(57)【要約】【課題】明所および暗所の両方において黒表示を良好に行うことができる両面表示型の液晶表示装置を提供することにある。【解決手段】第１基板と、スイッチング素子（２０）と金属配線と透明画素電極（１９）とを有する第２基板と、第１基板と第２基板との間に配置された液晶層（１３）と、第１基板の液晶層（１３）側と反対側に配置された第１偏光板（１４）と、第２基板の液晶層（１３）側と反対側に、第２基板に近い側から順に配置された偏光選択反射板（１６）と第２偏光板（１５）と、備え、第２基板には、絶縁層（１６２）と、スイッチング素子（２０）と金属配線との少なくとも一部と絶縁層（１６２）を介して対向する反射板（１６１）とが形成されており、液晶層（１３）から第１基板側へ向かう方向と、液晶層（１３）から第２基板側へ向う方向との両方に画像表示する。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブマトリクス型の表示を行うための基板対の一方の基板をなす第１基板と、
前記基板対の他方の基板として前記第１基板に対向して配置され、マトリクスを形成するスイッチング素子と金属配線と透明画素電極とを有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置された液晶層と、
前記第１基板の前記液晶層側と反対側に配置された第１偏光板と、
前記第２基板の前記液晶層側と反対側に、前記第２基板に近い側から順に配置された偏光選択反射板と第２偏光板と、
を備え、
前記第２基板には、前記スイッチング素子および前記金属配線を前記液晶層側から覆うとともに前記透明画素電極が前記液晶層側に積層される絶縁層と、前記スイッチング素子と前記金属配線との少なくとも一部と前記絶縁層を介して対向する反射板とが形成されており、
前記液晶層から前記第１基板側へ向かう方向と、前記液晶層から前記第２基板側へ向う方向との両方に画像表示することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記偏光選択反射板は、互いに直交する反射軸と透過軸とを有し、
前記偏光選択反射板の透過軸と前記第２偏光板の透過軸とが互いに平行であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１偏光板の透過軸と前記第２偏光板の透過軸とが直交していることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射板と対向する領域の前記液晶層の厚みは、前記反射板と対向しない領域の前記液晶層の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１基板には、カラーフィルタが配置されており、
前記反射板と対向する領域の前記カラーフィルタの膜厚は、前記反射板と対向しない領域の前記カラーフィルタの膜厚よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記反射板が存在する領域の前記絶縁層の膜厚は、前記透明画素電極が存在する領域の前記絶縁層の膜厚よりも大きいことを特徴とする請求項４または５に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの表示画面を有する両面ディスプレイに好適な表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、数ある表示媒体の中でも、液晶を用いた液晶表示装置(Liquid Crystal Display：LCD)が、低消費電力で表示が可能であるために最も実用化が進んでいる。この液晶表示装置の表示モードおよび駆動方法について考えると、単純マトリクス方式と、アクティブマトリクス方式の２方式が提案されている。情報のマルチメディア化が進むにつれ、ディスプレイの高解像度化、高コントラスト化、多階調(マルチカラー、フルカラー)化および広視野角化が要求されるようになり、単純マトリクス方式では対応が困難であると考えられる。そこで、個々の画素にスイッチング素子(アクティブ素子)を設けて、駆動可能な走査電極の本数を増加させるアクティブマトリクス方式が提案されている。この技術により、ディスプレイの高解像度化、高コントラスト化、多階調化および広視野角化が達成されつつある。アクティブマトリクス方式の液晶表示装置においては、マトリクス状に設けられた画素電極と、該画素電極の近傍を通る走査線とが、アクティブ素子を介して電気的に接続された構成となっている。このアクティブ素子としては、２端子の非線形素子、あるいは３端子の非線形素子があり、現在採用されているアクティブ素子の代表格は、３端子素子の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下ＴＦＴ)である。
【０００３】
近年、アクティブ素子方式を用いた液晶表示装置は、携帯電話等に代表されるモバイル機器に急速に普及している。モバイル機器は屋外／屋内の両環境下において高い視認性が求められており、従来の透過型液晶表示装置は屋内で使用する際は良好な表示品位を得る事ができるが、外光が強い屋外では極端に表示品位を低下させ問題となる。屋外／屋内のあらゆる環境下で表示認識が可能となるように、反射型液晶表示装置に補助光源（フロントライト方式）が用いられた方式や、各画素に反射部と透過部の両方の表示領域を設けた半透過型液晶表示装置の開発が盛んに行われている。
【０００４】
また、携帯電話等のモバイル機器には、主情報を表示する画面と、簡易情報を表示する画面との２つの表示画面を持つものが主流と成りつつある。主情報を表示する画面は、画像等の大容量データを表示する為に、アクティブマトリクス方式を用いたパネルを採用し表示を行っている。簡易情報を表示する画面は、主情報を表示する画面に比べて表示領域が小さく、時刻等の小容量のデータを表示する為に、単純マトリクス方式を用いたパネルを採用し表示を行っている。上記２つの液晶表示装置を背中合わせに配置し、両面表示を実現しているが、２つの液晶表示装置を用いる為、薄型化ができない、軽量化ができない、低コスト化できない等の色々な問題があった。
【０００５】
この点を解決する為に、特開２０００−１９３９５６号公報（公開日  平成１２年７月１４日）には、１つの液晶表示装置と、２枚の反射偏光子を組み合わせる事で、両面表示が可能な液晶表示装置が開示されている。
【０００６】
図１５にこの液晶表示装置１１０の構成を示す。液晶表示装置１１０は、液晶セル１２２の一方の側に第１反射偏光子１１８を配置し、液晶セル１２２の他方の側に第２反射偏光子１４２を配置して形成されている。また、第１反射偏光子１１８の外面側すなわち液晶セル１２２から遠い側には第１吸収型偏光子１１４が配置されている。また、液晶セル１２２と第２反射偏光子１４２との間には、散乱層１３８が配置されている。そして、第２反射偏光子１４２の外面側には第２吸収型偏光子１４６が配置され、第２吸収型偏光子１４６の外面側には着脱自在に光吸収層１５０が配置されている。さらに、第１吸収型偏光子１１４の外面側には、液晶セル１２２に向けて光を出射する、ほぼ透明な導光板１５２が配置されている。そして、導光板１５２に光を出射する光源１６６が備えられている。
【０００７】
第１吸収型偏光子１１４の透過軸１１４Ｔおよび吸収軸１１４Ａ、第１反射偏光子１１８の透過軸１１８Ｔおよび反射軸１１８Ｒ、第２反射偏光子１４２の透過軸１４２Ｔおよび反射軸１４２Ｒ、第２吸収型偏光子１４６の透過軸１４６Ｔおよび吸収軸１４６Ａのそれぞれの方向は、図１５に示した通りである。
【０００８】
これにより、暗所では光源１６６からの光を第２反射偏光子１４２で反射するようにして、液晶表示装置１１０を反射型として導光板１５２の外面側から見ることができる。また、暗所では、光吸収層１５０を取り除いた状態で光源１６６からの光を第２反射偏光子１４２および第２吸収型偏光子１４６を透過させるようにして、液晶表示装置１１０を透過型として第２反射偏光子１４２の外面側から見ることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特開２０００−１９３９５６号公報に開示している液晶表示装置１１０では、前面および背面の表示とも反射偏光子を用いて反射型表示を行うため、以下のような問題が生じる。明所において、液晶表示装置１１０を透過型として第２反射偏光子１４２の外面側から見ようとすると、黒表示時には図１５の状態では導光板１５２側から液晶セル１２２に入射した直線偏光の光の偏光方向を９０度回転させることになるが、このとき第２反射偏光子１４２の外面側から外光が入射すると、液晶セル１２２に入射した光は第１反射偏光子１１８で反射して第２反射偏光子１４２の外面側に戻ってしまう。従って、黒表示が浮いた状態となって表示品位が低下する。
【００１０】
このように、従来の両面表示型の液晶表示装置１１０には、明所および暗所の両方において黒表示を良好に行うようにすることができないという問題があった。
【００１１】
本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、明所および暗所の両方において黒表示を良好に行うことができる両面表示型の液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、アクティブマトリクス型の表示を行うための基板対の一方の基板をなす第１基板と、前記基板対の他方の基板として前記第１基板に対向して配置され、マトリクスを形成するスイッチング素子と金属配線と透明画素電極とを有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側と反対側に配置された第１偏光板と、前記第２基板の前記液晶層側と反対側に、前記第２基板に近い側から順に配置された偏光選択反射板と第２偏光板と、を備え、前記第２基板には、前記スイッチング素子および前記金属配線を前記液晶層側から覆うとともに前記透明画素電極が前記液晶層側に積層される絶縁層と、前記スイッチング素子と前記金属配線との少なくとも一部と前記絶縁層を介して対向する反射板とが形成されており、前記液晶層から前記第１基板側へ向かう方向と、前記液晶層から前記第２基板側へ向う方向との両方に画像表示することを特徴としている。
【００１３】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、前記偏光選択反射板は、互いに直交する反射軸と透過軸とを有し、前記偏光選択反射板の透過軸と前記第２偏光板の透過軸とが互いに平行であることを特徴としている。
【００１４】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、前記第１偏光板の透過軸と前記第２偏光板の透過軸とが直交していることを特徴としている。
【００１５】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、前記反射板と対向する領域の前記液晶層の厚みは、前記反射板と対向しない領域の前記液晶層の厚みよりも小さいことを特徴としている。
【００１６】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、前記第１基板には、カラーフィルタが配置されており、前記反射板と対向する領域の前記カラーフィルタの膜厚は、前記反射板と対向しない領域の前記カラーフィルタの膜厚よりも大きいことを特徴としている。
【００１７】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、前記反射板が存在する領域の前記絶縁層の膜厚は、前記透明画素電極が存在する領域の前記絶縁層の膜厚よりも大きいことを特徴としている。
【００１８】
本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、通過する光の状態を制御する表示媒体を備え、上記表示媒体から、上記表示媒体を挟む両側のいずれか一方を向く側を第１の側、他方を向く側を第２の側とし、上記第１の側から上記第２の側に向かって順に、上記表示媒体と、第１の状態の光を反射し、第２の状態の光を透過させる選択反射手段とが配置されており、上記選択反射手段は上記表示媒体に対して上記第２の側にのみ配置されていることを特徴としている。
【００１９】
上記の発明によれば、第１の側から入射した光が表示媒体を通過するときに、表示媒体はこの光の状態を制御するが、第１の状態となるように制御すれば、選択反射手段は第１の状態になった光を反射し、表示装置の第１の側に光を戻すことができる。従って、第１の側から表示内容の視認を行うときの明表示状態を実現することができる。また、表示媒体が光の状態を第２の状態となるように制御すれば、選択反射手段は第２の状態になった光を透過させ、この光を表示装置の第２の側に抜けるようにすることができる。従って、第１の側から表示内容の視認を行うときの暗表示状態を実現することができる。
【００２０】
また、第１の側から入射する光を表示に用いて第１の側から視認するときの明表示状態は、同じ光を表示に用いて第２の側から視認するときの暗表示状態となる。第１の側から入射する光を表示に用いて第１の側から視認するときの暗表示状態は、同じ光を表示に用いて第２の側から視認するときの明表示状態となる。すなわち、本発明の表示装置では、第１の側から入射する光を表示に用いて第１の側から視認するときに反射型の表示を行い、第１の側から入射する光を表示に用いて第２の側から視認するときに透過型の表示を行うことができる。第１の側から入射する光には、表示装置に設けたフロントライトやその他太陽光など任意の光源からの光を使用することができる。
【００２１】
一方、第２の側から入射した光を第２の状態にすれば選択反射手段を透過するので、この光を表示媒体の制御によって、第１の側に抜けるようにしたり、第１の側に抜ける前に吸収されるようにしたりすることができる。従来とは異なって選択反射手段は表示媒体に対して第２の側にのみ配置されているので、表示媒体に対して第１の側からの反射光がない。またこのとき、第２の側から入射して第２の状態となっている光には、第１の状態の光が含まれていないので、選択反射手段によって反射されて第２の側に戻る光はない。
【００２２】
従って、第１の側から入射する光を表示に用いて第２の側から視認を行うときの暗表示状態で、第２の側から入射した光が反射して戻ってこないようにすることができるので、暗所のみならず明所でも黒表示が良好になる。
【００２３】
この結果、明所および暗所の両方において黒表示を良好に行うことができる両面表示型の表示装置を提供することができる。
【００２４】
本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記状態は偏光状態であり、上記選択反射手段は、第１の偏光状態の光を反射し、第２の偏光状態の光を透過させる偏光選択反射手段であり、上記第１の側から上記第２の側に向かって順に、所定の偏光状態の成分となる光のみを透過させる第１の偏光手段と、上記表示媒体と、上記偏光選択反射手段と、上記第１の偏光状態の成分となる光を吸収し、上記第２の偏光状態の成分となる光を透過させる第２の偏光手段とが配置されていることを特徴としている。
【００２５】
上記の発明によれば、第１の側から入射した光は第１の偏光手段によって所定の偏光状態、例えば第２の偏光状態となる。表示媒体は通過するこの光の偏光状態を制御するが、第１の偏光状態となるように制御すれば、偏光選択反射手段は第１の偏光状態になった光を反射し、これが表示媒体で再び上記所定の偏光状態となって第１の偏光手段を透過し、表示装置の第１の側に光が戻る。従って、第１の側から表示内容の視認を行うときの明表示状態を実現することができる。また、表示媒体が光の偏光状態を第２の偏光状態となるように制御すれば、偏光選択反射手段は第２の偏光状態になった光を透過させ、この光は第２の偏光手段を透過して表示装置の第２の側に抜ける。従って、第１の側から表示内容の視認を行うときの暗表示状態を実現することができる。
【００２６】
また、第１の側から入射する光を表示に用いて第１の側から視認するときの明表示状態は、同じ光を表示に用いて第２の側から視認するときの暗表示状態となる。第１の側から入射する光を表示に用いて第１の側から視認するときの暗表示状態は、同じ光を表示に用いて第２の側から視認するときの明表示状態となる。すなわち、本発明の表示装置では、第１の側から入射する光を表示に用いて第１の側から視認するときに反射型表示を行い、第１の側から入射する光を表示に用いて第２の側から視認するときに透過型表示を行うことができる。第１の側から入射する光には、表示装置に設けたフロントライトやその他太陽光など任意の光源からの光を使用することができる。
【００２７】
一方、第２の側から入射した光は第２の偏光手段によって第２の偏光状態となって偏光選択反射手段を透過するので、この光を表示媒体の制御によって、第１の偏光手段を透過して第１の側に抜けるようにしたり、第１の偏光手段に吸収させたりすることができる。従来とは異なって偏光選択反射手段は表示媒体に対して第２の側にのみ配置されているので、表示媒体に対して第１の側からの反射光がない。またこのとき、第２の側から入射して第２の偏光手段を透過した光には、第２の偏光手段による吸収のために第１の偏光状態の光が含まれていないので、偏光選択反射手段によって反射されて第２の側に戻る光はない。
【００２８】
従って、第１の側から入射する光を表示に用いて第２の側から視認を行うときの暗表示状態で、第２の側から入射した光が反射して戻ってこないようにすることができるので、暗所のみならず明所でも黒表示が良好になる。
【００２９】
この結果、明所および暗所の両方において黒表示を良好に行うことができる両面表示型の表示装置を提供することができる。
【００３０】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記所定の偏光状態は直線偏光の状態であり、上記第１の偏光状態は第１の方向の直線偏光の状態であり、上記第２の偏光状態は上記第１の方向と直交する第２の方向の直線偏光の状態であり、上記表示媒体は９０°ツイスト液晶層であることを特徴としている。
【００３１】
上記の発明によれば、９０°ツイスト液晶層である表示媒体が、第１の偏光手段を透過した直線偏光の光を第１の方向の直線偏光となるように制御すれば、偏光選択反射手段は反射を行うことができ、第１の偏光手段を透過した直線偏光の光を第２の方向の直線偏光となるように制御すれば、偏光選択反射手段は透過を行うことができる。
【００３２】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第２の偏光状態は直線偏光の状態であり、上記第２の偏光手段の上記第２の側にλ／４板が配置されていることを特徴としている。
【００３３】
上記の発明によれば、第１の側から第２の側へ透過した直線偏光の光はλ／４板によって円偏光となる。従って、この光が何らかの反射物によって第１の側へ向かって反射されたとしても、再びλ／４板に入射することによって上記直線偏光とは直交する方向の直線偏光となるので、第２の偏光手段に吸収される。
【００３４】
この結果、反射型として第１の側から表示の視認を行うときに、暗表示状態で反射物によって第１の側へ光が戻るのを防止することができる。
【００３５】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記状態は円偏光状態であり、上記選択反射手段は、第１の円偏光状態の光を反射し、上記第１の円偏光状態とは回転方向が逆の第２の円偏光状態の光を透過させる偏光選択反射手段であり、上記第１の側から上記第２の側に向かって順に、所定方向の直線偏光の成分となる光のみを透過させる第１の透過軸の偏光手段と、第１のλ／４板と、上記表示媒体と、上記偏光選択反射手段と、第２のλ／４板と、上記第１の透過軸の偏光手段の透過軸と直交する方向の透過軸を有する第２の透過軸の偏光手段とが配置されていることを特徴としている。
【００３６】
上記の発明によれば、第１の側から入射した光は第１の透過軸の偏光手段によって所定方向の直線偏光となり、さらに第１のλ／４板を透過して円偏光となる。表示媒体は通過するこの光の円偏光状態を制御するが、第１の円偏光状態となるように制御すれば、偏光選択反射手段は第１の円偏光状態になった光を反射する。この円偏光状態が表示媒体で再び制御され、第１のλ／４板によって上記所定方向の直線偏光になり第１の透過軸の偏光手段を透過し、表示装置の第１の側に光が戻る。従って、第１の側から表示内容の視認を行うときの明表示状態を実現することができる。また、表示媒体が光の円偏光状態を第２の円偏光状態となるように制御すれば、偏光選択反射手段は第２の円偏光状態になった光を透過させる。この光は第２のλ／４板によって上記所定方向とは直交する方向の直線偏光になり、第１の透過軸の偏光手段とは透過軸が直交する第２の透過軸の偏光手段を透過して表示装置の第２の側に抜ける。従って、第１の側から表示内容の視認を行うときの暗表示状態を実現することができる。
【００３７】
また、第１の側から入射する光を表示に用いて第１の側から視認するときの明表示状態は、同じ光を表示に用いて第２の側から視認するときの暗表示状態となる。第１の側から入射する光を表示に用いて第１の側から視認するときの暗表示状態は、同じ光を表示に用いて第２の側から視認するときの明表示状態となる。すなわち、本発明の表示装置では、第１の側から入射する光を表示に用いて第１の側から視認するときに反射型表示を行い、第１の側から入射する光を表示に用いて第２の側から視認するときに透過型表示を行うことができる。第１の側から入射する光には、表示装置に設けたフロントライトやその他太陽光など任意の光源からの光を使用することができる。
【００３８】
一方、第２の側から入射した光は透過軸が第１の透過軸の偏光手段とは直交する第２の透過軸の偏光手段によって直線偏光となり、これが第２のλ／４板によって第２の円偏光状態となる。従って、この光は偏光選択反射手段を透過するので、表示媒体の制御によって、第１の側から入射したときの第１のλ／４板により生成した円偏光状態と回転方向が逆の円偏光状態とされるときは、第１のλ／４板によって上記所定方向の直線偏光になるので、第１の偏光手段を透過して第１の側に抜ける。また、表示媒体の制御によって、第１のλ／４板によって第１の透過軸の偏光手段に吸収される直線偏光が得られるような円偏光状態とされるようにしてもよい。従来とは異なって偏光選択反射手段は表示媒体に対して第２の側にのみ配置されているので、表示媒体に対して第１の側からの反射光がない。またこのとき、第２の側から入射して表示媒体の金属配線などで反射された光は、再び第２のλ／４板に入射して第２の透過軸の偏光手段の透過軸と直交する方向の直線偏光となるので、第２の透過軸の偏光手段に吸収される。ここで円偏光とは、完全な円偏光だけでなく楕円率が０．７以上の楕円偏光も含む。また直線偏光とは、完全な直線偏光だけでなく０．３以下の楕円偏光も含む。
【００３９】
従って、第１の側から入射する光を表示に用いて第２の側から視認を行うときの暗表示状態で、第２の側から入射した光が反射して戻ってこないようにすることができるので、暗所のみならず明所でも黒表示が良好になる。
【００４０】
この結果、明所および暗所の両方において黒表示を良好に行うことができる両面表示型の表示装置を提供することができる。
【００４１】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第２の側へ透過し終えた光を吸収する光吸収体を、光路に挿入および退避が可能なように備えていることを特徴としている。
【００４２】
上記の発明によれば、反射型として第１の側から視認を行うときに光吸収体を挿入することにより、第１の側から第２の側へ透過し終えた光の反射をなくすことができるので、良好な黒表示を行うことができる。
【００４３】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示媒体の上記第１の側に設けられた第１のカラーフィルタと、上記選択反射手段の上記第２の側に設けられた第２のカラーフィルタとを備えていることを特徴としている。
【００４４】
上記の発明によれば、反射型として第１の側から視認するときは第１のカラーフィルタのみを光が２回通過し、透過型として第２の側から視認するときには第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタとを光が１回ずつ通過するので、各カラーフィルタの濃度を個別に設定することにより、第１の側での反射型表示および第２の側での透過型表示のそれぞれで、明度や色再現性を適切に設定することができる。
【００４５】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示媒体の上記第１の側にカラーフィルタを備え、上記カラーフィルタは上記表示媒体の各画素内に複数種類の透過率領域を有していることを特徴としている。
【００４６】
カラーフィルタを第１の側に１つだけ備える場合、反射型として第１の側から視認するときには明表示状態において光がカラーフィルタを２回通過するが、透過型として第２の側から視認するときには明表示状態において光がカラーフィルタを１回だけ通過するので、第１の側からの視認時には第２の側からの視認時よりも光量が少なくなる。
【００４７】
上記の発明によれば、複数種類の透過率領域を有するカラーフィルタを第１の側に１つ設けることによって、上記のような光量の違いが生じる場合に対応させて異なる透過率領域を適宜組み合わせて通過させ、第１の側での反射型表示および第２の側での透過型表示のそれぞれで、明度や色再現性を適切に設定することができる。
【００４８】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記透過率領域として、上記第２の側に透過型表示を行うときの上記第１の側から上記第２の側への透過光に対する非透過領域に第１の側で対向するように設けられる透過率の高い高透過率領域と、上記透過光に対する透過領域に設けられる、上記高透過率領域よりも透過率の低い低透過率領域とを備えていることを特徴としている。
【００４９】
上記の発明によれば、反射型として第１の側から視認するときには明表示状態において光が低透過率領域を２回通過するので、明表示状態において低透過率領域を１回だけ通過する光を第２の側から視認する透過型のときよりも、低透過率領域を通過する光量が少なくなるが、透過型のときに視認に寄与しない領域である、非透過領域に第１の側で対向する高透過率領域を通過する光を、反射型のときに使用することができるので、第１の側での反射型表示および第２の側での透過型表示のそれぞれで、明度や色再現性を適切に設定することができる。
【００５０】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示媒体を駆動するための駆動配線の上記第２の側に光吸収層を備えていることを特徴としている。
【００５１】
上記の発明によれば、第２の側から入射して駆動配線に向かって進む光は光吸収層に吸収されるので、駆動配線からの反射をなくすことができる。
【００５２】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示媒体を駆動するための駆動配線が光の反射を所定量以下に抑制する低反射材料で形成されていることを特徴としている。
【００５３】
上記の発明によれば、第２の側から入射して駆動配線に向かって進む光は駆動配線によって反射が所定量以下に抑制されるので、駆動配線からの反射の影響をなくすことができる。
【００５４】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の側に反射型表示を行うときと、上記第２の側に透過型表示を行うときとで、表示データの明暗を反転させることを特徴としている。
【００５５】
上記の発明によれば、第１の側に反射型表示を行うときと、第２の側に透過型表示を行うときとで、互いの表示の明暗の関係を揃えることができる。
【００５６】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の側に反射型表示を行うときと、上記第２の側に透過型表示を行うときとで、表示データの左右を反転させることを特徴としている。
【００５７】
上記の発明によれば、第１の側の表示面と第２の側の表示面との一方を左右に裏返して他方を視認する場合に、互いの表示の向きを揃えることができる。
【００５８】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の側に反射型表示を行うときと、上記第２の側に透過型表示を行うときとで、表示データの上下を反転させることを特徴としている。
【００５９】
上記の発明によれば、第１の側の表示面と第２の側の表示面との一方を上下に裏返して他方を視認する場合に、互いの表示の向きを揃えることができる。
【００６０】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示媒体に対して上記第２の側に光の非透過領域が設けられ、上記選択反射手段は、上記非透過領域に対して上記第２の側に配置されており、上記非透過領域の少なくとも一部と、上記表示媒体との間に、上記表示媒体を上記第１の側から上記第２の側へ向かって通過する光の反射手段が設けられていることを特徴としている。
【００６１】
上記の発明によれば、表示媒体に対して第２の側に光の非透過領域が設けられているが、選択反射手段を非透過領域に対して第２の側に配置しながらも、非透過領域の少なくとも一部と表示媒体との間に光の反射手段を備えていて、表示媒体を第１の側から第２の側へ向かって通過する光を反射させるようにする。従って、第１の側から反射型表示を視認するときに、非透過領域により遮られて選択反射手段に到達しない光を反射手段で反射することができ、明るい表示を確保することができる。
【００６２】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記状態は偏光状態であり、上記選択反射手段は、第１の偏光状態の光を反射し、第２の偏光状態の光を透過させる偏光選択反射手段であり、上記第１の側から上記第２の側に向かって順に、所定の偏光状態の成分となる光のみを透過させる第１の偏光手段と、上記表示媒体と、上記偏光選択反射手段と、上記第１の偏光状態の成分となる光を吸収し、上記第２の偏光状態の成分となる光を透過させる第２の偏光手段とが配置されており、上記表示媒体を挟む一対の透明基板を備えており、上記偏光選択反射手段は、上記一対の透明基板のうち上記第２の側にある透明基板に対して上記第２の側に配置されており、上記表示媒体と、上記第２の側にある上記透明基板との間に上記非透過領域が設けられていることを特徴としている。
【００６３】
上記の発明によれば、偏光選択反射手段を、一対の透明基板のうち第２の側にある透明基板に対して第２の側に配置することにより、偏光選択反射手段を一対の透明基板の内側に配置するよりも、製品の信頼性が向上するとともに、有利な製造プロセスを行うことができる。そして、表示媒体と第２の側にある透明基板との間に光の非透過領域が設けられているが、上述のような偏光選択反射手段の配置としながらも、反射手段によって、表示媒体を第１の側から第２の側へ向かって通過する光を反射させるようにする。従って、第１の側から反射型表示を視認するときに、非透過領域により遮られて偏光選択反射手段に到達しない光を反射手段で反射することができ、明るい表示を確保することができる。
【００６４】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示媒体は、上記第１の側から視認するときの明表示状態において、上記第１の偏光手段の上記第１の側から入射して上記反射手段で反射された光と、上記第１の偏光手段の上記第１の側から入射して上記偏光選択反射手段で反射された光とが、再び上記第１の偏光手段を透過し、上記第１の側から視認するときの暗表示状態において、上記第１の偏光手段の上記第１の側から入射して上記反射手段で反射された光と、上記第１の偏光手段の上記第１の側から入射して上記偏光選択反射手段に向かった光とが、再び上記第１の偏光手段を透過しないように、通過する光の偏光状態を制御することを特徴としている。
【００６５】
上記の発明によれば、第１の側から視認するときの明表示状態においては、第１の偏光手段の第１の側から入射して反射手段で反射された光と、第１の偏光手段の第１の側から入射して偏光選択反射手段で反射された光とが、再び第１の偏光手段を透過するように、通過する光の偏光状態を表示媒体が制御するので、反射手段で反射された光と偏光選択反射手段で反射された光とが同時に明るい表示に寄与する。従って、反射型表示の明るさを確保することができる。
【００６６】
また、第１の側から視認するときの暗表示状態においては、第１の偏光手段の第１の側から入射して反射手段で反射された光と、第１の偏光手段の第１の側から入射して偏光選択反射手段に向かった光とが、再び第１の偏光手段を透過しないように、通過する光の偏光状態を表示媒体が制御するので、反射手段で反射された光も、偏光選択反射手段で反射された光も同時に黒表示に寄与する。従って、暗表示状態を問題なく実現することができる。
【００６７】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の偏光状態は第１の方向の直線偏光の状態であり、上記第２の偏光状態は上記第１の方向と直交する第２の方向の直線偏光の状態であり、上記所定の偏光状態は上記第１の偏光状態であり、上記表示媒体は、上記第１の側から上記第１の偏光手段を透過した光に対して、明表示状態では偏光状態を略変化させず、暗表示状態では、上記透明基板と平行な面内に定めた偏光の直交軸の各成分間の位相差を、上記第１の偏光状態のときをゼロとして、上記第１の偏光手段から上記反射手段に向かう光の通過完了点で略π／２とするとともに上記反射手段から上記第１の偏光手段に向かう光の通過完了点で略πとし、上記第１の偏光手段から上記偏光選択反射手段に向かう光の通過完了点で略πとするように、通過する光の偏光状態を制御することを特徴としている。
【００６８】
上記の発明によれば、第１の側から上記第１の偏光手段を透過した光は第１の方向の直線偏光となるが、明表示状態では、表示媒体はこの光の偏光状態を略変化させないので、偏光選択反射手段に到達した光は反射され、反射手段で反射された光と併せて、再び第１の偏光手段を透過する。
【００６９】
また、暗表示状態では、表示媒体は、透明基板と平行な面内に定めた偏光の直交軸の各成分間の位相差を、第１の偏光状態のときをゼロとして、第１の偏光手段から反射手段に向かう光の通過完了点で略π／２とする制御を行うので、光は円偏光となって反射手段に到達する。反射手段で反射された光は上記円偏光とは偏光の回転方向が逆の逆円偏光となるので、表示媒体が、反射手段から上記第１の偏光手段に向かう光の通過完了点で略πとする制御を行うことにより、第１の偏光手段へは、第１の方向と直交する第２の方向の直線偏光の状態である第２の偏光状態となって到達し、第１の偏光手段を透過しない。また、表示媒体は、上記位相差を、第１の偏光手段から偏光選択反射手段に向かう光の通過完了点で略πとする制御を行うので、光は偏光選択反射手段へは第２の偏光状態となって到達し、偏光選択反射手段を透過する。
【００７０】
これにより、反射型の明表示状態において表示の明るさを確保することができるとともに、暗表示状態を問題なく実現することができる。
【００７１】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の偏光手段と上記反射手段との間にある上記表示媒体と、上記第１の偏光手段と上記反射手段に対向しない上記偏光選択反射手段との間にある上記表示媒体とは、上記第１の側と上記第２の側とを結ぶ方向に見た厚みの比が略１対２であることを特徴としている。
【００７２】
上記の発明によれば、表示媒体は、第１の偏光手段と反射手段との間と、第１の偏光手段と反射手段に対向しない偏光選択反射手段との間とでは、第１の側と第２の側とを結ぶ方向に見た厚みの比が略１対２であるので、両方の領域における光の往復を考慮した偏光状態の制御を、両方の領域の表示媒体をＥＣＢ液晶のような同一種類のものとしたまま、厚みの違いだけで実現することができる。尚、上記の比は、理想的には略１対２であるけれども、３対１０以上、７対１０以下であれば、両方の領域における光の光路長の整合を図ることができ、光の利用効率も向上するので、表示品位の向上を実現することができる。
【００７３】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示媒体は、表示のノーマリー状態において、上記偏光選択反射手段は上記第１の側から到達する光のほとんどを透過させ、上記第１の偏光手段は上記反射手段から反射されて到達する光のほとんどを吸収し、上記第２の偏光手段は上記第１の側から到達する光のほとんどを透過させ、表示の最大駆動状態において、上記偏光選択反射手段は上記第１の側から到達する光のほとんどを反射し、上記第１の偏光手段は上記反射手段から反射されて到達する光のほとんどを透過させることを特徴としている。
【００７４】
上記の発明によれば、液晶に電圧を印加しないときや低い電圧を印加するときなどのように、表示のノーマリー状態において、偏光選択反射手段は第１の側から到達する光のほとんどを透過させ、第１の偏光手段は上記反射手段から反射されて到達する光のほとんどを吸収し、第２の偏光手段は第１の側から到達する光のほとんどを透過させる。また、液晶に十分に高い電圧を印加するときなどのように、表示の駆動状態において、偏光選択反射手段は上記第１の側から到達する光のほとんどを反射し、第１の偏光手段は反射手段から反射されて到達する光のほとんどを透過させる。
【００７５】
従って、第１の側から反射型表示を視認するときにはノーマリーブラック、第２の側から透過型表示を視認するときにはノーマリーホワイトとなるので、透過型での黒表示を駆動状態で行うこととなり、透過型で行う黒表示を製造プロセスに依存せずに良好なものとし、コントラストを向上させることができる。
【００７６】
また、反射型表示において、反射手段を用いる領域と偏光選択反射手段を用いる領域とで、同時にノーマリー状態で黒表示を行い、同時に駆動状態で白表示を行うこととなる。従って、１つの画素に両方の領域が含まれていても、画素における両領域で黒表示および白表示を一致させることができ、良好な表示を実現することができる。
【００７７】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示媒体による表示の領域は、少なくとも、上記第１の側から上記表示媒体に入射する光を上記表示媒体に対して上記第２の側へ透過させる透過動作と、上記第１の側から上記表示媒体に入射する光を上記表示媒体に対して上記第１の側へ反射する反射動作とを行う第１領域と、上記第１の側から上記表示媒体を通過する光を上記第１の側へ反射する反射動作を行う第２領域とに分割され、上記表示媒体に対して上記第２の側に、上記表示媒体を上記第１の側から上記第２の側へ向かって通過する光の反射手段が配置され、上記第２領域は上記反射手段によって上記第２領域の反射動作を行い、上記第１の側から上記第１領域に入射する光を、上記第２の状態に制御して上記選択反射手段を透過させることによる上記第１領域の透過動作により、上記表示媒体に対する上記第２の側での表示に用いる透過型表示と、上記第１の側から上記第１領域に入射する光を、上記第１の状態に制御して上記選択反射手段によって反射させることによる上記第１領域の反射動作により、上記表示媒体に対する上記第１の側での表示に用いる第１の反射型表示と、上記第１の側から上記第２領域に入射する光を、上記第２領域の反射動作により、上記表示媒体に対する上記第１の側での表示に用いる第２の反射型表示とが可能であることを特徴としている。
【００７８】
上記の発明によれば、表示装置を第２の側から見るときに第１の領域を用いる透過型表示を行い、表示装置を第１の側から見るときに第１の領域と第２の領域とを用いる反射型表示を行うことができる。
【００７９】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の反射型表示では、上記第１の側から上記第１領域に入射する光を上記第１の状態に制御して上記選択反射手段によって反射させて明表示状態とし、上記第１の側から上記第１領域に入射する光を上記第２の状態に制御して上記選択反射手段を透過させて暗表示状態とし、上記第２の反射型表示では、上記反射手段によって反射させた光を上記表示媒体に対する上記第１の側の視認者に到達させることにより明表示状態とし、上記反射手段によって反射させた光を上記表示媒体に対する上記第１の側の視認者に到達させないようにすることにより暗表示状態とし、上記第１の反射型表示と上記第２の反射型表示とで、明表示状態と暗表示状態とがそれぞれ一致することを特徴としている。
【００８０】
上記の発明によれば、第１の反射型表示と第２の反射型表示とで、明表示状態と暗表示状態とがそれぞれ一致するので、これらを合わせた表示は互いに打ち消し合うことなく良好なものとなる。また、表示装置に形成される光の非透過領域を第２の領域に設けることにより、第１の側から見る反射型表示を、第１の領域を用いる第１の反射型表示と第２の領域を用いる第２の反射型との両方で行う分、光の利用効率を高めることができる。
【００８１】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記透過型表示では、上記第１の側から上記第１領域に入射する光を上記第１の状態に制御して上記選択反射手段によって反射させて暗表示状態とし、上記第１の側から上記第１領域に入射する光を上記第２の状態に制御して上記選択反射手段を透過させて明表示状態とすることを特徴としている。
【００８２】
上記の発明によれば、第２の側から見る透過型表示の明表示状態を第１の側から見る反射型表示とし、第２の側から見る透過型表示の暗表示状態を第１の側から見る反射型表示の明表示状態とすることができる。
【００８３】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示媒体に対して上記第１の側に、所定の偏光状態の成分となる光のみを透過させる第１の偏光手段が配置されていることを特徴としている。
【００８４】
上記の発明によれば、高コントラスト比の表示をすることができる。
【００８５】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記所定の偏光状態は直線偏光の状態であり、上記第１の偏光状態は第１の方向の直線偏光の状態であり、上記第２の偏光状態は上記第１の方向と直交する第２の方向の直線偏光の状態であり、上記第１の偏光手段の透過軸と上記偏光選択反射手段の透過軸とは直交しており、上記表示媒体に駆動電圧のうち最も低い電圧が印加されたときに、上記第１の側から上記第１領域に入射した光は、上記偏光選択反射手段上で、上記偏光選択反射手段の透過軸と平行な長軸を有する楕円偏光か直線偏光となり、上記第１の側から上記第２領域に入射した光は、上記反射手段上で、楕円偏光か円偏光となることを特徴としている。
【００８６】
上記の発明によれば、第１領域と第２領域との両方を使用する反射型表示、すなわち第１の反射型表示と第２の反射型表示との両方を使用する反射型表示において、両者の黒表示を精度よく一致させて黒表示を良好にすることができる。
【００８７】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記所定の偏光状態は直線偏光の状態であり、上記第１の偏光状態は第１の方向の直線偏光の状態であり、上記第２の偏光状態は上記第１の方向と直交する第２の方向の直線偏光の状態であり、上記第１の偏光手段の透過軸と上記偏光選択反射手段の透過軸とは直交しており、上記表示媒体に駆動電圧のうち最も高い電圧が印加されたときに、上記第１の側から上記第１領域に入射した光は、上記偏光選択反射手段上で、上記偏光選択反射手段の透過軸と平行な長軸を有する楕円偏光か直線偏光となり、上記第１の側から上記第２領域に入射した光は、上記反射手段上で、楕円偏光か円偏光となることを特徴としている。
【００８８】
上記の発明によれば、第１領域と第２領域との両方を使用する反射型表示、すなわち第１の反射型表示と第２の反射型表示との両方を使用する反射型表示において、両者の黒表示を精度よく一致させて黒表示を良好にすることができる。
【００８９】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記偏光選択反射手段上での上記楕円偏光と上記直線偏光とは、楕円率が０．３以下の楕円偏光であり、上記反射手段上での上記楕円偏光と上記円偏光とは、楕円率が０．７以上の楕円偏光であることを特徴としている。
【００９０】
上記の発明によれば、第１の反射型表示と第２の反射型表示とのそれぞれにおいて、黒表示時に反射後の光が第１の偏光手段に対して第１の側にほとんど戻らないようにすることができる。
【００９１】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記偏光選択反射手段上での上記楕円偏光と上記直線偏光との楕円率が０．２２以下であることを特徴としている。
【００９２】
上記の発明によれば、黒表示時に反射後の光が第１の偏光手段に対して第１の側により戻らないようにすることができる。
【００９３】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記反射手段上での上記楕円偏光と上記円偏光との楕円率が０．７８以上であることを特徴としている。
【００９４】
上記の発明によれば、黒表示時に反射後の光が第１の偏光手段に対して第１の側により戻らないようにすることができる。
【００９５】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示媒体に対して少なくとも上記第１の側に光学補償素子が配置されていることを特徴としている。
【００９６】
上記の発明によれば、黒表示時に反射後の光が第１の偏光手段に対して第１の側にほとんど戻らないようにするための偏光状態の制御が容易になる。
【００９７】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示媒体に対して上記第２の側に光学補償素子が配置されていることを特徴としている。
【００９８】
上記の発明によれば、透過型表示において、第１の側にある光学補償素子による偏光状態の制御に合わせて第２の側にある光学補償素子により偏光状態の制御を行うことができる。
【００９９】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記光学補償手段は複数の光学補償素子からなることを特徴としている。
【０１００】
上記の発明によれば、可視光領域の広い範囲で所望の偏光状態を得ることができる。
【０１０１】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第２領域の上記表示媒体は、リタデーションが１５０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の９０°ツイストネマティック液晶層であることを特徴としている。
【０１０２】
上記の発明によれば、表示媒体に９０°ツイストネマティック液晶層を用いる場合に、反射型表示時の黒表示において、反射手段上で楕円率が０．７以上の楕円偏光を得ることができる。
【０１０３】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１領域の上記表示媒体は、リタデーションが４００ｎｍ以上の９０°ツイストネマティック液晶層であることを特徴としている。
【０１０４】
上記の発明によれば、表示媒体に９０°ツイストネマティック液晶層を用いる場合に、透過型表示時に液晶層の透過率を大きくすることができる。
【０１０５】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の偏光手段と上記表示媒体との間にリタデーションを有する第１の光学補償手段が配置され、上記表示媒体と上記偏光選択反射手段との間にリタデーションを有する第２の光学補償手段が配置され、上記偏光選択反射手段に対して上記第２の側に、上記第１の偏光状態の成分となる光を吸収し、上記第２の偏光状態の成分となる光を透過させる第２の偏光手段が配置され、上記表示媒体は略平行配向の液晶層であり、上記第１の偏光手段の透過軸と上記第２の偏光手段の透過軸とは略直交の関係にあり、液晶分子のダイレクタと上記第１の光学補償手段の遅相軸とは略直交の関係にあり、電圧無印加状態における上記第２領域の上記液晶層のリタデーションＲｒの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値とが、−１７５ｎｍ≦（Ｒｒ−Ｒ１）≦−１０５ｎｍを満足し、液晶分子のダイレクタと上記第２の光学補償手段の遅相軸とが略平行の関係にあり、電圧無印加状態における上記第１領域の上記液晶層のリタデーションＲｔの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値と上記第２の光学補償手段のリタデーションＲ２の値とが、１９０ｎｍ≦（Ｒｔ−Ｒ１＋Ｒ２）≦３００ｎｍを満足することを特徴としている。
【０１０６】
上記の発明によれば、反射型表示において８％以上の反射率と５以上のコントラスト比とが得られ、透過型表示において８％以上の透過率と１０以上のコントラスト比とが得られる。
【０１０７】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の偏光手段と上記表示媒体との間にリタデーションを有する第１の光学補償手段が配置され、上記表示媒体と上記偏光選択反射手段との間にリタデーションを有する第２の光学補償手段が配置され、上記偏光選択反射手段に対して上記第２の側に、上記第１の偏光状態の成分となる光を吸収し、上記第２の偏光状態の成分となる光を透過させる第２の偏光手段が配置され、上記表示媒体は略平行配向の液晶層であり、上記第１の偏光手段の透過軸と上記第２の偏光手段の透過軸とは略直交の関係にあり、液晶分子のダイレクタと上記第１の光学補償手段の遅相軸とは略直交の関係にあり、駆動電圧のうち最も高い電圧が印加された状態における上記第２領域の上記液晶層のリタデーションＲｒの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値とが、−１７５ｎｍ≦（Ｒｒ−Ｒ１）≦−１０５ｎｍを満足し、液晶分子のダイレクタと上記第２の光学補償手段の遅相軸とが略平行の関係にあり、上記最も高い電圧が印加された状態における上記第１領域の上記液晶層のリタデーションＲｔの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値と上記第２の光学補償手段のリタデーションＲ２の値とが、１９０ｎｍ≦（Ｒｔ−Ｒ１＋Ｒ２）≦３００ｎｍを満足することを特徴としている。
【０１０８】
上記の発明によれば、反射型表示において８％以上の反射率と５以上のコントラスト比とが得られ、透過型表示において８％以上の透過率と１０以上のコントラスト比とが得られる。
【０１０９】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の偏光手段と上記表示媒体との間にリタデーションを有する第１の光学補償手段が配置され、上記表示媒体と上記偏光選択反射手段との間にリタデーションを有する第２の光学補償手段が配置され、上記偏光選択反射手段に対して上記第２の側に、上記第１の偏光状態の成分となる光を吸収し、上記第２の偏光状態の成分となる光を透過させる第２の偏光手段が配置され、上記表示媒体は略平行配向の液晶層であり、上記記第１の偏光手段の透過軸と上記第２の偏光手段の透過軸とは略平行の関係にあり、液晶分子のダイレクタと上記第１の光学補償手段の遅相軸とは略直交の関係にあり、電圧無印加状態における上記第２領域の上記液晶層のリタデーションＲｒの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値とが、−１７５ｎｍ≦（Ｒｒ−Ｒ１）≦−１０５ｎｍを満足し、電圧無印加状態における上記第１領域の上記液晶層のリタデーションＲｔの値と前記第１の光学補償素子のリタデーションＲ１の値と前記第２の光学補償素子のリタデーションＲ２の値とが、液晶分子のダイレクタと上記第２の光学補償手段の遅相軸とが略平行の関係にある時、２５ｎｍ≦（Ｒｔ−Ｒ１＋Ｒ２）≦５０ｎｍを満足する、あるいは、液晶分子のダイレクタと上記第２の光学補償素子の遅相軸とが略直交の関係にある時、−５０ｎｍ≦（Ｒｔ−Ｒ１−Ｒ２）≦２５ｎｍを満足することを特徴としている。
【０１１０】
上記の発明によれば、反射型表示において８％以上の反射率と５以上のコントラスト比とが得られ、透過型表示において８％以上の透過率と１０以上のコントラスト比とが得られる。
【０１１１】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の偏光手段と上記表示媒体との間にリタデーションを有する第１の光学補償手段が配置され、上記表示媒体と上記偏光選択反射手段との間にリタデーションを有する第２の光学補償手段が配置され、上記偏光選択反射手段に対して上記第２の側に、上記第１の偏光状態の成分となる光を吸収し、上記第２の偏光状態の成分となる光を透過させる第２の偏光手段が配置され、上記表示媒体は略平行配向の液晶層であり、上記記第１の偏光手段の透過軸と上記第２の偏光手段の透過軸とは略平行の関係にあり、液晶分子のダイレクタと上記第１の光学補償手段の遅相軸とは略直交の関係にあり、駆動電圧のうち最も高い電圧が印加された状態における上記第２領域の上記液晶層のリタデーションＲｒの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値とが、−１７５ｎｍ≦（Ｒｒ−Ｒ１）≦−１０５ｎｍを満足し、上記最も高い電圧が印加された状態における上記第１領域の上記液晶層のリタデーションＲｔの値と前記第１の光学補償素子のリタデーションＲ１の値と前記第２の光学補償素子のリタデーションＲ２の値とが、液晶分子のダイレクタと上記第２の光学補償手段の遅相軸とが略平行の関係にある時、２５ｎｍ≦（Ｒｔ−Ｒ１＋Ｒ２）≦５０ｎｍを満足する、あるいは、液晶分子のダイレクタと上記第２の光学補償素子の遅相軸とが略直交の関係にある時、−５０ｎｍ≦（Ｒｔ−Ｒ１−Ｒ２）≦２５ｎｍを満足することを特徴としている。
【０１１２】
上記の発明によれば、反射型表示において８％以上の反射率と５以上のコントラスト比とが得られ、透過型表示において８％以上の透過率と１０以上のコントラスト比とが得られる。
【０１１３】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の偏光手段と上記表示媒体との間にリタデーションを有する第１の光学補償手段が配置され、上記表示媒体と上記偏光選択反射手段との間にリタデーションを有する第２の光学補償手段が配置され、上記偏光選択反射手段に対して上記第２の側に、上記第１の偏光状態の成分となる光を吸収し、上記第２の偏光状態の成分となる光を透過させる第２の偏光手段が配置され、上記表示媒体は平行配向の略液晶層であり、上記第１の偏光手段の透過軸と上記第２の偏光手段の透過軸とは略直交の関係にあり、液晶分子のダイレクタと上記第１の光学補償手段の遅相軸とは略直交の関係にあり、電圧無印加状態における上記第２領域の上記液晶層のリタデーションＲｒの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値とが、１００ｎｍ≦（Ｒｒ−Ｒ１）≦１７０ｎｍを満足し、液晶分子のダイレクタと上記第２の光学補償手段の遅相軸とは略直交の関係にあり、電圧無印加状態における上記第１領域の上記液晶層のリタデーションＲｔの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値と上記第２の光学補償手段のリタデーションＲ２の値とが、１９０ｎｍ≦（Ｒｔ−Ｒ１−Ｒ２）≦３００ｎｍを満足することを特徴としている。
【０１１４】
上記の発明によれば、反射型表示において８％以上の反射率と５以上のコントラスト比とが得られ、透過型表示において８％以上の透過率と１０以上のコントラスト比とが得られる。
【０１１５】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の偏光手段と上記表示媒体との間にリタデーションを有する第１の光学補償手段が配置され、上記表示媒体と上記偏光選択反射手段との間にリタデーションを有する第２の光学補償手段が配置され、上記偏光選択反射手段に対して上記第２の側に、上記第１の偏光状態の成分となる光を吸収し、上記第２の偏光状態の成分となる光を透過させる第２の偏光手段が配置され、上記表示媒体は平行配向の略液晶層であり、上記第１の偏光手段の透過軸と上記第２の偏光手段の透過軸とは略直交の関係にあり、液晶分子のダイレクタと上記第１の光学補償手段の遅相軸とは略直交の関係にあり、駆動電圧のうち最も高い電圧が印加された状態における上記第２領域の上記液晶層のリタデーションＲｒの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値とが、１００ｎｍ≦（Ｒｒ−Ｒ１）≦１７０ｎｍを満足し、液晶分子のダイレクタと上記第２の光学補償手段の遅相軸とは略直交の関係にあり、上記最も高い電圧が印加された状態における上記第１領域の上記液晶層のリタデーションＲｔの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値と上記第２の光学補償手段のリタデーションＲ２の値とが、１９０ｎｍ≦（Ｒｔ−Ｒ１−Ｒ２）≦３００ｎｍを満足することを特徴としている。
【０１１６】
上記の発明によれば、反射型表示において８％以上の反射率と５以上のコントラスト比とが得られ、透過型表示において８％以上の透過率と１０以上のコントラスト比とが得られる。
【０１１７】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の偏光手段と上記表示媒体との間にリタデーションを有する第１の光学補償手段が配置され、上記表示媒体と上記偏光選択反射手段との間にリタデーションを有する第２の光学補償手段が配置され、上記偏光選択反射手段に対して上記第２の側に、上記第１の偏光状態の成分となる光を吸収し、上記第２の偏光状態の成分となる光を透過させる第２の偏光手段が配置され、上記表示媒体は略平行配向の液晶層であり、上記第１の偏光手段の透過軸と上記第２の偏光手段の透過軸とは略平行の関係にあり、液晶分子のダイレクタと上記第１の光学補償手段の遅相軸とは略直交の関係にあり、電圧無印加状態における上記第２領域の上記液晶層のリタデーションＲｒの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値とが、１００ｎｍ≦（Ｒｒ−Ｒ１）≦１７０ｎｍを満足し、液晶分子のダイレクタと上記第２の光学補償手段の遅相軸とは略直交の関係にあり、電圧無印加状態における上記第１領域の上記液晶層のリタデーションＲｔの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値と上記第２の光学補償手段のリタデーションＲ２の値とが、−５０ｎｍ≦（Ｒｔ−Ｒ１−Ｒ２）≦５０ｎｍを満足することを特徴としている。
【０１１８】
上記の発明によれば、反射型表示において８％以上の反射率と５以上のコントラスト比とが得られ、透過型表示において８％以上の透過率と１０以上のコントラスト比とが得られる。
【０１１９】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の偏光手段と上記表示媒体との間にリタデーションを有する第１の光学補償手段が配置され、上記表示媒体と上記偏光選択反射手段との間にリタデーションを有する第２の光学補償手段が配置され、上記偏光選択反射手段に対して上記第２の側に、上記第１の偏光状態の成分となる光を吸収し、上記第２の偏光状態の成分となる光を透過させる第２の偏光手段が配置され、上記表示媒体は略平行配向の液晶層であり、上記第１の偏光手段の透過軸と上記第２の偏光手段の透過軸とは略平行の関係にあり、液晶分子のダイレクタと上記第１の光学補償手段の遅相軸とは略直交の関係にあり、駆動電圧のうち最も高い電圧が印加された状態における上記第２領域の上記液晶層のリタデーションＲｒの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値とが、１００ｎｍ≦（Ｒｒ−Ｒ１）≦１７０ｎｍを満足し、液晶分子のダイレクタと上記第２の光学補償手段の遅相軸とは略直交の関係にあり、上記最も高い電圧が印加された状態における上記第１領域の上記液晶層のリタデーションＲｔの値と上記第１の光学補償手段のリタデーションＲ１の値と上記第２の光学補償手段のリタデーションＲ２の値とが、−５０ｎｍ≦（Ｒｔ−Ｒ１−Ｒ２）≦５０ｎｍを満足することを特徴としている。
【０１２０】
上記の発明によれば、反射型表示において８％以上の反射率と５以上のコントラスト比とが得られ、透過型表示において８％以上の透過率と１０以上のコントラスト比とが得られる。
【０１２１】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示媒体に対して上記第１の側に、光散乱機能を有する光散乱手段が配置されていることを特徴としている。
【０１２２】
上記の発明によれば、透過型表示において、周囲光が表示装置の第１の側から入射したときに周囲光による模様の重なりが視認されるのを回避することができる。
【０１２３】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示装置全体のヘイズが、５０以上９５以下であることを特徴としている。
【０１２４】
上記の発明によれば、周囲光による模様の重なりとコントラスト比の低下との両方を抑制することができる。
【０１２５】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記第１の偏光手段の透過軸の方向は、上記表示装置を使用するときの装置姿勢における水平方向に一致していることを特徴としている。
【０１２６】
上記の発明によれば、電場が水平方向に振動する偏光成分の多い環境に合わせて、光の利用効率を向上させることができる。
【０１２７】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示装置の上記第１の側および上記第２の側の少なくとも一方において、上記表示装置に出入りする光の所定のものに対して、通常の通過状態となる進行状態を別の状態となる進行状態に切り替えることが可能な光変調手段を備えていることを特徴としている。
【０１２８】
上記の発明によれば、光変調手段によって表示装置を出入りする光の進行状態を切り替えることにより、光がそのまま進行した場合の、表示装置に対して視認者と反対側で表示が読み取られる問題、および表示に都合が悪いという問題を回避することができる。
【０１２９】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記光変調手段は、上記出入りする光のうち上記表示装置から外部へ向う方向に進行する光に対して、上記光変調手段に対して透過状態となる上記進行状態と、上記光変調手段に対して散乱状態となる上記進行状態とを切り替えることを特徴としている。
【０１３０】
上記の発明によれば、散乱状態となる進行状態に切り替えることによって、表示装置に対して視認者と反対側で表示が読み取られないようにすることができる。
【０１３１】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示装置の表示用の光を、上記出入りする光のうちの入る光として照射する光照射手段が配置されており、上記光変調手段は、上記光照射手段に対して上記表示媒体側に配置され、上記散乱状態となる上記進行状態において、上記光照射手段から照射される光を上記光変調手段に対して散乱状態とすることを特徴としている。
【０１３２】
上記の発明によれば、光照射手段から照射される光を用いて透過型表示を行うときに、散乱状態となる進行状態に切り替えることによって、表示装置に対して視認者と反対側で表示が読み取られないようにすることができる。そして、この進行状態において光照射手段から照射される光は、光変調手段によって散乱状態となってから表示装置にとって入る光として使用されるので、光照射手段から照射される光に濃淡むらがある場合でも表示性能の低下を防止することができる。
【０１３３】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記光変調手段は、上記出入りする光のうち上記表示装置から外部へ向う方向に進行する光に対して、上記光変調手段に対して透過状態となる上記進行状態と、上記光変調手段に対して反射状態となる上記進行状態とを切り替えることを特徴としている。
【０１３４】
上記の発明によれば、反射状態となる進行状態に切り替えることによって、表示装置に対して視認者と反対側で表示が読み取られないようにすることができる。
【０１３５】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記光変調手段は、互いに直交の関係にある２つの偏光状態の光の両方が上記光変調手段に対して透過状態となる上記進行状態と、上記２つの偏光状態の光の一方が上記光変調手段に対して反射状態となって他方が上記光変調手段に対して透過状態となる上記進行状態とを切り替えることを特徴としている。
【０１３６】
上記の発明によれば、出入りする光のうち上記表示装置から外部へ向う方向に進行する光を２つの偏光状態の光の上記一方とすることにより、上記一方が反射状態となって他方が透過状態となる進行状態において、表示装置に対して視認者と反対側で表示が読み取られないようにすることができる。そして、この進行状態においては、出入りする光のうち外部から表示装置へ向う方向に進行する光のうち、２つの偏光状態の光の上記一方が反射状態ともなるので、この反射光によっても、表示装置に対して視認者と反対側で表示が読み取られないようにすることができる。
【０１３７】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記光変調手段は、上記出入りする光のうち上記表示装置から外部へ向う方向に進行する光に対して、進行方向を変えない光路を上記光変調手段内に設定する上記進行状態と、進行方向をそらせる光路を上記光変調手段内に設定する上記進行状態とを切り替えることを特徴としている。
【０１３８】
上記の発明によれば、進行方向をそらせる光路を光変調手段内に設定する進行状態に切り替えることによって、表示装置に対して視認者と反対側で表示が読み取られないようにすることができる。
【０１３９】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記光変調手段は、上記出入りする光のうち上記表示装置から外部へ向う方向に進行する光に対して、上記光変調手段に対して透過状態となる上記進行状態と、上記光変調手段に対して吸収状態となる上記進行状態とを切り替えることを特徴としている。
【０１４０】
上記の発明によれば、吸収状態となる進行状態に切り替えることによって、表示装置に対して視認者と反対側で表示が読み取られないようにすることができる。
【０１４１】
上記表示装置の表示用の光を照射する光照射手段が配置されており、上記光変調手段は、上記光照射手段の保護カバーを兼ねていることを特徴としている。
【０１４２】
上記の発明によれば、光照射手段の防塵防汚を、他に保護カバーを設けることなく、従って表示装置全体の厚みを増加させることなく行うことができる。
【０１４３】
また、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記光変調手段は、上記表示装置の上記第１の側での表示画面と上記表示装置の上記第２の側での表示画面とのいずれを使用画面とするかに連動して上記進行状態を切り替えることを特徴としている。
【０１４４】
上記の発明によれば、使用する表示画面を選択すればそれに合わせて光変調手段の切り替え動作が行われるので、切り替え動作を指示する操作が不要となる。
【０１４５】
また、本発明の参考に係る表示装置搭載機器は、上記課題を解決するために、上記のいずれかの表示装置が搭載され、上記表示装置の上記第１の側の表示面が外側を向くとともに上記第２の側の表示面が内側を向くように折りたたみ可能なことを特徴としている。
【０１４６】
上記の発明によれば、折りたたんだ状態で第１の側の表示面に選択反射手段による反射を利用した表示を行って外部から視認することができ、開いた状態で第２の側の表示面に選択反射手段による透過を利用した表示を行って視認することができる。
【０１４７】
また、本発明の参考に係る表示装置搭載機器は、上記課題を解決するために、折りたたまれた状態で上記表示装置の上記第２の側の表示面と対向する部材に、光吸収を行う部材が用いられていることを特徴としている。
【０１４８】
上記の発明によれば、折りたたんだ状態で第１の側の表示面を視認するときに、第２の側の表示面と対向する部材で光吸収を行うことにより、光が第２の側から表示装置を通って第１の側に達しないようにすることができ、暗表示の白浮きを防止することができる。
【０１４９】
また、本発明の参考に係る表示装置搭載機器は、上記課題を解決するために、上記表示装置の上記第１の側での表示と上記第２の側での表示との表示反転を指示する操作ボタンを備えていることを特徴としている。
【０１５０】
上記の発明によれば、表示装置が第１の側の表示と第２の側の表示とが互いに反転表示である場合に、操作ボタンによって、第１の側での表示の視認と第２の側での表示の視認とのそれぞれに適切な表示状態を得ることができる。
【０１５１】
また、本発明の参考に係る表示装置搭載機器は、上記課題を解決するために、上記操作ボタンは、折りたたみの開閉動作に連動して自動的に操作されて上記表示反転を指示する自動操作ボタンであることを特徴としている。
【０１５２】
上記の発明によれば、開状態と閉状態とで視認する表示が第１の側と第２の側との間で切り替える場合に、自動操作ボタンによって自動的にそれぞれに適切な表示状態を得ることができる。
【０１５３】
また、本発明の参考に係る表示装置搭載機器は、上記課題を解決するために、上記表示装置が搭載され、上記表示装置の上記第２の側の表示面と対向して配置可能な、光吸収を行う部材を備えていることを特徴としている。
【０１５４】
上記の発明によれば、第１の側の表示面を視認するときに、光吸収を行う部材を第２の側の表示面と対向して配置することより、光が第２の側から表示装置を通って第１の側に達しないようにすることができ、暗表示の白浮きを防止することができる。
【０１５５】
本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
【発明の効果】
【０１５６】
本発明の液晶表示装置は、以上のように、アクティブマトリクス型の表示を行うための基板対の一方の基板をなす第１基板と、前記基板対の他方の基板として前記第１基板に対向して配置され、マトリクスを形成するスイッチング素子と金属配線と透明画素電極とを有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側と反対側に配置された第１偏光板と、前記第２基板の前記液晶層側と反対側に、前記第２基板に近い側から順に配置された偏光選択反射板と第２偏光板と、を備え、前記第２基板には、前記スイッチング素子および前記金属配線を前記液晶層側から覆うとともに前記透明画素電極が前記液晶層側に積層される絶縁膜と、前記スイッチング素子と前記金属配線との少なくとも一部と前記絶縁層を介して対向する反射板とが形成されており、前記液晶層から前記第１基板側へ向かう方向と、前記液晶層から前記第２基板側へ向う方向との両方に画像表示する。
【０１５７】
以上により、明所および暗所の両方において黒表示を良好に行うことができる両面表示型の液晶表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１５８】
以下、実施の形態により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
〔実施の形態１〕
本発明の参考形態としての一実施の形態について図１ないし図４、および図１０に基づいて説明すれば以下の通りである。
【０１５９】
図１に、本実施の形態に係る液晶表示装置（表示装置）１の断面構成を示す。
【０１６０】
液晶表示装置１は、第１ガラス基板１１、第２ガラス基板１２、液晶層１３、第１偏光板１４、第２偏光板１５、偏光選択反射板１６、カラーフィルタ１７、遮光膜１８、透明電極１９、スイッチング素子２０、光吸収層２１、光源２２、および導光板２３を備えている。また、一対の透明基板である第１ガラス基板１１と第２ガラス基板１２との間に液晶層１３を挟んだ構成になっており、液晶層１３を挟む両側のうち液晶層１３から第１ガラス基板１１側を向く側をＡ側（第１の側）、液晶層１３から第２ガラス基板１２側を向く側をＢ側（第２の側）とする。
【０１６１】
光源２２および導光板２３はフロントライトを構成している。フロントライトは液晶表示装置１の最もＡ側に設けられ、光源２２から発せられた光を導光板２３がＢ側へ向けて照射する。液晶層（表示媒体）１３は例えばＴＮ（Twisted Nematic）液晶であり、自身に入射されて通過する直線偏光の光に対して、電圧の無印加時に偏光方向を９０°回転させる制御を行い、電圧の印加時に偏光方向を変化させない制御を行う。
【０１６２】
第１偏光板（第１の偏光手段）１４は第１ガラス基板１１のＡ側面に設けられ、所定の向きに設定された透過軸を有し、透過軸方向の直線偏光の成分となる光のみを透過させる。フロントライトから無偏光の光が第１偏光板１４に入射すると、第１偏光板１４の透過軸方向に平行な直線偏光になり透過する。第１偏光板１４としては、高分子樹脂フィルムにヨウ素、二色性染料等の吸収体を混入し延伸することで吸収体を配向させたものを用いた。偏光板材料としては、上記以外のものであっても、無偏光を直線偏光にするものであれば何でもよい。第２偏光板（第２の偏光手段）１５は第２ガラス基板１２のＢ側面に設けられ、透過軸の方向が第１偏光板１４と同じ偏光板である。
【０１６３】
偏光選択反射板（選択反射手段、偏光選択反射手段）１６は第２ガラス基板１２のＡ側面に設けられている。偏光選択反射板１６は、自身に入射する直線偏光の光の偏光方向が反射軸と平行であるときにはこの光を第１の偏光状態（第１の状態、第１の方向の直線偏光の状態）の光として反射し、偏光方向が透過軸と平行であるときにはこの光を第２の偏光状態（第２の状態、第２の方向の直線偏光の状態）の光として透過させる。偏光選択反射板１６の反射軸と透過軸とは互いに直交している。また、偏光選択反射板１６の反射軸は第１偏光板１４の透過軸と直交する方向であり、偏光選択反射板１６の透過軸は第１偏光板１４の透過軸および第２偏光板１５の透過軸と平行である。本実施の形態では、高分子膜を積層することで作成された既知の偏光選択反射板を用いた。また一方直線偏光を透過し、他方直線偏光を反射する偏光選択反射板であれば何でも良い。
【０１６４】
カラーフィルタ１７は、第１ガラス基板１１のＢ側面にＲＧＢの３色分がそれぞれ設けられている。偏光選択反射板１６は、このカラーフィルタ１７と対向する領域に設けられている。遮光膜１８はカラーフィルタ１７に隣接して、スイッチング素子２０およびその他配線に対向する領域に設けられており、Ａ側からＢ側へ透過する光を遮光する。
【０１６５】
透明電極１９は第１ガラス基板１１上でカラーフィルタ１７および遮光膜１８のＢ側面、および第２ガラス基板１２上で偏光選択反射板１６のＡ側面のそれぞれに設けられている。透明電極材料としてはＩＴＯ（酸化インジウムと酸化錫からなる合金）を用いた。透明電極材料としては、他の透明性を有する導電性金属膜を用いても同じである。又、本実施例では金属からなる透明電極材料を用いた例を記載しているが、金属以外の樹脂、半導体等の透明性を有する材料であれば何でも良い。また、配線接続を行うためのコンタクト部１９ａが適宜備えられている。
【０１６６】
スイッチング素子２０は、第２ガラス基板１２のＡ側面に設けられ、各画素を駆動するためにスイッチングするＴＦＴなどのアクティブ素子である。また、スイッチング素子２０と第２のガラス基板１２との間には光吸収層２１が設けられている。
【０１６７】
図１に示す液晶表示装置１はＡ側からもＢ側からも表示を視認することのできる両面ディスプレイであり、あらゆる環境下で視認を行うことができる。図１のＡ側から視認する場合、外光が強い明所では、フロントライトを点灯させずに、外光の偏光選択反射板１６による反射光を利用して表示を行うことができる。また、外光が弱い暗所では、フロントライトを点灯させて、フロントライトの光を偏光選択反射板１６で反射させて表示を行う。一方、図１のＢ側から視認する場合、明所ではフロントライトを点灯させずに、外光の偏光選択反射板１６による透過光を利用して表示を行うことができる。また、暗所では、フロントライトを点灯させて、フロントライトの光を偏光選択反射板１６で透過させて表示を行う。
【０１６８】
次に、液晶層１３がＴＮ層である場合の表示方法について図２および図３を用いて詳細に説明する。
【０１６９】
まず、図２を用い、Ａ側から視認する場合について説明する。外光およびフロントライト光である無偏光が第１偏光板１４を通過することで直線偏光になる。図２の第１偏光板１４は横（紙面に対して平行）方向の直線偏光が透過するようになっている。その直線偏光が液晶層１３を通過することで、旋光されて９０°捩れ、縦（紙面に対して垂直）方向の直線偏光になる。第１偏光板１４の透過軸と、偏光選択反射板１６の透過軸とを平行になるように設定している場合、直線偏光が液晶層１３で９０°捩れ、偏光選択反射板１６の透過軸に直交して入射する。これにより、直線偏光が偏光選択反射板１６の反射軸に平行に入射する。反射軸に平行に入射した直線偏光は反射され、再度、液晶層１３で９０°捩れて、元の直線偏光に戻り、第１偏光板１４を透過する。このようにして光をＡ側に戻すようにし、明表示状態を実現している。
【０１７０】
液晶層１３に電圧を印加した場合、液晶層１３の捩れがとけて、液晶分子が第１ガラス基板１１および第２ガラス基板１２に対して垂直になっている状態になる。外光およびフロントライト光が第１偏光板１４を通過することで直線偏光になる。その直線偏光は、液晶分子が垂直になっているため、液晶層１３をそのまま通過する。第１偏光板１４の透過軸と偏光選択反射板１６の透過軸とが平行であるため、直線偏光は偏光選択反射板１６を透過する。そして、第２偏光板１５の透過軸と偏光選択反射板１６の透過軸とが平行であるため、この直線偏光は第２偏光板１５を透過して液晶表示装置１のＢ側へ抜ける。このようにして光をＡ側に戻さないようにし、暗表示状態を実現している。
【０１７１】
次に、図３を用いて、Ｂ側から視認する場合について説明する。外光およびフロントライト光である無偏光が第１偏光板１４を通過することで直線偏光になる。図３の各軸設定は図２と同じであり、第１偏光板１４を横（紙面に対して平行）方向の直線偏光が透過する。その直線偏光が液晶層１３を通過することで旋光されて９０°捩れ、縦（紙面に対して垂直）方向の直線偏光になる。第１偏光板１４の透過軸と偏光選択反射板１６の透過軸とが平行になるように設定している場合、直線偏光が液晶層１３で９０°捩れ、偏光選択反射板１６の透過軸に直交して入射する。そのことにより、直線偏光が偏光選択反射板１６の反射軸に平行に入射する。反射軸に入射した直線偏光は反射され、再度、液晶層１３で９０°捩れて元の直線偏光に戻り、第１偏光板１４を透過する。このようにして、Ｂ側に光を透過させないようにし、暗表示状態を実現している。
【０１７２】
またこのとき、Ｂ側から光が入射したとすると、この光は第２偏光板１５によって直線偏光となり、偏光選択反射板１６を透過する。これにより、この直線偏光は液晶層１３で９０°捩れ、第１偏光板１４の透過軸と直交する直線偏光となり第１偏光板１４で吸収される。このように、従来とは異なって偏光選択反射板１６は液晶層１３に対してＢ側にのみ配置されているので、液晶層１３に対してＡ側からの反射光がない。またこのとき、Ｂ側から入射して第２偏光板１５を透過した光には、第２偏光板１５による吸収のために第２偏光板１５の透過軸に直交する方向の直線偏光が含まれていないので、偏光選択反射板１６によって反射されてＢ側に戻る光はない。
【０１７３】
従って、Ａ側から入射する光を表示に用いてＢ側から視認を行うときの暗表示状態で、Ｂ側から入射した光が反射して戻ってこないようにすることができるので、暗所のみならず明所でも黒表示が良好になる。この結果、液晶表示装置１は明所および暗所の両方において黒表示を良好に行うことができる。
【０１７４】
次に、液晶層１３に電圧を印加した場合、液晶層１３の捩れがとけて、液晶分子が第１ガラス基板１１および第２ガラス基板１２に対して垂直になっている状態になる。外光およびフロントライト光が第１偏光板１４を通過する事で直線偏光になる。その直線偏光は、液晶分子が垂直になっているため、液晶層１３をそのまま通過する。第１偏光板１４の透過軸と偏光選択反射板１６の透過軸とが平行であるため、直線偏光は偏光選択反射板１６を通過する。そして、第２偏光板１５の透過軸と偏光選択反射板１６の透過軸とが平行であるため、この直線偏光は第２偏光板１５を透過して液晶表示装置１のＢ側へ抜ける。このようにして、明表示状態を実現している。
【０１７５】
また、液晶表示装置１が光吸収層２１を備えていることにより、Ｂ側から入射して駆動配線に向かって進む光は光吸収層２１に吸収されるので、駆動配線などの金属配線からの反射をなくし、暗表示状態での白浮きを防止することができる。この光吸収層２１は、スイッチング素子２０のＢ側面のみならず、画素の駆動配線のＢ側面に備えられていてもよい。図１０に斜線を施したような、光吸収層２１をスイッチング素子２０や、ゲートバスライン、ソースバスライン、Ｃｓバスラインなどの駆動配線の領域のＢ側面に光吸収層２１を設けることができる。
【０１７６】
また、別の反射防止処理として上記光吸収層２１の有無に関わらず、上記バスラインなどの駆動配線が光の反射を所定量以下に抑制する低反射材料で形成されるようにしてもよい。このようにすると、Ｂ側から入射して駆動配線に向かって進む光は駆動配線によって反射が所定量以下に抑制されるので、駆動配線からの反射の影響をなくすことができる。
【０１７７】
ここで、偏光選択反射板１６を液晶層１３に対してＡ側とＢ側との両方に設けた場合の構成を比較例として図４に示す。
【０１７８】
図４の液晶表示装置２は、第１ガラス基板１１と第１偏光板１４との間にもう一つの偏光選択反射板１６ａを備えている。図１の偏光選択反射板１６に相当する偏光選択反射板１６ｂは第２ガラス基板１２と第２偏光板１５との間に設けられている。偏光選択反射板１６ａと偏光選択反射板１６ｂとは同一のものである。各偏光板および各偏光選択反射板の軸設定が図２および図３と同じであるとすると、暗表示状態ではＢ側から入射した光が第２偏光板１５で直線偏光となって偏光選択反射板１６ｂを透過し、液晶層１３で９０°旋光されて偏光選択反射板１６ａで反射される。この反射光は再度液晶層１３で９０°旋光されて偏光選択反射板１６ｂおよび第２偏光板１５を透過してＢ側へ戻る。
【０１７９】
以上に述べた表示方法により、液晶表示装置１では、あらゆる環境下でＡ側およびＢ側の両面から表示を視認することが可能となる。また、上述する構成の場合、Ａ側での表示は、液晶層１３の電圧無印加状態で明表示状態を実現し、液晶層１３の電圧印加状態で暗表示状態を実現している。Ｂ側での表示は、Ａ側とは反対で、液晶層１３の電圧無印加状態で暗表示状態、液晶層１３の電圧印加状態で明表示状態を実現している。このことから分かるように、Ａ側での表示とＢ側での表示とは、同じ表示データに対してそのままでは明暗（ネガポジ）が反転する。
【０１８０】
そこで、本実施の形態では、駆動回路がＡ側の表示データとＢ側の表示データとの明暗を互いに反転させるような回路構成となっている。このような回路構成にすることにより、Ａ側で表示を行うときと、Ｂ側で表示を行うときとで、互いの表示の明暗の関係を揃えることができる。
【０１８１】
本実施の形態の液晶表示装置１では偏光選択反射板１６を第２ガラス基板１２のＡ側面（液晶パネルの内側）に形成しているが、図４の液晶表示装置２のように第２ガラス基板１２のＢ側面（液晶パネルの外側）に形成した場合であっても同様の効果が得られる。その場合、第２ガラス基板１２の板厚による視差の問題が起こってしまうときには、第２ガラス基板１２の板厚を薄く(望ましくは０．３ｍｍｔ以下)することで回避可能である。
〔実施の形態２〕
本発明の参考形態としての他の実施の形態について図５ないし図７、および図５３ないし図６１に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、前記実施の形態１で述べた構成要素と同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１８２】
本実施の形態では、両面ディスプレイの液晶表示装置を搭載した表示装置搭載機器について説明する。
【０１８３】
まず、表示装置搭載機器が携帯電話である場合の例を説明する。
【０１８４】
携帯電話端末は、ストレートタイプと折りたたみ式との２種類がある。近年、画像の受信や、データ表示領域の拡大から折りたたみ式の携帯電話端末が主流と成りつつある。折りたたみ式の携帯電話端末は、通話やデータ処理を行う際は折りたたみを解除した状態で使用している。図５に示すように、待ち受け時は折りたたまれた状態で保持されている。折りたたまれた状態で、時計や着信有り等の情報を確認するために、背面ディスプレイＡＤが設置され、そのディスプレイで簡易情報を表示している。前面ディスプレイＢＤは端末の内側に位置する。
【０１８５】
本実施の形態に係る両面ディスプレイの液晶表示装置（表示装置）３を用いた携帯電話端末を図６（ａ）・（ｂ）に、また、液晶表示装置３の断面構成を図７に示す。
【０１８６】
図６（ａ）に示すように、通話やデータ処理等を行う主情報を表示する場合は、前面ディスプレイＢＤで表示を行う。前面ディスプレイＢＤで表示を確認する場合は、図７のＢ側から表示を視認することになる。Ｂ側から表示を視認する場合、外光が強い場合は、フロントライトを点灯させずに外光を透過させることにより表示を行ったり、フロントライトを点灯させてフロントライト光を透過させることにより表示を行ったりする。外光が弱い場合は、フロントライトを点灯させて、フロントライト光を透過させることにより表示を行う。明表示状態と暗表示状態との切り替えは、液晶層１３の印加電圧で制御する。
【０１８７】
図６（ｂ）に示すように、携帯電話端末を折りたたんだ状態で使用する場合は、背面ディスプレイＡＤで表示確認を行う。この場合、図７のＡ側から表示を視認することになる。外光が強い場合は、フロントライトを点灯させずに、外光を偏光選択反射板１６で反射させることにより表示を行う。外光が弱い場合は、フロントライトを点灯させて、フロントライト光を偏光選択反射板１６で反射させることにより表示を行う。明表示状態と暗表示状態との切り替えは、液晶層１３の印加電圧で制御する。
【０１８８】
明表示時（ノーマリーホワイト表示モード時）には、入射光を偏光選択反射板１６にて反射させて明表示状態を得る。また、暗表示時（ノーマリーホワイト表示モード時）には、偏光選択反射板１６が光を透過させて、再帰させないことで暗表示状態を得ている。携帯電話端末を折りたたんだ状態で使用する場合は、偏光選択反射板１６を透過した光が裏面の操作面等で反射されて再帰する。そのことにより暗表示状態の黒表示が浮いた状態（白浮き）になることでコントラスト低下を引き起こす可能性がある。また、外光等が上記裏面反射等により、液晶表示装置３を通ってＡ側に再帰しても暗表示の白浮きとなる。
【０１８９】
この点を解決するために、図７に示すように、液晶表示装置３には、第２偏光板１５のＢ側面に位相差フィルム３１が配置されている。この位相差フィルム３１はλ／４フィルム（λ／４板）である。位相差フィルム３１があることにより、第２偏光板１５を透過した直線偏光が円偏光になり、その円偏光が操作面等で反射して再度位相差フィルム３１を通過することで、第２偏光板１５の透過軸と直交した直線偏光が得られる。この直線偏光が第２偏光板１５に入射することで、吸収軸と平行になるために光が吸収されて、光が再帰することなく良好な暗表示状態を保つことができる。
【０１９０】
また、本実施の形態では、第２偏光板１５のＢ側面に位相差フィルム３１を設置することで、操作面等の裏面反射による暗表示状態の白浮きを防止する例を記載したが、操作面等を光吸収体の材質で作成してもよい。この光吸収体は、Ｂ側へ透過し終えた光を吸収し、光路に挿入および退避が可能なように備えられる。これにより、暗表示状態の白浮きを防止して良好な黒表示を行うことができる。また操作面等に反射防止の加工を施すことでも良い。
【０１９１】
携帯電話端末を折りたたんだ状態で使用する場合の暗表示の白浮き防止方法について説明する。図５３のように携帯電話端末を折りたたんだ状態で使用する際の、暗表示は偏光選択反射板１６が光を透過させて、再帰させないことで暗表示状態を得ている。
【０１９２】
図５３の断面図を図５４に示す。図５４に示すように、液晶表示装置３を通過した光は操作側装置５４１に届く。操作側装置５４１は、操作側基板５４２に各種操作ボタン５４３等が備えられた構成である。操作側基板５４２は光吸収体もしくは光吸収加工を施されているため、操作側基板５４２で光が吸収されて反射されず、液晶表示装置３側に再帰しない。その事により、良好な黒表示を得ることが可能となる。また、操作側基板５４２の各種操作ボタン５４３等にも光吸収加工が施されているもしくは、光吸収体で形成されている事で、光が再帰することなく良好な黒表示を得ている。
【０１９３】
上述のように、図５４を用いた実施例においては、操作側装置５４１の折りたたみ時に内側となる機器、表示ボタンに反射防止加工を行う事により、暗表示の白浮き防止を行う例を記載した。しかし、機器のデザイン上、各種操作ボタン５４３等が反射防止加工できないような場合でも、次のように両面ディスプレイを折りたたむことにより、暗表示の白浮きを防止する事が可能となる。
【０１９４】
Ａ側面（ＡＤ）から表示を確認する場合、上述したように、Ａ側面の裏面と対向するように配置される面は、反射等によりＡ側に光が再帰しないようにするのが好ましい。しかし、図５４の各種操作ボタン５４３等に反射防止加工が施せない場合は、図５５に示すように操作側基板５４２における各種操作ボタン５４３等を配置する面の裏側の面に反射防止加工を施し、両面ディスプレイのＢ側面（ＢＤ）が上記裏側の面に向かって折りたたまれるように配置されるようにすればよい。これにより、Ａ側表示の暗表示の白浮き防止が可能となる。
【０１９５】
また、図６（ａ）・（ｂ）に示したような携帯電話端末では、前面ディスプレイＢＤと背面ディスプレイＡＤとの視認を切り替えるときに、それぞれのディスプレイを裏返すことになる。そこで、背面ディスプレイＡＤで表示を行うときと、前面ディスプレイＢＤで表示を行うときとで、駆動回路により表示データの左右を反転させるようすれば、前面ディスプレイＢＤと背面ディスプレイＡＤとのうちの一方を左右に裏返して他方を視認する場合に、互いの表示の向きを揃えることができる。また、背面ディスプレイＡＤで表示を行うときと、前面ディスプレイＢＤで表示を行うときとで、駆動回路により表示データの上下を反転させるようすれば、前面ディスプレイＢＤと背面ディスプレイＡＤとのうちの一方を上下に裏返して他方を視認する場合に、互いの表示の向きを揃えることができる。
【０１９６】
次に、両面ディスプレイの液晶表示装置３を搭載した表示装置搭載機器がパーソナルコンピュター(以下ＰＣと記す)である例を説明する。
【０１９７】
ＰＣは、デスクトップＰＣとノートＰＣとの２種類がある。重量や携帯性の面からノートＰＣを屋外等に持ち歩く機会が多い。図５６に、ノートＰＣに両面ディスプレイの液晶表示装置３を用いた場合の構成を示す。キーボード等で文字入力等を行う場合、図５６（ａ）のようにディスプレイを開いた状態で使用する。待ち受け時や、キーボードを用いて入力しない場合は、図５６(ｂ)のように折りたたんだ状態で使用する。図５６(ａ)に示すように、キーボード用いて文字入力等を行う際は、前面ディスプレイ５６１で表示を行う。また待ち受け時や、キーボードを用いて入力しない場合は、背面ディスプレイ５６２で表示を行う。
【０１９８】
図５６（ａ）の状態で使用する場合は、図７のＢ側から表示を視認することになる。Ｂ側から表示を視認する場合、外光が強い場合は、フロントライトを点灯させずに外光を透過させることにより表示を行ったり、またフロントライトを点灯させてフロントライト光を透過させることにより表示を行ったりする。外光が弱い場合は、フロントライトを点灯させて、フロントライト光を透過させることにより表示を行う。明表示状態と暗表示状態との切り替えは、液晶層１３の印加電圧で制御する。
【０１９９】
図５６（ｂ）に示すように折りたたんだ状態で使用する場合は、背面ディスプレイ５６２で表示確認を行う。この場合、図７のＡ側から表示を視認することになる。外光が強い場合は、フロントライトを点灯させずに、外光を偏光選択反射板１６で反射させることにより表示を行う。外光が弱い場合は、フロントライトを点灯させて、フロントライト光を偏光選択反射板１６で反射させることにより表示を行う。明表示状態と暗表示状態との切り替えは、液晶層１３の印加電圧で制御する。
【０２００】
図５６（ａ）・（ｂ）に示したようなノートＰＣでは、前面ディスプレイ５６１と背面ディスプレイ５６２との視認を切り替えるときに、それぞれのディスプレイを裏返すことになる。そこで、背面ディスプレイ５６２で表示を行うときと、前面ディスプレイ５６１で表示を行うときとで、駆動回路により表示データの左右を反転させるようにすれば、前面ディスプレイ５６１と背面ディスプレイ５６２とのうちの一方を左右に裏返して他方を視認する場合に、互いの表示の向きを揃えることができる。
【０２０１】
また、背面ディスプレイ５６２で表示を行うときと、前面ディスプレイ５６１で表示を行うときとで、駆動回路により所望の表示データが表示されるように、表示データをネガポジ反転させるようすれば、前面ディスプレイ５６１と背面ディスプレイ５６２とも同様の表示が確認できるようになる。
【０２０２】
また、背面ディスプレイ５６２で表示を行うときと、前面ディスプレイ５６１で表示を行うときとで、駆動回路により表示データの上下を反転させるようすれば、前面ディスプレイ５６１と背面ディスプレイ５６２とのうちの一方を上下に裏返して他方を視認する場合に、互いの表示の向きを揃えることができる。
【０２０３】
図５６（ａ）と図５６（ｂ）とでは、表示データのネガポジ反転と、画像の左右反転という、表示反転が起る。従って、ディスプレイ開閉時に表示反転を指示する信号が入力されるような自動操作ボタンが配置されており、ディスプレイ開閉動作に連動して自動操作ボタンが押されることにより、図５６（ａ）と図５６（ｂ）との両方で所望の表示が出力されるようになっている。
【０２０４】
また、ディスプレイ開閉時以外でも、任意にスイッチ等の操作ボタンで表示データを反転することも可能である。
【０２０５】
図５６の構成では、キーボードを構成する材料及びキースイッチ等、全ての構成部材に対して光吸収体加工や光吸収加工がなされている。そのことにより、背面ディスプレイ５６２で暗表示を行う際の、白浮きを防止して良好な表示を行うことが可能となる。
【０２０６】
また、背面ディスプレイ５６２の暗表示の白浮きを防止する他の方法として、図７に示すパネルとしての液晶表示装置３の、第２偏光板１５のＢ側面に位相差フィルム３１を設置することで、操作面等の裏面反射による暗表示の白浮きを防止することが可能となる。また、液晶表示装置３の第２偏光板１５と第２ガラス基板１２との間に、図示しないが位相差を０とλ／２との間で切り替えることが可能な表示装置を配置することでも暗表示の白浮きを防止することが可能となる。
【０２０７】
次に、両面ディスプレイの液晶表示装置３を搭載した表示装置搭載機器が携帯端末（ＰＤＡ、携帯ゲーム機）である例を説明する。図５７に、携帯端末に、両面ディスプレイの液晶表示装置３を用いた場合の構成を示す。
【０２０８】
配置キー等で操作を行う場合、図５７（ａ）のようにディスプレイを開いた状態で使用する。待ち受け時や、配置キーを用いて入力しない場合は図５７（ｂ）のように折りたたんだ状態で使用する。図５７（ａ）に示すように配置キー用いて操作を行う際は、前面ディスプレイで５７１で表示を行う。また待ち受け時や、配置キーを用いて入力しない場合は、背面ディスプレイ５７２で表示を行う。
【０２０９】
図５７（ａ）の状態で使用する場合は、図７のＢ側から表示を視認することになる。Ｂ側から表示を視認する場合、外光が強い場合は、フロントライトを点灯させずに外光を透過させることにより表示を行ったり、またフロントライトを点灯させてフロントライト光を透過させることにより表示を行ったりする。外光が弱い場合は、フロントライトを点灯させて、フロントライト光を透過させることにより表示を行う。明表示状態と暗表示状態との切り替えは、液晶層１３の印加電圧で制御する。
【０２１０】
図５７（ｂ）に示すように折りたたんだ状態で使用する場合は、背面ディスプレイ５７２で表示確認を行う。この場合、図７のＡ側から表示を視認することになる。外光が強い場合は、フロントライトを点灯させずに、外光を偏光選択反射板１６で反射させることにより表示を行う。外光が弱い場合は、フロントライトを点灯させて、フロントライト光を偏光選択反射板１６で反射させることにより表示を行う。明表示状態と暗表示状態との切り替えは、液晶層１３の印加電圧で制御する。
【０２１１】
図５７（ａ）・（ｂ）に示したような携帯端末では、前面ディスプレイ５７１と背面ディスプレイ５７２との視認を切り替えるときに、それぞれのディスプレイを裏返すことになる。そこで、背面ディスプレイ５７２で表示を行うときと、前面ディスプレイ５７１で表示を行うときとで、駆動回路により表示データの左右を反転させるようにすれば、前面ディスプレイ５７１と背面ディスプレイ５７２とのうちの一方を左右に裏返して他方を視認する場合に、互いの表示の向きを揃えることができる。
【０２１２】
また、背面ディスプレイ５７２で表示を行うときと、前面ディスプレイ５７１で表示を行うときとで、駆動回路により所望の表示データが表示されるように、表示データをネガポジ反転させるようにすれば、前面ディスプレイ５７１と背面ディスプレイとも同様の表示が確認できるようになる。
【０２１３】
また、背面ディスプレイ５７２で表示を行うときと、前面ディスプレイ５７１で表示を行うときとで、駆動回路により表示データの上下を反転させるようすれば、前面ディスプレイ５７１と背面ディスプレイ５７２とのうちの一方を上下に裏返して他方を視認する場合に、互いの表示の向きを揃えることができる。
【０２１４】
図５７（ａ）と図５７（ｂ）とでは、表示データのネガポジ反転と、画像の左右反転という、表示反転が起る。従って、ディスプレイ開閉時に表示反転を指示する信号が入力されるような自動操作ボタンが配置されており、ディスプレイ開閉動作に連動して自動操作ボタンが押されることにより、図５７（ａ）と図５７（ｂ）との両方で所望の表示が出力されるようになっている。
【０２１５】
また、ディスプレイ開閉時以外でも、任意にスイッチ等の操作ボタンで表示データを反転することも可能である。
【０２１６】
図５７の構成では、配置キーを構成する材料及びキースイッチ等、全ての構成部材に対して光吸収体加工や光吸収加工がなされている。そのことにより、背面ディスプレイ５７２で暗表示を行う際の、暗表示の白浮きを防止して良好な表示を行うことが可能となる。
【０２１７】
また、背面ディスプレイ５７２の暗表示の白浮きを防止する他の方法として、図７に示すパネルとしての液晶表示装置３の、第２偏光板１５のＢ側面に位相差フィルム３１を設置することで、操作面等の裏面反射による暗表示の白浮きを防止することが可能となる。また、液晶表示装置３の第２偏光板１５と第２ガラス基板１２との間に、図示しないが、位相差を０とλ／２との間で切り替えることが可能な表示装置を配置することでも暗表示の白浮きを防止することが可能となる。
【０２１８】
次に、両面ディスプレイの液晶表示装置３を搭載した表示装置搭載機器が、テレビ、モニター等の映像表示装置である例を説明する。図５８に、テレビに両面ディスプレイの液晶表示装置３を用いた場合の構成を示す。
【０２１９】
図５８（ａ）に示すように、前面ディスプレイ５８１を用いて映像を確認する場合は、図７のＢ側から表示を視認することになる。Ｂ側から表示を視認する場合、外光が強い場合は、フロントライトを点灯させずに外光を透過させることにより表示を行ったり、またフロントライトを点灯させてフロントライト光を透過させることにより表示を行ったりする。外光が弱い場合は、フロントライトを点灯させて、フロントライト光を透過させることにより表示を行う。明表示状態と暗表示状態との切り替えは、液晶層１３の印加電圧で制御する。
【０２２０】
図５８（ｂ）に示すように背面ディスプレイ５８２で表示確認を行う場合、図７のＡ側から表示を視認することになる。外光が強い場合は、フロントライトを点灯させずに、外光を偏光選択反射板１６で反射させることにより表示を行う。また、外光が強い場合、暗表示の白浮きが懸念されるので、図５８（ｂ）の蓋５８３を前面ディスプレイ５８１にかぶせることで、外光が強くても暗表示の浮きが無く良好な表示を確認できる。この蓋５８３の構成材料には、光吸収機能がある材料を用いている。図５９は蓋５８３をかぶせた状態を示し、図６０はこの状態をテレビの側面から見た図である。図６０から分かるように、蓋５８３はテレビの一端側を軸として回転することができるようになっている。
【０２２１】
また、背面ディスプレイ５８２の暗表示の白浮きを防止する他の方法として、図７に示すパネルとしての液晶表示装置３の、第２偏光板１５のＢ側面に位相差フィルム３１を設置することで、蓋面等の裏面反射による暗表示の白浮きを防止することが可能となる。
【０２２２】
また、蓋５８３をかぶせなくても、液晶表示装置３の第２偏光板１５と第２ガラス基板１２との間に、図示しないが、位相差を０とλ／２との間で切り替えることが可能な表示装置を配置する事でも暗表示の白浮きを防止することが可能となる。
【０２２３】
また外光が弱い場合は、フロントライトを点灯させて、フロントライト光を偏光選択反射板１６で反射させることにより表示を行う。明表示状態と暗表示状態との切り替えは、液晶層１３の印加電圧で制御する。
【０２２４】
また、外光が弱い暗室のような部屋や、前面ディスプレイ５８１側に反射しないような物（パネル以外）が配置されている場所において、背面ディスプレイ５８２の表示を確認する場合、光吸収機能を備えている蓋５８３を閉じなくても表示が視認可能であるため、外光の明るさに応じて蓋５８３の開閉を行うようにしてもよい。
【０２２５】
図５８（ａ）・（ｂ）に示したようなテレビでは、前面ディスプレイ５８１と背面ディスプレイ６１２との視認を切り替えるときに、それぞれのディスプレイを裏返すことになる。そこで、背面ディスプレイ５８２で表示を行うときと、前面ディスプレイ５８１で表示を行うときとで、駆動回路により表示データの左右を反転させるようにすれば、前面ディスプレイ５８１と背面ディスプレイ５８２とのうちの一方を左右に裏返して他方を視認する場合に、互いの表示の向きを揃えることができる。
【０２２６】
また、背面ディスプレイ５８２で表示を行うときと、前面ディスプレイ５８１で表示を行うときとで、駆動回路により所望の表示データが表示されるように、表示データをネガポジ反転させるようにすれば、前面ディスプレイ５８１と背面ディスプレイ５８２とも同様の表示が確認できるようになる。
【０２２７】
また、背面ディスプレイ５８２で表示を行うときと、前面ディスプレイ５８１で表示を行うときとで、駆動回路により表示データの上下を反転させるようすれば、前面ディスプレイ５８１と背面ディスプレイ５８２とのうちの一方を上下に裏返して他方を視認する場合に、互いの表示の向きを揃えることができる。
【０２２８】
図５８（ａ）と図５８（ｂ）とでは、表示がネガポジ反転、画像が左右反転するため、所望の表示が視認できるように、表示切り替えスイッチ５８４等で表示データを反転することが可能である。
【０２２９】
次に、両面ディスプレイの液晶表示装置３を搭載した表示装置搭載機器が、デジタルカメラ、カムコーダ等の携帯映像表示（撮影/再生）装置である例を説明する。図６１に、デジタルカメラに、両面ディスプレイの液晶表示装置３を用いた場合の構成を示す。
【０２３０】
図６１（ａ）に示すように前面ディスプレイ６１１を用いて映像を確認する場合は、図７のＢ側から表示を視認することになる。Ｂ側から表示を視認する場合、外光が強い場合は、フロントライトを点灯させずに外光を透過させることにより表示を行ったり、またフロントライトを点灯させてフロントライト光を透過させることにより表示を行ったりする。外光が弱い場合は、フロントライトを点灯させて、フロントライト光を透過させることにより表示を行う。明表示状態と暗表示状態との切り替えは、液晶層１３の印加電圧で制御する。
【０２３１】
図６１（ｂ）に示すように背面ディスプレイ６１２で表示確認を行う場合、図７のＡ側から表示を視認することになる。外光が強い場合は、フロントライトを点灯させずに、外光を偏光選択反射板１６で反射させることにより表示を行う。また、外光が強い場合、暗表示の浮きが懸念されるので、図６１（ａ）の蓋６１３を前面ディスプレイ６１１にかぶせることで、外光が強くても暗表示の白浮きが無く良好な表示を確認できる。この蓋６１３の構成材料には、光吸収機能を備えた材料を用いている。
【０２３２】
デジタルカメラを蓋６１３をかぶせた状態で使用する場合の暗表示の白浮き防止方法について、前述の図６０を用いて説明する。図６０の前面ディスプレイ５８１を前面ディスプレイ６１１、背面ディスプレイ５８２を背面ディスプレイ６１２、蓋５８３を蓋６１３とする。図６０のようにデジタルカメラを蓋６１３をかぶせた状態で使用する際の暗表示状態は、光を偏光選択反射板１６を透過させて再帰させないことで得ている。
【０２３３】
図６０に示すように、背面ディスプレイ６１２側から液晶表示装置３を通過した光は蓋６１３側に届く、蓋６１３は光吸収体であるかもしくは光吸収加工が施されているため、光は蓋側基板で吸収されて反射されず、液晶表示装置３側に再帰しない。その事により、良好な黒表示を得ることが可能となる。
【０２３４】
また、背面ディスプレイ６１２の暗表示の白浮きを防止する他の方法として、図７に示すパネルとしての液晶表示装置３の、第２偏光板１５のＢ側面に位相差フィルム３１を設置することで、かぶせた蓋６１３の面等からの反射による暗表示の白浮きを防止することが可能となる。
【０２３５】
また、蓋６１３をかぶせなくても、液晶表示装置３の第２偏光板１５と第２ガラス基板１２との間に、図示しないが、位相差を０とλ／２との間で切り替えることが可能な表示装置を配置することでも暗表示の白浮きを防止することが可能となる。
【０２３６】
また、外光が弱い場合は、フロントライトを点灯させて、フロントライト光を偏光選択反射板１６で反射させることにより表示を行う。明表示状態と暗表示状態との切り替えは、液晶層１３の印加電圧で制御する。
【０２３７】
また、外光が弱い暗室のような部屋や、前面ディスプレイ６１１側に反射しないような物（パネル以外）が配置されている場所において、背面ディスプレイ６１２の表示を確認する場合、光吸収機能を備えている蓋６１３を閉じなくても表示が視認可能であるため、外光の明るさに応じて蓋６１３の開閉を行うようにしてもよい。
【０２３８】
図６１（ａ）・（ｂ）に示したようなデジタルカメラでは、前面ディスプレイ６１１と背面ディスプレイ６１２との視認を切り替えるときに、それぞれのディスプレイを裏返すことになる。そこで、背面ディスプレイ６１２で表示を行うときと、前面ディスプレイ６１１で表示を行うときとで、駆動回路により表示データの左右を反転させるようにすれば、前面ディスプレイ６１１と背面ディスプレイ６１２とのうちの一方を左右に裏返して他方を視認する場合に、互いの表示の向きを揃えることができる。
【０２３９】
また、背面ディスプレイ６１２で表示を行うときと、前面ディスプレイ６１１で表示を行うときとで、駆動回路により所望の表示データが表示されるように、表示データをネガポジ反転させるようにすれば、前面ディスプレイ６１１と背面ディスプレイ６１２とも同様の表示が確認できるようになる。
【０２４０】
また、背面ディスプレイ６１２で表示を行うときと、前面ディスプレイ６１１で表示を行うときとで、駆動回路により表示データの上下を反転させるようすれば、前面ディスプレイ６１１と背面ディスプレイ６１２とのうちの一方を上下に裏返して他方を視認する場合に、互いの表示の向きを揃えることができる。
【０２４１】
図６１（ａ）と図６１（ｂ）とでは、表示がネガポジ反転、画像が左右反転する為、所望の表示が視認できるように、表示切り替えスイッチ６１４等で表示データを反転することが可能である。
【０２４２】
また本実施の形態では、両面ディスプレイの液晶表示装置３を、携帯電話、ノートＰＣ、携帯端末、テレビ、デジタルカメラに採用した際の例を記載したが、液晶表示装置３を備える全ての製品に採用化可能である。
【０２４３】
例えば、自動車に設置するカーナビゲーションの画面に用い、昼間と夜とで、表示画面のネガ、ポジを反転させることで、見易くすることが可能となる。また、両面テレビとして用いる場合、２部屋例えば居間と寝室との境部分の例えば壁にはめ込むことによって、１台のテレビで２部屋分のテレビとすることができる。また、ゲーム機として用いる場合、表示装置を立て、表裏両面のそれぞれに対戦者が対峙してゲームを行うことができる。特に、オセロゲーム、碁等は、ネガ、ポジの状態であっても、実質支障無くゲームを行うことが可能である。さらに、腕時計の表示装置にも用いることができる。
〔実施の形態３〕
本発明の参考形態としてのさらに他の実施の形態について図８に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、前記実施の形態１および２で述べた構成要素と同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２４４】
図８に、本実施の形態に係る液晶表示装置（表示装置）４の断面構成を示す。液晶表示装置４は上下にカラーフィルタを配置することで、Ａ側、Ｂ側の両方において良好な色再現性を持つ両面ディスプレイを実現するものである。
【０２４５】
液晶表示装置４は、図７の液晶表示装置３のカラーフィルタ１７に相当するカラーフィルタ（第１のカラーフィルタ）１７ａを備える他、第２ガラス基板１２と偏光選択反射板１６との間にカラーフィルタ（第２のカラーフィルタ）１７ｂを備えている。
【０２４６】
液晶表示装置４のＡ側で表示を行う際は、偏光選択反射板１６の反射を利用して反射型表示で表示を行う。Ｂ側で表示を行う際は、第１偏光板１４、偏光選択反射板１６、および第２偏光板１５で透過型表示を行う。Ａ側の反射型表示では、明表示状態時に、Ａ側から入射した光が、第１偏光板１４、カラーフィルタ１７ａ、液晶層１３の順に通過して偏光選択反射板１６に入射する。その後、偏光選択反射板１６で反射され、再度液晶層１３、カラーフィルタ１７ａ、第１偏光板１４を通過してＡ側に出射される。反射で表示を行うため、入射光はカラーフィルタ１７ａを２回通過する。そのため、通常の透過型液晶表示装置のカラーフィルタ膜厚では、明度がさがり、表示品位低下を引き起こす。図８のカラーフィルタ１７ａの膜厚は、上記表示品位低下を防止するため、透過型液晶表示装置の１／２以下に設定してある。そのことにより、カラーフィルタ１７ａを２回通過しても透過と同等の色再現性と明度を得ることができる。
【０２４７】
Ｂ側での表示は透過で行うために、Ａ側から入射した光が、第１偏光板１４、カラーフィルタ１７ａ、液晶層１３、偏光選択反射板１６、カラーフィルタ１７ｂ、第２偏光板１５、位相差フィルム３１の順に通過して、Ｂ側に出射されることで明表示状態を実現している。カラーフィルタ１７ａは反射型表示用に膜厚が薄くなっているため、このカラーフィルタ１７ａのみで透過の色表示を行うと色再現性が狭くなるが、偏光選択反射板１６の下層にカラーフィルタ１７ｂを設けたことにより、透過型液晶表示装置と同等の色再現性を実現している。カラーフィルタ１７ｂは、透過型液晶表示装置の１／２以下の膜厚になるように形成している。そのことにより、Ａ側のカラーフィルタ１７ａと、Ｂ側のカラーフィルタ１７ｂとを１回ずつ通過することで、透過型液晶表示装置と同等の色再現性が実現可能となる。
【０２４８】
このように、液晶表示装置４によれば、各カラーフィルタ１７ａ・１７ｂの濃度を個別に設定することにより、Ａ側での反射型表示およびＢ側での透過型表示のそれぞれで、明度や色再現性を適切に設定することができる。
〔実施の形態４〕
本発明の参考形態としてのさらに他の実施の形態について図９および図１０に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、前記実施の形態１ないし３で述べた構成要素と同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２４９】
図９に、本実施の形態に係る液晶表示装置（表示装置）５の断面構成を示す。液晶表示装置５は、１層のカラーフィルタで良好な色再現性を持つ両面ディスプレイを実現するものである。
【０２５０】
液晶表示装置５は、図７の液晶表示装置３において、カラーフィルタ１７が備えられている箇所に設けられた第１領域（低透過率領域）３２ａと、図７の遮光膜１８が備えられている箇所に設けられた第２領域（高透過率領域）３２ｂとを画素ごとに有するカラーフィルタ３２を備えている。図１０に、カラーフィルタ３２の構成を平面図で示した。液晶表示装置３のカラーフィルタはカラーフィルタ３２の１層だけとなっている。また、液晶表示装置３における偏光選択反射板１６に代えて、上記カラーフィルタ３２の全面と対向するように設けられた偏光選択反射板（選択反射手段、偏光選択反射手段）３３を備えている。偏光選択反射板３３は偏光選択反射板１６と光学的特性は同じであるが、上記の配置により、図７の領域だけでなく、スイッチング素子２０上およびバスライン上にも設けられる。
【０２５１】
実施の形態３で述べたように、カラーフィルタをＡ側に１つだけ備える場合、反射型としてＡ側から視認するときには明表示状態において光がカラーフィルタを２回通過するが、透過型としてＢ側から視認するときには明表示状態において光がカラーフィルタを１回だけ通過するので、Ａ側からの視認時にはＢ側からの視認時よりも光量が少なくなる。
【０２５２】
スイッチング素子２０上およびバスライン上は、金属電極および金属配線があるため、光が通過しない。そこで、本実施の形態では、透過型表示に寄与しないこの領域を、Ａ側から視認する表示領域に使用する。カラーフィルタ３２において、この非透過領域とＡ側で対向する第２透過率領域３２ｂは、反射型表示用として膜厚を小さくしまたは濃度を薄くし、透過率を向上させたカラーフィルタ領域を形成しており、第１透過領域３２ａよりも透過率が高い。また、Ａ側での反射型表示の明度および色再現性が反射型液晶表示装置と同等になる様に、第２透過率領域３２ｂの面積を設定して第１透過率領域３２ａと分割する。これにより、カラーフィルタ３２の透過率が面積的に変化している。
【０２５３】
第１透過領域３２ａは、Ｂ側から表示を視認する場合に透過型液晶表示装置と同等の明度および色再現性になるように膜厚および濃度を調整した透過型カラーフィルタ領域である。この第１透過領域３２ａと、第２透過領域３２ｂとの面積比率を調整する事で、Ｂ側から視認した場合、透過型液晶表示装置と同等の色再現範囲と明るさを実現する事ができる。
【０２５４】
このように、本実施の形態に係る液晶表示装置５によれば、１層のカラーフィルタ３２で、反射型と透過型とで光量の違いが生じる場合に対応させて複数の異なる透過率領域を適宜組み合わせて通過させ、Ａ側での反射型表示およびＢ側での透過型表示のそれぞれで、明度や色再現性を適切に設定することができる。ここでは、Ａ側では反射型液晶表示装置と同等の色再現性と明るさ、Ｂ側では透過型液晶表示装置と同等の色再現性および明るさを兼ね備えた両面ディスプレイが提供可能となる。
〔実施の形態５〕
本発明の参考形態としてのさらに他の実施の形態について図１１ないし図１４に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、前記実施の形態１ないし４で述べた構成要素と同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２５５】
実施の形態１ないし４では、偏光選択反射板１６・３３に高分子の積層膜を用いる例について述べたが、他の偏光選択反射板を用いても同じことが言える。以下に、偏光選択反射板にコレステリック液晶を用いた場合を説明する。
【０２５６】
図１１に、本実施の形態に係る液晶表示装置（表示装置）６の断面構成を示す。
【０２５７】
液晶表示装置６は、第１ガラス基板１１、第２ガラス基板１２、第３偏光板４１、第４偏光板４２、偏光選択反射板４３、第１のλ／４板４４、第２のλ／４板４５、液晶層４６、光源２２、および導光板２３を備えている。また、第１ガラス基板１１と第２ガラス基板１２との間に液晶層４６を挟んだ構成になっており、液晶層４６を挟む両側のうち液晶層４６から第１ガラス基板１１側を向く側をＡ側（第１の側）、液晶層４６から第２ガラス基板１２側を向く側をＢ側（第２の側）とする。また、図１のようなカラーフィルタ１７、遮光膜１８、透明電極１９、スイッチング素子２０、光吸収層２１は図示されていないだけであり、適宜設けられる。
【０２５８】
光源２２および導光板２３によって構成されるフロントライトは液晶表示装置６の最もＡ側に設けられる。液晶層（表示媒体）４６はリタデーション△ｎｄがλ／２の平行配向のネマティック液晶層である。液晶層４６は、入射されて通過する円偏光の光に対して円偏光状態を制御し、電圧の無印加時に右円偏光を左円偏光にし、左円偏光を右円偏光にする制御を行い、電圧の印加時に円偏光の方向を変化させない制御を行う。
【０２５９】
第３偏光板（第１の透過軸の偏光手段）４１は第１ガラス基板１１のＡ側に設けられ、所定の向きに設定された透過軸を有し、透過軸方向の直線偏光の成分となる光のみを透過させる（透過軸方向については後述する）。材質は図１の第１偏光板１４および第２偏光板１５と同じでよい。フロントライトから無偏光の光が第３偏光板４１に入射すると、第３偏光板４１の透過軸方向に平行な直線偏光になり透過する。第４偏光板（第２の透過軸の偏光手段）４２は第２ガラス基板１２のＢ側に設けられ、透過軸の方向が第３偏光板４１と直交している同じ材質の偏光板である。
【０２６０】
偏光選択反射板（選択反射手段、偏光選択反射手段）４３は、コレステリック液晶フィルムからなり、入射する左円偏光の光を反射させる左ねじれのコレステリック液晶反射板である。右円偏光の光は透過させる。ここでは、光が左円偏光の状態にある場合を第１の円偏光状態（第１の状態、第１の偏光状態）とする。また、光が、回転方向が逆の右円偏光の状態にある場合を第２の円偏光状態（第２の状態、第２の偏光状態）とする。
【０２６１】
第１のλ／４板４４は第３偏光板４１と第１ガラス基板１１との間に設けられ、第３偏光板４１から入射する直線偏光の光を円偏光にし、液晶層４６から入射する円偏光の光を直線偏光とする。第２のλ／４板４５は第２ガラス基板１２と第４偏光板４２との間に設けられ、第２ガラス基板１２から入射する円偏光の光を直線偏光とし、第４偏光板４２から入射する直線偏光の光を円偏光とする。
【０２６２】
次に、図１１および図１２を用いてＡ側からの視認およびＢ側からの視認について説明する。
【０２６３】
まず、図１１のＡ側から視認する場合について説明する。外光およびフロントライト光である無偏光が第３偏光板４１を通過する事で直線偏光になる。第３偏光板４１の透過軸は、図１３に示すように＋４５°(時計の１２時を０°として右回りを＋とする)に設定されており、透過した光は＋４５°の直線偏光になる。その直線偏光が図１３に示すように遅相軸が０°の第１のλ／４板４４を通過する事で右円偏光になる。その後、液晶の配向軸が０°で、△ｎｄがλ／２の平行配向のネマティック液晶層からなる液晶層４６を通過することで、電圧無印加時には右円偏光が左円偏光になる。偏光選択反射板４３は、入射する左円偏光を反射する。偏光選択反射板４３で反射した左円偏光は、再度液晶層４６を通過することで右円偏光になる。この右円偏光は第１のλ／４板４４を再度通過することで直線偏光になる。該直線偏光は第３偏光板４１を透過して明表示状態を実現する。
【０２６４】
液晶層４６に電圧を印加した場合、液晶分子が第１ガラス基板１１および第２ガラス基板１２に対して垂直になり△ｎｄ＝０になる。外光およびフロントライト光である無偏光が第３偏光板４１を通過することで＋４５°の直線偏光になる。その直線偏光が遅相軸が０°の第１のλ／４板４４を通過することで右円偏光になる。その右円偏光は液晶層４６をそのまま通過する。偏光選択反射板４３は、右円偏光をそのまま透過させる。この右円偏光は第２のλ／４板４５を通過して＋１３５°の直線偏光となり、これが透過軸が図１３に示すように＋１３５°の第４偏光板４２を透過する。これにより光をＡ側に戻らないようにすることができ、暗表示状態を実現している。
【０２６５】
次に、図１２のＢ側で視認する場合について記載する。外光およびフロントライト光である無偏光が第３偏光板４１を通過することで＋４５°の直線偏光になる。その直線偏光が第１のλ／４板４４を通過することで右円偏光になる。その後、液晶層４６を通過することで、電圧無印加時に右円偏光が左円偏光になる。偏光選択反射板４３は、左円偏光を反射し、反射した左円偏光は、再度液晶層４６を通過することで右円偏光になる。右円偏光が第１のλ／４板４４を再度通過することで直線偏光になる。該直線偏光が第３偏光板４１を透過することで、Ｂ側には光が到達しないようにして暗表示状態を実現する。
【０２６６】
一方、このときＢ側から入射する光があるとすると、この光は第４偏光板４２によって＋４５°の直線偏光となり、これが第２のλ／４板４５によって右円偏光となる。従って、この光は偏光選択反射板４３を透過するので、液晶層４６の制御によって左円偏光となり、第１のλ／４板４４を通って＋４５°の直線偏光となる。従って、この光は第３偏光板４１に吸収される。条件によって＋１３５°の直線偏光を生成してＡ側に抜けるようにすることも可能である。
【０２６７】
従来とは異なって偏光選択反射板４３は液晶層４６に対してＢ側にのみ配置されているので、液晶層４６に対してＡ側からの反射光がない。またこのとき、Ｂ側から入射して液晶層４６を駆動する金属配線などで反射された光は、再び第２のλ／４板４５に入射して＋４５°の直線偏光となるので、第４偏光板４２に吸収される。
【０２６８】
従って、Ａ側から入射する光を表示に用いてＢ側から視認を行うときの暗表示状態で、Ｂ側から入射した光が反射して戻ってこないようにすることができるので、暗所のみならず明所でも黒表示が良好になる。この結果、液晶表示装置６は、明所および暗所の両方において黒表示を良好に行うことができる両面表示型の表示装置となる。
【０２６９】
液晶層４６に電圧を印加した場合、液晶分子が第１ガラス基板１１およ第２ガラス基板１２に対して垂直になり△ｎｄ＝０になる。外光およびフロントライト光である無偏光が第３偏光板４１を通過することで＋４５°の直線偏光になる。その直線偏光が第１のλ／４板４４を通過することで右円偏光になる。その右円偏光は液晶層４６をそのまま通過する。偏光選択反射板４３は、右円偏光をそのまま透過させる。この右円偏光は第２のλ／４板４５を通過して＋１３５°の直線偏光となり、これが第４偏光板４２を透過する。これにより光をＡ側に戻らないようにすることができ、明表示状態を実現している。
【０２７０】
次に、前述のコレステリック液晶を用いた偏光選択反射板４３は、高分子積層型偏光選択反射板の膜厚を１／１０以下にする事が可能で、セル膜厚制御を容易にすることが可能になるのでこれについて、図１４を用いて説明する。
【０２７１】
図１４に示すように、偏光選択反射板（選択反射手段、偏光選択反射手段）５０が高分子を積層したものであるときは、厚さが１５０μｍ〜２００μｍと厚い。このため、パネル層厚を制御するために、パネル周辺部に熱硬化性樹脂であるシール材料５１を塗布し、その内部にパネル層厚が所望の厚さになる様にスペーサ５２を混入させている。本実施の形態では、スペーサ５２としてガラスファイバーをシール材料５１に混入させている。シール材料５１を塗布後、上下ガラス基板のパターンが上下で合うように貼り合せ、その後所望の条件でプレスしながら温度を加え、シール材料５１を熱硬化させる。その際、図１４に示す様にシール材料５１より内側に偏光選択反射板５０がある場合は、シール材料５１を１５０μｍ〜２００μｍと非常に厚く塗布するため、プレス時に横方向への広がりが発生し、表示領域等に所望の領域外へシール材料５１が広がり問題となる。また、偏光選択反射板５０に対して、液晶層（表示媒体）５３の層厚が数μｍと非常に薄く、シール材料５１が１５０μｍ〜２００μｍと厚い場合は、セル内スペーサ５４を入れてもプロセスのばらつきにより、液晶層５３の層厚を所望の厚さに制御することが困難である。
【０２７２】
また図１４に示す様に、液晶層５３に接する偏光選択反射板５０の最表面が平坦になっていないため、数μｍの液晶層厚を制御することが、下地である表面の影響を受けるため非常に困難である。
【０２７３】
従って、偏光選択反射板５０にコレステリック液晶を用いて厚みを小さくすることにより、液晶層４６の層厚制御を容易に行うことができるようになる。
【０２７４】
以上、実施の形態１から５まで述べた。本発明の液晶表示装置により、偏光選択反射板とフロントライト方式の照明とを用いることにより、１つの液晶表示装置にてあらゆる環境下において両面（前面／背面）から良好な視認が可能となる。このことから、薄型化、軽量化、低コスト化、簡易表示画面の表示面積拡大等の多くの利点を兼ね備えた液晶表示装置を提供することができる。
〔実施の形態６〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１６ないし図１８に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、特にことわらない限り前記実施の形態１ないし５で述べた構成要素と同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２７５】
図１６に、本実施の形態に係る液晶表示装置（表示装置）７の断面構成を示す。
【０２７６】
液晶表示装置７は、第１ガラス基板１１、第２ガラス基板１２、液晶層１３、第１偏光板１４、第２偏光板１５、偏光選択反射板１６、カラーフィルタ１７１ａ・１７１ｂ、遮光膜１８、透明電極１９、スイッチング素子２０、光源２２、導光板２３、反射板１６１、および絶縁樹脂層１６２を備えている。また、第１ガラス基板１１と第２ガラス基板１２との間に液晶層１３を挟んだ構成になっており、液晶層１３を挟む両側のうち液晶層１３から第１ガラス基板１１側を向く側をＡ側（第１の側）、液晶層１３から第２ガラス基板１２側を向く側をＢ側（第２の側）とする。
【０２７７】
スイッチング素子２０は、第２ガラス基板１２のＡ側面に設けられ、各画素を駆動するためにスイッチングするＴＦＴなどのアクティブ素子である。
【０２７８】
反射板（反射手段）１６１は、入射する光の偏光状態に依存せずこの光を反射する。図１６では、スイッチング素子２０やバスラインと液晶層１３との間に設けられ、液晶層１３をＡ側からＢ側へ向かって通過する光をＡ側へ反射する。液晶層１３と第２ガラス基板１２との間に設けられたスイッチング素子２０やバスラインの領域は光の非透過領域となる。絶縁性樹脂層１６２は、第２ガラス基板１２上にスイッチング素子２０およびバスライン側を覆うように全面に設けられている。反射板１６１は、この絶縁性樹脂層１６２上に、上記非透過領域の少なくとも一部に対向するように設けられている。ここでは反射板１６１による視認性を向上させるため、絶縁性樹脂層１６２には微細な凹凸が設けられており、反射板１６１はこの上に積層されることによって、絶縁性樹脂層１６２の凹凸を反映した微細な凹凸を有するものとなっている。
【０２７９】
反射板１６１の材料としては、アルミニウム、チタンを含むアルミ合金、銀、パラジウムを含む銀合金、銅などが挙げられる。そして例えば、反射板１６１にアルミニウム（Ａｌ）を使用する場合、ＩＴＯと直接コンタクト（接触）する構造をとることによってＡｌの現像工程で接触部分に電食が発生するのを避けるために、モリブデン（Ｍｏ）膜上にＡｌを形成するＡｌ／Ｍｏ構造を採用するとよい。この構造では、Ｍｏ（１０００Å）とＡｌ（１０００Å）とを連続で積層し、更にＭｏとＡｌとを同時に同じエッチャントでエッチングすることにより、反射板１６１のパターニングを行うことができる。
【０２８０】
なお、本実施の形態では反射手段として反射板１６１を用いているがこれに限らず、平板上の反射板なども用いることができる。また、反射板１６１と等価な反射特性を持たせるために、表面に光の散乱体を設けた部材も使用することができる。
【０２８１】
光源２２および導光板２３はフロントライトを構成している。フロントライトは液晶表示装置７の最もＡ側に設けられ、光源２２から発せられた光を導光板２３がＢ側へ向けて照射する。液晶層（表示媒体）１３は例えばＥＣＢ（Electrical controlled birefringence）液晶であり、自身に入射されて通過する特定の光に対して、第１ガラス基板１１および第２ガラス基板１２と平行な面内に定めた偏光の直交軸の各成分間の位相差を制御する。ここでは液晶層１３の電圧無印加か十分な低電圧印加の状態で、第１偏光板１４からの入射時点での位相差をゼロとして、第１偏光板１４から反射板１６１に向かう光の通過完了点で略π／２とする。そして、反射板１６１から第１偏光板１４に向かう光の通過完了点で位相差を略πとし、第１偏光板１４から偏光選択反射板１６に向かう光の通過完了点で略πとする制御を行う。また、液晶層１３に十分高い電圧を印加する状態では、通過する光の上記位相差を変化させず、偏光状態を変化させない制御を行う。なお、上記説明で位相差に関して「略」とことわっているのは、液晶層１３の一部の分子の立ち上がりや立ち下がりが、電圧の印加およびその解除に追従することのない場合も含まれるためである。
【０２８２】
上記偏光状態の制御を行うために、第１偏光板１４と反射板１６１との間にある液晶層１３（以後、反射板設置領域と称する）と、第１偏光板１４と反射板１６１に対向しない偏光選択反射板１６との間にある液晶層１３（以後、反射板非設置領域と称する）とは、Ａ側とＢ側とを結ぶ方向に見た厚み（表示媒体（液晶層）の厚みのことを、以降セル厚と称する）の比が略１対２に設定されている。略１対２としているのは、反射板設置領域において反射板１６１が表面に微細な凹凸を有していて、これによるセル厚のばらつきを考慮しているためである。
【０２８３】
第１偏光板（第１の偏光手段）１４は第１ガラス基板１１のＡ側面に設けられ、所定の向きに設定された透過軸を有し、透過軸方向の直線偏光の成分となる光のみを透過させる。フロントライトから無偏光の光が第１偏光板１４に入射すると、第１偏光板１４の透過軸方向に平行な直線偏光になり透過する。第１偏光板１４としては、高分子樹脂フィルムにヨウ素、二色性染料等の吸収体を混入し延伸することで吸収体を配向させたものを用いた。偏光板材料としては、上記以外のものであっても、無偏光を直線偏光にするものであれば何でもよい。第２偏光板（第２の偏光板）１５は第２ガラス基板１２のＢ側面側に設けられ、透過軸の方向が第１偏光板１４と直交する偏光板である。
【０２８４】
偏光選択反射板（選択反射手段、偏光選択反射手段）１６は、本実施の形態では第２ガラス基板１２のＢ側面と第２の偏光板１５との間に設けられる。偏光選択反射板１６は、自身に入射する直線偏光の光の偏光方向が反射軸と平行であるときにはこの光を第１の偏光状態（第１の状態、第１の方向の直線偏光の状態）の光として反射し、偏光方向が透過軸と平行であるときにはこの光を第２の偏光状態（第２の状態、第２の方向の直線偏光の状態）の光として透過させる。偏光選択反射板１６の反射軸と透過軸とは互いに直交している。また、偏光選択反射板１６の反射軸は第１偏光板１４の透過軸と平行な方向であり、偏光選択反射板１６の透過軸は第１偏光板１４の透過軸と直交する方向である。本実施の形態では、高分子膜を積層することで作成された既知の偏光選択反射板を用いた。また一方直線偏光を透過し、他方直線偏光を反射する偏光選択反射板であれば何でも良い。
【０２８５】
カラーフィルタ１７１ａは反射板非設置領域用のカラーフィルタであり、第１ガラス基板１１のＢ側面にＲＧＢの３色分がそれぞれ設けられている。カラーフィルタ１７１ｂは反射板設置領域用のカラーフィルタであり、ここでは透明のカラーフィルタが配置されている。従って、反射板１６１はカラーフィルタ１７１ｂと対向する領域に設けられている。さらに、カラーフィルタ１７１ｂはカラーフィルタ１７１ａに対して膜厚が厚く設定されており、これによって、前述したように反射板設置領域のセル厚と反射板非設置領域のセル厚との比を略１対２に設定している。なお、ここではカラーフィルタ１７１ｂの膜厚を変更することでセル厚を制御したが、絶縁性樹脂層１６２に段差を設けることによって、セル厚を制御することも可能である。遮光膜１８はカラーフィルタ１７１ａ・１７１ｂに隣接して、配線の一部および、画素電極の存在しない部分に対向する領域に設けられており、Ａ側からＢ側へ透過する光を遮光する。
【０２８６】
透明電極１９は、第１ガラス基板１１上におけるカラーフィルタ１７１ａ・１７１ｂおよび遮光膜１８のＢ側面、および第２ガラス基板１２上における絶縁性樹脂層１６２のＡ側面のそれぞれに設けられている。透明電極材料としてはＩＴＯ（酸化インジウムと酸化錫とからなる合金）を用いた。透明電極材料としては、他の透明性を有する導電性金属膜を用いても同じである。又、本実施の形態では金属からなる透明電極材料を用いた例を記載しているが、金属以外の樹脂、半導体等の透明性を有する材料であれば何でも良い。また、スイッチング素子２０などとの配線接続を行うためのコンタクト部１９ａが適宜備えられている。
【０２８７】
図１６に示す液晶表示装置７はＡ側からもＢ側からも表示を視認することのできる両面ディスプレイであり、あらゆる環境下で視認を行うことができる。図１６のＡ側から視認する場合、外光が強い明所では、フロントライトを点灯させずに、外光の偏光選択反射板１６および反射板１６１による反射光を利用して表示を行うことができる。また、外光が弱い暗所では、フロントライトを点灯させて、フロントライトの光を偏光選択反射板１６および反射板１６１で反射させて表示を行う。一方、図１６のＢ側から視認する場合、明所ではフロントライトを点灯させずに、外光の偏光選択反射板１６による透過光を利用して表示を行うことができる。また、暗所では、フロントライトを点灯させて、フロントライトの光を偏光選択反射板１６で透過させて表示を行う。
【０２８８】
次に、液晶層１３が平行配向液晶層である場合の表示方法について図１７および図１８を用いて詳細に説明する。
【０２８９】
まず、図１７を用い、Ａ側から視認する場合について説明する。まず、液晶層１３が電圧無印加か十分に低い電圧の印加の状態である場合について説明する。外光およびフロントライト光である無偏光が第１偏光板１４を通過することで直線偏光になる。図１７の第１偏光板１４は紙面に対して平行で横方向の直線偏光が透過するようになっている。反射板設置領域ではその直線偏光が液晶層１３を通過することで、略π／２の位相差を与えられ、反射板上１６１では円偏光となる。さらに、ここで反射した光は光の進行方向に対して逆方向に回転した逆円偏光となり、さらに液晶層１３の復路でリタデーションを与えられ、第１偏光板１４に到達する時は入射した時と直交する直線偏光となり、第１偏光板１４によって吸収される。これにより表示状態となる。一方、反射板非設置領域を通過する光は、液晶層１３を通過することで略πの位相差を与えられ、偏光選択反射板１６に到達する時には入射時の偏光と直交した直線偏光となる。従って偏光選択反射板１６および第２偏光板１５を通過しパネル背面（Ｂ側）に光が通過する。よってＡ側から観察すると暗表示状態となる。
【０２９０】
このように、反射板設置領域と反射板非設置領域とで、液晶層１３のセル厚を異ならせ、通過する光に対して異なる位相差を付与することにより、反射板設置領域と反射板非設置領域とで同時に白黒表示を実現し、両方の反射を表示に用いることで明るい反射型表示を実現することに成功している。さらに、反射板設置領域のカラーフィルタ１７１ｂを透明とすることで反射光の明るさをさらに向上させることに成功している。
【０２９１】
次に液晶層１３に電圧を印加した場合、液晶が立ち上がり、入射光の偏光状態は変化しない。従って、第１偏光板１４を通過した直線偏光は、反射板設置領域および反射板非設置領域の両方でその偏光状態を維持したまま反射され、さらに第１偏光板１４を通過する。よってＡ側から観察すると明表示状態となる。
【０２９２】
ここで、液晶表示装置７を反射型表示装置としてＡ側から視認するときの、反射特性を評価した結果について説明する。
【０２９３】
まず、リファレンスとして、図１７の反射板１６１が無い構造で反射率を測定した結果を示す。測定に用いた構成は、
液晶パネル：透過部の開口率…６６％、反射板１６１の開口率…０％
偏光反射板１６：住友３Ｍ社製の「Ｄ−ＢＥＦ」（商品名）
であり、これに対して、拡散光入射での明るさが測定できる測定装置（ミノルタ社製の「ＣＭ−５７２」（測定装置名））によって反射率を測定した結果、２．２％であった。
【０２９４】
次に、図１７の液晶表示装置７で反射率を測定した結果を示す。測定に用いた構成は、
液晶パネル：透過部の開口率…６６％、反射板１６１の開口率…１３．５％
偏光反射板１６：住友３Ｍ社製の「Ｄ−ＢＥＦ」（商品名）
であり、リファレンスと同じ測定装置によって反射率を測定した結果、３．９％であった。
【０２９５】
上記結果から分かるように、液晶表示装置７ではリファレンスよりも反射率が２倍近くになっているが、これは以下の理由によると考えられる。第２ガラス基板１２に外付けした偏光選択反射板１６により反射された光は、液晶パネルのガラス厚みによる視差のため、別の色のカラーフィルタを通過する可能性があり、この場合、ほとんどが吸収されて暗くなってしまう。これに対して、反射板１６１により反射された光は、必ず同じ色のカラーフィルタを通過するため、効率の良い反射が得られる。
【０２９６】
次に、図１８を用い、Ｂ側から視認する場合について説明する。ここでは、パネル非透過部分に相当する反射板設置領域において、反射板１６１に到達する光は透過型表示に寄与しないので、この部分の動作については説明を省略する。まず、液相層１３が電圧無印加か十分低い電圧の印加である状態について説明する。外光およびフロントライト光である無偏光が第１偏光板１４を通過することで直線偏光になる。図１８の第１偏光板１４は紙面に対して平行で横方向の直線偏光が透過するようになっている。反射板非設置領域の透過可能部分を通過する光は、液晶層１３を通過することで略πの位相差を与えられ、偏光選択反射板１６に到達する時には入射時の偏光と直交した直線偏光となる。従って、この光は偏光選択反射板１６および第２偏光板１５を通過しパネル背面（Ｂ側）に透過する。よってＢ側から観察すると明表示状態となる。
【０２９７】
次に、液晶層１３に電圧を印加した場合、液晶が立ち上がり、入射光の偏光状態は変化しない。従って、第１偏光板１４を通過した直線偏光は、偏光選択反射板１６でその偏光状態を維持したまま反射され、さらに第１偏光板１４を通過する。よってＢ側から観察すると暗表示状態となる。
【０２９８】
また、Ｂ側から光が入射したとすると、この光は第２偏光板１５によって直線偏光となり、偏光選択反射板１６を透過する。電圧無印加あるいは低電圧印加の状態では、この直線偏光は液晶層１３で９０°捩れ、第１偏光板１４の透過軸と平行な直線偏光となり第１の偏光板１４を透過する。また、電圧印加の状態では、この直線偏光はそのまま第１偏光板１４に到達し、第１偏光板１４に吸収される。
【０２９９】
このように、従来とは異なって偏光選択反射板１６は液晶層１３に対してＢ側にのみ配置されているので、液晶層１３に対してＡ側からの反射光がない。またこのとき、Ｂ側から入射して第２偏光板１５を透過した光には、第２偏光板１５による吸収のために第２偏光板１５の透過軸に直交する方向の直線偏光が含まれていないので、偏光選択反射板１６によって反射されてＢ側に戻る光はない。
【０３００】
従って、Ａ側から入射する光を表示に用いてＢ側から視認を行うときの暗表示状態で、Ｂ側から入射した光が反射して戻ってこないようにすることができるので、暗所のみならず明所でも黒表示が良好になる。この結果、液晶表示装置７は明所および暗所の両方において黒表示を良好に行うことができる。
【０３０１】
また、液晶表示装置７によれば、偏光選択反射板１６を、第２ガラス基板１２に対してＢ側に配置することにより、偏光選択反射板１６を第１ガラス基板１１と第２ガラス基板１２との内側に配置するよりも、製品の信頼性が向上するとともに、配置の容易さにより有利な製造プロセスを行うことができる。そして、液晶層１３と第２ガラス基板１２との間に光の非透過領域が設けられているが、上述のような偏光選択反射板１６の配置としながらも、反射板１６１を備えていて、液晶層１３をＡ側からＢ側へ向かって通過する光を反射させるようにする。従って、Ａ側から反射型の表示を視認するときに、非透過領域により遮られて偏光選択反射板１６に到達しない光を反射板１６で反射することができ、明るい表示を確保することができる。また、カラーフィルタを備えている場合には、偏光選択反射板１６で反射された光が入射時のカラーフィルタとは異なるカラーフィルタに吸収されることによる明るさの低下を、反射板１６１による反射光で補うことができる。
【０３０２】
また、液晶表示装置７によれば、Ａ側から視認するときの明表示状態においては、第１偏光板１４のＡ側から入射して反射板１６１で反射された光と、第１偏光板１４のＡ側から入射して偏光選択反射板１６で反射された光とが、再び第１偏光板１４を透過するように、通過する光の偏光状態を液晶層１３が制御するので、反射板１６１で反射された光と偏光選択反射板１６で反射された光とが同時に明るい表示に寄与する。従って、反射型の表示の明るさを確保することができる。
【０３０３】
また、Ａ側から視認するときの暗表示状態においては、第１偏光板１４のＡ側から入射して反射板１６１で反射された光と、第１偏光板１４のＡ側から入射して偏光選択反射板１６に向かった光とが、再び第１偏光板１４を透過しないように、通過する光の偏光状態を液晶層１３が制御するので、反射板１６１で反射された光も、偏光選択反射板１６で反射された光も同時に黒表示に寄与する。従って、暗表示状態を問題なく実現することができる。
【０３０４】
また、液晶表示装置７によれば、Ａ側から第１偏光板１４を透過した光は透過軸方向の直線偏光となるが、明表示状態では、液晶層１３はこの光の偏光状態を略変化させないので、偏光選択反射板１６に到達した光は反射され、反射板１６１で反射された光と併せて、再び第１偏光板１４を透過する。
【０３０５】
また、暗表示状態では、液晶層１３は、偏光の位相差を、第１偏光板１４を透過した状態のときをゼロとして、第１偏光板１４から反射板１６１に向かう光の通過完了点で略π／２とする制御を行うので、光は円偏光となって反射部材に到達する。反射板１６１で反射された光は逆円偏光となるので、液晶層１３が、反射板１６１から第１偏光板１４に向かう光の通過完了点で略πとする制御を行うことにより、第１偏光板１４へは、透過軸方向と直交する吸収軸方向の直線偏光となって到達し、第１偏光板１４に吸収される。また、液晶層１３は、上記位相差を、第１偏光板１４から偏光選択反射板１６に向かう光の通過完了点で略πとする制御を行うので、光は偏光選択反射板１６へは第２の偏光状態となって到達し、偏光選択反射板１６を透過する。
【０３０６】
これにより、反射型の明表示状態において表示の明るさを確保することができるとともに、暗表示状態を問題なく実現することができる。
【０３０７】
また、液晶表示装置７によれば、液晶層１３は、反射板設置領域と反射板非設置領域とでは、セル厚の比が略１対２であるので、両方の領域における光の往復を考慮した偏光状態の制御を、両方の領域の液晶層１３をＥＣＢ液晶という同一種類のものとしたまま、セル厚の違いだけで実現することができる。
【０３０８】
また、液晶表示装置７によれば、液晶層１３に電圧を印加しないときや低い電圧を印加するときなどのように、表示のノーマリー状態において、偏光選択反射板１６はＡ側から到達する光のほとんどを透過させ、第１偏光板１４は反射板１６１から反射されて到達する光のほとんどを吸収し、第２偏光板１５はＡ側から到達する光のほとんどを透過させる。また、液晶層１３に十分に高い電圧を印加するときなどのように、表示の最大駆動状態において、偏光選択反射板１６はＡ側から到達する光のほとんどを反射し、第１偏光板１４は反射板１６１から反射されて到達する光のほとんどを透過させる。
【０３０９】
従って、Ａ側から反射型の表示を視認するときにはノーマリーブラック、Ｂ側から透過型の表示を視認するときにはノーマリーホワイトとなる。従って、透過型のノーマリー状態での黒表示品位は反射型と比べて一般的にプロセスに依存して劣るが、上記構成により、透過型での黒表示を駆動状態で行うこととなる。これにより、透過型で行う黒表示を製造プロセスに依存せずに良好なものとし、コントラストを向上させることができる。
【０３１０】
また、反射型の表示において、反射板設置領域と反射板非設置領域とで、同時にノーマリー状態で黒表示を行い、同時に最大駆動状態で白表示を行うこととなる。従って、１つの画素に両方の領域が含まれていても、画素における両領域で黒表示および白表示を一致させることができ、良好な表示を実現することができる。
〔実施の形態７〕
本発明の参考形態としてのさらに他の実施の形態について図１９ないし図２２に基づいて説明すれば以下の通りである。
【０３１１】
図１９に本実施の形態の１画素１０３の概略平面図を、図２０に表示装置の一部の概略断面図を示す。表示媒体による表示の領域を構成する本実施の形態の１画素１０３は、少なくとも第１領域１０１と第２領域１０２とに分割されている。第１領域１０１は、１画素１０３の領域内の光透過領域上に形成され、透過型表示と反射型表示との両方を行う。第２領域１０２は、１画素１０３の領域内の、信号用配線１０４などによる光の非透過領域上に形成され、反射型表示のみを行う。
【０３１２】
本実施の形態の画素構成により、反射型表示領域と透過型表示領域とを画素分割により形成しないため光の利用効率を高めることが可能となる。
【０３１３】
次に、表示原理について図２０を用いて説明する。
【０３１４】
図２０は１画素１０３を側方から見た図である。少なくとも第１領域１０１の表示媒体に対するＢ側（第２の側）には偏光選択反射層（選択反射手段、偏光選択反射手段）１０５が設置されている。ここでは、第１領域１０１の表示媒体に対するＢ側、第２領域１０２の表示媒体に対するＢ側との両方にまたがるように偏光選択反射層１０５が設置されている。信号用配線１０４は偏光選択反射層１０５に対してＡ側に設けられている。第２領域１０２においては信号用配線１０４に対してＡ側に反射部材（反射手段）１０６が設けられている。
【０３１５】
本実施の形態の場合、偏光選択反射層１０５は紙面に対して平行で横方向の直線偏光を透過させ、紙面に対して垂直な直線偏光を反射させる機能を有している。反射部材１０６は、表示媒体をＡ側（第１の側）からＢ側へ向かって通過して入射する光を偏光状態に依存せずにＡ側へ反射する。
【０３１６】
第１領域１０１について説明すると、図２０に示したようにＡ側からＢ側へ向かって光が入射し、偏光選択反射層１０５上で紙面に対して平行で横方向の直線偏光の状態（第２の状態、第２の偏光状態）となる場合、入射した光は偏光選択反射層１０５を通過する。この時、Ｂ側から見た透過型表示は、入射した光が視認者には届くため明表示状態となり、Ａ側から見た反射型表示は、入射した光が視認者には届かないため、暗表示状態となる。
【０３１７】
一方、Ａ側からＢ側へ向かって光が入射し、偏光選択反射層１０５上で紙面に対して垂直な直線偏光の状態（第１の状態、第１の偏光状態）となる場合、入射した光は偏光選択反射層１０５で反射する。この時、Ｂ側から見た透過型表示は、入射した光が視認者には届かないため暗表示状態となり、Ａ側から見た反射型表示は、入射した光が反射して視認者に届くため明表示状態となる。
【０３１８】
次に、第２領域１０２について説明する。第２領域１０２はＡ側から見た反射型表示のみに寄与し、Ｂ側から見た透過型表示とは無関係である。従って、第２領域１０２の明表示状態および暗表示状態を次のように設定する必要がある。
【０３１９】
第１領域１０１によるＡ側の反射型表示が暗表示状態である時に、第２領域１０２によるＡ側の反射型表示が同時に暗表示状態となり、また、第１領域１０１によるＡ側の反射型表示が明表示状態である時に、第２領域１０２のＡ側の反射型表示が同時に明表示状態になるように設定されている。この時、Ａ側から見た反射型表示は、第１領域１０１の表示と第２領域１０２の表示とを合わせた表示となる。本実施の形態では、暗表示状態および明表示状態とも第１領域１０１と第２領域１０２とで一致しているため、これらを合わせた表示は互いに打ち消し合うことなく良好なものとなる。
【０３２０】
さらに、第２領域１０２の反射部材１０６を表示媒体の光の非透過領域上にのみ形成することにより、Ｂ側から見た透過型表示の明るさを犠牲にすることがない。これにより、Ｂ側から見た透過型表示において、最大限に光の利用効率を高めることができ、明るく視認性の高い表示が可能となる。
【０３２１】
このように、本実施の形態の表示装置は、Ａ側から第１領域１０１に入射する光を、紙面に対して水平な直線偏光の状態に制御して偏光選択反射層１０５を透過させて、表示媒体に対するＢ側での表示に用いる透過型表示が可能である。また、本実施の形態の表示装置は、Ａ側から第１領域１０１に入射する光を、紙面に対して垂直な直線偏光の状態に制御して偏光選択反射層１０５によって反射させて、表示媒体に対するＡ側での表示に用いる第１の反射型表示が可能である。また、本実施の形態の表示装置は、Ａ側から第２領域１０２に入射する光を、反射部材１０６によって反射させて、表示媒体に対するＡ側での表示に用いる第２の反射型表示が可能である。
【０３２２】
次に、偏光選択反射層１０５上での偏光状態、および反射部材１０６上での偏光状態は表示のコントラスト比に大きく影響を及ぼすため、それぞれでの偏光の楕円率とコントラスト比との関係を調べた。
【０３２３】
反射部材１０６上での偏光の楕円率とＡ側から見た第２領域１０２による表示のコントラスト比との関係を図２１に示す。図２１より、第２領域１０２の反射部材１０６上での楕円率が０．７以上の時、５以上のコントラスト比を実現でき良好な表示が可能となることが分かる。
【０３２４】
また、偏光選択反射層１０５上での偏光の楕円率とＢ側から見た第１領域１０１による表示のコントラスト比との関係を図２２に示す。図２２より、第１領域１０１の偏光選択反射層１０５上での楕円率が０．３以下の時、１０以上のコントラスト比を実現でき良好な表示が可能となることが分かる。これらの楕円率とコントラスト比の関係は、偏光を制御する表示媒体であれば、同様の結果が得られる。また、この時、Ａ側から見た第１領域１０１による表示は、Ｂ側から見た表示に対して暗表示状態と明表示状態とが入れ替わるため、Ｂ側から見た透過型表示が良好であれば、Ａ側から見た反射型表示も良好となる。さらに、図２２より、第１領域１０１の偏光選択反射層１０５上での楕円率が０．２２以下の時、２０以上のコントラスト比を実現でき、さらに良好な表示が可能となることが分かる。
【０３２５】
このような偏光状態を実現するための一例として、第１領域の表示媒体と第２領域の表示媒体とを調整することが必要である。その具体的手段として、表示媒体の種類を第１領域と第２領域とで異ならすことも可能であるが、第１領域内に絶縁層を設けるなどして、第１領域の表示媒体の厚さが第２領域の表示媒体の厚さよりも厚くなるように設定すれば、表示媒体の種類を変えなくても容易に両表示領域の偏光状態を整合することができる。
〔実施の形態８〕
本発明の参考形態としてのさらに他の実施の形態について図２３ないし図３２に基づいて説明すれば以下の通りである。
【０３２６】
図２３に本実施例における液晶表示装置（表示装置）２００の構成を模式的に示す。液晶表示装置２００は、第１ガラス基板２０１、第２ガラス基板２０２、液晶層２０３、第１偏光板２０４と第１光学補償素子２０５とからなる楕円偏光板、第２偏光板２０７と第２光学補償素子２０９と偏光選択反射板２０８とからなる楕円偏光板、光散乱層２０６、カラーフィルタ２１０ａ・２１０ｂ、遮光膜２１１、透明電極２１４、スイッチング素子２１５、光源２１２、導光板２１３、および反射板２１８を備えている。また、第１ガラス基板（透明基板）２０１と第２ガラス基板（透明基板）２０２との間に液晶層２０３を挟んだ構成になっており、液晶層２０３を挟む両側のうち液晶層２０３から第１ガラス基板２０１側を向く側をＡ側（第１の側）、液晶層２０３から第２ガラス基板２０２側を向く側をＢ側（第２の側）とする。光源２１２および導光板２１３はフロントライトを構成している。フロントライトは液晶表示装置２００の最もＡ側に設けられ、光源２１２から発せられた光を導光板２１３がＢ側へ向けて照射する。液晶層（表示媒体、９０°ツイストネマティック液晶層）２０３は９０°ＴＮ方式である。
【０３２７】
第１偏光板（第１の偏光手段）２０４は第１ガラス基板２０１のＡ側面に設けられ、所定の向きに設定された透過軸を有し、透過軸方向の直線偏光の成分となる光のみを透過させる。フロントライトから無偏光の光が第１偏光板２０４に入射すると、第１偏光板２０４の透過軸方向に平行な直線偏光になり透過する。第１偏光板２０４としては、高分子樹脂フィルムにヨウ素、二色性染料等の吸収体を混入し延伸することで吸収体を配向させたものを用いた。偏光板材料としては、上記以外のものであっても、無偏光を直線偏光にするものであれば何でもよい。
【０３２８】
第２偏光板（第２の偏光手段）２０７は第２ガラス基板２０２のＢ側に設けられ、透過軸の方向が第１偏光板２０４とほぼ直交する偏光板である。偏光選択反射板（選択反射手段、偏光選択反射手段）２０８は第２ガラス基板２０２と第２偏光板２０７との間に設けられている。偏光選択反射板２０８は、自身に入射する直線偏光の光の偏光方向が反射軸と平行であるときにはこの光を第１の偏光状態（第１の状態、第１の方向の直線偏光の状態）の光として反射し、偏光方向が透過軸と平行であるときにはこの光を第２の偏光状態（第２の状態、第２の方向の直線偏光の状態）の光として透過させる。偏光選択反射板２０８の反射軸と透過軸とは互いに直交している。また、偏光選択反射板２０８の反射軸は第１偏光板２０４の透過軸とほぼ平行な方向であり、偏光選択反射板２０８の透過軸は第１偏光板２０４の透過軸とほぼ直交する方向である。本実施の形態では、高分子膜を積層することで作成された既知の偏光選択反射板を用いた。また、一方直線偏光を透過し、他方直線偏光を反射する偏光選択反射板であれば何でも良い。
【０３２９】
第１光学補償素子（光学補償手段）２０５は第１ガラス基板２０１と第１偏光板２０４との間に設けられている。第２光学補償素子（光学補償手段）２０９は第２ガラス基板２０２と偏光選択反射板２０８との間に設けられている。光散乱層（光散乱手段）２０６は、第１ガラス基板２０１のＡ側に、第１偏光板２０４および第１光学補償素子２０５に対する順序は任意として設けられる。
【０３３０】
カラーフィルタ１１０ａは、第１ガラス基板２０１のＢ側にＲＧＢの３色分がそれぞれ設けられており、カラーフィルタ２１０ｂには透明のカラーフィルタが配置されている。反射板２１８は偏光状態に依存せずに、入射する光を反射する。反射板２１８は基板内に設けられた絶縁性樹脂層２１６上の、上記カラーフィルタ１１０ｂとほぼ対向する領域に設けられている。更にカラーフィルタ２１０ｂはＲＧＢのカラーフィルタ２１０ａに対して膜厚を厚く設定してあり、カラーフィルタ２１０ｂの部分のセル厚が、これ以外の部分のセル厚の約１／２となるように設定されている。ここではカラーフィルタ２１０ｂの膜厚を変更することでセル厚を制御したが、絶縁性樹脂層２１６に段差を設けることによって、セル厚を制御することも可能である。また、ここでは偏光状態に依存しない反射板２１８による視認性を向上させるため、絶縁性樹脂層２１６には微細な凹凸が設けられている。遮光膜２１１はカラーフィルタ２１０ａ・２１０ｂに隣接して、配線の一部および、画素電極の存在しない部分に対向する領域に設けられており、Ａ側からＢ側へ透過する光を遮光する。
【０３３１】
透明電極２１４は第１ガラス基板２０１上でカラーフィルタ２１０ａ・２１０ｂおよび遮光膜２１１のＢ側面、および第２ガラス基板２０２上でＡ側面のそれぞれに設けられている。透明電極材料としてはＩＴＯ（酸化インジウムと酸化錫からなる合金）を用いた。透明電極材料としては、他の透明性を有する導電性金属膜を用いても同じである。又、本実施の形態では金属からなる透明電極材料を用いた例を記載しているが、金属以外の樹脂、半導体等の透明性を有する材料であれば何でも良い。また、配線接続を行うためのコンタクト部２１７が適宜備えられている。スイッチング素子２１５は、第２ガラス基板２０２のＡ側面に設けられ、各画素を駆動するためにスイッチングするＴＦＴなどのアクティブ素子である。
【０３３２】
上記液晶表示装置２００において、カラーフィルタ２１０ａおよびこれと対向する領域は、光の透過領域となる第１領域２２０であって、実施の形態７の第１領域１０１に相当している。また、カラーフィルタ２１０ｂおよびこれと対向する領域は、第２領域２１９であって、実施の形態７の第２領域１０２に相当している。第２領域２１９における光の非透過領域は、反射板２１８に対してＢ側に設けられているスイッチング素子２１５および配線などで構成される。
【０３３３】
さらに、本実施の形態のように液晶層２０３が９０°ＴＮの場合についての光学設計について具体的に説明する。本実施の形態による液晶表示装置２００は、Ａ側から見る反射型表示とＢ側から見る透過型表示との両方の表示品位を同時に満足させるものである。
【０３３４】
Ａ側から見た反射型表示は表示装置の第２領域２１９と第１領域２２０との両方を観察することになり、Ｂ側から見た透過型表示は第１領域２２０のみを観察することになる。言いかえれば、第２領域２１９はＡ側から見る反射型表示のみに寄与し、第１領域２２０はＡ側から見る反射型表示とＢ側から見る透過型表示との両方に寄与することになる。
【０３３５】
まず、第２領域２１９の反射型表示についての光学設計について具体的に説明する。
【０３３６】
本実施の形態ではＡ側から見た反射型表示をノーマリーブラック、Ｂ側から見た透過型表示をノーマリーホワイトとしている。ノーマリーブラックの反射型表示である第２領域２１９において、高コントラスト比を得るためには、第１偏光板２０４を通過した直線偏光が反射板２１８上で円偏光になることが望ましい。この場合、反射した光が再び第１偏光板２０４に到達する時には、入射時とほぼ直交した直線偏光となっており、第１偏光板２０４で遮光される。
【０３３７】
しかし、図２４に示すようにさまざまなリタデーションを有する従来の９０°ＴＮに直線偏光がそのまま、液晶層２０３に入射する場合、電圧無印加時に反射板２１８上で楕円率が０．５４以下の偏光にしかならない。この場合、反射した光が再び第１偏光板２０４に到達する時には、入射時とほぼ直交した直線偏光にはならず、その多くは第１偏光板２０４を通過し、良好な遮光状態が得られない。図２４において最も円偏光に近い条件であっても、その楕円率は０．５４であり実施の形態７で示した良好な表示が得られる反射板１０６上での楕円率０．７以上を満たすことができない。
【０３３８】
そこで、本実施の形態では、第１光学補償素子２０５を用いて、第１偏光板２０４を通過した直線偏光をあらかじめ楕円偏光に変換した後、９０°ＴＮの液晶層２０３に入射させることにより、反射板２１８上で楕円率が０．７以上の偏光となるように設定した。しかしながら、第１偏光板２０４を通過した直線偏光をあらかじめ楕円偏光に変換するうえにおいても次の理由から制限がある。
【０３３９】
第１領域２２０におけるノーマリーホワイトの透過型表示は、上述した様に９０°ＴＮにおいては本来不必要である第１光学補償素子２０５を設置したため、これを補償するために第２光学補償素子２０９を、偏光選択反射板２０８上に第１光学補償素子２０５とリタデーションが等しくかつ光学的に直交した状態で設置する必要がある。
【０３４０】
この場合、第２光学補償素子２０９にも直線偏光を楕円偏光にするような機能があり、このことが透過型表示のコントラスト比を低下させるため、使用する第２光学補償素子２０９として、なるべく直線偏光を楕円率の小さい楕円にしか変換しないものを使用するのが好ましい。ここで、第２光学補償素子２０９として直線偏光をなるべく小さい楕円率の楕円偏光に変換するものを用いるためには、第１光学補償素子２０５もなるべく直線偏光を楕円率の小さい楕円にしか変換しないものを使用する必要が有る。そのためには、９０°ＴＮ液晶層のみで、反射板２１８上でなるべく楕円率が１に近い偏光となるような９０°ＴＮ液晶層を選ぶことが必要である。
【０３４１】
また、図２５に、第２偏光板２０７と第２光学補償素子２０９と偏光選択反射板２０８とからなる楕円偏光板による楕円率と透過型表示のコントラスト比の関係を示す。図２５より、良好な透過型表示となるコントラスト比１０以上を実現するためには、直線偏光が第２光学補償素子２０９により楕円率が０．３以下の偏光にしか変換されない必要がある。したがって、第１偏光板２０４と第１光学補償素子２０５とからなる楕円偏光板による楕円率も０．３以下とする必要がある。
【０３４２】
図２６にリタデーションの異なる９０°ＴＮに右円偏光を入射させたときの出射光の楕円率を示す。この場合、出射光の楕円偏光と同じ楕円率の偏光に変換する楕円偏光板を用いることにより、反射板２１８上で円偏光となる。図２６から分かるように、リタデーションが２５０ｎｍ付近でもっとも楕円率が小さくなり、使用する第１光学補償素子２０５および第２光学補償素子２０９による楕円率が小さくなり、透過型表示のコントラスト比を維持することが可能となる。また、楕円率が０．３以下となる前述の第１光学補償素子２０５からなる楕円偏光板を用いるとき、楕円率が１の円偏光に変換できる範囲の第２領域２１９の９０°ＴＮのリタデーションは、１５０ｎｍ以上３２０ｎｍ以下となる。さらに、楕円率が０．３以下となる前述の第１光学補償素子２０５からなる楕円偏光板を用いるとき、楕円率が０．７以上の偏光に変換できる範囲の第２領域２１９の９０°ＴＮのリタデーションは、１５０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下となる。
【０３４３】
上述した液晶表示装置２００は、液晶層２０３の誘電異方性を示す△εが正の場合であり、Ａ側から見た反射型表示を黒表示とするときに液晶層２０３にはＯＦＦ電圧、すなわち駆動電圧のうち最も低い電圧を印加する。このとき、Ａ側から第１領域２２０に入射した光が、偏光選択反射板２０８上で偏光選択反射板２０８の透過軸と平行な長軸を有する楕円偏光か直線偏光になる。また、第２領域２１９に入射した光が、反射板２１８上で楕円偏光か円偏光になる。これにより、第１領域２２０と第２領域２１９との両方を使用する反射型表示において、両者の黒表示を精度よく一致させて黒表示を良好にすることができる。
【０３４４】
逆に、液晶層２０３の△εが負の場合は、Ａ側から見た反射型表示を黒表示とするときに液晶層２０３にはＯＮ電圧、すなわち駆動電圧のうち最も高い電圧を印加する。このとき、Ａ側から第１領域２２０に入射した光が、偏光選択反射板２０８上で偏光選択反射板２０８の透過軸と平行な長軸を有する楕円偏光か直線偏光になる。また、第２領域２１９に入射した光が、反射板２１８上で楕円偏光か円偏光になる。これにより、第１領域２２０と第２領域２１９との両方を使用する反射型表示において、両者の黒表示を精度よく一致させて黒表示を良好にすることができる。
【０３４５】
一方、第１領域２２０は、ノーマリーホワイトの９０°ＴＮであり、十分な印加電圧により液晶層２０３のリタデーションの値に関係なく、さらには、第１光学補償素子２０５と第２光学補償素子２０９とはリタデーションがほぼ等しく遅相軸が直交の関係にあるので、良好な黒が表示できる。しかし、電圧無印加時の透過率は図２７に示すように液晶層２０３のリタデーションに依存し、透過率が高くなるのは４００ｎｍ以上の場合である。
【０３４６】
上述した光学設計により、液晶表示装置２００を作成した。詳細には、液晶層２０３は、第２領域２１９のセル厚が２．８μｍ、第１領域２２０のセル厚が５．６μｍとなるように作成した。第１ガラス基板２０１および第２ガラス基板２０２上の配向処理は平行配向とし、△ｎ＝０．０８９で自発ピッチが左まわりの１００μｍの液晶組成物を真空注入法などの方法で充填した。
【０３４７】
第２領域２１９の液晶層２０３はリタデーションが２５０ｎｍの９０°ＴＮであり、これに反射板２１８から円偏光を入射させた時の出射光は、楕円率が０．１８であり、楕円の長軸は、下側基板のラビング方向を０度とし反時計周りを正方向とすると−７０度であった。各光学素子の設定においては、リタデーションが１３８ｎｍである第１光学補償素子２０５の遅相軸を、第２領域２１９の反射板２１８から円偏光を入射させたときに出射する楕円偏光の長軸と平行となるように設定し、第１偏光板２０４の吸収軸または透過軸と第１光学補償素子２０５の遅相軸とのなす角を−１０度に設定した。一方、第２光学補償素子２０９はそのリタデーションが１３８ｎｍで、その遅相軸は第１光学補償素子２０５の遅相軸とほぼ直交の関係にある。また、偏光選択反射板２０８の反射軸と第２偏光板２０７の吸収軸とはほぼ平行の関係にあり、第２偏光板２０７の吸収軸は第１偏光板２０４の吸収軸とほぼ直交の関係にある。
【０３４８】
以上により作成された本実施の形態の液晶表示装置２００のＡ側から見た反射型表示、およびＢ側から見た透過型表示の電気光学特性を図２８および図２９に示す。図２８、図２９中、実線は本実施の形態による液晶表示装置２００の特性を示し、破線は比較例として従来の、光学補償素子を用いない表示装置の特性を示す。図３１には、本実施の形態における各光学軸の設定角度を示す。
【０３４９】
また、本実施例では直線偏光を楕円偏光に変換するために第１光学補償素子２０５としてリタデーションが１３８ｎｍのλ／４板を使用したが、これに限らずリタデーションそのものを変えることにより楕円偏光に変換する手法を用いても良く、この場合は、各光学軸の軸設定を適宜最適にすることにより、本実施の形態と同様の効果が得られる。
【０３５０】
次に、液晶表示装置２００において、反射板２１８上で可視光領域のより広い範囲で円偏光となるように、第１光学補償素子２０５として複数枚の光学補償素子からなる積層タイプのものを使用した場合について説明する。
【０３５１】
一例として、リタデーションが１３８ｎｍの光学補償素子２０５ａとリタデーションが２７５ｎｍの光学補償素子２０５ｂからなる第１光学補償素子２０５と、リタデーションが１３８ｎｍの光学補償素子２０９ａとリタデーションが２７５ｎｍの光学補償素子２０９ｂからなる第２光学補償素子２０９とを用いた場合の各光学軸の設定角度について、図３２に示す。この場合、反射型表示のコントラスト比がさらに高くなり、その電気光学特性を図３０に示す。図３０中、実線は図３２の構成による液晶表示装置２００の特性を示し、破線は比較例として従来の、光学補償素子を用いない表示装置の特性を示す。
〔実施の形態９〕
本発明の参考形態としてのさらに他の実施の形態について図２３、図３３ないし図４１に基づいて説明すれば以下の通りである。
【０３５２】
本実施の形態の表示装置は、図２３の液晶表示装置２００において液晶層２０３をホモジニアス配向としたものであり、例えばＥＣＢ（Electrical controlled・birefringence）方式の液晶である。この液晶層２０３は、自身に入射されて通過する偏光に対して、位相差を与える。ここでは、液晶層２０３は、電圧無印加か十分な低電圧印加で、第１領域２２０においては約λ／２の位相差を与え、第２領域２１９においては約λ／４の位相差を与えるように設定されている。
【０３５３】
次に、この液晶表示装置２００の一般的な光学設計について説明する。液晶表示装置２００は、Ａ側から見る反射型表示とＢ側から見る透過型表示との両方の表示品位を同時に満足させるものである。Ａ側から見た反射型表示では液晶表示装置２００の第２領域２１９と第１領域２２０の両方を観察することになり、Ｂ側から見た透過型表示では第１領域２２０のみを観察することになる。言いかえれば、第２領域２１９はＡ側から見る反射型表示のみに寄与し、第１領域２２０はＡ側から見る反射型表示とＢ側から見る透過型表示との両方に寄与することになる。
そこで、まず、第２領域２１９の反射型表示に関して検討を行った。
【０３５４】
液晶表示装置２００の作成において、液晶層２０３は第２領域２１９でのセル厚が２．５μｍ、第１領域２２０でのセル厚が５．０μｍとなるように作成した。第１ガラス基板２０１および第２ガラス基板２０２上の配向処理を平行配向とし、△ｎ＝０．０６５の液晶組成物を真空注入法などの方法で充填した。
【０３５５】
以上により作成された液晶表示装置２００を用いて、第２領域２１９による反射型表示について検討した。第１光学補償素子（光学補償手段、第１の光学補償手段）２０５のリタデーションＲ１を変化させ、第１光学補償素子２０５の遅相軸と液晶層２０３の液晶分子のダイレクタとが直交している場合について、反射率とコントラスト比とを測定した。その結果を図３３に示す。液晶層２０３のリタデーションは、駆動電圧のうち最も低い電圧（ＯＦＦ電圧）が印加された状態である電圧無印加状態におけるものである。第２領域２１９における液晶層２０３のリタデーションをＲｒとしている。Ｒｒ−Ｒ１の領域は第１光学補償素子２０５の遅相軸と液晶層１０３の液晶分子のダイレクタとが直交している場合であり、液晶層２０３のリタデーションＲｒから第１光学補償素子２０５のリタデーションＲ１分だけ小さいリタデーションに対応する位相差が通過光に与えられる。
【０３５６】
ここで、反射率が８％以上、コントラスト比が５以上であれば、良好な表示が可能となる。図３３において細実線で示した反射率と太実線で示したコントラスト比との両方が前述した値を満たすのは限られた領域であり、これは、第１光学補償素子２０５の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが直交の関係にある領域でＲｒ−Ｒ１が−１７５ｎｍ以上−１０５ｎｍ以下の領域と、第１光学補償素子２０５の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが直交の関係にある領域でＲｒ−Ｒ１が１００ｎｍ以上１７０ｎｍ以下の領域とのいずれかを満たす場合に限られる。この時、第２領域２１９上に形成された反射板２１８上での偏光の楕円率は０．７以上となっている。
【０３５７】
さらに、図３３で示したＲｒ−Ｒ１が最適となる２つの領域にあるＲｒ−Ｒ１＝−１３７ｎｍとＲｒ−Ｒ１＝１３３ｎｍの場合について、第２光学補償素子（光学補償手段、第２の光学補償手段）２０９のリタデーションＲ２を変化させた時のＢ側から見た透過型表示の、液晶層２０３の電圧無印加状態における透過率とコントラスト比とをそれぞれ図３４から図３７に示す。図３４から図３７までのグラフ上に記載されている平行および直交は、第２光学補償素子２０９の遅相軸と液晶層２０３の液晶分子のダイレクタとの関係を意味する。これらの図では、第１領域２２０の液晶層２０３のリタデーションＲｔは、第２領域２１９の液晶層２０３のリタデーションＲｒと、液晶層２０３の厚みの差に対応して異なっている。
【０３５８】
図３４はＲｒ−Ｒ１＝−１３７ｎｍの場合のグラフであり、第１偏光板２０４と第２偏光板２０７とで透過軸または吸収軸が直交の関係にある場合を示す。図３５はＲｒ−Ｒ１＝−１３７ｎｍの場合のグラフであり、第１偏光板２０４と第２偏光板２０７とで透過軸または吸収軸が平行の関係にある場合を示す。図３４および図３５のそれぞれには、第２光学補償素子２０９の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが直交している場合および平行である場合について、透過率とコントラスト比とを測定した結果が示されている。Ｒｔ−Ｒ１−Ｒ２の領域が、第２光学補償素子２０９の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが直交している場合を示し、Ｒｔ−Ｒ１＋Ｒ２の領域が、第２光学補償素子２０９の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが平行である場合を示している。ここで、透過率が８％以上、コントラスト比が１０以上であれば、良好な表示が可能となる。
【０３５９】
図３４において細実線で示した透過率と太実線で示したコントラスト比との両方が前述した値を満たすのは限られた領域であり、第２光学補償素子２０９の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが平行の関係にある領域に存在し、Ｒｔ−Ｒ１＋Ｒ２が１９０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の領域である。
【０３６０】
図３５において、細実線で示した透過率と太実線で示したコントラスト比との両方が前述した値を満たすのは限られた領域であり、第２光学補償素子２０９の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが平行の関係にある領域では、Ｒｔ−Ｒ１＋Ｒ２が２５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の領域である。また、第２光学補償素子２０９の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが直交の関係にある領域では、Ｒｔ−Ｒ１−Ｒ２が−５０ｎｍ以上２５ｎｍ以下の領域である。
【０３６１】
図３６は、Ｒｒ−Ｒ１＝１３３ｎｍについての結果であり、第１偏光板２０４と第２偏光板２０７とで透過軸または吸収軸が直交の関係にある場合を示している。図３７は、Ｒｒ−Ｒ１＝１３３ｎｍについての結果であり、第１偏光板２０４と第２偏光板２０７とで透過軸または吸収軸が直交の関係にある場合を示している。第２光学補償素子２０９の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが直交している場合および平行である場合について、透過率とコントラスト比とを測定した。Ｒｔ−Ｒ１−Ｒ２の領域が、第２光学補償素子２０９の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが直交している場合を示し、Ｒｔ−Ｒ１＋Ｒ２の領域が、第２光学補償素子２０９の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが平行である場合を示している。ここで、透過率が８％以上、コントラスト比が１０以上であれば、良好な表示が可能となる。
【０３６２】
図３６において細実線で示した透過率と太実線で示したコントラスト比との両方が前述した値を満たすのは限られた領域であって、第２光学補償素子２０９の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが直交の関係にある領域に存在し、Ｒｔ−Ｒ１−Ｒ２が１９０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の領域である。
【０３６３】
図３７において細実線で示した透過率と太実線で示したコントラスト比との両方が前述した値を満たすのは限られた領域であって、第２光学補償素子２０９の遅相軸と液晶分子のダイレクタとが直交の関係にある領域に存在し、Ｒｔ−Ｒ１−Ｒ２が−５０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の領域である。
【０３６４】
また、図３４から図３７までは、第１領域２２０のＢ側から見た透過型表示の特性を示すと同時に、Ａ側から見た反射型表示の特性を示している。Ａ側から見た反射型表示は、Ｂ側から見た透過型表示の明暗（ネガポジ）反転表示である。つまり、第１領域２２０のＡ側から見た透過型表示の特性が良ければ、同時に第１領域２２０のＢ側から見た反射型表示も良いこととなる。
【０３６５】
本実施の形態では、液晶層２０３の第２領域２１９のリタデーションＲｒが１６２．５ｎｍ、第１領域２２０のリタデーションＲｔが３２５ｎｍの場合について説明したが、リタデーションＲｒ、Ｒｔはこれらに限定されるものではない。
【０３６６】
次に、上記液晶表示装置２００の具体的な光学設計値について説明する。前述と同様、液晶表示装置２００の作成において、液晶層２０３は第２領域２１９のセル厚が２．５μｍ、第１領域２２０のセル厚が５．０μｍとなるように作成し、第１ガラス基板２０１および第２ガラス基板２０２上の配向処理を平行配向とし、△ｎ＝０．０６５の液晶組成物を真空注入法などの方法で充填した。さらに、第１光学補償素子２０５には、材質がＰＶＡ（ポリビニルアルコール）でそのリタデーションＲ１が３００ｎｍである高分子フィルムを用いた。また、液晶分子のダイレクタと第１光学補償素子２０５の遅相軸とのなす角が９０°となるように、第１光学補償素子２０５を設置した。
【０３６７】
さらに、第２光学補償素子２０９には、材質がＰＶＡ（ポリビニルアルコール）でそのリタデーションＲ２が２２０ｎｍである高分子フィルムを用いた。また、液晶分子のダイレクタと第２光学補償素子２０９の遅相軸とのなす角が０°となるように、第２光学補償素子２０９を設置した。また、図３８に示すように第１偏光板２０４の透過軸と第１光学補償素子２０５の遅相軸とのなす角が４５°となるように設置し、偏光選択反射板２０８の透過軸と第２偏光板２０７の透過軸とを一致させ、さらにこれらの透過軸と第１偏光板２０４の透過軸とが直交の関係になるように設置した。
【０３６８】
また、第１偏光板２０４の吸収軸と第１光学補償素子２０５の遅相軸とのなす角が４５°となるように設置し、偏光選択反射板２０８の反射軸と第２偏光板２０７の吸収軸とを一致させ、さらにこれらの吸収軸と第１偏光板２０４の吸収軸とが直交の関係になるように設置してもよい。
【０３６９】
以上の光学設計値を適用した液晶表示装置２００の、表示特性の測定結果を次に示す。
【０３７０】
Ａ側から見た反射型表示の電気光学特性を図３９に、Ｂ側から見た透過型表示の電気光学特性を図４０にそれぞれ示す。図３９は液晶層２０３の印加電圧と反射率との関係を示し、図４０は液晶層２０３の印加電圧と透過率との関係を示す。図３９に示した反射型表示、図４０に示した透過型表示とも十分な明るさとコントラスト比とを実現していることが判明した。また、Ａ側から見た反射型表示はノーマリーブラック型、Ｂ側から見た透過型表示はノーマリーホワイト型であるが、本実施の形態の液晶表示装置２００はその構成上、Ａ側およびＢ側から同時には見ないため、Ａ側表示とＢ側表示とのそれぞれについて適時ネガポジ反転のスイッチによりネガポジを選択すれば良い。また、画像左右反転、画像上下反転などのスイッチを兼ね備えていても良い。
【０３７１】
上述した液晶表示装置２００は、液晶層２０３の誘電異方性を示す△εが正の場合であり、Ａ側から見た反射型表示を黒表示とするときに液晶層２０３にはＯＦＦ電圧、すなわち駆動電圧のうち最も低い電圧を印加する。このとき、Ａ側から第１領域２２０に入射した光が、偏光選択反射板２０８上で偏光選択反射板２０８の透過軸と平行な長軸を有する楕円偏光か直線偏光になる。また、第２領域２１９に入射した光が、反射板２１８上で楕円偏光か円偏光になる。これにより、第１領域２２０と第２領域２１９との両方を使用する反射型表示において、両者の黒表示を精度よく一致させて黒表示を良好にすることができる。
【０３７２】
逆に、液晶層２０３の△εが負の場合は、Ａ側から見た反射型表示を黒表示とするときに液晶層２０３にはＯＮ電圧、すなわち駆動電圧のうち最も高い電圧を印加する。このとき、Ａ側から第１領域２２０に入射した光が、偏光選択反射板２０８上で偏光選択反射板２０８の透過軸と平行な長軸を有する楕円偏光か直線偏光になる。また、第２領域２１９に入射した光が、反射板２１８上で楕円偏光か円偏光になる。これにより、第１領域２２０と第２領域２１９との両方を使用する反射型表示において、両者の黒表示を精度よく一致させて黒表示を良好にすることができる。前述した各リタデーションＲｒ・Ｒｔ・Ｒ１・Ｒ２の関係は、液晶層２０３にＯＮ電圧を印加した状態で得られるものとなる。
【０３７３】
ただし、上述した各楕円偏光の楕円率の制御は、実施の形態８と同じであるとは限らない。
【０３７４】
次に、液晶表示装置２００に備えられている光散乱層２０６の機能について説明する。
【０３７５】
本実施の形態の液晶表示装置２００は、Ｂ側から見る透過型表示の場合、フロントライトからの光のだけでなく、フロントライト越しに入射する周囲からの光も表示に利用することができるため、従来の透過型液晶表示装置とは異なり、明るい環境下でも高品位の透過型表示を実現することができる。しかしながら、液晶表示装置２００の第１領域２２０に周囲で反射してきた光が入射して散乱せずに通過する場合、周囲光の濃淡、例えば、屋内では、床あるいは机の模様、屋外では地面の模様などがそのまま表示に重なる。つまり、透明ガラス越しに机、床、地面を見ている場合と同様の現象がおき、表示品位を大きく低下させる。この現象の回避は、光を散乱させる機能を液晶表示装置２００にもたせることにより実現することができる。そこで、光散乱層２０６を液晶表示装置２００に設置している。一方でこの光散乱層２０６がコントラスト比を低下させる原因とならぬよう、光散乱層２０６には適切な散乱強度が選択されている。
【０３７６】
液晶表示装置２００全体のヘイズが大きすぎるとＡ側から見た反射型表示、Ｂ側から見た透過型表示ともコントラスト比が低下し、正面輝度が低下する。さらに、Ａ側から見た反射型表示時には、画像のぼけが顕著になる。以上の観点から、本実施の形態の液晶表示装置２００に最適となるヘイズを検討した。周囲光による模様の重なりは、ヘイズが５０でほぼ解消される。また、コントラストの高い模様であってもヘイズを６０とすることで解消されることが判明した。図４１に、図２３と同様の表示装置に各種ヘイズが異なる光散乱層を設置した場合について、Ａ側から見た反射型表示のコントラスト比およびＢ側から見た透過型表示のコントラスト比の測定結果を示す。
【０３７７】
表示装置全体のヘイズが小さい時はコントラスト比は高いものの、前述の理由から実用上問題が発生する。また、ヘイズが９０よりも大きい場合、コントラストの低下が顕著となり、実用上問題がある。前述したように反射型表示のコントラスト比が５以上、透過型表示のコントラスト比が１０以上であれば、実用上問題のない表示が可能なことから、ヘイズは最大で９５以下とすることが好ましい。
【０３７８】
これらの検討を経て、表示装置全体のヘイズが５０以上９５以下、好ましくは６０以上９０以下の場合に、前述した周囲光による模様の重なりおよびコントラスト比の低下が解決されることが判明した。
【０３７９】
従って、液晶表示装置２００全体のヘイズが５０以上９５以下、あるいは６０以上９０以下となるように、光散乱層２０６を設置するとよい。また、液晶表示装置２００のいずれかの部材、例えば、カラーフィルタ２１０ａ、第１ガラス基板２０１、第２ガラス基板２０２、絶縁性樹脂層２１６などに光散乱機能を持たせることにより、光散乱層２０６を省略することもできる。
【０３８０】
次に、光散乱層２０６の設置位置と表示特性との関係について説明する。
まず、光散乱層２０６の設置位置を液晶層２０３に対してＡ側とした場合およびＢ側とした場合のそれぞれについて、液晶表示装置２００のコントラスト比を測定した結果を表１に示す。
【０３８１】
【表１】
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【０３８２】
この時、光散乱層２０６としてのヘイズが８０のものを用いた。光散乱層２０６を液晶層２０３に対してＡ側に設置した場合、Ａ側から見た表示となる反射型表示のコントラスト比は低いものの、Ｂ側から見た表示となる透過型表示のコントラスト比は高くなる。この場合、反射型表示のコントラスト比低下よりも透過型表示のコントラスト比低下の方が顕著である。一方、光散乱層２０６を液晶層２０３に対してＢ側に設置した場合、Ａ側から見た表示となる反射型表示のコントラスト比は高いが、Ｂ側から見た表示となる透過型表示のコントラスト比は大きく低下する。実用上は透過型表示を優先させるのが得策であり、液晶層２０３に対してＡ側に設置した方が液晶表示装置２００としての機能が向上することが判明した。
【０３８３】
さらに、Ｂ側から見る透過型表示には周囲光も利用可能であるが、この場合の周囲光は、環境によれば電場が水平方向に振動する偏光成分が多いこともあり、第１偏光板２０４の透過軸を、液晶表示装置２００を使用するときの装置姿勢における水平方向に略一致させることにより光の利用効率を向上させることが可能となる。
〔実施の形態１０〕
本発明の参考形態としてのさらに他の実施の形態について、図４２ないし図５２に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、前記実施の形態１で述べた構成要素と同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０３８４】
図４２に本実施の形態に係る液晶表示装置（表示装置）３００の断面構成を示す。液晶表示装置３００は、第１ガラス基板１１、第２ガラス基板１２、液晶層１３、第１偏光板１４、第２偏光板１５、偏光選択反射板１６、カラーフィルタ１７、遮光膜１８、透明電極１９、スイッチング素子２０、光吸収層２１、光源２２、導光板２３、および光変調機構３１０を備えている。すなわち、実施の形態１で述べた液晶表示装置１に光変調機構３１０が追加された構成である。
【０３８５】
また、一対の透明基板である第１ガラス基板１１と第２ガラス基板１２との間に液晶層１３を挟んだ構成になっており、液晶層１３を挟む両側のうち液晶層１３から第１ガラス基板１１側を向く側をＡ側（第１の側）、液晶層１３から第２ガラス基板１２側を向く側をＢ側（第２の側）とする。この液晶表示装置３００はＡ側からもＢ側からも表示を視認することのできる両面ディスプレイである。
【０３８６】
このように２つの表示画面を有する両面ディスプレイでは、あらゆる環境下で表示装置の両面から表示を視認することが可能となる。しかしながら、一方の側が明表示状態の際には他方の側は暗表示状態となり、一方の側が暗表示状態の際には他方の側は明表示状態となり、同じ表示データに対して明暗（ネガポジ）が反転した画像が常に表示される。この反転画像の光をそのままにすると、表示装置に対して視認者と反対側で反転画像の読み取りが可能になる。また、非常に強い周囲光が透過表示側から入射した場合には、左右の反転した透過表示側と同じ表示状態が反射表示側から視認されることも可能である。
【０３８７】
このように、従来の２つの表示画面を有する液晶表示装置では、裏面から使用画面の表示が見えてしまうため、プライバシーの点で問題が生じていた。本実施の形態はこの問題点を解決するものであり、光変調機構３１０を備えることにより、両面表示型の表示装置に関して、使用者の視認に供しない裏面表示の視認性を無くすことで、プライバシー保護に配慮した表示装置を提供する。
【０３８８】
光変調機構（光変調手段）３１０は、導光板２３に対してＡ側に設けられている。光変調機構３１０は、液晶表示装置３００にＡ側で出入りする光の所定のものに対して、進行状態を所定通りに切り替えることが可能である。
【０３８９】
液晶表示装置３００に出入りする光のうち、出る光は、光変調機構３１０がない場合に、Ａ側での表示あるいはＢ側での表示に使用されて視認者に提供可能な状態（反転画像も含む）となって液晶表示装置３００の外部に向かって進行する光である。液晶表示装置３００のＡ側に出る光として、第１偏光板１４から液晶表示装置３００に対してＡ側の外部へ向かって出射される光がある。
【０３９０】
液晶表示装置３００に出入りする光のうち、入る光は、光変調機構３１０がない場合に、Ａ側での表示あるいはＢ側での表示に使用するために特定の偏光を取り出す前の、液晶表示装置３００に内部に向かって進行する光である。液晶表示装置３００にＡ側から入る光として、液晶表示装置３００に対してＡ側の外部から第１偏光板１４へ向かって入射する光がある。以下では、光の進行状態を切り替えるのに、光変調機構３１０は変調状態と非変調状態との間でスイッチングを行う。なお、光変調機構３１０はＡ側およびＢ側の少なくとも一方に備えることが可能であるが、以下ではＡ側に設けられている場合について説明する。
【０３９１】
液晶表示装置３００をＡ側から視認する場合には、Ａ側の表示に供する偏光、すなわち第１偏光板１４からＡ側に出射された光に対して光変調機構３１０を非変調状態とする。光変調機構３１０は、非変調状態では第１偏光板１４からＡ側に向かって進行する光と、Ａ側から第１偏光板１４に向かって進行する光との両方に対して透過状態となる進行状態とする。このとき、フロントライトまたは外光の偏光選択反射板１６による反射光を利用して、Ａ側から視認する表示を行うことができる。
【０３９２】
一方、液晶表示装置３００をＢ側から視認する場合には、Ａ側の表示に供する偏光、すなわち第１偏光板１４からＡ側に出射された光に対して光変調機構３００を変調状態とする。光変調機構３１０は、変調状態では第１偏光板１４からＡ側に向かって進行する光に対しては、Ａ側から画像の認識ができないように、通常の透過状態となる進行状態を別の状態となる進行状態に変調する。また、Ａ側から第１偏光板１４に向かって進行する光に対しては透過状態となる進行状態のままとしてもよいし、透過状態となる進行状態から別の状態となる進行状態に変調してもよい。このとき、外光またはフロントライトの偏光選択反射板１６による透過光を利用して、Ｂ側から視認する表示を行うことができる。しかし、光変調機構３１０を変調状態とすることで、Ａ側からＢ側表示の反転画像を認識することはできないので、これによって表示の視認性を低減させ、プライバシーを保護することができる。
【０３９３】
次に、光変調機構３１０の具体的構成について説明する。
【０３９４】
図４３に示す光変調機構３１０は、第３ガラス基板３０１、第４ガラス基板３０２、光散乱層３０３、一対の透明電極３０４・３０４より構成されている。Ａ側からＢ側へ向かって、第３ガラス基板３０１、透明電極３０４、光散乱層３０３、透明電極３０４、第４ガラス基板３０２の順に配置されている。
【０３９５】
光散乱層３０３には、紫外線硬化型の高分子分散型液晶（Polymer Dispersed Liquid Crystal：ＰＤＬＣ）を用い、透明電極１０４は画面全面に形成されている。紫外線硬化型の高分子分散型液晶のプレポリマー液晶混合物としては、例えば、紫外線硬化材料（ＤＩＣ社製−商品名ＭｉｘＣ）と誘電異方性がネガ型である液晶（メルク社製−商品名ＺＬＩ−４３１８）とを１０：９０の重量比にて混合した混合物に対して、少量の重合開始剤（チバ・ガイギー社製）を添加することによって得られた。該高分子分散型液晶は、該プレポリマーを重合することにより得られるものである。液晶を封入した両基板表面の透明電極３０４には、液晶が配向膜に対しておよそ垂直に配向する垂直配向膜が塗布されている。
【０３９６】
以上のようにして作製された高分子分散型液晶層に入射する光は、印加された電界に応じて進行状態が散乱状態と透過状態とに切り替わる。なお、ここでは、電圧無印加時に液晶層が光に対して透明状態すなわち非変調状態に、電圧印加時に液晶層が変調状態になるよう設定されている。
【０３９７】
上記例では、液晶層に用いる液晶として誘電異方性が負の材料を、配向膜として垂直配向膜を用いたが、液晶および配向膜はこれに限る物ではなく、それぞれ誘電異方性が正の液晶材料および水平配向膜を用いても良いし、組み合わせによってハイブリッド配向、ベンド配向などのようにしても良い。
【０３９８】
図４３において、Ｂ側から視認する場合、外光およびフロントライト光である無偏光が第１偏光板１４を通過することで直線偏光になる。第１偏光板１４を横（紙面に対して平行）方向の直線偏光が透過する。その直線偏光が液晶層１３を通過することで旋光されて９０°捩れ、縦（紙面に対して垂直）方向の直線偏光になる。第１偏光板１４の透過軸と偏光選択反射板１６の透過軸とが平行になるように設定している場合、直線偏光が液晶層１３で９０°捩れ、偏光選択反射板１６の透過軸に直交して入射する。そのことにより、直線偏光が偏光選択反射板１６の反射軸に平行に入射する。反射軸に入射した直線偏光は反射され、再度、液晶層１３で９０°捩れて元の直線偏光に戻り、第１偏光板１４を透過する。
【０３９９】
このようにして、Ｂ側に光を透過させないようにし、暗表示状態を実現しているが、同時にＡ側から視認すると、この透過する偏光による明状態が表示されている。また、Ｂ側が明表示状態においてＢ側から周囲光が入射した場合、第１偏光板１４を横方向の直線偏光として透過し、透過光をそのままにすると液晶表示装置３００のＡ側には明表示として視認されてしまう。
【０４００】
ここで光散乱層３０３へ電圧を印加すると光散乱層３０３が変調状態となり（図４３右側）、液晶表示装置３００のＡ側に抜ける明表示光が前方散乱されて画像をぼかすことができる。同時に、光変調機構３１０にＡ側から入射する無偏光状態の周囲光は光散乱層３０３で前方散乱される。散乱された無偏光状態の周囲光は、第１偏光板１４で紙面に平行な偏光成分となり、Ｂ側での表示に利用することができる。散乱による画像の視認性低下の効果は、表示画像の解像度、光散乱層３０３の散乱状態でのヘイズ値および液晶表示装置３００と光散乱層３０３との距離ｄに依存する。このことから、散乱状態のヘイズは５０以上であることが好ましい。
【０４０１】
また、光変調機構３１０を付加したことによる周囲光のＢ側表示への利用効率は、光散乱層３０３の散乱状態における全光線透過率に依存するため、全光線透過率は５０％以上であることが好ましい。
【０４０２】
一方、電圧無印加時には光散乱層３０３は非変調状態となり（図４３左側）、Ｂ側からの入射光を遮断することで、フロントライト光または周囲光を用いた反射表示がＡ側から視認することができる。
【０４０３】
なお、Ａ側を待ち受け画面とする使用形態では、光散乱層３０３には消費電力を抑える点で本実施形態に示したような、いわゆるリバース型ＰＤＬＣが好ましいが、この限りではない。
【０４０４】
さらに、Ａ側表示画面とＢ側表示画面との使用の切り替えに連動して、透明電極３０４への電圧印加状態が変化し、光変調機構３１０の変調状態が切り替わるような機構を設けてもよい。
【０４０５】
また、光変調機構３１０を、フロントライトの導光板２３と第１偏光板１４との間に配置しても良い。この場合、光変調機構３１０は、導光板２３に対して液晶層１３側に位置する。導光板２３は表示用の光を照射する光照射手段であり、光源２２から出射された光を、液晶表示装置３００に入る光として照射する。光変調機構３１０は、導光板２３と第１偏光板１４との間に配置されていることで、自身に入射される光を液晶表示装置３００に出入りする光として処理する。
【０４０６】
一般的なフロントライトでは、ライト点灯時に光源の配置された導光板の一辺の両角から暗線が生じてしまう。図５２に、暗線が生じている状態を示す。図５２（ａ）は、導光板２３をＢ側から視認する場合において、光源２２の長手方向に直交する導光板２３の２つの側面の一方を見込む角度で視認すると、他方の側面の光源２２との境界付近から、導光板２３の光源２２と反対側の端部に向かって斜めに暗線６００が延びている状態を示している。図５２（ｂ）は、これとは逆に上記他方の側面を見込む角度で視認した場合に、上記一方の側面の光源２２との境界付近から、導光板２３の光源２２と反対側の端部に向かって斜めに暗線６００が延びている状態を示している。
【０４０７】
従って、この光が照射される液晶表示装置をＢ側から視認した場合、フロントライト点灯時にはこの暗線のために表示性能が低下してしまう。そこで、上述のようにフロントライトの導光板２３と第１偏光板１４との間に光変調機構３１０を配置し、その光散乱層３０３を適度な散乱状態にすることで、Ｂ側で視認する場合の暗線による表示性能低下を防ぐことができる。同時に、不使用画面であるＡ側表示の視認性を低下させることでプライバシーを保護することが可能となる。
【０４０８】
次に、光変調機構３１０の他の具体的構成について図４４を用いて詳細に説明する。図４４の光変調機構３１０は、第３ガラス基板３０１、第４ガラス基板３０２、選択反射切替え層３２０、一対の透明電極３０４・３０４、λ／４板３３０より構成されている。選択反射切替え層３２０は図４３の光変調機構３１０の光散乱層３０３を置き換えたものであり、λ／４板３３０は第４ガラス基板３０２に対してＢ側に配置されている。
【０４０９】
ここでは、選択反射切替え層３２０としてブロードバンドコレステリック層を用い、透明電極３０４は画面全面に形成されている。なお、このブロードバンドコレステリック層は、電圧無印加時に可視光領域の右円偏光を選択的に反射する変調状態となり、電圧印加時には光に対して透明状態である非変調状態となるように調整されている。
【０４１０】
Ａ側から視認する場合（図４４右側）には、一対の透明電極４０４へ電圧を印加して選択反射切替え層３２０を非変調状態とすることにより、従来通りのＡ側表示が視認される。一方、Ｂ側から視認する場合（図４４左側）、不要なＡ側表示に対する外部からの視認性を低減すると同時に、Ａ側での明表示を構成する光およびＢ側から液晶表示装置３００を透過する光をＢ側での表示に再利用することができる。すなわち、Ｂ側から視認している場合、液晶表示装置３００のＡ側には第１偏光板１４を介して直線偏光が通過しており、この直線偏光にはフロントライト光によるＡ側での明表示に寄与する光とＢ側から液晶表示装置３００に入射して通過する光とが含まれる。
【０４１１】
ここで、第１偏光板１４の透過軸は紙面に平行で横方向となるように設定されている（この方向を０°とし、時計の左回りを＋とする）。また、λ／４板３３０は遅相軸が＋４５°に設定されており、直線偏光はλ／４板３３０を通過した後に右円偏光となる。選択反射切替え層３２０を電圧無印加状態とすることで、右円偏光のみを選択的に反射するため、液晶表示装置３００のＡ側表示は外部から視認されない。反射された右円偏光は、再びλ／４板３３０を通過して元の直線偏光に戻る。この直線偏光は、第１偏光板１４を透過できるので、Ｂ側での表示に再利用することができる。このとき、光変調機構３１０にＡ側から入射するの周囲光についても、右円偏光のみが選択反射され左円偏光は透過される。透過した左円偏光はλ／４板３３０を介して紙面に垂直な偏光となり、第１偏光板１４で吸収される。
【０４１２】
したがって、図４４の構成では、液晶表示装置３００のＡ側表示光をＢ側での表示に利用する方が、周囲光を利用するよりも優位な場合、つまり周囲（Ａ側）の光が弱い環境で用いることが好ましい。
【０４１３】
次に、光変調機構３１０のさらに他の具体的構成について図４５を用いて説明する。図４５では、液晶表示装置３００の第１偏光板１４に対してＢ側の部分は図４４と同様なので省略している。また、図４５における光変調機構３１０の構成は、λ／４板３３０の設定角度を除いて図４４と同様である。ここで、λ／４板３３０の遅相軸は＋１３５°に設定し、液晶表示装置３００の第１偏光板１４を通過した偏光はλ／４板３３０で左円偏光となる。
【０４１４】
Ａ側から視認する場合（図４５右側）、一対の透明電極３０４へ電圧を印加し、選択反射切替え層３２０を非変調状態とすることで、Ａ側での表示は従来通り視認される。一方、Ｂ側から視認する場合（図４５左側）、電圧無印加とすることで選択反射切替え層３２０は右円偏光のみを選択反射するようになる。このとき、液晶表示装置３００の第１偏光板１４を通過した偏光は左円偏光となるので選択反射切替え層３２０を透過するが、Ａ側から光変調機構３１０に入射する周囲光の約５０％（右円偏光）が選択反射切替え層３２０によって反射されるため、Ａ側からはハーフミラー調に視認されてＡ側表示は見えなくなる（コントラストが著しく低下する）。同時に、Ａ側からの周囲光の残りの約５０％（左円偏光）は選択反射切替え層３２０を透過し、λ／４板３３０を介して紙面に平行な直線偏光となって第１偏光板１４を透過するので、Ｂ側での表示に利用することができる。このときの周囲光の利用効率は、光学変調機構３１０の無い場合とほぼ同じである。
【０４１５】
このことから、図４５の構成は、図４４とは逆に周囲（Ａ側）の光が強い環境で用いることが好ましい。
【０４１６】
また、周囲光の強度に応じて、図４４で説明した方法と図４５で説明した方法とを切替えることが可能な例を、図４６を用いて説明する。なお、既出番号の構成部材については前述のものと同様とする。図４６の光変調機構３１０は、図４４および図４５におけるλ／４板３３０に代えて、平行配向ネマティック液晶層３４０（以下、液晶層３４０）、第５のガラス基板３４１、第６のガラス基板３４２、および全面に形成された一対の透明電極３４３・３４３を有する。Ａ側からＢ側へ向かって、第５のガラス基板３４１、透明電極３４３、液晶層３４０、透明電極３４３、第６のガラス基板３４２の順に配置されている。液晶層３４０の液晶分子の配向軸は、第１偏光板１４の透過軸に対して＋４５°とし、電圧無印加時に△ｎｄが３λ／４となるように設定されている。
【０４１７】
周囲光が強い場合には、液晶層３４０に電圧を印加しない。このとき、第１偏光板１４を透過した紙面に平行な偏光は、液晶層３４０によって△ｎｄ＝３λ／４の位相差を受け、左円偏光となる。よって、Ａ側表示光は選択反射切替え層３２０を透過するが、強い周囲光の約５０％が反射されてハーフミラーのようになりプライバシーは保たれる。また、同時に、強い周囲光の透過する左円偏光をＢ側表示に利用できる。
【０４１８】
一方、周囲光が弱い場合には、液晶層３４０に適当な電圧を印加し、液晶層３４０のリタデーション△ｎｄをλ／４とする。このとき、紙面に平行な偏光は液晶層３４０によってλ／４の位相差を受け、右円偏光となる。したがって、Ａ側表示光は選択反射切替え層３２０で反射して外部から視認されず、再度、Ｂ側表示に利用できる。
【０４１９】
また、液晶層３４０を他のリタデーションとなるように制御することで楕円率を制御し、周囲光の強さに応じて最も有効な光利用手段となるようにすることも可能である。
【０４２０】
次に、光変調機構３１０のさらに他の具体的構成について、図４７および図４８を用いて説明する。
【０４２１】
図４７は、図４２ないし図４６で示した断面図とは直交する断面図を示している。すなわち、第１の偏光板１４を通過した光は紙面と直交する偏光であるとする。
【０４２２】
図４７の光変調機構３１０は、第３のガラス基板３０１、一対の透明電極３０４・３０４、プリズム形状部材４００、液晶４０１より構成されている。Ａ側からＢ側へ向かって、透明電極３０４、プリズム形状部材４００、液晶４０１、透明電極３０４、第３のガラス基板３０１の順に配置されている。
【０４２３】
プリズム形状部材４００は、アクリル系樹脂により、一対の透明電極３０４・３０４で挟まれた空間に作製された構造体である。この構造体は、第１偏光板１４の透過軸と平行に延びる頂角約６０°の三角柱が、１つの長方形側面を第３のガラス基板３０１に平行として三角形の一辺の長さに等しい約１００μｍのピッチで、第３のガラス基板３０１上で該透過軸と直交する方向に複数個配列した空間を、一対の透明電極３０４・３０４で挟まれた空間から除いた形状をなしている。
【０４２４】
該プリズム形状部材４００と、透明電極３０４が形成された第３ガラス基板３０１とは張り合わされ、空洞部に液晶４０１が充填されている。液晶４０１は、△ｎ＝０．２０２７（常光に対する屈折率ｎｏは１．５０６５、異常光に対する屈折率ｎｅは１．７０９２）であるポジ型液晶のＺＬＩ−５０４９−１００（MERCK社製）を用いる。このとき、液晶の分子配向は、紙面に垂直な方向でのホモジニアス配向とする。図４８は、図４７の光変調機構３１０の斜視図である。第１偏光板１４の透過軸と液晶４０１の分子配向とは平行である。
【０４２５】
Ａ側表示を視認する場合、上下一対の透明電極３０４に電圧を印加して液晶分子を応答させる（図４７左側）。このとき、第１偏光板１４を透過した紙面に垂直な偏光は、液晶４０１の常光に対する屈折率ｎｏ＝１．５０６５に従って進む。ここで、アクリル系樹脂の屈折率は約１．５であるため、この偏光は液晶４０１とプリズム形状部材４００との界面に屈折率差がほとんどなく、直進する。この場合、光変調機構３１０は、第１偏光板１４から進行してくる光の進行方向を変えないように内部の光路を設定する光路非変調状態となる。
【０４２６】
一方、Ｂ側で視認する場合、電圧無印加状態として液晶分子を紙面に垂直に配向させる（図４７右側）。このとき、第１偏光板１４を透過した紙面に垂直な偏光は、液晶４０１の異常光に対する屈折率ｎｅ＝１．７０９２に従って進む。ここで、アクリル系樹脂の屈折率は約１．５であるため、この偏光は液晶４０１とプリズム形状部材４００との界面での屈折率差に従って、反射および屈折を生じる。この場合、光変調機構３１０は、第１偏光板１４から進行してくる光の進行方向をそらせるように内部の光路を設定する光路変調状態となる。
【０４２７】
これにより、Ａ側表示が視認できなくなると同時に、Ａ側から入射する周囲光は、該界面で常光と異常光とに分かれて進む。このとき、紙面に垂直な偏光に対する屈折率は、液晶４０１の屈折率の方がプリズム形状部材４００の屈折率よりも大きいため、周囲光は該界面で全反射することなく効率よく取り込まれ、Ｂ側表示に利用することができる。
【０４２８】
次に、光変調機構３１０のさらに他の具体的構成について、図４９および図５０を用いて説明する。
【０４２９】
図４９および図５０に示すように、この光変調機構３１０は、図４７および図４８のプリズム形状部材４００に代えて、アクリル系樹脂で作製した、ピッチが約１００μｍの逆半円柱型のウェーブ形状部材４０２を用いる。図４９は図４７と同方向の断面図であり、図５０は斜視図である。ウェーブ形状部材４０２は、プリズム形状部材４００を形成するために一対の透明電極３０４・３０４で挟まれる空間から除く空間を形成している三角柱列を、長方形断面が第３のガラス基板３０１と平行な半円注列にしたものである。半円柱の延びる方向が第１偏光板１４の透過軸と平行であり、半円の直径が上記ピッチの約１００μｍに等しい。
【０４３０】
Ａ側表示を視認する場合、上下一対の透明電極３０４に電圧を印加して液晶分子を応答させる（図４９左側）。このとき、図４７と同様に、光は直進する。この場合、光変調機構３１０は、第１偏光板１４から進行してくる光の進行方向を変えないように内部の光路を設定する光路非変調状態となる。
【０４３１】
一方、Ｂ側で視認する場合、電圧無印加状態として液晶分子を紙面に垂直に配向させる（図４９右側）。図４８および図４９の構成では、液晶４０１とウェーブ形状部材４０２との界面が曲面をなしており、液晶表示装置３００からの紙面に垂直な偏光は該界面で屈折・反射をするが、屈折率が１．７０９２と１．５との界面であるため、入射角が約６０．７度以上の該偏光は全反射を生じ、Ｂ側の表示に再利用できる。また、Ａ側からの周囲光は全反射を生じないで取り込まれるので、液晶表示装置３００のＢ側の表示に利用することが可能である。この場合、光変調機構３１０は、第１偏光板１４から進行してくる光の進行方向をそらせるように内部の光路を設定する光路変調状態となる。
【０４３２】
次に、光変調機構３１０のさらに他の具体的構成について、図５１を用いて説明する。
【０４３３】
図５１の光変調機構３１０は、第３ガラス基板３０１、第４ガラス基板３０２、ゲストホスト液晶層５００、一対の透明電極３０４・３０４より構成されている。Ａ側からＢ側へ向かって、第３ガラス基板３０１、透明電極３０４、ゲストホスト液晶層５００、透明電極３０４、第４ガラス基板３０２の順に配置されている。透明電極１０４は画面全面に形成されている。ゲストホスト液晶層５００は、電圧無印加時に色素分子が第１偏光板１４の透過軸と平行に配向するように、液晶分子を用いて配向させている（図５１右側）。このとき、第１偏光板１４を通過した偏光は、この色素分子により吸収される。これは、光が光変調機構３１０に対して吸収状態となる進行状態となる。電圧印加時には、液晶分子は第３ガラス基板３０１および第４ガラス基板３０２に対してほぼ垂直に配向し、色素による吸収が減少することで透明状態となる。これは光が光変調機構３１０に対して透過状態となる進行状態である。
【０４３４】
Ａ側から視認する場合、一対の透明電極３０４・３０４へ電圧を印加してゲストホスト液晶層５００を非変調状態（透明状態）とすることで光が光変調機構３１０に対して透過状態となる進行状態に切り替えるので（図５１左側）、従来通りのＡ側表示が視認される。一方、Ｂ側から視認する場合には、ゲストホスト液晶層５００を変調状態とすることで光が光変調機構３１０に対して吸収状態となる進行状態に切り替えるので（図５１右側）、外部からＡ側表示を視認することはできない。
【０４３５】
なお、液晶の分子配向に３６０度以上のねじれ構造を持たせて、電圧無印加時にすべての偏光を吸収するＷＴモード等を用いてもよい。
【０４３６】
以上、本実施の形態について述べたが、全ての例において、光変調機構３１０がフロントライト（導光板２３）の保護カバーを兼ねてもよい。従来、フロントライトには防塵防汚のための保護カバーが必要であるが、光変調機構３１０を保護カバーとして配置することで別途保護カバーを設ける必要がなく、表示器全体の厚みを削減することができる。
【０４３７】
さらに、液晶表示装置１のＡ側およびＢ側の表示画面のうち、使用する表示画面を切り替える動作に連動して光変調機構３１０の変調状態と非変調状態とが切り替わる機構を設けてもよい。この場合、光変調機構３１０の動作切り替えを指示する操作が不要になる。
【０４３８】
以上、各実施の形態について述べた。尚、発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０４３９】
本発明は、携帯電話、ノートＰＣ、携帯端末、テレビ、デジタルカメラ等に適用することができ、良好な画面表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０４４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１の表示装置の第１の動作を説明する動作図である。
【図３】図１の表示装置の第２の動作を説明する動作図である。
【図４】図１の表示装置に対する比較例の表示装置の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る表示装置を搭載した表示装置搭載機器である携帯電話端末の外観図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、図５の携帯電話端末の使用形態を説明する使用形態図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る表示装置の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る表示装置の構成を示す断面図である。
【図１０】図９の表示装置の平面図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態に係る表示装置の構成および第１の動作を示す断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係る表示装置の第２の動作を示す動作図である。
【図１３】図１１および図１２の表示装置における各軸の設定を説明する軸設定図である。
【図１４】偏光選択反射板の厚みとその影響を説明する断面図である。
【図１５】従来の表示装置の構成を示す断面図である。
【図１６】本発明の第６の実施の形態に係る表示装置の構成を示す断面図である。
【図１７】図１６の表示装置の第１の動作を説明する動作図である。
【図１８】図１６の表示装置の第２の動作を説明する動作図である。
【図１９】本発明の第７の実施の形態に係る表示装置に備えられる画素の概略平面図である。
【図２０】本発明の第７の実施の形態に係る表示装置の構成を示す断面図である。
【図２１】図２０の表示装置の表示特性を示す第１のグラフである。
【図２２】図２０の表示装置の表示特性を示す第２のグラフである。
【図２３】本発明の第８および第９の実施の形態に係る表示装置の構成を示す断面図である。
【図２４】第８の実施の形態に係る図２３の表示装置に使用される特性を説明するための第１のグラフである。
【図２５】第８の実施の形態に係る図２３の表示装置に使用される特性を説明するための第２のグラフである。
【図２６】第８の実施の形態に係る図２３の表示装置に使用される特性を説明するための第３のグラフである。
【図２７】第８の実施の形態に係る図２３の表示装置に使用される特性を説明するための第４のグラフである。
【図２８】第８の実施の形態に係る図２３の表示装置の特性を説明するための第１のグラフである。
【図２９】第８の実施の形態に係る図２３の表示装置の特性を説明するための第２のグラフである。
【図３０】第８の実施の形態に係る図２３の表示装置の他の構成についての特性を説明するためのグラフである。
【図３１】第８の実施の形態に係る図２３の表示装置の各光学軸の設定方向を示す図である。
【図３２】第８の実施の形態に係る図２３の表示装置の他の構成における各光学軸の設定方向を示す図である。
【図３３】第９の実施の形態に係る図２３の表示装置の表示特性を示す第１のグラフである。
【図３４】第９の実施の形態に係る図２３の表示装置の表示特性を示す第２のグラフである。
【図３５】第９の実施の形態に係る図２３の表示装置の表示特性を示す第３のグラフである。
【図３６】第９の実施の形態に係る図２３の表示装置の表示特性を示す第４のグラフである。
【図３７】第９の実施の形態に係る図２３の表示装置の表示特性を示す第５のグラフである。
【図３８】第９の実施の形態に係る図２３の表示装置の各光学軸の設定方向を示す図である。
【図３９】第９の実施の形態に係る図２３の表示装置の表示特性を示す第６のグラフである。
【図４０】第９の実施の形態に係る図２３の表示装置の表示特性を示す第７のグラフである。
【図４１】第９の実施の形態に係る図２３の表示装置の表示特性を示す第８のグラフである。
【図４２】本発明の第１０の実施の形態に係る表示装置の構成を示す断面図である。
【図４３】図４２の表示装置の光変調機構の構成を明らかにした断面図である。
【図４４】図４２の表示装置の光変調機構の他の構成を明らかにした断面図である。
【図４５】図４２の表示装置の光変調機構のさらに他の構成を明らかにした断面図である。
【図４６】図４２の表示装置の光変調機構のさらに他の構成を明らかにした断面図である。
【図４７】図４２の表示装置の光変調機構のさらに他の構成を明らかにした断面図である。
【図４８】図４７の光変調機構の斜視図である。
【図４９】図４２の表示装置の光変調機構のさらに他の構成を明らかにした断面図である。
【図５０】図４９の光変調機構の斜視図である。
【図５１】図４２の表示装置の光変調機構のさらに他の構成を明らかにした断面図である。
【図５２】（ａ）および（ｂ）は、フロントライトの暗線を説明するためのフロントライトの斜視図である。
【図５３】本発明の第２の実施の形態に係る図５の携帯電話端末を折りたたんだ状態を示す斜視図である。
【図５４】図５３の携帯電話端末の側面図である。
【図５５】図５の携帯電話端末を反対方向に折りたたむ状態を示す斜視図である。
【図５６】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置搭載機器であるノートＰＣを示す斜視図である。
【図５７】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置搭載機器である携帯端末を示す斜視図である。
【図５８】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置搭載機器であるテレビを示す斜視図である。
【図５９】図５８（ｂ）の蓋を閉めた状態を示す斜視図である。
【図６０】図５９の状態の側面図である。
【図６１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置搭載機器であるデジタルカメラを示す斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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