(57)【要約】【課題】二重像の無い良好な品質で、しかも充分な明るさの反射表示を行なうことができる表示装置を提供する。【解決手段】入射光の透過と遮断を制御する液晶表示素子１の後側に、前側から入射した光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる第１の反射偏光板１１と、その後側に配置され、前記第１の偏光分離素子１１の後側への透過光及び反射光の少なくとも一部を反射する第２の反射偏光板１２とからなり、前記液晶表示素子１を透過して前側から入射し、前記第１の偏光分離素子１１を透過した光の少なくとも一部を前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の間で多重反射させるとともに、その反射毎に反射光の一部を前記第１の反射偏光板１１を透過させて前側に出射する多重反射手段１０を配置した。【選択図】　　図２
2004029695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光の透過と遮断を制御する表示素子と、
前記表示素子の表示の観察側とは反対側である後側に配置され、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる特性を有し、前記表示素子を透過して前側から入射した光の少なくとも一部を透過させ、後側から入射した光の一部を反射する第１の偏光分離素子と、前記第１の偏光分離素子の後側に配置され、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる特性を有し、前記第１の偏光分離素子の後側への透過光及び反射光の少なくとも一部を反射する第２の偏光分離素子とからなり、前記表示素子を透過して前側から入射し、前記第１の偏光分離素子を透過した光の少なくとも一部を前記第１と第２の偏光分離素子の間で多重反射させるとともに、その反射毎に反射光の一部を前記第１の偏光分離素子を透過させて前側に出射する多重反射手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
多重反射手段の第１と第２の偏光分離素子はそれぞれ、互いに直交する方向に透過軸と反射軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸に平行な振動面をもった一方の偏光成分を反射し、前記透過軸に平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させる反射偏光素子であり、これらの反射偏光素子が、それぞれの透過軸を互いに斜めにずらして配置されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
多重反射手段は、第１と第２の偏光分離素子の間に配置され、その一方の偏光分離素子から他方の偏光分離素子に向かう偏光と、前記他方の偏光分離素子から前記一方の偏光分離素子に向かう偏光の振動面の方向を変化させる第３の偏光分離素子をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
多重反射手段は、第１と第２の偏光分離素子の間に配置され、その一方の偏光分離素子から他方の偏光分離素子に向かう偏光と、前記他方の偏光分離素子から前記一方の偏光分離素子に向かう偏光の偏光状態を変化させる位相差板をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
多重反射手段は、第２の偏光分離素子の後側に配置され、前記第２の偏光分離素子の後側への透過光及び反射光を反射し、前記第１及び第２の偏光分離素子との間で多重反射を生じさせる反射膜をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
多重反射手段は、第１と第２の偏光分離素子の間に配置され、前面及び後面からの入射光をそれぞれ透過させ、端面からの入射光を前記前面と後面の少なくとも一方から出射する導光板と、この導光板の前記端面に対向させて設けられた発光素子とからなる面光源をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
面光源の導光板は、多重反射手段の第１と第２の偏光分離素子の一方から他方に向かう偏光と、前記他方の反射偏光素子から前記一方の反射偏光素子に向かう偏光の偏光状態を変化させる位相差板からなっていることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、反射表示を行なう表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外部環境の光である外光を利用して反射表示を行なう反射型の表示装置は、従来、例えば液晶表示素子等のような入射光の透過と遮断を制御する表示素子と、この表示素子の表示の観察側とは反対側である後側に配置された反射膜とにより構成されている（特許文献１、２、３参照）。
【０００３】
この反射型表示装置は、表示の観察側である前側から入射した光を前記表示素子により遮断することにより暗表示を得、前側から入射して前記表示素子を透過した光を前記反射膜により反射し、その反射光を前記表示素子の前側に出射して明表示を得るものであり、その表示は、正面方向、つまり画面の法線付近の方向から観察される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−７５２８４号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平−９０６７８号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開２００１−２９０４４５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記反射型の表示装置は、通常、画面の法線に対して斜めに傾いた方向（ほとんどの場合は、画面の法線に対して前記画面の上縁方向に傾いた方向）を最も明るい外光が入射する方向に向けて使用されるため、前記表示素子での入射光の遮断による暗表示の影が、前記表示素子の暗表示部からずれた位置にできる。
【０００８】
そのため、従来の反射型表示装置は、表示が二重像となって見えるという問題をもっている。
【０００９】
この発明は、二重像の無い良好な品質で、しかも充分な明るさの反射表示を行なうことができる表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の表示装置は、
入射光の透過と遮断を制御する表示素子と、
前記表示素子の表示の観察側とは反対側である後側に配置され、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる特性を有し、前記表示素子を透過して前側から入射した光の少なくとも一部を透過させ、後側から入射した光の一部を反射する第１の偏光分離素子と、前記第１の偏光分離素子の後側に配置され、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる特性を有し、前記第１の偏光分離素子の後側への透過光及び反射光の少なくとも一部を反射する第２の偏光分離素子とからなり、前記表示素子を透過して前側から入射し、前記第１の偏光分離素子を透過した光の少なくとも一部を前記第１と第２の偏光分離素子の間で多重反射させるとともに、その反射毎に反射光の一部を前記第１の偏光分離素子を透過させて前側に出射する多重反射手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
すなわち、この表示装置は、表示の観察側である前側から入射した光を前記表示素子により遮断することにより暗表示を得、前側から入射して前記表示素子を透過した光を前記多重反射手段に入射させ、この多重反射手段の第１の偏光分離素子を透過した光の少なくとも一部を前記第１と第２の偏光分離素子の間で多重反射させ、その反射毎に反射光の一部を前記第１の偏光分離素子を透過させて前記多重反射手段の前側に出射し、その光を前記表示素子の前側に出射させて明表示を得るものである。
【００１２】
この表示装置によれば、前記多重反射手段が、その前側から入射した光を多重反射させ、その反射の度に反射光の一部を前側に出射するため、前記表示素子の前側から入射し、この表示素子を透過して前記多重反射手段に入射した光が、上述した多重反射により広がって前記多重反射手段の前側に出射する。
【００１３】
そのため、前側からの入射光が前記表示素子により遮断された部分からも前記多重反射手段による反射光が出射し、前記表示素子での入射光の遮断による暗表示の影が無くなり、二重像の無い良好な品質の表示が得られる。
【００１４】
しかも、この表示装置は、前記多重反射手段が、光吸収のない２つの偏光分離素子からなっているため、光の吸収による損失が無く、明表示の輝度を充分に高くし、充分な明るさの反射表示を行なうことができる。
【００１５】
このように、この発明の表示装置は、入射光の透過と遮断を制御する表示素子の後側に、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる特性を有し、前記表示素子を透過して前側から入射した光の少なくとも一部を透過させ、後側から入射した光の一部を反射する第１の偏光分離素子と、前記第１の偏光分離素子の後側に配置され、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる特性を有し、前記第１の偏光分離素子の後側への透過光及び反射光の少なくとも一部を反射する第２の偏光分離素子とからなり、前記表示素子を透過して前側から入射し、前記第１の偏光分離素子を透過した光の少なくとも一部を前記第１と第２の偏光分離素子の間で多重反射させるとともに、その反射毎に反射光の一部を前記第１の偏光分離素子を透過させて前側に出射する多重反射手段を配置することにより、二重像の無い良好な品質で、しかも充分な明るさの反射表示を行なうことができるようにしたものである。
【００１６】
また、この表示装置において、前記多重反射手段の第１と第２の偏光分離素子はそれぞれ、互いに直交する方向に透過軸と反射軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸に平行な振動面をもった一方の偏光成分を反射し、前記透過軸に平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させる反射偏光素子であり、これらの反射偏光素子が、それぞれの透過軸を互いに斜めにずらして配置されているのが好ましい。
【００１７】
また、この表示装置において、前記多重反射手段は、前記第１と第２の偏光分離素子の間に、その一方の偏光分離素子から他方の偏光分離素子に向かう光と、前記他方の偏光分離素子から前記一方の偏光分離素子に向かう光の振動面の方向を変化させる第３の偏光分離素子をさらに配置した構成としてもよい。
【００１８】
さらに、前記多重反射手段は、前記第１と第２の偏光分離素子の間に、その一方の偏光分離素子から他方の偏光分離素子に向かう光と、前記他方の偏光分離素子から前記一方の偏光分離素子に向かう光の偏光状態を変化させる位相差板をさらに配置した構成としてもよい。
【００１９】
前記多重反射手段は、前記第２の偏光分離素子の裏側に配置され、前記第２の偏光分離素子の後側への透過光及び反射光を反射し、前記第１及び第２の偏光分離素子との間で多重反射を生じさせる反射膜をさらに備えているのが望ましい。
【００２０】
また、前記多重反射手段は、前記第１と第２の偏光分離素子の間に、前面及び後面からの入射光をそれぞれ透過させ、端面からの入射光を前記前面と後面の少なくとも一方から出射する導光板と、この導光板の前記端面に対向させて設けられた発光素子とからなる面光源をさらに配置した構成とするのが望ましい。
【００２１】
その場合は、前記面光源の導光板を、前記多重反射手段の第１と第２の一方の偏光分離素子から他方の偏光分離素子に向かう光と、前記他方の偏光分離素子から前記一方の偏光分離素子に向かう光の偏光状態を変化させる位相差板としてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１〜図３はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は表示装置の分解斜視図、図２及び図３は前記表示装置の反射表示のときと透過表示のときの入射光の透過経路を示す模式図である。
【００２３】
この実施例の表示装置は、図１に示したように、入射光の透過と遮断を制御する表示素子１と、前記表示素子１の表示の観察側（図１において上側）とは反対側である後側に配置された多重反射手段１０とを備えている。
【００２４】
前記表示素子１は、例えば液晶表示素子であり、表示の観察側である前側の透明基板３と、この前側基板３に対向する後側の透明基板４とが枠状のシール材５を介して接合され、これらの基板３，４間の前記シール材５で囲まれた領域に、印加される電界に応じて透過光の偏光状態を制御する液晶層６（図２及び図３参照）が設けられた液晶セル２と、前記液晶セル２を挟んでその前後に配置された一対の偏光板７，８とからなっている。
【００２５】
なお、図では省略しているが、前記液晶セル２の前後の基板３，４の内面には、互いに対向する領域によりマトリックス状に配列する複数の画素を形成する透明電極が設けられ、その上に配向膜が設けられている。
【００２６】
この液晶セル２は、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を能動素子とするアクティブマトリックス液晶セルであり、その一方の基板、例えば後側基板４の内面に、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素電極と、これらの画素電極にそれぞれ接続された複数のＴＦＴと、各行のＴＦＴにそれぞれゲート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のＴＦＴにそれぞれデータ信号を供給する複数のデータ配線とが設けられ、他方の基板である前側基板３の内面に、前記複数の画素電極にそれぞれ対向させて交互に並べて形成された複数の色、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタと、前記複数の画素電極に対向する一枚膜状の対向電極とが設けられている。
【００２７】
前記液晶表示素子１は、ＴＮ（ツイステッドネマティック）型のものであり、前記液晶セル２の液晶層６は、液晶分子が前後の基板３，４間において実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向した誘電異方性が正のネマティック液晶からなっている。
【００２８】
図１において、矢印３ａは前記液晶セル２の前側基板３の近傍における液晶分子配向方向、矢印４ａは後側基板４の近傍における液晶分子配向方向を示しており、前側基板３の近傍における液晶分子配向方向３ａは、表示装置の画面の横軸ｘに対して一方の方向に実質的に４５°の方向、後側基板４の近傍における液晶分子配向方向４ａは、前記横軸ｘに対して他方の方向に実質的に４５°の方向にあり、前記液晶層６の液晶分子は、そのツイスト方向を図１に破線矢印で示したように、後側基板４から前側基板３に向かって実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向している。
【００２９】
また、前記液晶セル２を挟んで配置された一対の偏光板７，８はそれぞれ、互いに直交する方向に透過軸７ａ，８ａと吸収軸（図示せず）を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記吸収軸に平行な振動面をもった一方の偏光成分を吸収し、前記透過軸７ａ，８ａに平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させる吸収偏光板であり、前側の吸収偏光板７は、その透過軸７ａを前記液晶セル２の前側基板３の近傍における液晶分子配向方向３ａと実質的に直交または平行（図では直交）にして前記液晶セル２の前側基板３の外面に貼付けられ、後側の吸収偏光板８は、その透過軸８ａを前記前側の吸収偏光板７の透過軸７ａと実質的に直交させて前記液晶セル２の後側基板４の外面に貼付けられている。
【００３０】
一方、前記液晶表示素子１の後側に配置された多重反射手段１０は、前記液晶表示素子１の表示の観察側とは反対側である後側に配置された第１の偏光分離素子１１と、この第１の偏光分離素子１１の後側に配置された第２の偏光分離素子１２とを有し、さらに、前記第２の偏光分離素子１２の後側に反射膜１５が配置され、前記第１と第２の偏光分離素子１１，１２の間に面光源１６が配置された構成となっている。
【００３１】
前記第１と第２の偏光分離素子１１，１２はそれぞれ、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる偏光分離特性を有している。
【００３２】
前記第１と第２の偏光分離素子１１，１２は、例えば、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる反射偏光素子であり、この実施例では、互いに直交する方向に透過軸１１ａ，１２ａと反射軸１１ｂ，１２ｂを有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸１１ｂ，１２ｂに平行な振動面をもった一方の偏光成分を反射し、前記透過軸１１ａ，１２ａに平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させる反射偏光板を用いている。以下、前記第１の偏光分離素子１１を第１の反射偏光板と言い、前記第２の偏光分離素子１２を第２の反射偏光板と言う。
【００３３】
そして、前記液晶表示素子１の後側の第１の反射偏光板１１は、その透過軸１１ａを前記液晶表示素子１の後側の吸収偏光板８の透過軸８ａと実質的に平行にして配置され、この第１の反射偏光板１１の後側の第２の反射偏光板１２は、その透過軸１２ａを前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに対し、実質的に４５°の角度で斜めにずらして配置されている。
【００３４】
また、前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の間に配置された面光源１６は、前面及び後面からの入射光をそれぞれ透過させ、端面からの入射光を前記前面と後面の少なくとも一方から出射する導光板１７と、この導光板１７の前記端面に対向させて設けられた発光素子１８とからなっている。
【００３５】
なお、この実施例で用いた面光源１６は、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる複数の前記発光素子１８を前記導光板１７の端面に対向させて配置したものであるが、前記導光板１７の端面に対向させて配置する発光素子は、直管状の冷陰極管等でもよい。
【００３６】
この面光源１６は、前記導光板１７の前面から入射した光を透過させてこの導光板１７の後面から出射し、前記導光板１７の後面から入射した光を透過させてこの導光板１７の前面から出射するとともに、前記発光素子１８から出射して前記導光板１７にその端面から入射した光を、この導光板１７の前面及び後面と外気（空気）との界面で全反射しながら導光板１７内を導いてその前面及び後面から出射するものであり、前記発光素子１８は、充分な明るさの外光が得られる環境下で表示装置を使用するときは消灯され、充分な明るさの外光が得られない環境下で表示装置を使用するときに点灯される。
【００３７】
この面光源１６は、前記導光板１７の前面を前側の第１の反射偏光板１１の後面に対向させ、前記導光板１７の後面を後側の第２の反射偏光板１２の前面に対向させるとともに、前記導光板１７の前後面と前記第１及び第２の反射偏光板１１，１２との間に空気層を設けて配置されており、前記反射膜１５は、前記第２の反射偏光板１２の後側に、その後面に近接させるか、あるいは貼付けて配置されている。
【００３８】
この表示装置は、充分な明るさの外光が得られる環境下では、表示の観察側である前側から入射した外光を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られないときに前記多重反射手段１０の面光源１６から照明光を出射させてその照明光を利用する透過表示を行なうものであり、その表示は、正面方向（画面の法線付近の方向）から観察される。
【００３９】
この実施例の表示装置は、図１に示したように、前記液晶表示素子１の前側の吸収偏光板７の透過軸７ａと後側の吸収偏光板８の透過軸８ａとを実質的に直交させたものであるため、外光を利用する反射表示も、また前記面光源１６からの照明光を利用する透過表示も、前記液晶セル２の液晶層６に電界を印加しない無電界時（液晶層６の液晶分子の配向状態が初期のツイスト配向であるとき）の表示が明表示である、いわゆるノーマリーホワイトモードの表示である。
【００４０】
図２は前記表示装置の反射表示のときの入射光の透過経路を示す模式図、図３は前記表示装置の透過表示のときの入射光の透過経路を示す模式図であり、図では、前記液晶表示素子１の液晶セル２の液晶層６の層厚を大きく誇張して示している。
【００４１】
まず、図２に示した反射表示のときの入射光の透過経路を説明する。図２（ａ）は前記液晶セル２の液晶層６に電界を印加しない無電界時（Ｖ＝０）の透過経路を示し、図２（ｂ）は前記液晶セル２の液晶層６に液晶分子を基板３，４面に対して実質的に垂直に立上がり配向させる電界を印加した電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）の透過経路を示している。
【００４２】
この反射表示のときは、図２（ａ），（ｂ）のように、前側から入射した外光（非偏光）の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、液晶表示素子１の前側の吸収偏光板７の吸収軸に平行な振動面をもった偏光成分が、この吸収偏光板７により吸収され、前記吸収偏光板７の透過軸７ａに平行な振動面をもった偏光成分が、この吸収偏光板７を透過し、前記吸収偏光板７の透過軸７ａに平行な直線偏光Ｓとなって液晶セル２にその前側から入射する。
【００４３】
前記液晶セル２にその前側から入射した直線偏光Ｓは、前記液晶セル２の電極間に印加される電界により変化する液晶分子の配向状態に応じた液晶層６の複屈折作用を受けてこの液晶セル２の後側に出射し、後側の吸収偏光板８により遮断されるか、あるいは前記後側の吸収偏光板８を透過して液晶表示素子１の後側に出射する。
【００４４】
すなわち、前記液晶セル２の電極間に電界を印加しない無電界時（Ｖ＝０）の液晶分子の配向状態は、実質的に９０°のツイスト角のツイスト配向であり、このときは、図２（ａ）に示したように、前側の吸収偏光板７を透過して液晶セル２に入射した直線偏光Ｓが、液晶層６の複屈折作用により実質的に９０°旋光し、後側の吸収偏光板８の透過軸８ａに平行な直線偏光Ｐとなって液晶セル２の後側に出射するため、この無電界時は、前記液晶セル２の後側に出射した前記直線偏光Ｐが前記後側の吸収偏光板８を透過して液晶表示素子１の後側に出射する。
【００４５】
前記液晶表示素子１の後側に出射した前記直線偏光Ｐは、前記多重反射手段１０にその前側から入射する。
【００４６】
この実施例では、前記多重反射手段１０の前側の偏光分離素子である第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａを、前記液晶表示素子１の後側の吸収偏光板８の透過軸８ａと実質的に平行にしているため、前記液晶表示素子１の後側に出射して多重反射手段１０に入射した前記直線偏光Ｐは、そのほとんどが前記第１の反射偏光板１１を透過してその後側に出射する。
【００４７】
前記第１の反射偏光板１１の後側に出射した前記直線偏光Ｐは、面光源１６の導光板１７を透過して多重反射手段１０の後側の偏光分離素子である第２の反射偏光板１２に入射する。
【００４８】
そして、前記第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａは、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに対して斜めにずれているため、前記第１の反射偏光板１１を透過して第２の反射偏光板１２にその前側から入射した前記直線偏光Ｐの前記第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な振動面をもった偏光成分が、この第２の反射偏光板１２を透過してその後側に出射し、前記第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な振動面をもった偏光成分が、この第２の反射偏光板１２により前側に反射される。
【００４９】
前記第２の反射偏光板１２を透過してその後側に出射した光、つまり、前記第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な直線偏光Ｐａは、反射膜１５により反射され、前記第２の反射偏光板１２を再び透過し、さらに前記導光板１７を透過して前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射する。
【００５０】
一方、前記第２の反射偏光板１２にその前側から入射した前記直線偏光Ｐのうち、この第２の反射偏光板１２により反射された光、つまり、前記第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な直線偏光Ｓａは、前記導光板１７を透過して前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射する。
【００５１】
前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射した直線偏光Ｐａ，Ｓａは、いずれも、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａ及び反射軸１１ｂの両方に対して斜めにずれた振動面を有する直線偏光であるため、その直線偏光Ｐａ，Ｓａの前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第１の反射偏光板１１を透過して多重反射手段１０の前側に出射する。
【００５２】
また、前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射した前記直線偏光Ｐａ，Ｓａの前記第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な直線偏光）Ｓは、この第１の反射偏光板１１により後側に反射されて前記第２の反射偏光板１２に再び入射し、その光Ｓの前記第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な振動面をもった偏光成分（第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な直線偏光）Ｐａが、この第２の反射偏光板１２を透過してその後側に出射し、前記第２の反射偏光板１２の反射軸１２ａに平行な振動面をもった偏光成分（第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な直線偏光）Ｓａが、この第２の反射偏光板１２により反射される。
【００５３】
前記第２の反射偏光板１２を透過してその後側に出射した直線偏光Ｐａは、前記反射膜１５により再度反射され、前記第２の反射偏光板１２と前記導光板１７とを再び透過して前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射し、その光Ｐａの前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第１の反射偏光板１１を透過して多重反射手段１０の前側に出射する。
【００５４】
また、前記第１の反射偏光板１１により後側に反射されて前記第２の反射偏光板１２に再び入射した前記直線偏光Ｓのうち、前記第２の反射偏光板１２により反射された光Ｓａは、前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射し、その光Ｓａの前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第１の反射偏光板１１を透過して多重反射手段１０の前側に出射する。
【００５５】
なお、この実施例では、前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の透過軸１１ａ，１２ａ実質的に４５°の角度で斜めにずらしているため、前側から第１の反射偏光板１１を透過して第２の反射偏光板１２に入射した直線偏光Ｐの略半分が前記第２の反射偏光板１２を透過してその後側に出射し、他の略半分が前記第２の反射偏光板１２により反射されるとともに、前記反射膜１５により反射され、前記第２の反射偏光板１２を再び透過して前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射した直線偏光Ｐａの略半分と、前記第２の反射偏光板１２により前側に反射されて前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射した直線偏光Ｓａの略半分がそれぞれ前記第１の反射偏光板１１を透過して多重反射手段１０の前側に出射し、前記直線偏光Ｐａ，Ｓａの他の略半分が前記第１の反射偏光板１１により後側に反射される。
【００５６】
すなわち、前記多重反射手段１０は、その前側から前記第１の反射偏光板１１を透過して入射し、前記第２の反射偏光板１２により反射された光の一部を前記第１の反射偏光板１１を透過させて前側に出射するとともに、他の光を前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の間で１回または複数回多重反射させ、その反射毎に、前記第２の反射偏光板１２による反射光の一部を前記第１の偏光分離素子１１を透過させて前側に出射する。
【００５７】
さらに、この多重反射手段１０は、その前側から前記第１の反射偏光板１１を透過して入射した光のうち、前記第２の反射偏光板１２を透過してその後側に出射した光を反射膜１５により反射し、前記第２の反射偏光板１２を再び透過した光の一部を前記第１の反射偏光板１１を透過させて前側に出射するとともに、他の光を前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の間で１回または複数回多重反射させ、その反射毎に、前記第２の反射偏光板１２による反射光の一部を前記第１の偏光分離素子１１を透過させて前側に出射する。
【００５８】
そのため、前記液晶表示素子１の前側から入射し、この液晶表示素子１を透過して前記多重反射手段１０に入射した光は、上述した第１と第２の反射偏光板１１，１２間での多重反射及び前記反射膜１５と第１及び第２の反射偏光板１１，１２との間での多重反射によりその光の入射部分から周囲に広がり、前記入射部分の周囲から前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光Ｐとなって前側に出射する。
【００５９】
前記多重反射手段１０の前側に出射した直線偏光Ｐは、前記液晶表示素子１の後側の吸収偏光板８を透過して液晶セル２にその後側から入射して液晶層６により実質的に９０°旋光され、前側の吸収偏光板７を透過して前記液晶表示素子１の前側に出射する。
【００６０】
したがって、無電界時（Ｖ＝０）は、前側から入射し、前記液晶表示素子１を透過してその後側の多重反射手段１０に入射した光が、多重反射手段１０により光束を広げて反射され、その反射光が前記液晶表示素子１を再び透過して前側に出射して、明表示（着色表示）になる。
【００６１】
一方、前記液晶セル２の電極間に液晶分子を基板３，４面に対して実質的に垂直に立上がり配向させる電界を印加した電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）は、図２（ｂ）に示したように、前側の吸収偏光板７を透過して液晶セル２に入射した直線偏光Ｓが、液晶層６の複屈折作用を受けずにその偏光状態のまま前記液晶セル２を透過して後側の吸収偏光板８に入射し、その光のほとんどが前記後側の吸収偏光板８により吸収される。
【００６２】
したがって、電界印加時は、前側から入射した光が液晶表示素子１により遮断されて暗表示（黒表示）になる。
【００６３】
なお、この表示装置の表示の明暗は、前記液晶セル２の液晶分子の配向状態に応じて変化するため、前記液晶セル２の電極間に印加する電界を制御することにより、前記明暗の階調を制御することができる。
【００６４】
すなわち、この表示装置は、表示の観察側である前側から入射した光を前記液晶表示素子１により遮断することにより暗表示を得、前側から入射して前記液晶表示素子１を透過した光を前記多重反射手段１０に入射させ、この多重反射手段１０の第１の反射偏光板１１を透過して第２の反射偏光板１２及び反射膜１５により反射され、前記第１の反射偏光板１１を透過して前記多重反射手段１０の前側に出射する光の一部を、前記第１と第２の反射偏光板１１，１２間及びこれらの反射偏光板１１，１２と前記反射膜１５との間で多重反射させ、その反射毎に反射光の一部を前記第１の反射偏光板１１を透過させて前記多重反射手段１０の前側に出射し、その光を前記液晶表示素子１の前側に出射させて明表示を得るものである。
【００６５】
この表示装置によれば、前記多重反射手段１０が、その前側から入射した光を多重反射させ、その反射の度に反射光の一部を前側に出射するため、前記液晶表示素子１の前側から入射し、この液晶表示素子１を透過して前記多重反射手段１０に入射した光が、上述した多重反射により広がって前記多重反射手段の前側に出射する。
【００６６】
そのため、前側からの入射光が前記液晶表示素子１により遮断された部分からも前記多重反射手段１０による反射光が出射し、前記液晶表示素子１での入射光の遮断による暗表示の影が無くなり、二重像の無い良好な品質の表示が得られる。
【００６７】
すなわち、外光を利用する反射表示を行なう表示装置は、通常、画面の法線に対して斜めに傾いた方向を最も明るい外光が入射する方向に向けて使用されるため、表示素子の後側に反射膜を前記表示素子に直接対向させて配置した構成の従来の反射型表示装置では、前記表示素子での入射光の遮断による暗表示の影が、前記表示素子の暗表示部からずれた位置にでき、正面方向から観察される表示画像が二重像となって見える。
【００６８】
それに対し、この実施例の表示装置では、前側から入射し、液晶表示素子１を透過して前記多重反射手段１０に入射した光が、この多重反射手段１０での多重反射により、その光の入射部分よりも広い領域に広がって反射され、その光が前記暗表示の影となる領域からも出射するため、前記暗表示の影を実質的に消し、二重像の発生を防ぐことができる。
【００６９】
しかも、この表示装置は、前記多重反射手段１０が、光吸収のない２つの偏光分離素子（反射偏光板）１１，１２からなっているため、光の吸収による損失が無く、明表示の輝度を充分に高くし、充分な明るさの反射表示を行なうことができる。
【００７０】
さらに、この表示装置は、前側から入射して前記液晶表示素子１を透過した光を前記多重反射手段１０に入射させ、前記多重反射手段１０の多重反射により出射の範囲が広がった光を前記液晶表示素子１の前側に出射して明表示を得るものであるため、前記明表示の輝度を均一に且つ充分に高くすることができる。特に、前記液晶表示素子１がノーマリーホワイトモードである場合には、液晶表示素子１を透過して、前記多重反射手段１０に入射する光が多くなり、前記明表示がより明るく且つ均一になる。
【００７１】
なお、この表示装置において、前記多重反射手段１０の第１と第２の反射偏光板１１，１２の透過軸１１ａ，１２ａの交差角は、第２の反射偏光板１２または反射膜１５による１回の反射で多重反射手段１０の前側に出射する光（以下、一次出射光と言う）と、前記第１と第２の反射偏光板１１，１２間及びこれらの反射偏光板１１，１２と前記反射膜１５との間での多重反射により広がって多重反射手段１０の前側に出射する光（以下、二次出射光と言う）との割合を定めるものであり、前記交差角が小さい角度のときは、前記一次出射光の割合が大きくなって表示がより明るくなり、前記交差角が大きいときは、広がった前記二次出射光の割合が大きくなって二重像を消す効果が高くなる。
【００７２】
この実施例では、上述したように、前記多重反射手段１０の第１と第２の反射偏光板１１，１２を、それぞれの透過軸１１ａ，１２ａを実質的に４５°の角度で斜めにずらして配置し、第２の反射偏光板１２または反射膜１５による１回の反射で多重反射手段１０の前側に出射する一次出射光と、第１と第２の反射偏光板１１，１２間及びこれらの反射偏光板１１，１２と反射膜１５との間での多重反射により広がって多重反射手段１０の前側に出射する二次出射光とに略均等に配分している。
【００７３】
したがって、前記多重反射手段１０により多重反射される光の量を充分に確保し、二重像の発生をより効果的に防ぐとともに、前記多重反射手段１０から出射して前記液晶表示素子１に再入射する光の量も充分にし、前記明表示の輝度を充分高くすることができる。
【００７４】
次に、図３に示した透過表示のときの入射光の透過経路を説明する。図３（ａ）は前記液晶セル２の液晶層６に電界を印加しない無電界時（Ｖ＝０）の透過経路を示し、図３（ｂ）は前記液晶セル２の液晶層６に液晶分子を基板３，４面に対して実質的に垂直に立上がり配向させる電界を印加した電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）の透過経路を示している。
【００７５】
この透過表示は、前記多重反射手段１０の面光源１６の発光素子１８を点灯させて行なわれ、前記発光素子１８からの出射光（非偏光）は、図３（ａ），（ｂ）に示したように導光板１７にその端面から入射し、この導光板１７の前面及び後面とその外側の空気層との界面で全反射しながら導光板１７内を導かれ、前記導光板１７の前面及び後面から出射する。
【００７６】
なお、図では省略しているが、前記導光板１７の後面には、この導光板１７内をその後面に向かって進んできた光を、導光板１７の前後面の法線に対する角度が小さくなる方向に反射する複数の溝状凹部が導光板端面と平行に形成されており、したがって、前記導光板１７内を導かれてきた光の大部分は、前記導光板１７の前面から出射する。
【００７７】
ただし、前記導光板１７内を導かれる光の中には、導光板１７の後面と外気との界面を透過して後側に漏れる光もあるが、その漏れ光は、前記導光板１７の後側の第２の反射偏光板１２により反射されるか、あるいは前記第２の反射偏光板１２を透過して反射膜１５により反射され、前記導光板１７を透過してその前面から出射するため、前記発光素子１８からの出射光を、略１００％の出射率で前記導光板１７の前面から出射することができる。
【００７８】
前記導光板１７の前面から出射した照明光は、前記導光板１７の前側の第１の反射偏光板１１にその後側から入射し、その互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第１の反射偏光板１２を透過して多重反射手段１０の前側に出射する。
【００７９】
また、前記第１の反射偏光板１１にその後側から入射した光のうち、前記第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な直線偏光）光Ｓは、この第１の反射偏光板１１により後側に反射される。
【００８０】
前記第１の反射偏光板１１により後側に反射された直線偏光Ｓは、前記導光板１７を透過して第２の反射偏光板１２に前側から入射し、その光Ｓの前記第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な直線偏光）Ｓａが、この第２の反射偏光板１２により反射され、前記導光板１７を再び透過して前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射する。
【００８１】
一方、前記第１の反射偏光板１１により後側に反射されて前記第２の反射偏光板１２にその前側から入射した前記直線偏光Ｓの前記第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な振動面をもった偏光成分（第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な直線偏光）Ｐａは、この第２の反射偏光板１２を透過して反射膜１５により反射され、前記第２の反射偏光板１２を再び透過し、さらに前記導光板１７を透過して前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射する。
【００８２】
前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射した前記光Ｐａ，Ｓａの前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光）Ｐは、この第１の反射偏光板１１を透過して多重反射手段１０の前側に出射する。
【００８３】
また、前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射した前記光Ｐａ，Ｓａの前記第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な直線偏光）Ｓは、この第１の反射偏光板１１により後側に再反射され、上述した反射表示のときと同様に、第２の反射偏光板１２との間及び反射膜１５との間で多重反射され、その反射毎に、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第１の反射偏光板１１を透過して多重反射手段１０の前側に出射する。
【００８４】
すなわち、前記多重反射手段１０は、面光源１６からの照明光を出射するときも、第２の反射偏光板１２または反射膜１５による１回の反射で出射する一次出射光と、第１と第２の反射偏光板１１，１２間及びこれらの反射偏光板１１，１２と前記反射膜１５との間での多重反射により広がって出射する二次出射光とを、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光Ｐとして前側に出射する。
【００８５】
このときも、この実施例では、前記多重反射手段１０の第１と第２の反射偏光板１１，１１の透過軸１１ａ，１２ａを実質的に４５°の角度で斜めにずらしているため、面光源１６からの照明光が、前記一次出射光と二次出射光とに略均等に配分される。
【００８６】
前記多重反射手段１０の前側に出射した直線偏光Ｐは、前記液晶表示素子１にその後側から入射する。
【００８７】
この実施例では、前記液晶表示素子１の後側の吸収偏光板８を、その透過軸８ａを前記多重反射手段１０の前側の偏光分離素子である第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａと実質的に平行にしているため、前記多重反射手段１０の前側に出射した直線偏光Ｐは、そのほとんどが前記液晶表示素子１の後側の吸収偏光板８を透過して液晶セル２に入射する。
【００８８】
前記液晶表示素子１の後側の吸収偏光板８を透過して液晶セル２に入射する直線偏光Ｐは、前記面光源１６から照明光を出射させたときの前記この多重反射手段１０からの出射光であるため、充分に強度の高い光である。
【００８９】
すなわち、前記面光源１６から出射した非偏光の照明光を直接液晶表示素子１に入射させる場合は、その照明光の５０％以下の光、つまり液晶表示素子１の後側の吸収偏光板８を透過する直線偏光成分の光しか液晶セル２に入射させることができない。
【００９０】
それに対し、この実施例の表示装置では、前記多重反射手段１０が、第１と第２の反射偏光板１１，１２の間に配置された面光源１６から出射し、前記第２の反射偏光板１２または反射膜１５による１回の反射で前側に出射する直線偏光（一次出射光）Ｐと、前記面光源１６から出射し、前記第１と第２の反射偏光板１１，１２間及びこれらの反射偏光板１１，１２と前記反射膜１５との間での多重反射により広がって出射する直線偏光（二次出射光）ｐとを出射するため、前記面光源１６からの照明光を、より多く、液晶表示素子１の後側の吸収偏光板８を透過する直線偏光Ｐとして前記液晶表示素子１に入射させ、高強度の直線偏光Ｐを液晶セル２に入射させることができる。
【００９１】
前記液晶セル２にその後側から入射した前記直線偏光Ｐは、前記液晶セル２の電極間に印加される電界により変化する液晶分子の配向状態に応じた液晶層６の複屈折作用を受けてこの液晶セル２の前側に出射する。
【００９２】
すなわち、前記液晶セル２の電極間に電界を印加しない無電界時（Ｖ＝０）の液晶分子の配向状態は、実質的に９０°のツイスト角のツイスト配向であり、このときは、図３（ａ）に示したように、前記液晶セル２にその後側から入射した直線偏光Ｐが、液晶層６の複屈折作用により実質的に９０°旋光し、前側の吸収偏光板７の透過軸７ａに平行な直線偏光Ｓとなって液晶セル２の前側に出射し、前記吸収偏光板７に入射する。
【００９３】
そのため、無電界時は、前記液晶セル２の前側に出射した直線偏光Ｐのほとんどが、前側の吸収偏光板７を透過して前側に出射し、明表示となる。この明表示は、前記液晶セル２にその後側から入射した直線偏光Ｐが上述したような高強度の光であるため、充分な明るさの表示である。
【００９４】
一方、前記液晶セル２の電極間に液晶分子を基板３，４面に対して実質的に垂直に立上がり配向させる電界を印加したときは、図３（ｂ）に示したように、前記液晶セル２にその後側から入射した直線偏光Ｐが、液晶層６の複屈折作用を受けること無く液晶セル２の前側に出射して前側の吸収偏光板７により吸収され、充分な暗さの暗表示になる。
【００９５】
上述したように、この表示装置は、入射光の透過と遮断を制御する液晶表示素子１の後側に、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる特性を有し、前記液晶表示素子１を透過して前側から入射した光の少なくとも一部を透過させ、後側から入射した光の一部を反射する第１の偏光分離素子１１と、前記第１の偏光分離素子１１の後側に配置され、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる特性を有し、前記第１の偏光分離素子１１の後側への透過光及び反射光の少なくとも一部を反射する第２の偏光分離素子１２とからなり、前記液晶表示素子１を透過して前側から入射し、前記第１の偏光分離素子１１を透過した光の少なくとも一部を前記第１と第２の偏光分離素子１１，１２の間で多重反射させるとともに、その反射毎に反射光の一部を前記第１の偏光分離素子１１を透過させて前側に出射する多重反射手段１０を配置したものであるため、二重像の無い良好な品質で、しかも充分な明るさの反射表示を行なうことができる。
【００９６】
そして、この実施例では、前記多重反射手段１０の第１と第２の偏光分離素子１１，１２をそれぞれ、互いに直交する方向に透過軸１１ａ，１２ａと反射軸１１ｂ，１２ｂを有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸１１ｂ，１２ｂに平行な振動面をもった一方の偏光成分を反射し、前記透過軸１１ａ，１２ａに平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させる反射偏光板とし、これらの反射偏光板１１，１２を、それぞれの透過軸１１ａ，１２ａを互いに斜めにずらして配置しているため、前記多重反射手段１０にその前側から入射し、前記第１の反射偏光板１１を透過した光を前記第２の反射偏光板１２により反射し、その一部の光を前記第１の反射偏光板１１を透過させて前記多重反射手段１０の前側に出射するとともに、他の光を前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の間で多重反射させ、その反射毎に、前記第２の反射偏光板１２による反射光の一部を前記第１の偏光分離素子１１を透過させて前記多重反射手段１０の前側に出射することができる。
【００９７】
さらに、この実施例では、前記多重反射手段１０に、前記第２の反射偏光板１２の後側に配置された反射膜１５をさらに備えさせているため、この多重反射手段１０の前側から前記第１の反射偏光板１１を透過して入射した光のうち、前記第２の反射偏光板１２を透過してその後側に出射した光を前記反射膜１５により反射し、前記第２の反射偏光板１２を再び透過した光の一部を前記第１の反射偏光板１１を透過させて前側に出射するとともに、他の光を前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の間で多重反射させ、その反射毎に、前記第２の反射偏光板１２による反射光の一部を前記第１の偏光分離素子１１を透過させて多重反射手段１０の前側に出射することができ、したがって、前記液晶表示素子１を透過して前記多重反射手段１０に入射した光の全てを上述した多重反射により広がらせて反射し、その光を前記液晶表示素子１の前側に出射させて、より明るい反射表示を得ることができる。
【００９８】
なお、上記実施例では、前記多重反射手段１０の第１と第２の反射偏光板１１，１２の透過軸１１ａ，１２ａを実質的に４５°の角度で斜めにずらし、前記第２の反射偏光板１２または反射膜１５による１回の反射で多重反射手段１０の前側に出射する一次出射光と、第１と第２の反射偏光板１１，１２間及びこれらの反射偏光板１１，１２と反射膜１５との間での多重反射により広がって多重反射手段１０の前側に出射する二次出射光とに略均等に配分するようにしているが、前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の透過軸１１ａ，１２ａのずれ角は、反射表示における充分な二重像の防止効果と、反射表示及び透過表示における明表示を充分に明るくできる範囲であればよい。
【００９９】
しかも、上記実施例の表示装置は、前記多重反射手段１０に、前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の間に配置され、前面及び後面からの入射光をそれぞれ透過させ、端面からの入射光を前記前面と後面の少なくとも一方から出射する導光板１７と、この導光板１７の前記端面に対向させて設けられた発光素子１８とからなる面光源１６をさらに備えさせたものであるため、充分な明るさの外光が得られる環境下では外光を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られないときに、前記面光源１６から照明光を出射させてその照明光を利用する透過表示を行なうことができる。
【０１００】
図４〜図６はこの発明の第２の実施例を示しており、図４は表示装置の分解斜視図、図５及び図６は前記表示装置の反射表示のときと透過表示のときの入射光の透過経路を示す模式図である。
【０１０１】
この実施例の表示装置は、図４に示したように、入射光の透過と遮断を制御する液晶表示素子１の後側に、液晶表示素子１側の第１の反射偏光板１１と、その後側に配置された第２の反射偏光板１２と、さらにその後側に配置された反射膜１５と、前記第１の反射偏光板１１と第２の反射偏光板１２との間に配置された、第３の偏光分離素子１３及び面光源１６とからなる多重反射手段１０ａを配置したものである。
【０１０２】
なお、この実施例において、液晶表示素子１と多重反射手段１０ａの面光源１６は、上述した第１の実施例のものと同じであるから、その構成の説明は図に同符号を付して省略する。
【０１０３】
この実施例において、前記多重反射手段１０ａの第１と第２の反射偏光板１２，１３の間に配置された第３の偏光分離素子１３は、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる反射偏光素子であり、この実施例では、互いに直交する方向に透過軸１３ａと反射軸１３ｂを有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸１３ｂに平行な振動面をもった一方の偏光成分を反射し、前記透過軸１３ａに平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させる反射偏光板を用いている。以下、前記第３の偏光分離素子１３を第３の反射偏光板と言う。
【０１０４】
この第３の反射偏光板１３は、前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の一方から他方に向かう直線偏光と、他方から一方に向かう直線偏光の振動面の方向を変化させるためのものであり、この実施例では、前記第３の反射偏光板１３を、液晶表示素子１側の第１の反射偏光板１１と面光源１６の導光板１７との間に配置している。
【０１０５】
前記多重反射手段１０ａの液晶表示素子１側の第１の反射偏光板１１は、上述した第１の実施例と同様に、その透過軸１１ａを前記液晶表示素子１の後側の吸収偏光板８の透過軸８ａと実質的に平行にして配置されており、反射膜１５側の第２の反射偏光板１２は、その透過軸１２ａを前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａと実質的に平行にして配置され、前記第３の反射偏光板１３は、その透過軸１３ａを前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の両方の透過軸１１ａ，１２ａに対して斜めにずらして配置されている。
【０１０６】
この実施例では、図４に示したように、前記第３の反射偏光板１３を、その透過軸１３ａを画面の横軸ｘに対して１５°±１０°の方向に向けて配置し、前記第３の反射偏光板１３の透過軸１３ａと前記第１及び第２の反射偏光板１１，１２の透過軸１１ａ，１２ａとのずれ角を３０°±１０°としている。
【０１０７】
なお、図４では、前記第３の反射偏光板１３の透過軸１３ａを、前記第１及び第２の反射偏光板１１，１２の透過軸１１ａ，１２ａに対して前側から見て右回り方向に３０°±１０°ずらしているが、前記第３の反射偏光板１３は、その透過軸１３ａを前記第１及び第２の反射偏光板１１，１２の透過軸１１ａ，１２ａに対して前側から見て左回り方向に３０°±１０°ずらして配置してもよい。
【０１０８】
この表示装置の反射表示のときの入射光の透過経路を説明すると、図５は反射表示のときの入射光の透過経路を示しており、図５（ａ）は無電界時（Ｖ＝０）の透過経路、図５（ｂ）は電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）の透過経路を示している。
【０１０９】
なお、この反射表示のときの前側から入射した光及び多重反射手段１０ａの前側に出射した光が液晶表示素子１を透過するときの偏光状態の変化は上述した第１の実施例と同じであるから、その説明は省略する。
【０１１０】
まず、前記液晶セル２の電極間に電界を印加しない無電界時（Ｖ＝０）の透過経路を説明すると、この無電界時は、前記液晶表示素子１の後側に出射した直線偏光Ｐが前記多重反射手段１０ａに入射し、そのほとんどが前記第１の反射偏光板１１を透過してその後側に出射する。
【０１１１】
前記第１の反射偏光板１１の後側に出射した前記直線偏光Ｐは、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに対して透過軸１３ａが斜めにずれている第３の反射偏光板１３に入射し、その直線偏光Ｐの前記第３の反射偏光板１３の透過軸１３ａに平行な振動面をもった偏光成分（第３の反射偏光板１３の透過軸１３ａに平行な直線偏光）Ｐｂが、この第３の反射偏光板１３を透過してその後側に出射し、前記第３の反射偏光板１３の反射軸１３ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第３の反射偏光板１３の反射軸１３ｂに平行な直線偏光）Ｓｂが、この第３の反射偏光板１３により反射される。
【０１１２】
前記第３の反射偏光板１３を透過してその後側に出射した直線偏光Ｐｂは、面光源１６の導光板１７を透過して、前記第３の反射偏光板１３の透過軸１３ａに対して透過軸１２ａが斜めにずれている第２の反射偏光板１２に入射し、その直線偏光Ｐｂの前記第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な振動面をもった偏光成分（第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な直線偏光）Ｐｃが、この第２の反射偏光板１２を透過してその後側に出射し、前記第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な直線偏光）Ｓｃが、この第２の反射偏光板１２により反射される。
【０１１３】
前記第２の反射偏光板１２を透過してその後側に出射した直線偏光Ｐｃは、反射膜１５により反射され、前記第２の反射偏光板１２を再び透過し、さらに前記導光板１７を透過して前記第３の反射偏光板１３にその後側から再入射する。
【０１１４】
一方、前記第２の反射偏光板１２にその前側から入射した前記直線偏光Ｐｂのうち、この第２の反射偏光板１２により反射された直線偏光Ｓｃは、前記導光板１７を透過して前記第３の反射偏光板１３にその後側から再入射する。
【０１１５】
前記第３の反射偏光板１３にその後側から再入射した直線偏光Ｐｃ，Ｓｃは、いずれも、前記第３の反射偏光板１３の透過軸１３ａ及び反射軸１３ｂに対して斜めにずれた振動面を有する直線偏光であるため、その直線偏光Ｐｃ，Ｓｃの前記第３の反射偏光板１３の透過軸１３ａに平行な振動面をもった偏光成分（第３の反射偏光板１３の透過軸１３ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第３の反射偏光板１３を透過して前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射する。
【０１１６】
また、前記第１の反射偏光板１１にその前側から入射してその後側に出射した前記直線偏光Ｐのうち、前記第３の反射偏光板１３により反射された直線偏光Ｓｂも、前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射する。
【０１１７】
前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射した前記直線偏光Ｓｂ，Ｐｃ，Ｓｃは、いずれも、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａ及び反射軸１１ｂに対して斜めにずれた振動面を有する直線偏光であるため、その直線偏光Ｓｂ，Ｐｃ，Ｓｃの前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第１の反射偏光板１１を透過して前記多重反射手段１０ａの前側に出射する。
【０１１８】
また、前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射した前記直線偏光Ｓｂ，Ｐａ，Ｓａの前記第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な直線偏光）Ｓは、この第１の反射偏光板１１により後側に反射され、上記と同様な経路で前記第３の反射偏光板１３と第２の反射偏光板１２とを透過して反射膜１５により反射されるか、あるいは前記第３の反射偏光板１３と第２の反射偏光板１２のいずれかで反射されて前記第１の反射偏光板１１にその後側から再び入射し、その光Ｐａの前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第１の反射偏光板１１を透過して多重反射手段１０ａの前側に出射する。
【０１１９】
すなわち、前記多重反射手段１０ａは、第１と第２の反射偏光板１１，１２の間に配置された第３の反射偏光板１３により、前記第１の反射偏光板１１を透過して前記第２の反射偏光板１２に入射する光と、前記第２の反射偏光板１２または反射膜１５により反射されて前記第１の反射偏光板１１に入射する直線偏光の振動面の方向を変化させてそれぞれ第１と第２の反射偏光板１１，１２に入射させるようにしたものであり、前記第３及び第２の反射偏光板１３，１２と反射膜１５のいずれかによる１回の反射で多重反射手段１０ａの前側に出射する一次出射光と、前記第１、第２、第３の反射偏光板１１，１２，１３間及びこれらの反射偏光板１１，１２，１３と前記反射膜１５との間での多重反射により広がって多重反射手段１０ａの前側に出射する二次出射光とを、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光Ｐとして前側に出射する。
【０１２０】
そして、無電界時（Ｖ＝０）は、前記多重反射手段１０ａの前側に出射した直線偏光Ｐが前記液晶表示素子１を透過してその前側に出射し、明表示になる。
【０１２１】
そのため、この表示装置によれば、上述した第１の表示装置と同様に、二重像の無い良好な品質で、しかも充分な明るさの反射表示を行なうことができる。
【０１２２】
一方、前記液晶セル２の電極間に液晶分子を基板３，４面に対して実質的に垂直に立上がり配向させる電界を印加した電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）は、図５（ｂ）に示したように、前側の吸収偏光板７を透過して液晶セル２に入射した直線偏光Ｓが、液晶層６の複屈折作用を受けずにその偏光状態のまま前記液晶セル２を透過して後側の吸収偏光板８に入射し、その光のほとんどが前記後側の吸収偏光板８により吸収されて暗表示になる。
【０１２３】
次に、この実施例の表示装置の透過表示のときの入射光の透過経路を説明すると、図６は透過表示のときの入射光の透過経路を示しており、図６（ａ）は無電界時（Ｖ＝０）の透過経路、図６（ｂ）は電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）の透過経路を示している。
【０１２４】
なお、この透過表示のときの面光源１６からの照明光の出射と、多重反射手段１０ａの前側に出射した光が液晶表示素子１を透過するときの偏光状態の変化は上述した第１の実施例と同じであるから、その説明は省略する。
【０１２５】
この透過表示のときは、図６（ａ），（ｂ）に示したように、前記面光源１６の導光板１７の前面から出射した照明光が、前記導光板１７の前側の第３の反射偏光板１３にその後側から入射し、その互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記第３の反射偏光板１３の透過軸１３ａに平行な振動面をもった偏光成分（第３の反射偏光板１３の透過軸１３ａに平行な直線偏光）Ｐｂが、この第３の反射偏光板１３を透過して第１の反射偏光板１１に入射し、その直線偏光Ｐｂの前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第１の反射偏光板１１を透過して多重反射手段１０ａの前側に出射する。
【０１２６】
一方、前記第３の反射偏光板１３を透過して前記第１の反射偏光板１１に入射した前記直線偏光Ｐｂの前記第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な直線偏光）Ｓは、この第１の反射偏光板１１により後側に反射され、また、前記導光板１７の前面から出射して前記第３の反射偏光板１３にその後側から入射した光の前記第３の反射偏光板１３の反射軸１３ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第３の反射偏光板１３の反射軸１３ｂに平行な直線偏光）Ｓｂは、この第３の反射偏光板１３により後側に反射される。
【０１２７】
前記第１の反射偏光板１１により後側に反射された直線偏光Ｓは、前記第３の反射偏光板１３にその前側から再入射し、その光の前記第３の反射偏光板１３の反射軸１３ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第３の反射偏光板１３の反射軸１３ｂに平行な直線偏光）Ｓｂがこの第３の反射偏光板１３により前側に反射され、前記第３の反射偏光板１３の透過軸１３ａに平行な振動面をもった偏光成分（第３の反射偏光板１３の透過軸１３ａに平行な直線偏光）Ｐｂがこの第３の反射偏光板１３を透過してその後側に出射する。
【０１２８】
前記第３の反射偏光板１３を透過してその後側に出射した直線偏光Ｐｂと、前記第３の反射偏光板１３により後側に反射された直線偏光Ｓｂは、前記導光板１７を透過して第２の反射偏光板１２に入射し、その光Ｐｂ，Ｓｂの前記第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な直線偏光）Ｓｃがこの第２の反射偏光板１２により反射され、前記第２の反射偏光板１２の透過軸１３ａに平行な振動面をもった偏光成分（第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な直線偏光）Ｐｃがこの第２の反射偏光板１２を透過して反射膜１５により反射される。
【０１２９】
すなわち、前記多重反射手段１０ａは、面光源１６からの照明光を利用する透過表示のときも、第３及び第２の反射偏光板１３，１２と反射膜１５のいずれかによる１回の反射で出射する一次出射光と、前記第１、第２、第３の反射偏光板１１，１２，１３間及びこれらの反射偏光板１１，１２，１３と前記反射膜１５との間での多重反射により広がって出射する二次出射光とを、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光Ｐとして前側に出射する。
【０１３０】
そして、前記液晶セル２の電極間に電界を印加しない無電界時（Ｖ＝０）は、図６（ａ）に示したように、前記多重反射手段１０ａの前側に出射した直線偏光Ｐが前記液晶表示素子１を透過してその前側に出射し、明表示になる。
【０１３１】
一方、前記液晶セル２の電極間に液晶分子を基板３，４面に対して実質的に垂直に立上がり配向させる電界を印加した電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）は、図６（ｂ）に示したように、前記多重反射手段１０ａの前側に出射した直線偏光Ｐが、前記液晶表示素子１の前側の吸収偏光板７により吸収され、暗表示（黒表示）になる。
【０１３２】
なお、この実施例のように、前記多重反射手段１０ａの第１と第２の反射偏光板１１，１２を、それぞれの透過軸１１ａ，１２ａを実質的に互いに平行にして配置する場合は、前記第３の反射偏光板１３を、上述したように、その透過軸１３ａを前記第１及び第２の反射偏光板１１，１２の透過軸１１ａ，１２ａに対して３０°±１０°、より好ましくは３０°ずらして配置するのが望ましく、このようにすることにより、この多重反射手段１０ａの前側に出射する光を、前記第３及び第２の反射偏光板１３，１２と反射膜１５のいずれかによる１回の反射で出射する一次出射光と、第１、第２、第３の反射偏光板１１，１２，１３間及びこれらの反射偏光板１１，１２，１３と反射膜１５との間での多重反射により広がって出射する二次出射光とに略均等に配分し、反射表示のときの二重像の発生をより効果的に防ぐとともに、反射表示及び透過表示における明表示をより明るくすることができる。
【０１３３】
なお、前記多重反射手段１０ａの第１と第２の反射偏光板１１，１２及び第３の反射偏光板１３の透過軸１１ａ，１２ａ，１３ａの向きは、上記実施例に限らず、反射表示における充分な二重像の防止効果が得られ、且つ、反射表示及び透過表示における明表示を充分に明るくできる範囲であればよい。
【０１３４】
また、上記実施例では、前記多重反射手段１０ａを、液晶表示素子１側の第１の反射偏光板１１と面光源１６との間に第３の反射偏光板１３を配置した構成としているが、前記第３の反射偏光板１３は、反射膜１５側の第２の反射偏光板１２と前記面光源１６との間に配置してもよい。
【０１３５】
図７〜図９はこの発明の第３の実施例を示しており、図７は表示装置の分解斜視図、図８及び図９は前記表示装置の反射表示のときと透過表示のときの入射光の透過経路を示す模式図である。
【０１３６】
この実施例の表示装置は、図７に示したように、入射光の透過と遮断を制御する液晶表示素子１との後側に、、液晶表示素子１側の第１の反射偏光板１１と、その後側に配置された第２反射偏光板１２と、さらにその後側に配置された反射膜１５と、前記第１の反射偏光板１１と第２の反射偏光板１２との間に配置された位相差板１４及び面光源１６とからなる多重反射手段１０ｂを配置したものである。
【０１３７】
なお、この実施例において、液晶表示素子１と多重反射手段１０ｂの面光源１６は、上述した第１の実施例のものと同じであるから、その構成の説明は図に同符号を付して省略する。
【０１３８】
この実施例において、前記多重反射手段１０ｂの第１と第２の反射偏光板１１，１２の間に配置された位相差板１４は、前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の一方から他方に向かう光と、他方から一方に向かう光の偏光状態を変化させるためのものであり、この実施例では、前記位相差板１４を、液晶表示素子１側の第１の反射偏光板１１と面光源１６の導光板１７との間に配置している。
【０１３９】
前記位相差板１４は、例えば透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４板であり、この実施例では、前記多重反射手段１０ｂの液晶表示素子１側の第１の反射偏光板１１を、上述した第１の実施例と同様に、その透過軸１１ａを前記液晶表示素子１の後側の吸収偏光板８の透過軸８ａと実質的に平行にして配置するとともに、反射膜１５側の第２の反射偏光板１２を、その透過軸１２ａを前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａと実質的に平行にして配置し、前記λ／４板１４を、その遅相軸１４ａを前記第１と第２の反射偏光板１１，１２の両方の透過軸１１ａ，１２ａに対して実質的に４５°の角度で斜めにずらして配置している。
【０１４０】
この表示装置の反射表示のときの入射光の透過経路を説明すると、図８は反射表示のときの入射光の透過経路を示しており、図８（ａ）は無電界時（Ｖ＝０）の透過経路、図８（ｂ）は電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）の透過経路を示している。
【０１４１】
なお、この反射表示のときの前側から入射した光及び多重反射手段１０ｂの前側に出射した光が液晶表示素子１を透過するときの偏光状態の変化は上述した第１の実施例と同じであるから、その説明は省略する。
【０１４２】
まず、前記液晶セル２の電極間に電界を印加しない無電界時（Ｖ＝０）の透過経路を説明すると、この無電界時は、前記液晶表示素子１の後側に出射した直線偏光Ｐが前記多重反射手段１０ｂに入射し、そのほとんどが前記第１の反射偏光板１１を透過してその後側に出射する。
【０１４３】
前記第１の反射偏光板１１の後側に出射した前記直線偏光Ｐは、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに対して遅相軸１４ａが実質的に４５の角度で斜めにずれているλ／４板１４に入射し、このλ／４板１４により１／４波長の位相差を与えられ、円偏光Ｃとなって前記λ／４板１４の後側に出射する。
【０１４４】
前記λ／４板１４の後側に出射した前記円偏光Ｃは、面光源１６の導光板１７を透過して、第２の反射偏光板１２に入射し、その円偏光Ｃの前記第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な振動面をもった偏光成分（第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第２の反射偏光板１２を透過してその後側に出射し、前記第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な直線偏光）光Ｓが、この第２の反射偏光板１２により反射される。
【０１４５】
前記第２の反射偏光板１２を透過してその後側に出射した直線偏光Ｐは、反射膜１５により反射され、前記第２の反射偏光板１２を再び透過し、さらに前記導光板１７を透過して前記λ／４板１４にその後側から再入射する。
【０１４６】
一方、前記第２の反射偏光板１２にその前側から入射した前記円偏光Ｃのうち、この第２の反射偏光板１２により反射された直線偏光Ｓは、前記導光板１７を透過して前記λ／４板１４にその後側から再入射する。
【０１４７】
前記λ／４板１４にその後側から再入射した直線偏光Ｐ，Ｓは、前記λ／４板１４により再び円偏光Ｃとされて前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射し、その円偏光Ｃの前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第１の反射偏光板１１を透過して前記多重反射手段１０ｂの前側に出射する。
【０１４８】
また、前記第１の反射偏光板１１にその後側から再入射した前記円偏光Ｃの前記第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な直線偏光）Ｓは、この第１の反射偏光板１１により後側に反射され、前記λ／４板１４により再度円偏光Ｃとされて前記第２の反射偏光板１２に再び入射し、上記のような経路で、前記第２の反射偏光板１２を透過して反射膜１５により反射されるか、あるいは前記第２の反射偏光板１２により前側に反射される。
【０１４９】
そして、前記第２の反射偏光板１２を透過して反射膜１５により反射され、前記第２の反射偏光板１２を再び透過してその前側に出射した直線偏光Ｐと、前記第２の反射偏光板１２により前側に反射された直線偏光Ｓは、前記λ／４板１４により再び円偏光Ｃとされて前記第１の反射偏光板１１にその後側から再び入射し、その光Ｐａの前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第１の反射偏光板１１を透過して多重反射手段１０ｂの前側に出射する。
【０１５０】
すなわち、前記多重反射手段１０ｂは、第１と第２の反射偏光板１１，１２の間に配置されたλ／４板１４により、前記第１の反射偏光板１１を透過して前記第２の反射偏光板１２に入射する光と、前記第２の反射偏光板１２または反射膜１５により反射されて前記第１の反射偏光板１２に入射する光の偏光状態を変化させてそれぞれ第１と第２の反射偏光板１１，１２に入射させるようにしたものであり、前記第２の反射偏光板１２と反射膜１５のいずれかによる１回の反射で出射する一次出射光と、前記第１と第２の反射偏光板１１，１２間及びこれらの反射偏光板１１，１２と前記反射膜１５との間での多重反射により広がって出射する二次出射光とを、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光Ｐとして前側に出射する。
【０１５１】
そして、無電界時（Ｖ＝０）は、前記多重反射手段１０ｂの前側に出射した直線偏光Ｐが前記液晶表示素子１を透過してその前側に出射し、明表示になる。
【０１５２】
そのため、この表示装置によれば、上述した第１の表示装置と同様に、二重像の無い良好な品質で、しかも充分な明るさの反射表示を行なうことができる。
【０１５３】
一方、前記液晶セル２の電極間に液晶分子を基板３，４面に対して実質的に垂直に立上がり配向させる電界を印加した電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）は、図８（ｂ）に示したように、前側の吸収偏光板７を透過して液晶セル２に入射した直線偏光Ｓが、液晶層６の複屈折作用を受けずにその偏光状態のまま前記液晶セル２を透過して後側の吸収偏光板８に入射し、その光のほとんどが前記後側の吸収偏光板８により吸収されて暗表示（黒表示）になる。
【０１５４】
次に、この実施例の表示装置の透過表示のときの入射光の透過経路を説明すると、図９は透過表示のときの入射光の透過経路を示しており、図９（ａ）は無電界時（Ｖ＝０）の透過経路、図９（ｂ）は電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）の透過経路を示している。
【０１５５】
なお、この透過表示のときの面光源１６からの照明光の出射と、多重反射手段１０ｂの前側に出射した光が液晶表示素子１を透過するときの偏光状態の変化は上述した第１の実施例と同じであるから、その説明は省略する。
【０１５６】
この透過表示のときは、図９（ａ），（ｂ）に示したように、前記面光源１６の導光板１７の前面から出射した照明光が、前記導光板１７の前側のλ／４板１４を透過して第１の反射偏光板１１に入射し、その光のうち、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光）Ｐが、この第１の反射偏光板１１を透過して多重反射手段１０ｂの前側に出射し、前記第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第１の反射偏光板１１の反射軸１１ｂに平行な直線偏光）光Ｓが、この第１の反射偏光板１１により後側に反射される。
【０１５７】
前記第１の反射偏光板１１により後側に反射された直線偏光Ｓは、前記λ／４板１４により円偏光Ｃとされ、前記導光板１７を透過して第２の反射偏光板１２に入射し、その円偏光Ｃの前記第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な振動面をもった偏光成分（第２の反射偏光板１２の反射軸１２ｂに平行な直線偏光）Ｓｃがこの第２の反射偏光板１２により反射され、前記第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な振動面をもった偏光成分（第２の反射偏光板１２の透過軸１２ａに平行な直線偏光）Ｐｃがこの第２の反射偏光板１２を透過して反射膜１５により反射される。
【０１５８】
すなわち、前記多重反射手段１０ｂは、面光源１６からの照明光を利用する透過表示のときも、第１と第２の反射偏光板１１，１２の一方のから他方に向かう直線偏光と、他方から一方に向かう直線偏光の偏光状態を変化させ、前記第２の反射偏光板１２と反射膜１５のいずれかによる１回の反射で出射する一次出射光と、前記第１と第２の反射偏光板１１，１２間及びこれらの反射偏光板１１，１２と前記反射膜１５との間での多重反射により広がって出射する二次出射光とを、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光Ｐとして前側に出射する。
【０１５９】
そして、前記液晶セル２の電極間に電界を印加しない無電界時（Ｖ＝０）は、図９（ａ）に示したように、前記多重反射手段１０ｂの前側に出射した直線偏光Ｐが前記液晶表示素子１を透過してその前側に出射し、明表示になる。
【０１６０】
一方、前記液晶セル２の電極間に液晶分子を基板３，４面に対して実質的に垂直に立上がり配向させる電界を印加した電界印加時（Ｖ＞Ｖｔｈ）は、図９（ｂ）に示したように、前記多重反射手段１０ｂの前側に出射した直線偏光Ｐが、前記液晶表示素子１の前側の吸収偏光板７により吸収され、暗表示（黒表示）になる。
【０１６１】
この実施例では、上記のように、前記多重反射手段１０ｂの第１と第２の反射偏光板１１，１２を、それぞれの透過軸１１ａ，１２ａを実質的に互いに平行にして配置し、その間に、位相差板として、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４板１４を配置しているため、この多重反射手段１０ｂの前側に出射する光を、前記第２の反射偏光板１１２と反射膜１５のいずれかによる１回の反射で出射する一次出射光と、第１と第２の反射偏光板１１，１２間及びこれらの反射偏光板１１，１２と反射膜１５との間での多重反射により広がって出射する二次出射光とに略均等に配分し、反射表示のときの二重像の発生をより効果的に防ぐとともに、反射表示及び透過表示における明表示をより明るくすることができる。
【０１６２】
なお、前記多重反射手段１０ｂの第１と第２の反射偏光板１１，１２の透過軸１１ａ，１２ａの向きと、その間に配置する位相差板の位相差は、上記実施例に限らず、反射表示における充分な二重像の防止効果が得られ、且つ、反射表示及び透過表示における明表示を充分に明るくできる範囲であればよい。
【０１６３】
さらに、前記位相差板は、透過光に指向性をもたせるためのレンズシートを積層したものでもよく、このようなレンズシート積層位相差板を用いることにより、表示装置の前側に出射する光の正面輝度を高くし、より明るい明表示を得ることができる。
【０１６４】
また、上記実施例では、前記多重反射手段１０ｂを、液晶表示素子１側の第１の反射偏光板１２と面光源１６との間に位相差板（実施例ではλ／４板）１４を配置した構成としているが、前記位相差板１４は、反射膜１５側の第２の反射偏光板１２と前記面光源１６との間に配置してもよい。
【０１６５】
さらに、上記実施例では、前記多重反射手段１０ｂを、第１と第２の反射偏光板１１，１２の間に位相差板１４と面光源１６とを配置した構成としているが、前記面光源１６の導光板を位相差板としてもよい。
【０１６６】
図１０はこの発明の第４の実施例を示す表示装置の分解斜視図であり、この実施例は、液晶表示素子１の後側に、第１と第２の反射偏光板１２，１３と、これらの反射偏光板１２，１３の間に配置された位相差板からなる導光板１９と、その端面に端面に対向させて設けられた発光素子１８とからなる面光源１６ａとを備えた多重反射手段１０ｃを配置したものである。
【０１６７】
なお、この実施例では、前記面光源１６ａの導光板１９を、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４板とし、多重反射手段１０ｃの第１と第２の反射偏光板１１，１２を、それぞれの透過軸１１ａ，１２ａを実質的に互いに平行にして配置し、前記λ／４板からなる導光板１９を、その遅相軸１９ａを第１と第２の反射偏光板１１，１２の透過軸１１ａ，１２ａに対して実質的に４５°の角度で斜めにずらして配置している。
【０１６８】
この実施例の表示装置によれば、前記面光源１６ａの導光板１９を利用して、前記多重反射手段１０ｃの第１と第２の反射偏光板１１，１２の一方のから他方に向かう直線偏光と、他方から一方に向かう直線偏光の偏光状態を変化させ、前記第２の反射偏光板１２と反射膜１５のいずれかによる１回の反射で出射する一次出射光と、前記第１と第２の反射偏光板１１，１２間及びこれらの反射偏光板１１，１２と前記反射膜１５との間での多重反射により広がって出射する二次出射光とを、前記第１の反射偏光板１１の透過軸１１ａに平行な直線偏光Ｐとして前記多重反射手段１０ｃの前側に出射させることができる。
【０１６９】
なお、上述した第１〜第４の実施例の表示装置では、前記多重反射手段１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃに、第２の反射偏光板１２の後側に配置された反射膜１５を備えさせているが、前記反射膜１５を省略しても、二重像の発生を防止した明るい反射表示が得られる。
【０１７０】
また、上記第１〜第４の実施例では、前記多重反射手段１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃの第１と第２の偏光分離素子１１，１２及び第２の実施例の多重反射手段１０ａの第３の偏光分離素子１３を反射偏光板としているが、前記偏光分離素子は、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を反射し、他方の偏光成分を透過させるものであれば、反射偏光板に限らない。
【０１７１】
図１１は他の偏光分離素子の分解側面図であり、この偏光分離素子２０は、入射光の右回りと左回りの２つの円偏光成分のうち、一方の円偏光成分を反射し、他方の円偏光成分を透過させる円偏光分離板（例えばコレステリック液晶フィルム）２１を挟んで、入射する直線偏光を円偏光にして前記円偏光分離板２１に入射させ、前記円偏光分離板２１から出射した円偏光を直線偏光にして出射する一対の位相差板２２，２３を積層したものである。
【０１７２】
なお、前記一対の位相差板２２，２３はそれぞれ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４板であり、これらのλ／４板２２，２３は、それぞれの遅相軸を実質的に互いに直交させて配置されている。
【０１７３】
この偏光分離素子２０は、前記一対のλ／４板２２，２３の遅相軸に対して実質的に４５°ずれた互いに直交する２つの方向のうち、一方の方向、例えば図において上側のλ／４板２２の遅相軸に対し、上側（上側λ／４板２２の外面側）から見て右回りに４５°ずれた方向に透過軸をもち、それと直交する他方の方向（下側λ／４板２３の遅相軸に対し、上側から見て左回りに４５°ずれた方向）に反射軸をもっており、入射光の入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸に平行な振動面をもった一方の直線偏光成分を反射し、前記透過軸に平行な振動面をもった他方の直線偏光成分を透過させる。
【０１７４】
すなわち、この偏光分離素子２０は、その一方の面側、例えば図において上側から入射した光のうち、前記反射軸に平行な直線偏光Ｓを、前記上側λ／４板２２により、光の進行方向（図において下方向）に向かって右回りの円偏光Ｒ１として前記円偏光分離板２１に入射させ、前記透過軸に平行な直線偏光Ｐを、前記上側λ／４板２２により、光の進行方向に向かって左回りの円偏光Ｒ２として前記円偏光分離板２１に入射させるとともに、他方の面側、つまり図において下側から入射した光のうち、前記反射軸に平行な直線偏光Ｓを、前記下側λ／４板２３により、光の進行方向（図において上方向）に向かって右回りの円偏光Ｒ１として前記円偏光分離板２１に入射させ、前記透過軸に平行な直線偏光Ｐを、前記下側λ／４板２３により、光の進行方向に向かって左回りの円偏光Ｒ２として前記円偏光分離板２１に入射させる。
【０１７５】
なお、図１１では便宜上、前記円偏光Ｒ１，Ｒ２の回転方向（矢印の向き）を、図において上側から見た方向に統一して示しているが、これらの円偏光Ｒ１，Ｒ２のうち、図において上側から下側に向かう円偏光Ｒ１，Ｒ２の進行方向に向かう方向から見た回転方向は図と同じ方向、図において下側から上側に向かう光の円偏光Ｒ１，Ｒ２の進行方向に向かう方向から見た回転方向は図とは逆の方向である。
【０１７６】
一方、円偏光分離板２１は、その一方と他方のいずれの面側から入射した光に対しても、その進行方向に向かって右回りの円偏光成分を反射し、左回りの円偏光成分を透過させる偏光分離特性を有している。
【０１７７】
そのため、図において上側から入射した光のうち、前記上側λ／４板２２により進行方向に向かって右回りの円偏光Ｒ１とされて前記円偏光分離板２１に入射した光が、この円偏光分離板２１により反射され、その反射光Ｒ１が前記上側λ／４板２２により前記反射軸に平行な直線偏光Ｓとされて上側に出射し、前記上側λ／４板２２により進行方向に向かって左回りの円偏光Ｒ２とされて前記円偏光分離板２１に入射した光が、この円偏光分離板２１を透過して下側λ／４板２３に入射し、この下側λ／４板２３により前記透過軸に平行な直線偏光Ｐとされて下側に出射する。
【０１７８】
また、図において下側から入射した光のうち、前記下側λ／４板２３により進行方向に向かって右回りの円偏光Ｒ１とされて前記円偏光分離板２１に入射した光が、この円偏光分離板２１により反射され、その反射光Ｒ１が前記下側λ／４板２３により前記反射軸に平行な直線偏光Ｓとされて下側に出射し、前記下側λ／４板２３により進行方向に向かって左回りの円偏光Ｒ２とされて前記円偏光分離板２１に入射した光が、この円偏光分離板２１を透過して上側λ／４板２２に入射し、この上側λ／４板２２により前記透過軸に平行な直線偏光Ｐとされて上側に出射する。
【０１７９】
このように、前記偏光分離素子２０は、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸に平行な振動面をもった一方の偏光成分を反射し、前記透過軸に平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させる偏光分離特性を有しており、したがって、上述した各実施例の多重反射手段１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃの反射偏光板１１，１２，１３を前記偏光分離素子２０に置き換えても、同様な効果を得ることができる。
【０１８０】
さらに、上記各実施例の表示装置は、ノーマリーホワイトモードのものであるが、この発明は、液晶表示素子１の前後の吸収偏光板７，８の透過軸７ａ，８ａを実質的に平行にし、液晶セル２の液晶層６に電界を印加しない無電界時の表示を暗表示としたノーマリーブラックモードの表示装置にも適用できるものであり、その場合も、前記多重反射手段１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃの液晶表示素子１側の第１の反射偏光板１１は、その透過軸１１ａを、前記液晶表示素子１の後側の吸収偏光板８の透過軸８ａと実質的に平行にして配置すればよい。
【０１８１】
また、上記各実施例の表示装置は、表示素子として、ＴＮ型の液晶表示素子１を備えたものであるが、前記表示素子は、ＴＮ型に限らず、ＳＴＮ型、非ツイストのホモジニアス配向型、ホメオトロピック配向型、横電界型、強誘電または反強誘電型、ＥＣＢ（複屈折効果）型等の液晶表示素子でもよく、さらに、入射光の透過と遮断を制御するものであれば、液晶表示素子以外の表示素子でもよい。
【０１８２】
さらに、上記各実施例の表示装置は、外光を利用する反射表示と、面光源からの照明光を利用する透過表示との両方の表示を行なうようにしたものであるが、この発明は、前記多重反射手段１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃから面光源１６，１６ａを省略した、反射表示専用の表示装置にも適用することができる。
【０１８３】
【発明の効果】
この発明の表示装置は、入射光の透過と遮断を制御する表示素子の後側に、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる特性を有し、前記表示素子を透過して前側から入射した光の少なくとも一部を透過させ、後側から入射した光の一部を反射する第１の偏光分離素子と、前記第１の偏光分離素子の後側に配置され、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる特性を有し、前記第１の偏光分離素子の後側への透過光及び反射光の少なくとも一部を反射する第２の偏光分離素子とからなり、前記表示素子を透過して前側から入射し、前記第１の偏光分離素子を透過した光の少なくとも一部を前記第１と第２の偏光分離素子の間で多重反射させるとともに、その反射毎に反射光の一部を前記第１の偏光分離素子を透過させて前側に出射する多重反射手段を配置したものであるため、二重像の無い良好な品質で、しかも充分な明るさの反射表示を行なうことができる。
【０１８４】
この表示装置において、前記多重反射手段の第１と第２の偏光分離素子はそれぞれ、互いに直交する方向に透過軸と反射軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸に平行な振動面をもった一方の偏光成分を反射し、前記透過軸に平行な振動面をもった他方の偏光成分を透過させる反射偏光素子であり、これらの反射偏光素子が、それぞれの透過軸を互いに斜めにずらして配置されているのが好ましく、このようにすることにより、前記多重反射手段にその前側から入射し、前記第１の反射偏光板を透過した光を前記第２の反射偏光板により反射し、その一部の光を前記第１の反射偏光板を透過させて前記多重反射手段の前側に出射するとともに、他の光を前記第１と第２の反射偏光板の間で多重反射させ、その反射毎に、前記第２の反射偏光板による反射光の一部を前記第１の偏光分離素子を透過させて前記多重反射手段の前側に出射することができる。
【０１８５】
また、この表示装置において、前記多重反射手段は、前記第１と第２の偏光分離素子の間に、その一方の偏光分離素子から他方の偏光分離素子に向かう光と、前記他方の偏光分離素子から前記一方の偏光分離素子に向かう光の振動面の方向を変化させる第３の偏光分離素子をさらに配置した構成としてもよく、このようにすることにより、前記多重反射手段に入射した光を前記第１、第２、第３の反射偏光素子の間で多重反射することができる。
【０１８６】
さらに、前記多重反射手段は、前記第１と第２の偏光分離素子の間に、その一方の偏光分離素子から他方の偏光分離素子に向かう光と、前記他方の偏光分離素子から前記一方の偏光分離素子に向かう光の偏光状態を変化させる位相差板をさらに配置した構成としてもよく、このようにすることにより、前記多重反射手段に入射した光を前記第１と第２の反射偏光素子の間で多重反射することができる。
【０１８７】
また、この表示装置において、前記多重反射手段は、前記第２の偏光分離素子の裏側に配置され、前記第２の偏光分離素子の後側への透過光及び反射光を反射し、前記第１及び第２の偏光分離素子との間で多重反射を生じさせる反射膜をさらに備えているのが望ましく、前記多重反射手段をこのような構成とすることにより、前記表示素子を透過して前記多重反射手段に入射した光の全てを上述した多重反射により広がらせて反射し、その光を前記表示素子の前側に出射させて、より明るい反射表示を得ることができる。
【０１８８】
さらに、この表示装置において、前記多重反射手段は、前記第１と第２の偏光分離素子の間に、前面及び後面からの入射光をそれぞれ透過させ、端面からの入射光を前記前面と後面の少なくとも一方から出射する導光板と、この導光板の前記端面に対向させて設けられた発光素子とからなる面光源をさらに配置した構成とするのが望ましく、このような構成とすることにより、充分な明るさの外光が得られる環境下では、表示の観察側である前側から入射した外光を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られないときに前記多重反射手段の面光源から照明光を出射させてその照明光を利用する透過表示を行なうことができる。
【０１８９】
その場合は、前記面光源の導光板を、前記多重反射手段の第１と第２の一方の反射偏光素子から他方の反射偏光素子に向かう光と、前記他方の反射偏光素子から前記一方の反射偏光素子に向かう光の偏光状態を変化させる位相差板としてもよく、このようにすることにより、前記面光源の導光板を利用して、前記多重反射手段に入射した光を前記第１と第２の反射偏光素子の間で多重反射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す表示装置の分解斜視図。
【図２】第１の実施例の表示装置の反射表示のときの入射光の透過経路を示す模式図。
【図３】第１の実施例の表示装置の透過表示のときの入射光の透過経路を示す模式図。
【図４】この発明の第２の実施例を示す表示装置の分解斜視図。
【図５】第２の実施例の表示装置の反射表示のときの入射光の透過経路を示す模式図。
【図６】第２の実施例の表示装置の透過表示のときの入射光の透過経路を示す模式図。
【図７】この発明の第３の実施例を示す表示装置の分解斜視図。
【図８】第３の実施例の表示装置の反射表示のときの入射光の透過経路を示す模式図。
【図９】第３の実施例の表示装置の透過表示のときの入射光の透過経路を示す模式図。
【図１０】この発明の第４の実施例を示す表示装置の分解斜視図。
【図１１】他の偏光分離素子の分解側面図。
【符号の説明】
１…液晶表示素子
２…液晶セル
６…液晶層
７，８…吸収偏光板
７ａ，８ａ…透過軸
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…多重反射手段
１１，１２，１３…反射偏光板（偏光分離素子）
１１ａ，１２ａ，１３ａ…透過軸
１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ…反射軸
１４…位相差板（λ／４板）
１４ａ…遅相軸
１５…反射膜
１６，１６ａ…面光源
１７…導光板
１８…発光素子
１９…位相差板からなる導光板
１９ａ…遅相軸
２０…反射偏光素子（偏光分離素子）
２１…円偏光分離板
２２，２３…位相差板（λ／４板）
【図１】
2004029695.tif 000003
【図２】
2004029695.tif 000004
【図３】
2004029695.tif 000005
【図４】
2004029695.tif 000006
【図５】
2004029695.tif 000007
【図６】
2004029695.tif 000008
【図７】
2004029695.tif 000009
【図８】
2004029695.tif 000010
【図９】
2004029695.tif 000011
【図１０】
2004029695.tif 000012
【図１１】
2004029695.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月1日(2002.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【特許文献２】
特開平１０−９０６７８号公報