駆動領域（ドット）において透過型表示と反射型表示とで各階調の反射率を同じ又は同程度になるように駆動電圧を設定しておけば、画面全体における透過型表示時と反射型表示時とで光強度を同じ或いは同程度にできる。

この態様では更に、前記駆動電圧切換工程は、前記走査信号供給工程により前記光源の非点灯時に供給される前記走査信号の電位と前記光源の点灯時に供給される前記走査信号の電位とを相異ならせる走査信号電位制御工程を含んでもよい。

このように構成すれば、予め、透過型表示と反射型表示とで各階調の光強度（表示輝度）が同じ又は同程度になるように反射型表示用の走査信号の電位と透過型表示用の走査信号の電位を設定しておけば、透過型表示時と反射型表示時とで光強度を同じ或いは同程度にできる。

前述の走査信号及び前記データ信号のうち少なくとも一方の電圧を制御する態様では、前記駆動電圧切換工程は、前記データ信号供給工程により前記光源の非点灯時に供給される前記データ信号の電位と前記光源の点灯時に供給される前記データ信号の電位とを相異ならせるデータ信号電位制御工程を含んでもよい。

このように構成すれば、予め、透過型表示と反射型表示とで各階調の光強度（表示輝度）が同じ又は同程度になるように反射型表示用のデータ信号の電位と透過型表示用のデータ信号の電位を設定しておけば、透過型表示時と反射型表示時とで光強度を同じ或いは同程度にできる。

なお、以上述べた本発明の表示装置においては、単純（パッシブ）マトリクス方式、 T F T (Thin Fi lm Transistor) や T F D (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しつつ、反射時と透過時とでポジネガ反転の生じない表示を実現できる。

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、プリユース夕 —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（S 1 D 9 2 D 1 G E S Τ 第 4 2 7頁乃至第 4 2 9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： W O 9 5 / 2 7 8 1 9号及び W 0 9 5 / 1 7 6 9 2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、本発明の第 1の実施例の表示装置における反射型表示時及び透過型表示時の動作原理を説明するための模式的断面図である。

図 2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 3は、図 2の偏光分離器（反射偏光子）の作用を説明する概念図である。図 4は、本発明の第 1の実施例の表示装置の断面図である。

図 5は、本発明の第 1の実施例の駆動装置を含む表示装置のプロック図である図 6は、本発明の第 1の実施例の表示装置の等価回路を示す回路図である。図 7は、本発明の第 1の実施例の表示装置の反射型表示時における駆動電圧波形を示す波形図である。

図 8は、本発明の第 1の実施例の表示装置の透過型表示時における駆動電圧波形を示す波形図である。図 9は、本発明の第 1の実施例の表示装置に備えられた点灯制御手段を示す回路図である。

図 1 0は、本発明の第 1の実施例の表示装置に備えられたデ一夕信号変換手段を示す回路図である。

図 1 1は、本発明の第 1の実施例の表示装置に備えられたデ一夕信号変換手段における真理値表である。

図 1 2は、本発明の第 2の実施例の表示装置における反射型表示時及び透過型表示時の動作原理を説明するための模式的断面図である。

図 1 3は、本発明の第 3の実施例の表示装置の等価回路を示す回路図である。図 1 4は、本発明の第 3の実施例の表示装置の反射型表示時における駆動電圧波形を示す波形図である。

図 1 5は、本発明の第 3の実施例の表示装置の透過型表示時における駆動電圧波形を示す波形図である。

図 1 6は、本発明の第 4の実施例の表示装置の等価回路を示す回路図である。図 1 7は、本発明の第 4の実施例の表示装置の反射型表示時における駆動電圧波形を示す波形図である。

図 1 8は、本発明の第 4の実施例の表示装置の透過型表示時における駆動電圧波形を示す波形図である。

図 1 9は、本発明の第 4の実施例の表示装置の断面図である。

図 2 0は、本発明の第 5の実施例の電子機器の概略平面図である。

図 2 1は、本発明の各実施例の液晶パネルにおける実効電圧と光強度との関係を示す図である。

図 2 2は、本発明の第 6の実施例の駆動装置を含む表示装置のプロック図である。

図 2 3は、本発明の第 6の実施例の表示装置に備えられたデータ信号電位制御手段のプロック図である。

図 2 4は、本発明の第 6の実施例の表示装置における、画像データに対する光強度、反射型表示時の実効電圧及び透過型表示時の実効電圧を示す表である。図 2 5は、本発明の第 6の実施例の表示装置に備えられた変換電位出力部の回路図である。

図 2 6は、本発明の第 6の実施例の表示装置に備えられた走査信号電位制御手段のプロヅク図である。

図 2 7は、本発明の第 7の実施例の表示装置に備えられたデ一夕信号電位制御部のプロック図である。

図 2 8は、本発明の第 7の実施例の表示装置における、画像デ一夕に対する反射型表示時の表示データ、印加電圧及び光反射率を示す表である。

図 2 9は、本発明の第 7の実施例の表示装置における、画像データに対する透過型表示時の表示データ、印加電圧及び光反射率を示す表である。

図 3 0は、本発明の第 7の実施例の表示装置に備えられた階調制御部のプロック図である。

図 3 1は、本発明の第 8の実施例の電子機器のブロック図である。

図 3 2 ( a ) 、（b ) 及び（c ) は夫々、本発明の第 8の実施例の電子機器の各種の具体例の斜視図である。

図 3 3は、従来の表示装置における反射型表示時及び透過型表示時の動作原理を説明するための模式的断面図である。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の実施例毎に図面に基づいて説明する。

(偏光分離器）

まず、図 2及び図 3を参照して本発明の各実施例の液晶表示装置に用いられる偏光分離器について説明する。

図 2は、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（reflectiv e polarizer：リフレクティブ ·ポラライザ一）の概略斜視図であり、図 3は、図 2において示した反射偏光子の作用を説明する概念図である。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 9一 5 0 6 9 8 5号公報（国際出願公報： W 0 / 9 5 / 1 7 6 9 2号）及び国際出願公報： W O / 9 5 / 2 7 8 1 9号の中に開示されている。図 2及び図 3において、反射偏光子 4 0は、異なる 2つの層である A層 4 1及び B層 4 2が交互に複数層積層された構造を有する薄膜多層フィルムからなる。反射偏光子 4 0では、 A層 4 1の X軸方向の屈折率（n_AX) と Y軸方向の屈折率（n_AY) とは異なる。 B層 4 2の X軸方向の屈折率（n _BX) と Y軸方向の屈折率（n_BY) とは等しい。 A層 4 1の X軸方向の屈折率（n _{A X} ) と B層の X軸方向の屈折率（n _{B X} ) とは異なるが、 A層 4 1の Y軸方向の屈折率（n _{A Y} ) と B層 4 2の Y軸方向の屈折率（n _{B Y} ) とは等しい。

従って、反射偏光子 4 0の上面に垂直な方向から反射偏光子 4 0に入射した光のうち Y軸方向の直線偏光は、薄膜多層フィルムにおける A層 4 1と B層 4 2とで屈折率が実質的に等しいため、反射偏光子 4 0を透過し、下面から Y軸方向の直線偏光の光として出射する。また、逆に反射偏光子 4 0の下面に垂直な方向から反射偏光子 4 0に入射した光のうち Y軸方向の直線偏光の光は、薄膜多層フィルムにおける A層 4 1と B層 4 2とで屈折率が実質的に等しいため、反射偏光子 4 0を透過し、上面から Y軸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軸方向）のことを透過軸と呼ぶ。

一方、 A層 4 1の Z軸方向における厚みを t _A、 B層 4 2の Z軸方向における厚みを t _Bとし、入射光の波長をえとすると、

t A · n _{A X} + t B · n _{B X} = λ / 2…… ( 1 )

となるようにすることによって、波長人の光であって反射偏光子 4 0の上面に垂直な方向から反射偏光子 4 0に入射した光のうち X軸方向の直線偏光の光は、薄膜多層フィルムにおける Α層 4 1と B層 4 2とで屈折率が異なるため、反射偏光子 4 0によって X軸方向の直線偏光の光として反射される。また、波長えの光であって反射偏光子 4 0の下面に垂直な方向から反射偏光子 4 0に入射した光のうち X軸方向の直線偏光の光は、薄膜多層フィルムにおける A層 4 1と B層 4 2 とで屈折率が異なるため、反射偏光子 4 0によって X軸方向の直線偏光の光として反射される。ここで、反射する方向（本例では X軸方向）のことを反射軸と呼ぶ。

そして、 A層 4 1の Z軸方向における厚み t _A及び B層 4 2の Z軸方向における厚み t _B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 ) 式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軸方向の直線偏光の光を X軸方向の直線偏光の光として反射し、 Y軸方向の直線偏光の光を Y軸方向の直線偏光の光として透過させる偏光分離器の一例たる反射偏光子が得られる。

尚、可視光の特定の波長範囲にわたって上記（ 1 )式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。

反射偏光子 4 0を構成する薄膜多層フィルムにおいて、 A層 4 1としては、例えば、ポリエチレンナフ夕レート（ P E N ； polyethylene napthalate) を延伸したものを用い、 B層 4 2としては、ナフサレン ·ジ ·カルボン酸とテレフタルとのコ不リエステノレ ( c o P E N ； copolyester of napthalene dicarboxyl i c acid and terephthal l ic or isothal ic ac id)を用いることができる。もちろん、本実施例に用いる薄膜多層フィルム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。

以上のように構成された反射偏光子 4 0は、ほぼ全可視光領域に対して X軸方向の光を反射させ、 Y軸方向の光を透過させる機能を持つので、反射型表示時には、反射板として機能し、透過型表示時には、光源からの光を透過する機能を持つ。このため、半透過型の表示装置の反射板として好適である。同時に、吸収により偏光分離を行う従来の偏光板とは異なり、反射により偏光分離を行うため、光の利用効率が基本的に高く反射型表示時に明るい表示を可能ならしめる偏光分離手段としても好適である。

以上説明した反射偏光子 4 0を用いた表示装置における反射型表示時及び透過型表示時の動作については、図 1を用いて既に説明した、我々が特願平 8— 2 4 5 3 4 6号（本願の優先日において未公開であった出願）にて提案した、反射偏光子を用いた半透過反射型の表示装置の動作と同様である。

即ち、図 1に示したように、反射偏光子 4 0を用いた半透過反射型の表示装置によれば、特に従来技術よりも明るい反射型表示を行うことができる。但し、透過型表示時には、反射偏光子 4 0を反射した光を表示に用い、反射型表示時には、反射偏光子 4 0を透過した光を表示に用いるため、透過型表示時には、 T N液晶層の電圧印加領域領域（偏光方向が T N液晶で捩じられない領域）が白表示となりネガ表示が行われるが、反射型表示時には、 T N液晶層の電圧印加領域領域 (偏光方向が T N液晶で 9 0 ° 捩じられた領域）が白表示となりポジ表示が行われる。

従って、このような表示装置において、透過型表示時と反射型表示時とで同じ液晶印加電圧を与える限りは、前述のポジネガ反転が生じる。しかしながら、次に説明する各実施例の表示装置では、その駆動装置により透過型表示時と反射型表示時とで異なる液晶印加電圧を与えることにより、ポジネガ反転を生じさせないように表示装置を駆動する。より具体的には、透過型表示を行うための光源の点灯状態に応じて、液晶印加電圧を変化或いは反転させることにより、ポジネガ反転が生じないように透過偏光軸可変手段の一例たる液晶層における透過偏光軸を変化させる。

なお、図 1に示した液晶表示装置では、 T N液晶を例にとって説明したが、 T N液晶に代えて S T N液晶、 F— S T N液晶、 E C B (Electrical ly Control l ed 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よい。

以上説明した偏光分離器を用いて動作する液晶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の実施例を図 4から図 1 1を参照して説明する。

図 4は、本実施例における表示装置の断面図であり、図 5は、駆動装置を含めた表示装置のプロック図である。図 6は本実施例における表示装置の反射型表示及び透過型表示について説明するための等価回路図である。

先ず、本実施例における駆動装置を除く表示装置部分を図 4に基づいて説明する。

図 4において、表示装置は、透過偏光軸可変素子の一例として、上側ガラス基板 3 0 2と下側ガラス基板 3 0 4との間に T N液晶層 3 0 3を挟み込んだ液晶パネル 3 0 5を備えている。液晶パネル 3 0 5の上側には、第 1偏光分離手段の一例としての偏光板 3 0 1が配置されている。液晶パネル 3 0 5の下側には、偏光板 3 0 1の透過軸とその透過軸が概ね一致するように配置された、第 2偏光分離手段の一例としての反射偏光子 3 0 6が配置されている。反射偏光子 3 0 6の下側には、半透過光吸収層 3 0 7及び光源 3 0 8がこの順に設けられている。上側ガラス基板 3 0 2の T N液晶層 3 0 3側には、複数のデータ信号線（図示せず ) 、デ一夕信号に接続された T F D素子（図示せず）及び各 T F D素子に接続された駆動電極（図示せず）が形成されている。下側ガラス基板 3 0 4の T N液晶層 3 0 3側には、複数の走査信号線（図示せず）が形成されており、走査信号線と駆動電極との交差部分の T N液晶層 3 0 3が、走査信号線に供給される電位と駆動電極に供給される電位との差電圧によって駆動される。

また、本実施例における半透過光吸収層 3 0 7としては、黒色の光吸収体に開口部を設けているものを用い、光源 3 0 8としては、冷陰極管を導光板の側方に配置したバックライトを用いている。

また、本実施例においては、 T F D素子を使用しているが、ダイオード特性を示す他の 2端子素子や、勿論 T F T素子に代表される 3端子素子を用いても構わなく、パッシブマトリクス型の装置にも本実施例は応用できる。

本実施例においては、反射型表示時と透過型表示時との間におけるポジネガ反転を防止するために、光源 3 0 8を点灯、消灯して透過型表示と反射型表示とを切り替えるのに同期してデータ信号の論理値を反転させる。

次に、図 5から図 1 1を参照して、このポジネガ反転を防止するための構成を詳細に説明する。

図 5において、表示装置は、データ信号電位供給手段（Xドライバ回路） 1 1 2及び走査信号電位供給手段（Yドライバ回路） 1 0 9を備えており、図 4に示した液晶パネル 3 0 5に相当する液晶パネル 1 1 4のデータ信号線 1 1 3及び走査信号線 1 1 0を夫々駆動する。表示装置は、点灯状態制御手段 1 1 1及び光源点灯回路 1 1 7を更に備えており、図 4に示した光源 3 0 8に相当する光源 1 1 5を透過型表示を行う際に点灯させる。表示装置は、反射型表示時と透過型表示時とでデ一夕信号を反転させるためのデ一夕信号変換手段 1 0 4、並びにデー夕信号電位供給手段 1 1 2及び走査信号電位供給手段 1 0 9に駆動電圧を供給する液晶駆動電源部 1 0 7を更に備えている。液晶駆動電源部 1 0 7からは、データ信号電位 1 0 6が、データ信号電位供給手段 1 1 2に供給され、デ一夕信号線 1 1 3を介して液晶パネル 1 1 4に供給される。一方、デ一夕信号電位供給手段 1 1 2には、データ信号 1 0 2がデータ信号変換手段 1 0 4を介されることによりデ一夕信号 1 0 3となって入力される。液晶パネル 1 1 4に供給されるデータ信号電位は、データ信号 1 0 3によって決定される。

液晶駆動電源部 1 0 7からは、走査信号電位 1 0 8が、走査信号電位供給手段 1 0 9に供給され、走査信号線 1 1 0を介して液晶パネル 1 1 4に供給される。データ信号電位供給手段 1 1 2及び走査信号電位供給手段 1 0 9に供給されるタイミング制御信号 1 0 1は、データ信号電位 1 0 6及び走査信号電位 1 0 8が液晶パネル 1 1 4に供給されるタイミングを制御している。

光源点灯回路 1 1 7には、例えば、反射型表示と透過型表示とを使用者が所望により切り換える切換スィッチ等を含んでなる、点灯状態制御手段 1 1 1からの点灯制御信号 1 0 5が供給される。点灯制御信号 1 0 5が H (ハイ）レベルのときには、光源点灯回路 1 1 7は光源 1 1 5に光源駆動電圧 1 1 6を印加し、光源 1 1 5を点灯させ、透過型表示とする。一方、点灯制御信号 1 0 5が L (ロー）レベルのときには、光源点灯回路 1 1 7は光源 1 1 5に光源駆動電圧 1 1 6を印加せず、光源 1 1 5を消灯させて反射型表示とする。

ところで、点灯制御信号 1 0 5は、上述のデータ信号変換手段 1 0 4に対しても、光源点灯回路 1 1 7に供給されるのと同時に供給される。データ信号変換手段 1 0 4は、点灯制御信号 1 0 5が Hレベルの場合には、データ信号 1 0 2を反転させ、点灯制御信号 1 0 5が Lレベルの場合には、データ信号 1 0 2を反転させない。つまり、光源 1 1 5の点灯/消灯と同期してデ一夕信号が切り替わるので、データ信号電位 1 0 6もデータ信号線 1 1 3に供給される時点では、光源 1 1 5の点灯/消灯と同期して切り替えられるのである。

尚、データ信号電位供給手段 1 1 2及び走査信号電位供給手段 1 0 9等の液晶パネル 1 1 4の周辺回路の一部或いは全部を、液晶パネルを構成する基板上に形成してもよいし、液晶駆動用のドライバー I C等を実装した T A B基板（図示せず）上に形成して当該液晶パネルに接続してもよい。次に図 6から図 8を用いて本実施例における表示装置の表示原理を説明する。図 6は本実施例で用いる液晶パネルの表示部における T FD素子の等価回路を示す回路図であり、図 7は本実施例における表示装置の反射型表示時の駆動波形を示している。また図 8は本実施例における表示装置の透過型表示時の駆動波形を示している。尚、表示装置は液晶の劣化を防ぐために交流化して駆動され、図 7及び図 8の駆動波形は、フィールド毎に極性を反転するとともに、ライン（走査信号線 1 10) 毎に極性を反転している。

本説明においては、データ信号線 703と走査信号線 704との交差部分に対応する駆動領域 Aに黒を表示し、データ信号線 703と走査信号線 705との交差部分に対応する駆動領域 Bに白を表示する場合を例にとって表示原理を説明する。また図 6において 70 1は駆動領域 Aの容量、 706は駆動領域 Bの容量である。

先ず、図 6及び図 7を用いて反射型表示の説明をする。期間 T 1で走査信号線

704に、 TFD素子 702の閾電圧を越える選択電位 + VS (801)が供給され、同時にデータ信号線 703には、駆動領域 Aの容量 70 1に充電するための電位一 VD ( 802 )が供給されることによって差分電圧が、 +VS+VD (

803) となり、駆動領域 Aの容量 70 1が + Vo n ( 804) に充電される。その後、走査信号線 704に選択電圧が印加されるまでは、駆動領域 Aの容量 7 01には + V o nの電圧が保持され、次のフィールドでは、逆極性の電圧— V o nに充電される。この場合においては、 T N液晶層に電圧が印加されているので外部からの入射光は図 1の光の経路 603に示した経路をたどり半透過光吸収層 307で吸収され、黒表示となる。

T 2の期間では、走査信号線 705には T FD素子 707の閾電圧を越える選択電位— VS ( 805 ) が供給され、デ一夕信号線 703には、 —VD (806 ) が供給されて差分電圧が、一 VS+VD ( 807 ) となるので、駆動領域 Bの容量 706は充電されず、 TN液晶層には電圧が印加されない。したがって、外部からの入射光は図 1の光の経路 60 1に示した経路をたどり偏光板 30 1より出射されるので白表示となる。

.次に図 6及び図 8を用いて透過型表示の説明をする。透過型表示時においては、光源の点灯に同期してデータ信号の電位が反転するので、期間 T 1で走査信号線 704に、 TFD素子 702の閾電圧を越える選択電位 + VS ( 90 1 )が供給され、同時にデータ信号線 703には、駆動領域 Aの容量 701に充電するための電位 + VD ( 902 ) が供給される。差分電圧が、 +VS— VD ( 903 ) となり、駆動領域 Aの容量 70 1は充電されず、 TN液晶層には電圧が印加されない。したがって、光源からの光は図 1の光の経路 602に示した経路をたどり偏光板 30 1で吸収されるので黒表示となる。

一方、 T 2の期間では、走査信号線 705には T FD素子 707の閾電圧を越える選択電位一 VS ( 905 ) が供給され、データ信号線 703には、 +VD ( 906 ) が供給されて差分電圧が、一 VS— VD ( 907 ) となるので、駆動領域 Bの容量 706は— Von ( 904) に充電され、次のフィ一ルドでは、逆極性の電圧 + V o nに充電される。この場合においては、 TN液晶層に電圧が印加されているので光源からの光は図 1の光の経路 604に示した経路をたどり偏光板 301から出射し、白表示となる。

以上説明したように、 T 1の期間及び T 2の期間共に反射型表示時及び透表示時で表示状態が変わらない、つまり、いいかえれば表示がポジネガ反転しない。次に点灯状態制御手段及びデータ信号変換手段の具体的な構成及び動作について、図 9から図 1 1を参照して参照して説明する。

図 9は、図 5に示した点灯状態制御手段 1 1 1の一例を示す図である。

図 9において、点灯状態制御手段は、スィッチ 100 1、プルアップ抵抗 10 02、 CR回路 1003、 CR回路を構成する抵抗 1004、 CR回路を構成するコンデンサ 1005、シュミット 'インバ一夕 1006を備えて構成されている。この例では、 CR回路 1003とシュミット ·ィンバ一夕 1006により、チヤタリングを防止している。スィツチ 100 1の端子間が接続したときをオンと呼ぶことにすると、スィッチ 100 1は、点灯制御信号 105の論理を、オンした時に Hレベルにし、オフした時に Lレベルにする。

尚、図 5に示した光源点灯回路 1 17は、スィッチ 100 1がオフになって点灯制御信号 105が Lレベルになると、光源駆動電圧 1 16を停止し、光源 1 1 5を消灯して液晶パネル 1 14を反射型表示とし、スィツチ 100 1がオンになつて点灯制御信号 105が Hレベルになると、光源駆動電圧 1 1 6を出力し、光源 1 15を点灯して液晶パネル 1 14を透過型表示とする。

図 10は、図 5に示したデータ信号変換手段 104の一例を示す図である。図 10において、データ信号変換手段は、点灯制御信号 105とデ一夕信号 1 02の排他的論理輪をとつてデータ信号 b 103を生成する反転回路 1 10 1 から構成されている。この例においては、デ一夕信号がディジタル信号であるので、反転回路 1 101として、排他的論理和回路を用いる。しかしながら、デ一夕信号がアナログ信号である場合には、反転回路 1 101を、オペアンプの反転回路などで構成すれば良い。従って、このように本発明に用いるデータ信号 10 2は、パルス幅変調方式によるデジタル信号であっても、電圧変調方式によるァナログ信号であってもよい。

図 1 1は、図 10に示したデータ信号変換手段の真理値表である。反射型表示の場合は、点灯制御信号 105が Lレベル "0"の時であり、データ信号 a (反転回路 1 10 1の入力側におけるデータ信号 102 ) 力⁵ " 0"に対して、デ一夕信号 b (反転回路 1 101の出力側におけるデータ信号 103) は "0" となり、データ信号 aが "1"に対して、デ一夕信号 bは "1" となる。透過型表示の場合は、点灯制御信号 105が Hレベル " 1 "の時であり、データ信号 aが "0 " に対して、デ一夕信号 bは "1" となり、デ一夕信号 aが "1" に対して、デ一夕信号 bは "0" となる。

このように図 5に示したデータ信号変換手段 104では、図 10に示した反転回路 1 10 1を用いて、反射型表示時のデ一夕信号に対して、透過型表示時のデ一夕信号の論理を反転している。

なお、上記においては黒表示と白表示のみの説明としたが、本実施例に用いた表示装置で中間調表示が行えることや、カラーフィル夕をどちらか一方の基板に設けることで、カラ一表示が行えることは当然のことである。

(第 2の実施例）

本発明の第 2の実施例を図 12を参照して説明する。

第 2の実施例に使用する表示装置は、図 1を用いて説明した表示装置とほぼ同様の構成であるが、以下の点が異なる。即ち、先ず、第 1の実施例では、半透過光吸収層 3 0 7として開口部を設けた黒色の光吸収体を用いたが、第 2の実施例では、反射偏光子 3 0 6と透過軸をおおむね一致させた偏光手段 1 3 0 6を用いる。また、光拡散板 1 3 0 5を反射偏光子 3 0 6と下側ガラス基板 3 0 4との間に設ける。更に、光源 3 0 8 ' の表面色は、暗くされている。

先ず、第 2の実施例の表示装置の反射型表示時の白及び黒表示ついて説明する光の経路 1 3 0 1に示した光は、外光として当該表示装置に入射すると、偏光板 3 0 1で紙面に平行な方向の直線偏光となり、 T N液晶層の電圧無印加領域 6 0 5で偏光方向が 9 0 ° 捻じられ紙面に垂直な直線偏光となり、反射偏光子 3 0 6で紙面に垂直な方向の直線偏光のまま反射されて、再び T N液晶層の電圧無印加領域 6 0 5で偏光方向が 9 0 ° 捻じられて紙面に平行な方向の直線偏光となり、偏光板 3 0 1から出射する。このように電圧無印加時には、白表示となる。他方、光の経路 1 3 0 3に示した光は、外光として当該表示装置に入射すると、偏光板 3 0 1で紙面に平行な方向の直線偏光になり、 T N液晶層の電圧印加領域 6 0 6で偏光方向を変えずに紙面に平行な方向の直線偏光のまま透過し、反射偏光子 3 0 6でもまた偏光方向を変えずに透過し、その後、反射偏光子 3 0 6とその透過軸を概ね一致した偏光手段 1 3 0 6もまた偏光方向を変えずに透過する。透過した光は表面色を暗くした光源 3 0 8 ' で吸収されるので、黒表示となる。

次に、第 2の実施例の表示装置の透過型表示時の黒及び白表示について説明する。光源 3 0 8 ' から発せられ、光の経路 1 3 0 2に示した光は、半透過光吸収層 1 3 0 6で紙面に平行な方向の直線偏光になり、反射偏光子 3 0 6を紙面に平行な直線偏光のまま透過し、 T N液晶層の電圧無印加領域 6 0 5で偏光方向が 9 0 ° 捻じられて紙面に垂直な直線偏光となり、偏光板 3 0 1で吸収され、黒表示になる。

他方、光源 3 0 8 ' から発せられ、光の経路 1 3 0 4に示した光は、半透過光吸収層 1 3 0 6で紙面に概ね平行な直線偏光となり、紙面に平行な直線偏光のまま反射偏光子 3 0 6を透過し、 T N液晶層の電圧印加領域 6 0 6でも偏光方向を変えずに、紙面に平行な直線偏光のまま偏光板 3 0 1を透過して、白表示になる本実施例では特に、光源 3 0 8 ' からの光に対して反射偏光子 3 0 6は、透過軸と一致しない光もある程度は透過してしまうため、透過型表示時のコントラス卜が低下してしまうが、偏光手段 1 3 0 6を設けたことで、反射偏光子 3 0 6には、その透過軸と概ね一致した直線偏光が入射することになり、反射偏光子 3 0 6の偏光機能を補い、透過型表示時のコントラス卜が向上する。

更に、光拡散板 1 3 0 5が設けられているので、反射型表示及び透過型表示のときに良好な白表示が得られる。但し、光拡散板 1 3 0 5を設けない場合には、鏡面表示が得られるので、当該表示装置の用途に応じて光拡散板 1 3 0 5を設けるのが好ましい。

また、光源 3 0 8 ' の表面色を暗くする代わりに、偏光手段 1 3 0 6と光源 3 0 8との間に第 1の実施例で設けたような半透過光吸収層 3 0 7 (図 1参照）を更に設けると、同様の働きをし、反射型表示時の反射偏光子 3 0 6からの透過光を吸収し、光源 3 0 8からの光を偏光手段 1 3 0 6側に透過することができる。以上のように構成された表示装置は、第 1の実施例の構成と同様に、図 5に示した駆動装置により駆動される。従って、反射型表示時と透過型表示時でデータ信号の論理を反転するので、表示がポジネガ反転しない。

(第 3の実施例）

本発明の第 3の実施例について図 1 3から図 1 5を参照して説明する。図 1 3 は本実施例で用いる液晶パネルの表示部における T F T素子の等価回路を示す回路図であり、図 1 4は本実施例における表示装置の反射型表示時の駆動波形を示している。また図 1 5は本実施例における表示装置の透過型表示時の駆動波形を示している。尚、表示装置は液晶の劣化を防ぐために交流化して駆動され、図 1 4及び図 1 5の駆動波形は、フレーム毎に極性を反転する所謂フレーム反転駆動における駆動波形を示している。

上述した第 1及び第 2の実施例では、 T F D駆動方式の液晶パネルが用いられているが、第 3の実施例では、 T F T駆動方式の液晶パネルが用いられる。図 1 3に示すように、本実施例の T F Tァクティブマ卜リクス駆動方式の T F T液晶パネルにおいては、デ一夕信号線 1 1 3には、各画素 T F T 1 2 0 1のソース電極が接続されており、走査信号線 1 1 0には、各画素 T F T 1 2 0 1のゲ —ト電極が接続されている。そして、各画素 T F T 1 2 0 1のドレイン電極は、画素電極を介して液晶容量 1 2 0 2と、容量電極を介して蓄積容量 1 2 0 3とに接続されている。

デ一夕信号線 1 1 3及び走査信号線 1 1 0には、図 5に示したと同様に、デ一夕信号電位供給手段（Xドライバ） 1 1 2と、走査信号電位供給手段（Yドライバ) 1 0 9とからデータ信号及び走査信号が夫々供給される。従って、本実施例の場合にも、図 5に示したように点灯状態制御手段 1 1 1からの点灯制御信号 1 0 5のレベルに応じてデ一夕信号変換手段 1 0 4により、透過型表示の際にデ一夕信号が反転されたり、反射型表示の際にデータ信号が反転されないように構成されている。但し、本実施例の場合、デ一夕信号電位供給手段（Xドライバ） 1 1 2と、走査信号電位供給手段（Yドライバ） 1 0 9とは、画素 T F T 1 2 0 1 をアクティブマトリクス駆動すべく、以下のようにデータ信号及び走査信号を夫々供給するように構成されている。

即ち先ず、反射型表示時に、画素 P 1をオンし、画素 P 1とデ一夕信号線 1 1 3に沿って Y方向に隣接する画素 P 2をオフする際の信号供給動作について図 1 3及び図 1 4を参照して説明する。尚、図 1 4及び図 1 5では夫々、最上段には画素 P 1に供給される走査信号によるゲート電極電位を V gとして示し、上から 2段目には画素 P 2に供給される走査信号によるゲート電極電位を V gとして示し、画素 P 1及び画素 P 2に供給されるデータ信号によるソース電極電位を V sとして示し、画素 P 1に対する液晶印加電圧を V L C 1として示し、画素 P 2に対する液晶印加電圧を V L C 2として示してある。

図 1 3及び図 1 4において、先ず、画素 P 1における画素 T F T 1 2 0 1に対して、走査信号電位供給手段（図 5参照）から走査信号線 1 1 0を介して走査信号が供給されると、そのゲート電極電位 V gは、一水平走査期間に亘つてパルス状にハイレベルとされる。この走査信号と同期して、画素 P 1及び P 2を含む画素列に対して、 "黒" に対応するデータ信号が、データ信号変換手段、データ信号電位供給手段（図 5参照）及びデータ信号線 1 1 3を介して供給されると、デ一夕信号変換手段によりデータ信号が反転されていないため、その列の各画素 T F T 1 2 0 1のソース電極電位 V sは、 V o nのレベルとされる。従って、画素 P 1における画素 T F T 1 2 0 1は、ハイレベルとされたゲート電極電位 V gによりオン状態（導通状態）とされ、ソース電極からドレイン電極を介して画素 P 1の蛾度電極には V o nのレベルのソース電極電位 V sが供給される。この結果、液晶印加電圧 V L C 1がハイレベルとされる。その後、ゲート電極電位 V gが口一レベルとされた時点で、画素 T F T 1 2 0 1がオフ状態（非導通状態）とされるので、ソース電極電位 V sが V o f fのレベルとされても、液晶印加電圧 V L C 1の電位はハイレベルから殆ど降下せず、特に蓄積容量 1 2 0 3によりー垂直期間中維持される。即ち、 "黒"に対応するデータ信号に対してデータ信号変換手段（図 5参照）は、反転を行わないため、画素 P 1における液晶層は、電圧印加状態とされ、反射型表示における黒表示とされる。

他方、画素 P 2における画素 T F T 1 2 0 1は、図中、ソース電極電位 V sが V 0 nのレベルとされても、この時点では、ゲート電極電位 V gが口一レベルにありオフ状態（非導通状態）とされているので、画素 P 2の液晶印加電圧 V L C 2はローレベルのままである。ここで画素 P 2における画素 T F T 1 2 0 1に対して、走査信号電位供給手段（図 5参照）から走査信号線 1 1 0を介して走査信号が供給されると、そのゲート電極電位 V gは、一水平走査期間に亘つてパルス状にハイレベルとされる。この走査信号と同期して、画素 P 1及び P 2を含む列に対して、 "白"に対応するデータ信号がデータ信号変換手段、データ信号電位供給手段（図 5参照）及びデータ信号線 1 1 3を介して供給されると、デ一夕信号変換手段によりデータ信号が反転されていないため、その列の各画素 T F T 1 2 0 1のソ一ス電極電位 V sは、 V o f fのレベルとされる。従って、画素 P 2 における画素 T F T 1 2 0 1は、ハイレベルとされたゲ一ト電極電位 V gによりオン状態（導通状態）とされ、ソース電極からドレイン電極を介して画素 P 1の蛾度電極には V o f fのレベルのソース電極電位 V sが供給される。この結果、液晶印加電圧 V L C 2が口一レベルとされる。その後、ゲート電極電位 V gが口一レベルとされた時点で、画素 T F T 1 2 0 1がオフ状態（非導通状態）とされるので、ソース電極電位 V sが V o nのレベルとされても、液晶印加電圧 V L C 2の電位はローレベルから殆ど上昇せず、特に蓄積容量 1 2 0 3により一垂直期間中維持される。即ち、 "白"に対応するデ一夕信号に対してデータ信号変換手段（図 5参照）は、反転を行わないため、画素 P 2における液晶層は、電圧無印加状態とされ、反射型表示における白表示とされる。

次に、透過型表示時に、図 1 4に示した反射型表示時のデ一夕信号と同じデー夕信号に基づいて、しかし図 1 4に示した場合とは逆に、画素 P 1をオフし、画素 P 2をオンする際の信号供給動作について図 1 3及び図 1 5を参照して説明する。

図 1 3及び図 1 5において、先ず、画素 P 1における画素 T F T 1 2 0 1に対して、走査信号電位供給手段（図 5参照）から走査信号線 1 1 0を介して走査信号が供給されると、そのゲート電極電位 V gは、一水平走査期間に亘つてパルス状にハイレベルとされる。この走査信号と同期して、画素 P 1及び P 2を含む画素列に対して、 "黒" に対応するデータ信号がデ一夕信号変換手段、データ信号電位供給手段（図 5参照）及びデータ信号線 1 1 3を介して供給されると、デー夕信号変換手段によりデータ信号が反転されているため、その列の各画素 T F T 1 2 0 1のソース電極電位 V sは、 V o f fのレベルとされる。従って、画素 P 1における画素 T F T 1 2 0 1は、ハイレベルとされたゲート電極電位 V gによりオン状態（導通状態）とされ、ソース電極からドレイン電極を介して画素 P 1 の蛾度電極には V o f fのレベルのソース電極電位 V sが供給される。この結果、液晶印加電圧 V L C 1がローレベルとされる。その後、ゲート電極電位 V gがローレベルとされた時点で、画素 T F T 1 2 0 1がオフ状態（非導通状態）とされるので、ソース電極電位 V sが V o nのレベルとされても、液晶印加電圧 V L C 1の電位は口一レベルから殆ど上昇せず、特に蓄積容量 1 2 0 3により一垂直期間中維持される。即ち、 "黒"に対応するデータ信号に対してデ一夕信号変換手段（図 5参照）は、反転を行うため、画素 P 1における液晶層は、電圧無印加状態とされ、透過型表示における黒表示とされる。

他方、画素 P 2における画素 T F T 1 2 0 1に対して、走査信号電位供給手段 (図 5参照）から走査信号線 1 1 0を介して走査信号が供給されると、そのゲ一ト電極電位 V gは、一水平走査期間に亘つてパルス状にハイレベルとされる。この走査信号と同期して、画素 P 1及び P 2を含む列に対して、 "白"に対応するデータ信号がデ一夕信号変換手段、データ信号電位供給手段（図 5参照）及びデ —夕信号線 1 1 3を介して供給されると、データ信号変換手段によりデ一夕信号が反転されているため、その列の各画素 T F T 1 2 0 1のソース電極電位 V sは、 V o n nのレベルとされる。従って、画素 P 2における画素 T F T 1 2 0 1は、ハイレベルとされたゲート電極電位 V gによりオン状態（導通状態）とされ、ソース電極からドレイン電極を介して画素 P 1の蛾度電極には V 0 nのレベルのソース電極電位 V sが供給される。この結果、液晶印加電圧 V L C 2がハイレベルとされる。その後、ゲート電極電位 V gが口一レベルとされた時点で、画素 T F T 1 2 0 1がオフ状態（非導通状態）とされるので、ソース電極電位 V sが V 0 f f のレベルとされても、液晶印加電圧 V L C 2の電位はハイレベルから殆ど下降せず、特に蓄積容量 1 2 0 3により一垂直期間中維持される。即ち、 "白 "に対応するデータ信号に対してデータ信号変換手段（図 5参照）は、反転を行うため、画素 P 2における液晶層は、電圧印加状態とされ、透過型表示における白表示とされる。

以上説明したように、本実施例における T F Tァクティブマトリクス駆動によれば、図 5に示したデータ信号変換手段により、点灯状態に応じてデータ信号を反転させるので、データ信号電位供給手段、デ一夕信号線及び画素 T F Tを介して、各画素における液晶印加電圧が点灯状態に応じて反転されることとなる。この結果、本実施例により、反射型表示時及び透表示時とでポジネガ反転しない表示を ί亍える。

(第 4の実施例）

本発明の第 4の実施例について図 1 6から図 1 9を参照して説明する。図 1 6 は本実施例で用いる液晶パネルの表示部の等価回路を示す回路図であり、図 1 7 は本実施例における表示装置の反射型表示時の駆動波形を示しており、図 1 8は本実施例における表示装置の透過型表示時の駆動波形を示している。また、図 1 9は、本実施例における表示装置の断面図である。尚、表示装置は液晶の劣化を防ぐために交流化して駆動され、図 1 7及び図 1 8の駆動波形は、フレーム毎に極性を反転する所謂フレーム反転駆動における駆動波形を示している。

上述した各実施例では、 T F D駆動方式や T F T駆動方式の液晶パネルが用いられるが、第 4の実施例では、単純（パッシブ）マトリクス駆動方式の液晶パネルが用いられている。

図 1 6に示すように、本実施例の単純マトリクス駆動方式の液晶パネルにおいては、液晶パネルを構成する一方の基板（例えば、上側ガラス板）に、データ信号線 1 1 3 ' が透明な信号電極として複数配列されており、液晶パネルを構成する他方の基板（例えば、下側ガラス板）に、走査信号線 1 1 0 ' が透明な走査電極として複数配列されている。そして、デ一夕信号線 1 1 3 ' と走査信号線 1 1 0 ' との各交点において、これらのデ一夕信号線 1 1 3 ' と走査信号線 1 1 0 ' とにより挟持された液晶容量 1 2 0 2としての液晶層部分に、液晶印加電圧が印加されるように構成されている。

デ一夕信号線 1 1 3 ' 及び走査信号線 1 1 0 ' には、図 5に示したと同様に、データ信号電位供給手段（Xドライバ） 1 1 2と、走査信号電位供給手段（Yドライバ） 1 0 9とからデータ信号及び走査信号が夫々供給される。従って、本実施例の場合にも、図 5に示したように点灯状態制御手段 1 1 1からの点灯制御信号 1 0 5のレベルに応じてデータ信号変換手段 1 0 4により、透過型表示の際にデータ信号が反転されたり、反射型表示の際にデータ信号が反転されないように構成されている。但し、本実施例の場合、デ一夕信号電位供給手段（Xドライバ ) 1 1 2と、走査信号電位供給手段（Yドライバ） 1 0 9とは、デ一夕信号線 1 1 3 ' 及び走査線 1 1 0，を単純マ卜リクス駆動すべく、以下のようにデ一夕信号及び走査信号を夫々供給するように構成されている。

即ち先ず、反射型表示時に、画素 P 1をオンし、画素 P 1とデータ信号線 1 1 3，に沿って Y方向に隣接する画素 P 2をオフする際の信号供給動作について図 1 6及び図 1 7を参照して説明する。尚、図 1 7及び図 1 8では夫々、最上段には画素 P 1に供給される走査信号による走査電極電位を Vconilとして示し、上から 2段目には画素 P 2に供給される走査信号による走査電極電位を V com2として示し、画素 P 1及び画素 P 2に供給されるデータ信号による信号電極電位を V segとして示し、画素 P 1に対する液晶印加電圧を（Vcoml— Vseg) として示し、画素 P 2に対する液晶印加電圧を（Vcom2— Vseg) として示してある。

図 1 6及び図 1 7において、先ず、画素 P 1に対して、走査信号電位供給手段 (図 5参照）から走査信号線 1 1 0 ' を介して走査信号が供給されると、その走査電極電位 Vcomlは、一水平走査期間に亘つてパルス状にハイレベルとされる。この走査信号と同期して、画素 P 1及び P 2を含む画素列に対して、 "黒"に対応するデータ信号が、データ信号変換手段、データ信号電位供給手段（図 5参照 )及びデータ信号線 1 1 3 ' を介して供給されると、データ信号変換手段によりデ一夕信号が反転されていないため、その列の各画素の信号電極電位 Vsegは、図でマイナス側の V o nのレベルとされる。従って、画素 P 1における液晶容量 1 2 0 2には、しきい値を越える液晶印加電圧（ Vcoml— Vseg) が供給される。即ち、 "黒" に対応するデ一夕信号に対してデータ信号変換手段（図 5参照）は、反転を行わないため、画素 P 1における液晶層は、電圧印加状態とされ、反射型表示における黒表示とされる。

他方、画素 P 2は、図中、走査電極電位 Vcomlがハイレベルとされ且つ信号電極電位 Vsegが V o nのレベルとされても、この時点では、走査電極電位 Vcom2 が口一レベルにあるので、画素 P 2の液晶印加電圧（Vcoml— Vseg) はしきい値を越えないままである。ここで画素 P 2に対して、走査信号電位供給手段（図 5参照）から走査信号線 1 1 0 ' を介して走査信号が供給されると、その走査電極電位 Vcom2は、一水平走査期間に亘つてパルス状にハイレベルとされる。この走査信号と同期して、画素 P 1及び P 2を含む画素列に対して、 "白"に対応するデータ信号が、データ信号変換手段、データ信号電位供給手段（図 5参照）及びデ一夕信号線 1 1 3 ' を介して供給されると、データ信号変換手段によりデ一夕信号が反転されていないため、その列の各画素の信号電極電位 Vsegは、図でプラス側の V 0 f f のレベルとされる。従って、画素 P 2における液晶容量 1 2 0 2には、しきい値を越える液晶印加電圧（Vcom2— Vseg) は供給されない。即ち、 "白" に対応するデ一夕信号に対してデ一夕信号変換手段（図 5参照）は、反転を行わないため、画素 P 2における液晶層は、電圧無印加状態とされ、反射型表示における白表示とされる。

次に、透過型表示時に、図 1 7に示した反射型表示時のデータ信号と同じデ一夕信号に基づいて、しかし図 1 7に示した場合とは逆に、画素 P 1をオフし、画素 P 2をオンする際の信号供給動作について図 1 6及び図 1 8を参照して説明する。

図 1 6及び図 1 8において、先ず、画素 P 1に対して、走査信号電位供給手段 (図 5参照）から走査信号線 1 1 0，を介して走査信号が供給されると、その走査電極電位 Vcomlは、一水平走査期間に亘つてパルス状にハイレベルとされる。この走査信号と同期して、画素 P 1及び P 2を含む画素列に対して、 "黒"に対応するデ一夕信号が、データ信号変換手段、デ一夕信号電位供給手段（図 5参照 )及びデータ信号線 1 1 3，を介して供給されると、デ一夕信号変換手段によりデ一夕信号が反転されているため、その列の各画素の信号電極電位 Vsegは、図でプラス側の V 0 f fのレベルとされる。従って、画素 P 1における液晶容量 1 2 0 2には、しきい値を越える液晶印加電圧（Vcoml— Vseg) は供給されない。即ち、 "黒" に対応するデータ信号に対してデータ信号変換手段（図 5参照）は、反転を行うため、画素 P 1における液晶層は、電圧無印加状態とされ、透過型表示における黒表示とされる。

他方、画素 P 2に対して、走査信号電位供給手段（図 5参照）から走査信号線 1 1 0 ' を介して走査信号が供給されると、その走査電極電位 Vcom2は、一水平走査期間に亘つてパルス状にハイレベルとされる。この走査信号と同期して、画素 P 1及び P 2を含む画素列に対して、 "白" に対応するデ一夕信号が、デ一夕信号変換手段、データ信号電位供給手段（図 5参照）及びデ一夕信号線 1 1 3 ' を介して供給されると、データ信号変換手段によりデ一夕信号が反転されているため、その列の各画素の信号電極電位 Vsegは、図でマイナス側の V o nのレべルとされる。従って、画素 P 2における液晶容量 1 2 0 2には、しきい値を越える液晶印加電圧（Vcom2— Vseg) が供給される。即ち、 "白" に対応するデー夕信号に対してデータ信号変換手段（図 5参照）は、反転を行う、画素 P 2における液晶層は、電圧印加状態とされ、透過型表示における白表示とされる。以上説明したように、本実施例における単純マトリクス駆動によれば、図 5に示したデータ信号変換手段により、点灯状態に応じてデ一夕信号を反転させるので、データ信号電位供給手段、デ一夕信号線及び画素 T F Tを介して、各画素における液晶印加電圧が点灯状態に応じて反転されることとなる。この結果、本実施例により、反射型表示時及び透表示時とでポジネガ反転しない表示を行える。尚、第 4の実施例では、単純マトリクス駆動方式の液晶パネルであるため、 T N液晶よりも、 STN液晶の方が好ましく用いられる。従って、 STN液晶により一般に発生が顕著となる着色を解消するために、位相差フィルム或いは位相差板を用いるのが好ましい。このような構成について図 19を参照して説明する。尚、図 19では、図 4に示した第 1の実施例と同様の構成要素には同じ参照符号を付し、その説明は省略する。

図 19において、液晶装置は、 S TN液晶層 303，を挟持してなる S TN液晶パネル 305 ' を備えており、液晶パネル 305 ' の上側ガラス板 302と偏光板 301との間には、位相差フィルム（位相差板） 303 aが配置されている。位相差フィルム 303 aは、従来公知の各種の材質のものが使用可能であり、位相差板であってもよいことはいうまでもない。このように構成すれば、 STN 液晶層 303 ' による着色を解消することが出来るため、より高画質の反射型或いは透過型表示を行える。

(第 5の実施例）

本発明の第 5の実施例を図 20を参照して説明する。

第 5の実施例は、以上の第 1から第 4の実施例における半透過反射型の表示装置をディスプレイとして採用した電子機器である。図 20は、第 5の実施例の電子機器の概略図である。

図 20において、電子機器は、 PDA (P e r s ona l D i g i t a l As s i s t ant)であって、携帯情報端末の一種として構成されており、入力装置としてタブレッ卜を装着した半透過反射型の表示装置 1401と、バックライ卜のオン、オフを切替えるスィツチ 1402とを備える。従来 PDA用には、反射型モノク口表示装置や透過型表示装置が用いられることが多かったが、これを本実施例のように、半透過反射型の表示装置で置き換えると、環境に影響されない視認性、低消費電力という利点が得られる。

(第 6の実施例）

以上説明した各実施例では、データ信号を反転させることによりポジネガ反転を生じることなく反射型及び透過型表示を行うことは可能であるが、反射型及び透過型表示における光路の相違に起因した表示輝度を同程度にすることは尚困難である。

ここで、半透過反射型液晶装置における液晶駆動の際に液晶に印加する実効電圧と光強度の関係を詳細に調査した結果を、図 2 1に示す。図 2 1は、図 1に示した半透過反射型の液晶装置の実効電圧一光強度特性を示す図であり、図 2 1 ( a ) は、反射型表示時の実効電圧一相対光反射率特性を、図 2 1 ( b ) は透過型表示での実効電圧一相対光透過率特性を表すものである。図 2 1 ( a )及び図 2 1 ( b ) ともに横軸は、液晶に印加される実効電圧であり、図 2 1 ( a ) の縦軸は、反射型表示時における相対光反射率を示し、図 2 1 ( b ) の縦軸は透過型表表示時における相対光透過率を示している。

図 2 1から明らかなように、図 1を用いて説明した原理に従って、反射型表示時と透過型表示時とでは、ポジネガ反転する。そして、反射型表示時の方が透過型表示時と比較して、実効電圧の変化率に対する光強度の変化率、即ち傾きが大きい。したがって、液晶に印加する実効電圧を、透過型表示、反射型表示に応じて、言い換えれば、半透過型液晶装置の光源の点灯状態に応じて変更することにより忠実な画像再現を行うことができる。

以下に説明する第 6及び第 7の実施例では、このような観点から、反射型及び透過型表示における光路の相違に起因した表示輝度を安定させるベく、反射型及び透過型表示における液晶に印加する実効電圧を変更するものである。

次に第 6の実施例の液晶装置を図 2 2を参照して用いて説明する。図 2 2は、本発明の液晶装置の全体プロック図である。

図 2 2において、液晶パネル 5 3 0 1にはデ一夕信号供給手段 5 3 0 2からデ一夕信号が供給されるデータ信号電極 5 3 0 3、走査信号供給手段 5 3 0 4から走査信号が供給される走査電極 5 3 0 5が形成されている。データ信号電極 5 3 0 3と走査電極 5 3 0 5との各交差部分毎にはドッ卜が形成されており、各ドッ卜に対応する液晶にはデ一夕信号電極 5 3 0 3に供給された信号の電位と、走電極 5 3 0 5に供給された信号の電位との電位差が実効電圧として印加される。点灯状態切替手段 5 3 0 6と光源駆動手段 5 3 0 7とから光源制御手段の一例が構成されおり、光源駆動手段 5 3 0 7は、点灯状態切替手段 5 3 0 6からの点灯状態信号 5 3 0 8に応じて、光源 5 3 0 9を点灯する。また、表示制御信号 5 3 1 0及び点灯状態信号 5 3 0 8に応じて走査電極駆動制御信号 5 3 1 5を走査電位供給手段 5 3 0 4に与える走査信号電位制御手段 5 3 1 1と、画像信号 5 3 1 2、表示制御信号 5 3 1 0及び点灯状態信号 5 3 0 8に応じてデータ信号電極駆動制御信号 5 3 1 3をデータ信号供給手段 5 3 0 2に与えるデ一夕信号電位制御手段 5 3 1 4とから駆動電圧制御手段の一例が構成されている。

尚、走査電極駆動制御信号 5 3 1 5とは、走査電極 5 3 0 5に供給される走査信号、スタート信号、走査用クロック信号など走査信号供給手段 5 3 0 4が走査電極 5 3 0 5を駆動する際に必要な制御信号を総称したものである。また、デ一夕信号電極駆動制御信号 5 3 1 3は、デ一夕信号電極 5 3 0 3に供給されるデー夕信号、表示信号、階調制御信号、クロック信号などデータ信号供給手段 5 3 0 2に必要な制御信号を総称したものである。

これらデータ信号電位制御手段 5 3 1 4及び走査信号電位制御手段 5 3 1 1 は、点灯状態信号 5 3 0 8により、デ一夕信号電極駆動制御信号 5 3 1 3及び走査電極駆動制御信号 5 3 1 5を変更し、入力される画像信号 5 3 1 2に対し、ほぼ同一の反射率、透過率を与える実効電圧を液晶に印加するための制御信号を発生する。

図 2 3は、図 2 2に示したデータ信号電位制御手段 5 3 1 4を更に詳細に説明するためのブロック図である。

図 2 3において、デ一夕信号電位制御手段 5 3 1 4は、変換電位出力部 4 0 1 と共通電位出力部 4 0 2と画像信号中継部 4 0 3との 3つの制御手段を備えて構成される。画像信号中継部 4 0 3は、画像信号 5 3 1 2が入力され、表示信号 4 0 4を出力する。ここでは、画像信号と表示信号は、論理的に同一データで、画像信号中継部 4 0 3は、データ信号供給手段へ表示信号を出力する際のレベル調整等に用いるものとする。変換電位出力部 4 0 1は、点灯状態信号 5 3 0 8に応じてデータ信号電極を駆動する際に必要となるデ一夕信号 4 0 5を生成する。共通電位出力部 4 0 2は、点灯状態信号によらず一定の共通制御信号 4 0 6を生成する。共通制御信号 4 0 6は、シフトクロック信号、交流化信号、スタート信号などからなる。データ信号供給手段には、これら表示信号 4 0 4、データ信号 405及び共通制御信号 406の各信号がまとめられたデータ信号電極駆動制御信号 53 13が入力される。

図 2 1で示した実効電圧一光強度の関係から、画像信号に対して、反射型表示時、透過型表示時に必要な実効電圧は、図 24に示した表が表す関係となる。図 24の表において、画像信号が 4階調からなり、それそれ 95%、 50%、 20%、 5 %の光強度を表示すべく与えられた場合、反射型表示において夫々のドットに対応する液晶に必要な実効電圧は、この表に示す V0、 V I、 V2、 V 3であり、透過型表示においては、 V3、 V5、 V4、 V0となる。そこで、図 23における変換電位出力部 40 1を用いて反射時と透過時に液晶層に印加する実効電圧を変更する。

図 25は、図 23における変換電位出力部 40 1の一例を示したブロック図である。

図 25において、変換電位出力部は、実効電圧 V0、 V I、 V2、 V3、 V4 及び V 5を液晶に夫々与えるために必要な電位を発生する電位発生回路 50 1 、 502、 503、 504、 505及び 506を備えて構成される。画像信号 " 00"に対してはデータ信号 507が、画像信号 "0 1"に対してはデ一夕信号 508が、画像信号 "10" に対してはデータ信号 509が、画像信号 "1 1" に対しては、データ信号 5 10が与えられる。制御信号が "1"でオンするスィツチ 506を用いると、点灯状態信号が "0"即ち非点灯のときには、画像信号 "00"に対して V0力 s、画像信号 " 1 1" に対しては、 V 3が液晶の実効電圧として印加されようなデータ信号がデータ信号電極供給手段に入力される。また、点灯状態信号 5308が "1"即ち点灯時には、画像信号 "00"に対しては V3が、画像信号 " 1 1"に対しては V0が液晶の実効電圧として与えられるべく、データ信号 405を変更する。同様に表示信号が中間値の場合にも、図 24 の表に示す関係を満足し、全ての階調で透過、反射型表示における光強度を同一にし、違和感のない画像表示が可能となる。本実施例においては、実効電圧の制御をデータ信号電極を駆動するためにデータ信号電極に供給するデ一夕信号の電位レベルを変更する場合を用いて説明したが、パルス幅やフレーム変調、面積階調などの液晶装置に使用される一般的な制御方式も本実施例に適応可能である。

図 2 6は、図 2 2における走査信号電位制御手段 5 3 1 1を更に詳細に説明するためのプロック図である。

図 2 6において、走査信号電位制御手段 5 3 1 1は、点灯状態信号 5 3 0 8に応じて走査電極に供給する信号の電位を変更する変換電位出力部 5 6 0 1と、点灯状態信号によらず一定の制御信号を生成する共通制御部 5 6 0 2とからなる。半透過反射型液晶装置においては、反射時には明るく表示し、透過時には明るさを犠牲にしてコントラストを上げた表示が求められる場合がある。このような場合、図 2 5に示すデータ信号電位制御手段のみで表示状態を制御することは困難であるため、変換電位出力部 5 6 0 1から出力し走査信号供給手段 5 3 0 4に入力する信号 5 6 0 5の電位を点灯状態信号 5 3 0 8に応じて変更する。変換電位出力部 5 6 0 1は、それそれ反射型表示時、及び透過型表示時の走査電位 V S A及び V S Bの電位発生回路 5 6 0 3及び 5 6 0 4並びにこれらを切り換えるスィッチ 5 6 0 6を含む。図 2 6においては、点灯状態信号 5 3 0 8に応じて走査信号供給手段に供給する信号の電位を反射型表示時には走査電位 V S Aにし、透過型表示時には走査電位 V S Bにスィツチ 5 6 0 6を用いて変更する例を示す。共通制御部 5 6 0 2は、走査電極を順次に選択していくために必要な走査用クロック信号、走査スタート信号、交流化信号などの必要とされる制御信号を与えるもので、光源の点灯状態によらず固定された共通制御信号 5 6 0 7を生成する。走査電極制御信号 5 3 1 5は、共通制御部 5 6 0 2より出力する信号と変換電位出力部 5 6 0 1から出力する信号とから成り、走査信号供給手段に入力される。

(第 7の実施例）

本実施例は、図 2 2に示されたデータ信号電位制御手段 5 3 1 4の他の一例を示すものである。図 2 7は、本実施例におけるデータ信号電位制御手段 5 3 1 4 ' のプロヅク図である。

図 2 7において、データ信号電位制御手段 5 3 1 4 ' は、画像信号変換部 5 7 0 1と階調制御部 5 7 0 2と信号電極駆動共通制御手段 5 7 0 3とを備えて構成される。画像信号変換部 5 7 0 1は、画像信号 5 3 1 2を点灯状態信号 5 3 0 8に応じて表示信号 5 7 0 4に変換し、デ一夕信号供給手段に出力する。画像信号変換部 5 7 0 1は、データの反転機能をはじめとして、画像信号のビット数より多いビット数の表示信号に変換することも可能である。階調制御部 5 7 0 2は、点灯状態信号 5 3 0 8に応じて階調制御信号 5 7 0 5を生成する。信号電極駆動共通制御手段 5 7 0 3は、点灯状態信号によらず一定の共通制御信号 5 7 0 6 を生成する。共通制御信号 5 7 0 6は、シフトクロック信号、交流化信号、ス夕ート信号などからなる。図 1に示した液晶装置の構成図及び図 2 1で示した実効電圧と反射率、透過率の関係から、同一の表示信号、即ち同一の実効電圧に対して、表示画像は反射時と透過時において明暗反転し、かつ光強度が異なる。画像信号変換部の最も単純な例は、画像信号の反転機能である。データの反転機能は、点灯状態信号 5 3 0 8と画像信号 5 3 1 2の排他的論理和をとることにより実現でき、透過型表示時と反射型表示時の表示における明暗反転を解消できる。画像信号 5 3 1 2が中間調を有する多ビッ卜で構成されている際にも、同様に画像信号の各ビットと点灯状態信号との排他的論理和をとることによりポジネガ反転を解消することができる。画像信号が 4階調からなり、それそれ 9 5 %、 5 0 %、 2 0 %、 5 %の光強度を表示すべく与えられた場合、反射型表示においてそれそれの液晶に与える実効電圧は、図 2 1に示す V 0、 V I、 V 2、 V 3である。透過型表示においては、反射時に対しデータ反転が行われるために、画像信号に対して与えられる実効電圧は、反射時と逆転し、画像信号が「0 0」のとき V 3が、画像信号が「 1 1」のとき V 0が与えられる。反射型表示及び透過型表示において、デ一夕反転を行った際の印加電圧と光強度の関係を図 2 8に示した表と図 2 9に示した表に表す。

図 2 9の表において、透過時の表示信号は、図 2 8の表に表された信号と比べて、画像信号変換部 5 7 0 1により反転されたデ一夕となっている。しかしながら、画像信号が " 0 1 "、 " 1 0 " などの中間値である場合、データ信号供給手段 5 3 0 2に与える電位が同一であると、光強度が異なっていることがわかる。第 6の実施例でも述べたように、図 2 1の実効電圧一透過率特性から、透過型表示においては、透過率 5 0 %を与える電圧は V 5であり、透過率 2 0 %を与える実効電圧は、 V 4である。そこで、図 2 7における階調制御部 5 7 0 2を用いて反射時と透過時に液晶に印加する実効電圧を変更する。

図 30は、図 27に示す階調制御部 5702の一例を示すプロック図である。図 30において、階調制御部 5702は、液晶に与える実効電圧を決定する階調電位を発生し、点灯状態信号に応じて、データ信号供給手段に与える階調電位を変更するように構成されている。より具体的には、階調制御部 5702は、実効電圧 V I、 V5、 V 2及び V 4を液晶に夫々与えるための電位をデータ信号供給手段に供給する階調電位発生回路 580 1、 5802、 5803及び 5804 を備える。制御信号が "1"でオンするスィツチ 165を用いると、点灯状態信号が "0"即ち非点灯のときには、画像信号 "01"に対して V 1用階調電位が選択され、画像信号 "10"に対して V 2用階調電位が選択される。また、点灯状態信号が "1"即ち点灯時には、画像信号 "0 1"に対して V 5用階調電圧が選択され、画像信号 "10"に対して V 4用階調電圧が選択される。これらのそれそれの表示信号に対応する階調電圧がデータ信号供給手段に入力されることにより、図 24の表に示された光強度と実効電圧の関係が満足され、透過型表示時と反射型表示時における光強度が同一となる。本実施例においては、階調制御を電圧により行う場合を用いて説明したが、階調制御としては、パルス幅ゃフレーム変調、面積階調などの液晶装置に使用される一般的な階調制御方式も本発明に適応される。

(第 8の実施例）

本発明の第 8の実施例を図 3 1及び図 32を参照して説明する。

第 8の実施例は、第 1から第 7の実施例の液晶装置を表示部として含む各種の電子機器からなる。

図 31に、各種の電子機器における電気的接続例を示す。

図 3 1において、電子機器は、表示情報出力源 1901、表示情報処理回路 1 902、液晶装置 1903、クロック発生回路 1904及び電源回路 1905を含む。表示情報出力源 190 1は、メモリー回路や同調回路を含み、クロック発生回路 1904からのクロック信号に基づき、画像信号を出力する。表示情報処理回路 1902は、例えば増幅回路、ガンマ補正回路、クランプ回路、 ADコンバ一夕一等をふくむことができる。液晶装置 1 903は、第 1から第 7のいずれかの実施例の液晶装置である。各回路に供給される電源は、電源回路 1 9 0 5により与えられる。

各実施例のような表示装置を、電子機器の一例として、例えば図 3 2 ( a ) に示すような携帯電話 3 0 0 0の表示部 3ひ 0 1に適用すれば、日向でも、日陰でも、室内でも、明るく、ポジネガ反転することなく、しかも表示輝度に安定した反射型及び透過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、電子機器の他の例として、図 3 2 ( b ) に示すような腕時計 3 1 0 0の表示部 3 1 0 1に適用すれば、日向でも、日陰でも、室内でも、明るく、ポジネガ反転することなく、しかも表示輝度に安定した反射型及び透過型表示を行う省エネルギ型の腕時計を実現できる。

更に、電子機器の他の例として、図 3 2 ( c ) に示すようなパーソナルコンビユー夕（或いは、情報端末） 3 2 0 0の表示画面 3 2 0 1に適用すれば、日向でも、日陰でも、室内でも、明るく、ポジネガ反転することなく、しかも表示輝度に安定した反射型及び透過型表示を行う省エネルギ型のパーソナルコンビュ一夕を実現できる。

以上図 3 2に示した電子機器の他にも、液晶テレビ、ビューフアインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーシヨン装置、電子手帳、電卓、ヮ一ドプロセッサ、エンジニアリング 'ワークステーション（E W S ) 、テレビ電話、 P O S端末、夕ツ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。

以上詳細に説明したように各実施例によれば、従来の偏光板を 2枚用いる表示装置よりも特に反射型表示時に明るい表示が得られ、更に、本願発明者等による先行出願に開示された反射偏光子を用いる表示装置と異なり、反射型表示時と透過型表示時とでポジネガ反転せず、良好な表示が得られる。従って、反射型表示時と透過型表示時との両方において、白黒や 2色表示のみならず、フルカラー表示をも良好に行うことが可能であり、更に反射型及び透過型表示の両方において表示輝度に安定した半透過反射型の表示装置を実現できる。

以上、本発明を各種の実施例に基づき、図面を用いて説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでなく、この他にも種々の形態での実施が可能である。特に第 7の実施例に係る階調制御部としては、液晶装置に用いられる階調制御手法のパルス幅変調法、電圧変調法、フレーム変調法、面積変調法及びこれらの組み合わせの使用が可能である。また、図 1に示した液晶装置の基本的な構成において、第 1の偏光分離手段を偏光板からではなく、第 2の偏光分離手段と同様に反射偏光子から構成してもよい。

各実施例における液晶パネルとしては、単純マトリクス方式を始めとして、デ一夕信号線と走査信号線との交差部分毎に T F T素子に代表される 3端子素子又は D— T F D ( M I M )素子に代表される 2端子型非線形素子を配置したァクティブ型の液晶パネルなど、いずれの型の液晶パネルに置き換えてもよい。即ち、本発明では、表示パネルの種類を問わずに、表示パネル側に何等の細工を施すことなく、これを駆動する駆動装置の側に工夫を施すことで、反射型表示と透過型表示との間にでポジネガ反転を防いだり表示輝度を同等にしたりが可能となるので、実践上大変有利である。

本発明は、特に液晶素子に適用することが望ましいが、それ以外の偏光性を用いた表示装置に適用することも可能である。

更に、本発明に係る液晶装置及び電子機器は、第 8の実施例で説明したものに限らず、少なくとも本発明に係る液晶装置を含む種々の電子機器を含む。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、反射型表示時と透過型表示時とでポジネガ反転せず、各中間調についも光強度が同程度とされており、特に反射型表示時にも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、ポジネガ反転せずに光強度が均等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

請求の範囲

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ており該第 2の偏光分離手段を介して前記透過偏光軸可変手段に光を入射する光源と、

前記光源の点灯及び非点灯を制御する点灯制御手段と、

画像データに基づいて前記透過偏光軸可変手段を駆動して前記透過偏光軸を変化させる駆動手段と、

該駆動手段における前記画像データに対する前記透過偏光軸の変化特性を前記光源の点灯及び非点灯に応じて切り換える駆動特性切換手段と

を備えたことを特徴とする表示装置。

2 . 前記透過偏光軸可変手段は、一対の基板間に液晶を有する液晶パネルからなり、

前記駆動手段は、前記画像データに応じた駆動電圧を前記液晶に印加することを特徴とする請求項 1に記載の表示装置。

3 . 前記液晶は、 T N (Twisted Nematic) 液晶、 S T N (Super-Twisted N ematic) 液晶、 F— ύ 1 (Film compensated Super-Twisted Nematic) 液晶及び E C B (Electrical ly Controlled B irefringence) 液晶のうちいずれか一つからなることを特徴とする請求項 2に記載の表示装置。

4 . 前記駆動特性切換手段は、前記点灯制御手段に対して前記光源の点灯及び非点灯を指示する点灯制御信号に同期して、前記駆動電圧を切り換えることを特徴とする請求項 2に記載の表示装置。

5 . 前記液晶パネルは、複数のデ一夕信号線及び複数の走査信号線を備え、該複数のデ一夕信号線及び該複数の走査信号線の交差部毎に形成された各駆動領域における前記液晶を駆動することによって前記透過偏光軸を変えることが可能なドッ卜マトリクス液晶パネルからなり、

前記駆動特性切換手段は、前記画像データに対応して前記デ一夕信号線に供給されるデータ信号の電位を、前記点灯制御信号に同期して切り換えることを特徴とする請求項 4に記載の表示装置。

6 . 前記駆動手段は、前記データ信号の電位を液晶パネルに供給するデータ信号電位供給手段を含み、

前記駆動特性切換手段は、前記データ信号電位供給手段の前段において前記画像データに対応して前記デー夕信号電位供給手段に供給される前記データ信号を、前記点灯制御信号に同期して、ポジ表示に対応するデータ信号とネガ表示に対応するデ一夕信号とに切り換えるデータ信号変換手段を含むことを特徴とする請求項 5に記載の表示装置。

7 . 前記データ信号変換手段は、前記データ信号を、前記点灯制御信号に同期して反転させる反転手段を含むことを特徴とする請求項 6に記載の表示装置。

8 . 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とを特徴とする請求項 1に記載の表示装置。

9 . 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ことを特徴とする請求項 8に記載の表示装置。

1 0 . 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とを特徴とする請求項 1記載の表示装置

1 1 . 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請求項 1に記載の表示装置。

1 2 . 前記第 2の偏光分離手段と前記光源との間に半透過光吸収層を更に備えたことを特徴とする請求項 1に記載の表示装置。

1 3 . 前記半透過光吸収層の透過率が 5 %以上 8 0 %以下であることを特徴とする請求項 1 2に記載の表示装置。

1 4 . 前記第 2の偏光分離手段と前記光源との間に前記第 2の方向と概ね透過軸を一致させた偏光手段を更に備えたことを特徴とする請求項 1に記載の表示装置。

1 5 . 前記交差部毎に非線形素子を更に備えたことを特徴とする請求項 5に記載の表示装置。

1 6 . 前記光源と前記第 2の偏光分離手段との間に、透光性の光拡散層を更に備えたことを特徴とする請求項 1に記載の表示装置。

1 7 . 前記一対の基板の一方にカラ一フィル夕を更に備えたことを特徴とする請求項 2に記載の表示装置。

1 8 . 前記液晶パネルは、複数のデータ信号線及び複数の走査信号線を備え、該複数のデータ信号線及び該複数の走査信号線の交差部毎に形成された各駆動領域における前記液晶を駆動することによって前記透過偏光軸を変えることが可能なドットマトリクス液晶パネルからなり、

前記駆動手段は、前記走査信号を供給する走査信号供給手段及び前記データ信号を供給するデータ信号供給手段を含み、

前記駆動電圧切換手段は、前記走査信号供給手段及びデータ信号供給手段により夫々供給される前記走査信号及び前記デ一夕信号のうち少なくとも一方の電圧を制御することにより、前記光源の非点灯時と前記光源の点灯時とで前記各駆動領域に対応する前記液晶に印加する前記駆動電圧を相異ならせることを特徴とする請求項 2に記載の表示装置。

1 9 . 前記駆動電圧切換手段は、前記走査信号供給手段により前記光源の非点灯時に供給される前記走査信号の電位と前記光源の点灯時に供給される前記走査信号の電位とを相異ならせる走査信号電位制御手段を含むことを特徴とする請求項 1 8に記載の表示装置。

2 0 . 前記走査信号電位制御手段は、所定の電位を出力する第 1の共通電位出力部と、前記点灯制御手段に対し前記光源の点灯及び非点灯を指示する点灯制御信号に応じた電位を出力する第 1の変換電位出力部とを含み、

前記走査信号電位制御手段は、前記第 1の共通電位出力部及び前記第 1の変換電位出力部とから出力される電位の和を前記走査信号供給手段に出力することを特徴とする請求項 1 9に記載の表示装置。

2 1 . 前記駆動電圧切換手段は、前記データ信号供給手段により前記光源の非点灯時に供給される前記データ信号の電位と前記光源の点灯時に供給される前記データ信号の電位とを相異ならせるデータ信号電位制御手段を含むことを特徴とする請求項 1 8に記載の表示装置。

2 2 . 前記データ信号電位制御手段は、前記画像デ一夕に対応する電位を出力する画像信号中継部と、所定の電位を出力する第 2の共通電位出力部と、前記点灯制御手段に対し前記光源の点灯及び非点灯を指示する点灯制御信号に応じた電位を出力する第 2の変換電位出力部とを含み、

前記データ信号電位制御手段は、前記画像信号中継部、前記第 2の共通電位出力部及び前記第 2の変換電位出力部とから出力される電位の和を前記データ信号供給手段に出力することを特徴とする請求項 2 1に記載の表示装置。

2 3 . 前記デ一夕信号電位制御手段は、前記画像データに対応する画像信号を変換して変換後の画像信号の電位を出力する画像信号変換部と、所定の電位を出力する第 3の共通電位出力部と、前記点灯制御手段に対し前記光源の点灯及び非点灯を指示する点灯制御信号及び前記画像データの階調情報に応じた電位を出力する階調制御部とを含み、

前記データ信号電位制御手段は、前記画像信号変換部、前記第 3の共通電位出力部及び前記階調制御部から出力される電位の和を前記データ信号供給手段に出力することを特徴とする請求項 2 1に記載の表示装置。

2 4 . 請求項 1に記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。

2 5 . 透過偏光軸を可変な透過偏光軸可変手段と、

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ており該第 2の偏光分離手段を介して前記透過偏光軸可変手段に光を入射する光源とを備えた表示装置の駆動方法であって、

前記光源の点灯及び非点灯を制御する点灯制御工程と、

画像データに基づいて前記透過偏光軸可変手段を駆動して前記透過偏光軸を変化させる駆動工程と、

該駆動工程における前記画像データに対する前記透過偏光軸の変化特性を前記光源の点灯及び非点灯に応じて切り換える駆動特性切換工程と

を備えたことを特徴とする表示装置の駆動方法。

2 6 . 前記透過偏光軸可変手段は、一対の基板間に液晶を有する液晶パネルからなり、

前記駆動工程は、前記画像デ一夕に応じた駆動電圧を前記液晶に印加することを特徴とする請求項 2 5に記載の表示装置の駆動方法。

2 7 . 前記駆動特性切換工程は、前記点灯制御工程において前記光源の点灯及び非点灯を指示する点灯制御信号に同期して、前記駆動電圧を切り換えることを特徴とする請求項 2 6に記載の表示装置の駆動方法。

2 8 . 前記液晶パネルは、複数のデータ信号線及び複数の走査信号線を備え、該複数のデータ信号線及び該複数の走査信号線の交差部毎に形成された各駆動領域における前記液晶を駆動することによつて前記透過偏光軸を変えることが可能なドットマトリクス液晶パネルからなり、

前記駆動特性切換工程は、前記画像データに対応して前記データ信号線に供給されるデ一夕信号の電位を、前記点灯制御信号に同期して切り換えることを特徴とする請求項 2 7に記載の表示装置。

2 9 . 前記駆動工程は、前記データ信号の電位を液晶パネルに供給するデ一夕信号電位供給工程を含み、前記駆動特性切換工程は、前記データ信号電位供給工程の前において前記デー夕信号電位供給工程で前記画像データに対応して供給される前記デ一夕信号を、前記点灯制御信号に同期して、ポジ表示に対応するデータ信号とネガ表示に対応するデータ信号とに切り換えるデータ信号変換工程を含むことを特徴とする請求項 2 8に記載の表示装置の駆動方法。

3 0 . 前記データ信号変換工程は、前記データ信号を、前記点灯制御信号に同期して、反転させる反転工程を含むことを特徴とする請求項 2 9に記載の表示装置の駆動方法。

3 1 . 前記液晶パネルは、複数のデータ信号線及び複数の走査信号線を備え、該複数のデータ信号線及び該複数の走査信号線の交差部毎に形成された各駆動領域における前記液晶を駆動することによって前記透過偏光軸を変えることが可能なドットマトリクス液晶パネルからなり、

前記駆動工程は、前記走査信号を供給する走査信号供給工程及び前記データ信号を供給するデータ信号供給工程を含み、

前記駆動電圧切換工程は、前記走査信号供給工程及びデータ信号供給工程により夫々供給される前記走査信号及び前記データ信号のうち少なくとも一方の電圧を制御することにより、前記光源の非点灯時と前記光源の点灯時とで前記各駆動領域に対応する前記液晶に印加する前記駆動電圧を相異ならせることを特徴とする請求項 2 6に記載の表示装置の駆動方法。

3 2 . 前記駆動電圧切換工程は、前記走査信号供給工程により前記光源の非点灯時に供給される前記走査信号の電位と前記光源の点灯時に供給される前記走査信号の電位とを相異ならせる走査信号電位制御工程を含むことを特徴とする請求項 3 1に記載の表示装置の駆動方法。

3 3 . 前記駆動電圧切換工程は、前記データ信号供給工程により前記光源の非点灯時に供給される前記データ信号の電位と前記光源の点灯時に供給される前記デ一夕信号の電位とを相異ならせるデータ信号電位制御工程を含むことを特徴とする請求項 3 1に記載の表示装置の駆動方法。