(57)【要約】【課題】表示部と表示切換部とを有する表示装置において、表示切換部の存在に起因する色付き、視野角の狭小化、滲みなどの表示品位の低下を抑制することのできる表示装置の新規な構成を提供する。【解決手段】表示装置１００は、表示部１１０と、表示切換部１２０とを有する。表示切換部１２０は、表示部１１０側から観察側に向けて配列された、反射偏光板１２１、液晶パネル１２２及び偏光板１２３を有する。液晶パネル１２２の制御により、表示切換部を光透過状態と光反射状態のいずれかに切り換えることができる。ここで、液晶パネル１２２の液晶層１２２ｃのΔｎ・ｄを０．７μｍ〜１．７μｍの範囲内に設定することにより、着色を低減することができるとともに閾値電圧の上昇を抑制できる。【選択図】　　　　　図１
2004037943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の表示状態を形成するために光を出射する表示部と、前記表示部の少なくとも一部に重なるように配置された表示切換部とを有し、
前記表示切換部は、前記表示部から観察側に向けて順次配置された、第１の偏光選択手段と、透過偏光軸可変手段と、第２の偏光選択手段とを含み、前記第１の偏光選択手段は、第１の偏光を透過するとともに、前記第１の偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第２の偏光を反射し、前記透過偏光軸可変手段は、前記第１の偏光を前記第２の偏光に変化させて透過する状態と、入射した光の偏光軸を実質的に変化させることなく透過させる状態とを切換可能に構成され、前記第２の偏光選択手段は、前記第１の偏光と前記第２の偏光のうちいずれか一方を透過し、他方を吸収若しくは反射し、
前記表示部は、前記表示状態を形成するために前記第１の偏光を出射し、
前記透過偏光軸可変手段は、ＴＮ型液晶層と、前記ＴＮ型液晶層に対して厚さ方向に所定の電界を印加するための電圧印加手段とを含み、
前記ＴＮ型液晶層は、０．７μｍ〜１．７（μｍ）の範囲内のΔｎ・ｄを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記ＴＮ型液晶層は、０．９μｍ〜１．３μｍの範囲内のΔｎ・ｄを有す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】
所定の表示状態を形成するために光を出射する表示部と、前記表示部の少なくとも一部に重なるように配置された表示切換部とを有し、
前記表示切換部は、前記表示部から観察側に向けて順次配置された、第１の偏光選択手段と、透過偏光軸可変手段と、第２の偏光選択手段とを含み、前記第１の偏光選択手段は、第１の偏光を透過するとともに、前記第１の偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第２の偏光を反射し、前記透過偏光軸可変手段は、前記第１の偏光を前記第２の偏光に変化させて透過する状態と、入射した光の偏光軸を実質的に変化させることなく透過させる状態とを切換可能に構成され、前記第２の偏光選択手段は、前記第１の偏光と前記第２の偏光のうちいずれか一方を透過し、他方を吸収若しくは反射し、
前記表示部は、前記表示状態を形成するために前記第１の偏光を出射し、
前記透過偏光軸可変手段は、ＴＮ型液晶層と、前記ＴＮ型液晶層に対して厚さ方向に所定の電界を印加するための電圧印加手段とを含み、
前記ＴＮ型液晶層は、０．５０μｍ〜０．６５μｍの範囲内のΔｎ・ｄを有することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
所定の表示状態を形成するために光を出射する表示部と、前記表示部の少なくとも一部に重なるように配置された表示切換部とを有し、
前記表示切換部は、前記表示部から観察側に向けて順次配置された、第１の偏光選択手段と、透過偏光軸可変手段と、第２の偏光選択手段とを含み、前記第１の偏光選択手段は、第１の偏光を透過するとともに、前記第１の偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第２の偏光を反射し、前記透過偏光軸可変手段は、前記第１の偏光を前記第２の偏光に変化させて透過する状態と、入射した光の偏光軸を実質的に変化させることなく透過させる状態とを切換可能に構成され、前記第２の偏光選択手段は、前記第１の偏光と前記第２の偏光のうちいずれか一方を透過し、他方を吸収若しくは反射し、
前記表示部は、表示用透過偏光軸可変手段を含むとともに前記表示状態を形成するために前記第１の偏光を出射し、
前記透過偏光軸可変手段の波長λの光に対する屈折率異方性をΔｎｍ（λ）としたときに前記透過偏光軸可変手段の屈折率異方性の波長分散を表すαｍ＝Δｎｍ（λ＝４５０ｎｍ）／Δｎｍ（λ＝５９０ｎｍ）と、前記表示用透過偏光軸可変手段の波長λの光に対する屈折率異方性をΔｎｄ（λ）としたときに前記表示用透過偏光軸可変手段の屈折率異方性の波長分散を表すαｄ＝Δｎｄ（λ＝４５０ｎｍ）／Δｎｄ（λ＝５９０ｎｍ）との比が０．９〜１．１の範囲内であることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
所定の表示状態を形成するために光を出射する表示部と、前記表示部の少なくとも一部に重なるように配置された表示切換部とを有し、
前記表示切換部は、前記表示部から観察側に向けて順次配置された、第１の偏光選択手段と、透過偏光軸可変手段と、第２の偏光選択手段とを含み、前記第１の偏光選択手段は、第１の偏光を透過するとともに、前記第１の偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第２の偏光を反射し、前記透過偏光軸可変手段は、前記第１の偏光を前記第２の偏光に変化させて透過する状態と、入射した光の偏光軸を実質的に変化させることなく透過させる状態とを切換可能に構成され、前記第２の偏光選択手段は、前記第１の偏光と前記第２の偏光のうちいずれか一方を透過し、他方を吸収若しくは反射し、
前記表示部は、前記表示状態を形成するために前記第１の偏光を出射し、
前記透過偏光軸可変手段の可視光領域における屈折率異方性Δｎｍの変動幅は、２５℃の値に対して−２０℃〜６０℃の範囲内において±８％以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
前記第２の偏光選択手段は、前記一方を透過し、前記他方を吸収する吸収型偏光選択手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の表示装置と、前記表示部を制御する表示駆動手段と、前記表示切換部を制御する切換駆動手段とを備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置及びこれを備えた電子機器に係り、特に、表示画面を鏡面状態に切り換えることのできる表示体の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、２つの液晶パネルを重ね合せることによって、通常の表示状態と、鏡面状態とを切換可能に構成した表示装置が知られている。例えば、通常の液晶表示装置と同様の構造を有する表示部の観察側に表示切換部を設けられ、この表示切換部には、表示部の側から順に反射型偏光板、液晶パネル、吸収型偏光板が配置された表示装置がある。この表示装置において、表示切換部の反射型偏光板は、第１の偏光を透過し、この第１の偏光と直交する偏光軸を有する第２の偏光を反射し、液晶パネルは、第１の偏光を第２の偏光に変化させて透過させる状態と、偏光軸を変化させないで透過させる状態とを切換可能に構成され、吸収型偏光板は、例えば第１の偏光を透過し、第２の偏光を吸収する。表示部は表示切換部に対して第１の偏光を出射し、この第１の偏光によって所定の表示画像が構成される。
【０００３】
上記のように構成された表示装置においては、表示切換部の液晶パネルが偏光軸を変化させないで透過させる状態になっていれば、表示部から出射された第１の偏光が反射型偏光板を透過して液晶パネルに入射し、第１の偏光のままで吸収型偏光板を透過して観察されるため、表示部の表示態様を視認することができる（表示状態）。また、液晶パネルが第１の偏光を第２の偏光に変化させて透過させる状態になっていれば、表示部から出射された第１の偏光が反射型偏光板を透過して液晶パネルに入射すると、第２の偏光に変化するので、吸収型偏光板によって吸収され、表示態様は視認されない。このとき、外光が装置に入射すると、外光は吸収型偏光板を透過して第１の偏光となり、液晶パネルを透過することによって第２の偏光になるので、反射型偏光板により反射され、再び液晶パネルを透過することによって第１の偏光に変化し、吸収型偏光板を通過する。したがって、表示面は鏡面状に視認される（ミラー状態）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の表示装置においては、表示状態とミラー状態とのいずれにおいても、表示切換部に設けられた液晶パネルを透過した光を視認することとなるので、表示切換部の液晶パネルの透過特性によって視認態様が定まる。したがって、表示切換部の光学特性によって表示状態とミラー状態のいずれにおいても液晶パネルの波長分散に起因する色付きが発生する場合がある。また、表示状態においては、表示部の観察側に表示切換部の液晶パネルが存在するため、表示部の表示態様の視角特性が悪化するとともに、表示画像に滲みが視認されやすいという問題点もある。このように、従来の表示装置においては、表示部と表示切換部の２重構造に起因する表示品位の低下が避けられない。
【０００５】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、表示部と表示切換部とを有する表示装置において、表示切換部の存在に起因する色付き、視野角の狭小化、滲みなどの表示品位の低下を抑制することのできる表示装置の新規な構成を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の表示装置は、所定の表示状態を形成するために光を出射する表示部と、前記表示部の少なくとも一部に重なるように配置された表示切換部とを有し、前記表示切換部は、前記表示部から観察側に向けて順次配置された、第１の偏光選択手段と、透過偏光軸可変手段と、第２の偏光選択手段とを含み、前記第１の偏光選択手段は、第１の偏光を透過するとともに、前記第１の偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第２の偏光を反射し、前記透過偏光軸可変手段は、前記第１の偏光を前記第２の偏光に変化させて透過する状態と、入射した光の偏光軸を実質的に変化させることなく透過させる状態とを切換可能に構成され、前記第２の偏光選択手段は、前記第１の偏光と前記第２の偏光のうちいずれか一方を透過し、他方を吸収若しくは反射し、前記表示部は、前記表示状態を形成するために前記第１の偏光を出射し、前記透過偏光軸可変手段は、ＴＮ型液晶層と、前記ＴＮ型液晶層に対して厚さ方向に所定の電界を印加するための電圧印加手段とを含み、前記ＴＮ型液晶層は、０．７μｍ〜１．７（μｍ）の範囲内のΔｎ・ｄを有することを特徴とする。
【０００７】
透過偏光軸可変手段がＴＮ型液晶層を含み、ＴＮ型液晶層のΔｎ・ｄが０．７μｍ〜１．７μｍの範囲内であることにより、表示部によって形成された表示状態やミラー状態の色付きを低減することができるとともに表示を明るくすることができる。また、リターデーション値が小さいことにより、表示画像の滲みも少なくなり、視野角範囲も或る程度確保することができる。
【０００８】
この場合に、前記ＴＮ型液晶層は、０．９μｍ〜１．３μｍの範囲内のΔｎ・ｄを有することが好ましい。この範囲内のΔｎ・ｄをＴＮ型液晶層が有することにより、色付きを更に低減でき、より明るい表示が可能になる。特に、ミラー状態における色付きが大きく改善されるため、理想的な鏡面状態を実現できる。
【０００９】
次に、本発明の表示装置は、所定の表示状態を形成するために光を出射する表示部と、前記表示部の少なくとも一部に重なるように配置された表示切換部とを有し、前記表示切換部は、前記表示部から観察側に向けて順次配置された、第１の偏光選択手段と、透過偏光軸可変手段と、第２の偏光選択手段とを含み、前記第１の偏光選択手段は、第１の偏光を透過するとともに、前記第１の偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第２の偏光を反射し、前記透過偏光軸可変手段は、前記第１の偏光を前記第２の偏光に変化させて透過する状態と、入射した光の偏光軸を実質的に変化させることなく透過させる状態とを切換可能に構成され、前記第２の偏光選択手段は、前記第１の偏光と前記第２の偏光のうちいずれか一方を透過し、他方を吸収若しくは反射し、前記表示部は、前記表示状態を形成するために前記第１の偏光を出射し、前記透過偏光軸可変手段は、ＴＮ型液晶層と、前記ＴＮ型液晶層に対して厚さ方向に所定の電界を印加するための電圧印加手段とを含み、前記ＴＮ型液晶層は、０．５０μｍ〜０．６５μｍの範囲内のΔｎ・ｄを有することを特徴とする。
【００１０】
透過偏光軸可変手段がＴＮ型液晶層を含み、ＴＮ型液晶層のΔｎ・ｄが０．５０μｍ〜０．６５μｍの範囲内であることにより、表示状態やミラー状態において広い視野角を得ることができる。
【００１１】
さらに、本発明の表示装置は、所定の表示状態を形成するために光を出射する表示部と、前記表示部の少なくとも一部に重なるように配置された表示切換部とを有し、前記表示切換部は、前記表示部から観察側に向けて順次配置された、第１の偏光選択手段と、透過偏光軸可変手段と、第２の偏光選択手段とを含み、前記第１の偏光選択手段は、第１の偏光を透過するとともに、前記第１の偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第２の偏光を反射し、前記透過偏光軸可変手段は、前記第１の偏光を前記第２の偏光に変化させて透過する状態と、入射した光の偏光軸を実質的に変化させることなく透過させる状態とを切換可能に構成され、前記第２の偏光選択手段は、前記第１の偏光と前記第２の偏光のうちいずれか一方を透過し、他方を吸収若しくは反射し、前記表示部は、表示用透過偏光軸可変手段を含むとともに前記表示状態を形成するために前記第１の偏光を出射し、前記透過偏光軸可変手段の波長λの光に対する屈折率異方性をΔｎｍ（λ）としたときに前記透過偏光軸可変手段の屈折率異方性の波長分散を表すαｍ＝Δｎｍ（λ＝４５０ｎｍ）／Δｎｍ（λ＝５９０ｎｍ）と、前記表示用透過偏光軸可変手段の波長λの光に対する屈折率異方性をΔｎｄ（λ）としたときに前記表示用透過偏光軸可変手段の屈折率異方性の波長分散を表すαｄ＝Δｎｄ（λ＝４５０ｎｍ）／Δｎｄ（λ＝５９０ｎｍ）との比が０．９〜１．１の範囲内であることを特徴とする。
【００１２】
表示部の表示用透過偏光軸可変手段の屈折率異方性の波長分散に対する表示切換部の透過偏光軸可変手段の波長分散の比が０．９〜１．１の範囲内であることにより、表示部と表示切換部との間の屈折率異方性の波長分散特性に対する差が低減されるため、表示切換部を設けたことによる表示の明るさの低下を抑制することができるとともに、表示状態の色付きを低減することができる。
【００１３】
また、本発明の表示装置は、所定の表示状態を形成するために光を出射する表示部と、前記表示部の少なくとも一部に重なるように配置された表示切換部とを有し、前記表示切換部は、前記表示部から観察側に向けて順次配置された、第１の偏光選択手段と、透過偏光軸可変手段と、第２の偏光選択手段とを含み、前記第１の偏光選択手段は、第１の偏光を透過するとともに、前記第１の偏光の偏光軸に交差する偏光軸を有する第２の偏光を反射し、前記透過偏光軸可変手段は、前記第１の偏光を前記第２の偏光に変化させて透過する状態と、入射した光の偏光軸を実質的に変化させることなく透過させる状態とを切換可能に構成され、前記第２の偏光選択手段は、前記第１の偏光と前記第２の偏光のうちいずれか一方を透過し、他方を吸収若しくは反射し、前記表示部は、前記表示状態を形成するために前記第１の偏光を出射し、前記透過偏光軸可変手段の可視光領域における屈折率異方性Δｎｍの変動幅は、２５℃の値に対して−２０〜６０℃の範囲内において±８％以下であることを特徴とする。
【００１４】
表示装置としての実用的な使用温度範囲は−２０〜６０℃であり、特に携帯型機器に用いられる場合には６０℃を越えると携帯に不向きとなる。Δｎｍの変化量が８％を越えると、色調、コントラストなどの表示特性が急激に劣化するが、変動幅が２５℃の値に対して−２０〜６０℃の範囲内で±８％以下であることにより、表示切換部の透過率を安定化させることが可能になり、温度変化による透過率の低下を抑制できる。特に、表示特性を維持するためには、±５％以下であることが好ましい。
【００１５】
上記各発明において、前記第２の偏光選択手段は、前記一方を透過し、前記他方を吸収する吸収型偏光選択手段であることが好ましい。これによれば、表示状態における第２の偏光手段の表面反射を低減することができるため、表示状態の表示画像の品位をより高めることができる。
【００１６】
次に、本発明の電子機器は、上記のいずれかに記載の表示装置と、前記表示部を制御する表示制御手段と、前記表示切換部を制御する表示切換制御手段とを備えたものである。この表示装置は、上述の如く表示状態とミラー状態とを切り換えることができるため、表示画面を鏡として用いることが可能になることから、携帯電話や携帯型情報端末などの携帯型電子機器として構成されることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る表示装置及び電子機器の実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
最初に、図１及び図２を参照して本発明に係る第１実施形態について説明する。この実施形態の表示装置１００は、表示部１１０と、表示切換部１２０とが平面的に重なるように配置されている。表示部１１０と表示切換部１２０との重なり状態は相互に少なくとも一部が重なっていればよい。
【００１９】
ここで、表示部１１０は、表示切換部１２０側に所定の画像等の表示態様を形成可能な構造を有するもの（例えば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）装置、ＦＥＤ（フィールドエミッションデバイス）等の各種の表示手段）であればよいが、本実施形態の場合には、液晶表示装置として構成されたものが用いられている。
【００２０】
表示部１１０の液晶モードとしては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード等が好ましい。これらの液晶モードによる表示手段は、偏光板を用いて表示態様を実現するように構成されているため、比較的低い駆動電圧で高い表示品位を得ることができ、特に携帯型電子機器に搭載する場合に望ましい。
【００２１】
また、表示部１１０の駆動モードとしては、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＴＦＤ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｄｉｏｄｅ）等の能動素子を用いたアクティブマトリクス駆動等のアクティブ駆動モードと、上記のような能動素子を用いない単純駆動若しくはマルチプレックス駆動等のパッシブ駆動モードのいずれであってもよい。
【００２２】
さらに、表示部１１０のパネル構造としては、反射型パネル、反射半透過型パネル、透過型パネルのいずれであってもよい。反射型パネルの場合には、光学要素の反観察側に反射面が構成される。反射半透過型パネルの場合には、反射面がハーフミラー等の反射半透過素材で構成されるケース、反射面に画素或いはセグメント毎に開口が設けられるケースなどが挙げられる。
【００２３】
本実施形態の表示部１１０の構造をより具体的に説明すると、例えば、図１に示すように、表示部１１０には、表示切換部１２０側から順に、偏光板１１１、位相差板１１２、液晶パネル１１３、偏光板１１４、バックライト１１５が配置される。なお、表示部１１０を反射型液晶表示装置として構成する場合にはバックライト１１５の代りに反射板を配置してもよい。また、この反射板を液晶パネル１１３の内部に配置してもよい。
【００２４】
液晶パネル１１３は、２枚の基板１１３ａ及び１１３ｂの間に液晶層１１３ｃを挟持した構造を有する。２枚の基板１１３ａ，１１３ｂは、シール材などによって所定の間隔（例えば３〜１０μｍ程度）を有するように貼り合わされる。また、基板１１３ａ，１１３ｂの内面に図示しない電極が形成され、これらの電極によって液晶層１１３ｃに電界を印加することができるように構成される。液晶パネル１１３の内部には、可視光に対する半透過性を有する反射層や画素毎に小開口を備えた反射層などを形成することによって、反射半透過型の液晶表示装置を構成することができる。
【００２５】
偏光板１１１，１１４は、液晶装置の構成上必要な配置（例えば直交ニコル配置）に設定される。偏光板１１１，１１４としては、その偏光透過軸と平行な振動面を有する偏光成分を透過し、偏光透過軸と交差する（好ましくは直交する）方向に平行な振動面を有する偏光成分を吸収する公知の吸収型偏光板が用いられる。
【００２６】
バックライト１１５は、背後から液晶パネル１１３に対してほぼ均一な照度で照明を行うことができるものであればよい。例えば、導光板と、この導光板の端面部に配置された光源とを含む端面発光型のバックライトや、導光板と、この導光板の背面に配置された光源とを含む背面発光型のバックライトなどが挙げられる。
【００２７】
一方、表示切換部１２０は、上記の表示部１１０から観察側に向けて順次配置された、反射偏光板１２１と、液晶パネル１２２と、偏光板１２３とを含む。反射偏光板１２１は、その透過偏光軸と平行な振動面を有する偏光成分を透過し、透過偏光軸と交差する（好ましくは直交する）方向に平行な振動面を有する偏光成分を反射するものである。反射偏光板としては、国際出願公開ＷＯ９５／２７９１９号に記載された、複数種類の相互に異なる複屈折性高分子フィルムを積層した積層体、或いは、コレステリック液晶の表裏に１／４波長板を配置したものなどを用いることができる。上記積層体としては、３Ｍ社により提供されるＤＢＥＦという商品名の積層フィルムがある。
【００２８】
液晶パネル１２２は、２枚の基板１２２ａ，１２２ｂの間に液晶層１２２ｃを挟持したものである。基板１２２ａ，１２２ｂの内面にはそれぞれ透明電極が形成され、これらの透明電極によって液晶層１２２ｃに所定の電界を印加できるように構成される。この液晶パネル１２２の場合には、液晶層１２２ｃの両側に、有効表示領域内をほぼ全面的に覆うように構成された一体の上記透明電極がそれぞれ一つずつ設けられていてもよい。ただし、上記透明電極は液晶層１２２ｃの両側にそれぞれ複数形成され、相互に独立に電位を供給できるように構成されていても構わない。
【００２９】
偏光板１２３は、例えば、上記と同様に、その透過偏光軸と平行な振動面を有する偏光成分を透過し、透過偏光軸と交差する（好ましくは直交する）方向に平行な振動面を有する偏光成分を吸収する公知の吸収型偏光板である。ただし、上記反射偏光板１２１と同様に構成された反射偏光板を用いることも可能である。
【００３０】
液晶パネル１２２の形式としては、ＴＮ型パネル構造やＳＴＮ型パネル構造のいずれかであることが好ましい。また、パネル構造を構成する基板としてガラス（石英を含む）を用いたもの、樹脂（プラスチック）を用いたもの、一方にガラス、他方に樹脂を用いたもののいずれであっても構わない。基板に樹脂を用いることによって薄型化を図り、耐衝撃性の向上を図ることができる。ただし、基板に樹脂を用いる場合には、液晶パネル１２２の平坦性を得ることが難しくなるので、表示部１１０に対して光学接着することが好ましい。例えば、適切な屈折率を有する透明な樹脂接着剤を用いることにより、液晶パネル１２２を表示部１１０に対して実質的に光学的に影響を受けない接着層を介して貼着された状態とすることができる。
【００３１】
上記表示切換部１２０の反射偏光板１２１の透過偏光軸と、上記表示部１１０の偏光板１１１の透過偏光軸とは、基本的に相互に一致した方向を向くように配置されていることが好ましい。ただし、反射偏光板１２１の透過偏光軸と偏光板１１１の透過偏光軸とが一致していなくても、両透過偏光軸の交差角が１５度以下であれば、後述する表示切換機能を奏することが可能である。
【００３２】
本実施形態の表示装置１００では、表示切換部１２０の液晶パネル１２２の液晶層１２２ｃに印加する電界の強度を制御したり、電界の印加の有無を切り換えたりすることにより、表示切換部１２０を透過状態としたり、表示切換部１２０によって外光を反射させたりすることができる。
【００３３】
一例として、表示切換部１２０の液晶パネル１２２がＴＮ型液晶パネルであり、反射偏光板１２１の透過偏光軸と偏光板１２３の透過偏光軸とが直交するように配置されている場合について説明する。この場合には、液晶層１２２ｃに電界が印加されていないときには液晶層１２２ｃ内のネマチック液晶は９０度のツイスト状態にあり、基本的に９０度の旋光性を有する。したがって、外光が表示切換部１２０に入射すると、偏光板１２３を通過することによって透過光は偏光板１２３の透過偏光軸と平行な振動面を有する直線偏光になり、この直線偏光は液晶パネル１２２を通過することにより偏光板１２３の透過偏光軸と直交する振動面を有する直線偏光に変換される。この直線偏光は反射偏光板１２１の透過偏光軸と平行な振動面を有するために反射偏光板１２１を透過し、表示部１１０に入射する。表示部１１０に入射した光は偏光板１１１を透過し、表示部１１０が反射型の表示装置（例えば反射型若しくは反射半透過型の液晶表示装置）を構成する場合には、表示部１１０の表示画像を構成する光の少なくとも一部になる。
【００３４】
一方、表示部１１０から出射する光（すなわち、表示部１１０の表示画像を構成する光）は、表示部１２０の偏光板１１１によって偏光板１１１の透過偏光軸と平行な振動面を有する直線偏光となっている。したがって、この直線偏光は、反射偏光板１２１を透過し、液晶パネル１２２に入射する。この直線偏光の振動面は液晶パネル１２２を通過することにより９０度回転するため、液晶パネル１２２を通過した後に偏光板１２３を透過して観察側に出射される。したがって、表示部１１０によって構成される表示画像はそのまま表示切換部１２０を透過して視認されることになる（表示状態）。
【００３５】
次に、液晶パネル１２２において液晶層１２２ｃに所定の閾値以上の電界を印加した場合には、液晶層１２２ｃ内の液晶のツイスト状態が解消されるので、液晶パネル１２２はその光軸方向に透過する光に対する旋光性を失う。したがって、この場合には、外光が表示切換部１２０に入射すると、上記と同様に偏光板１２３を透過して生成された直線偏光は、振動面を変化させずに液晶パネル１２２を通過するので、反射偏光板１２１にて反射される。この反射光は、再び液晶パネル１２２を透過してもその振動面が変化しないので、そのまま偏光板１２３を透過して視認される。
【００３６】
また、表示部１１０から出射された光は、上記と同様に偏光板１１１の透過偏光軸と平行な振動面を有する直線偏光であるが、表示切換部１２０の反射偏光板１２１をそのまま透過して液晶パネル１２２を振動面の変化なしに透過するので、偏光板１２３にて吸収される。したがって、表示部１１０の表示画像は基本的には外部から視認されることはない。
【００３７】
上記のように、表示切換部１２０において液晶パネル１２２が電界印加状態となることにより、外光の一部は反射され、表示部１１０から入射した光は偏光板１２３により吸収されて外部から視認されないので、表示画面は鏡面状態となる（ミラー状態）。
【００３８】
上記表示切換部１２０の液晶パネル１２２がＴＮ型液晶パネルである場合、すなわち、液晶層１２２ｃが厚さ方向に９０度ねじれたネマチック液晶により構成される場合には、液晶層１２２ｃは直線偏光の振動面を９０度回転させる旋光性を有する。ただし、液晶層１２２ｃの厚さが小さくなるに従って入射光の偏光方向が液晶の捩れに追随できなくなり、旋光分散効果により、透過光が着色することがある。このため、表示部１１０の観察側に表示切換部１２０を配置することによって、表示部１１０によって表示される表示画像が着色し、また、表示切換部１２０によって実現されたミラー状態の鏡面も着色する。
【００３９】
ここで、液晶層１２２ｃの厚さをある程度大きくし、特に、Δｎ・ｄ＝０．７μｍ以上であれば、Δｎ・ｄが大きくなるに従い、旋光分散による色付きが小さくなる。但し、Δｎ・ｄが大きくなるとセル厚が厚くなるため、閾値電圧（Ｖｔｈ）が上昇し、応答速度が遅くなり、液晶の使用量が増加することにより生産性が低くなるなどの不都合が生ずる。これらの点を考慮するとΔｎ・ｄは１．７μｍ以下が望ましい。
【００４０】
また、Δｎ・ｄが０．５０μｍ〜０．６５μｍの範囲では視野角特性が比較的良好であるので、表示切換部１２０を表示部１１０の観察側に配置しても視野角の狭小化が抑制される。
【００４１】
図５には、液晶パネル１２２の液晶層１２２ｃを構成する液晶の屈折率異方性Δｎの可視光領域における波長分散を示す。このグラフから判るように、屈折率異方性Δｎは、可視光領域においても波長λによって変化する。本実施形態では、表示切換部１２０において、液晶パネル１２２ｃ内の液晶における波長分散の程度を示すパラメータαｍ＝Δｎｍ（λ＝４５０ｎｍ）／Δｎｍ（λ＝５９０ｎｍ）を定義する。ここで、Δｎｍ（λ）は、波長λの光に対する屈折率異方性を意味する。また、表示部１１０において、液晶パネル１１３内の液晶における波長分散の程度を示すパラメータαｄ＝Δｎｄ（λ＝４５０ｎｍ）／Δｎｄ（λ＝５９０ｎｍ）を定義する。ここで、Δｎｄ（λ）は、波長λの光に対する屈折率異方性を意味する。ちなみに、一般的によく用いられる液晶においては、上記パラメータαは１〜１．３程度である。
【００４２】
本実施形態では、αｍとαｄの比、すなわちαｍ／αｄを、０．９〜１．１の範囲内の値とする。これによって、表示切換部１２０の液晶パネル１２２の可視光領域内の波長分散と、表示部１１０の液晶パネル１１３の可視光領域内の波長分散とがほぼ同じ傾向を示すこととなるので、表示部１１０に対して表示切換部１２０を付加したときの表示部１１０の表示画像の色再現性の変化を抑制することができる。したがって、特に、表示部１１０による白表示の色付きを低減することができる。
【００４３】
図６には、表示切換部１２０の液晶パネル１２２の液晶層１２２ｃを構成する液晶（ネマチック液晶）の屈折率異方性Δｎの温度依存性を示す。このグラフから判るように、−３０℃から７０℃までの範囲内において、屈折率異方性Δｎは温度が上昇するに従って徐々に低下していく。本実施形態では、−２０〜６０℃の範囲において屈折率異方性Δｎの変動幅を±８％以下にする、すなわち屈折率異方性Δｎの変動範囲ｄ（Δｎ）がΔｎの中央値或いは２５℃の値に対して±８％の範囲内に収まるようにする。これは、公知の液晶材料の中から適切な温度特性を有するものを選定したり、選定した液晶材料を複数種類ブレンドしたりすることによって実現することが可能である。上記の変化量が８％を越えると、色調、コントラストなどの表示特性が急激に劣化するが、上記の変動幅が上記範囲内に設定された本実施形態では、実用上、温度変化による表示切換部１２０の透過率の低下を抑制することができ、表示部１１０に基づく表示状態の視認性の変化を抑制することができるとともに、ミラー状態の鏡面性を維持することができる。特に、上記の変動幅を±５％以下とすることによって、表示品位をより向上させることができる。
【００４４】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態の表示装置２００について説明する。図２は、表示装置２００の概略構成を模式的に示す概略構成図である。表示装置２００は、第１実施形態と同様に表示部２１０と表示切換部２２０とを有する。表示部２１０は、第１実施形態と同様に、位相差板２２１と、液晶パネル２１３（基板２１３ａ，２１３ｂ及び液晶層２１３ｃを有する。）と、偏光板２１４と、バックライト２１５とを有する。反射型液晶表示装置として構成する場合にはバックライト２１５が不要となる点も第１実施形態と同様である。本実施形態では、表示部２１０において、液晶パネル２１３の観察側（表示切換部２２０側）に偏光板が設けられていない点が第１実施形態と異なる。
【００４５】
一方、表示切換部２２０には、表示部２１０側から観察側に向けて、第１実施形態と同様の反射偏光板２２１と、液晶パネル２２２（基板２２２ａ，２２２ｂ及び液晶層２２２ｃを有する。）と、偏光板２２３とが配置されている。この表示切換部２２０の各構成要素の関係及び各構成要素の内容は第１実施形態と全く同様であるので、説明を省略する。
【００４６】
本実施形態では、表示部２１０の観察側の偏光板が省略されているが、その偏光板の機能は表示切換部２２０の反射偏光板２２１によって果たされる。すなわち、反射偏光板２２１は、その透過偏光軸に平行な振動面を有する偏光成分を透過し、透過偏光軸と交差する（好ましくは直交する）振動面を有する偏光成分を反射するので、反射偏光板２２１の透過偏光軸が表示部２１０の観察側に配置すべき偏光板の透過偏光軸とほぼ一致した方向に向くように配置されていれば、基本的には第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、表示切換部２２０の反射偏光板２２１によって表示部２１０の表示状態を得ることが第１実施形態と同様に可能になるとともに、その反射偏光板２２１によってミラー状態を得ることも同様に可能である。
【００４７】
［第３実施形態］
次に、図３を参照して本発明に係る第３実施形態の表示装置３００について説明する。この表示装置３００は、上記と同様に表示部３１０と表示切換部３２０とを有する。本実施形態では、表示切換部３２０は上記各実施形態と同様の反射偏光板３２１、液晶パネル３２２（基板３２２ａ，３２２ｂ及び液晶層３２２ｃを有する。）及び偏光板３２３を有するので、これらの説明は省略する。
【００４８】
本実施形態では、表示部３１０が反射半透過型の液晶表示装置によって構成されている点で、上記各実施形態とは異なる。表示部３１０には、表示切換部３２０の側から順次配置された、偏光板３１１、位相差板３１２、液晶パネル３１３、位相差板３１６、偏光板３１４及びバックライト３１５が含まれる。
【００４９】
液晶パネル３１３には、２枚の基板３１３ａ，３１３ｂに挟持された液晶層３１３ｃが設けられる。また、バックライト３１５側の基板（すなわち観察側とは反対側の基板）３１３ｂの内面上には反射層３１３ｄが形成されている。この反射層３１３ｄは、アルミニウム、銀、或いはこれらの合金等の反射性素材で構成される薄膜によって構成される。反射層３１３ｄには、表示画像を形成するための複数の画素毎にそれぞれ開口部３１３ｅが設けられている。そして、液晶パネル３１３に対して観察側から入射した光は反射層３１３ｄによって反射されるとともに、バックライト３１５から入射した光は開口部３１３ｅを透過するように構成されている。
【００５０】
この表示装置３００においては、観察側（表示切換部３２０側）から入射する外光が偏光板３１１によりその透過偏光軸と平行な振動面を有する直線偏光となり、位相差板３１２を通過した後に液晶パネル３１３に入射し、液晶層３１３ｃを透過して反射層３１３ｄによって反射される。この反射光は再び液晶層３１３ｃを透過して位相差板３１２を透過し、偏光板３１１に入射する。偏光板３１１に入射する光の偏光状態は液晶層３１３ｃの電圧印加状態によって変化し、その変化状態により、偏光板３１１を透過するか、偏光板３１１にて吸収されるかが決定される。
【００５１】
一方、バックライト３１５から放出される光は偏光板３１４を通過してその透過偏光軸と平行な振動面を有する直線偏光となり、位相差板３１６を経て液晶パネル３１３の上記開口部３１３ｅから液晶層３１３ｃ内に入射する。液晶層３１３ｃを通過した光は位相差板３１２を通過した後に、偏光板３１１に入射する。
この偏光板３１１に入射する光の偏光状態は液晶層３１３ｃの電圧印加状態によって変化し、その変化状態により、偏光板３１１を透過するか、偏光板３１１にて吸収されるかが決定される。
【００５２】
本実施形態においても、表示切換部３２０は、液晶パネル３２２内の液晶層３２２ｃに印加される電圧値或いは電圧の有無によって、透過状態となるか、反射状態となるかが決定される。したがって、表示切換部３２０が透過状態にあるときには、上記表示部３１０で構成される表示画像が視認される。この表示画像は、周囲が明るい場合にはバックライト３１５の助けなしに反射型表示として構成され、周囲が暗い場合にはバックライト３１５の光によって透過型表示として構成される。
【００５３】
［第４実施形態］
次に、図４を参照して本発明に係る第４実施形態の表示装置４００について説明する。この表示装置４００においては、基本的に上記各実施形態と同様に表示部４１０と表示切換部４２０とを有する。この実施形態では、表示切換部４２０は上記各実施形態と全く同様の反射偏光板４２１、液晶パネル４２２（基板４２２ａ，４２２ｂ及び液晶層４２２ｃを有する。）及び偏光板４２３を有するので、それらの説明は省略する。
【００５４】
また、表示部４１０は、上記第３実施形態と全く同様の、位相差板４１２、液晶パネル４１３、位相差板４１６、偏光板４１４及びバックライト４１５を有する。そして、第３実施形態と同様に液晶パネル４１３には基板４１３ａ，４１３ｂ、液晶層４１３ｃ、反射層４１３ｄ及び開口部４１３ｅが設けられる。しかし、この表示部４１０には、第３実施形態に設けられた観察側（表示切換部４２０側）の偏光板が設けられていない点が上記とは異なる。この表示装置４００では、表示部４１０の観察側に配置されるべき偏光板の透過偏光軸と一致する方向に表示切換部４２０の反射偏光板４２１の透過偏光軸が向くように構成されている。
【００５５】
この実施形態では、表示部４１０において観察側の偏光板が配置されていないが、当該偏光板の機能は、第２実施形態と同様に、表示切換部４２０における反射偏光板４２１によって果たされるので、上記と同様に第３実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５６】
［第５実施形態］
次に、図７及び図８を参照して、本発明に係る第５実施形態の電子機器１０００について説明する。この電子機器１０００は、上記第１実施形態の表示装置１００を備えたものである。図７は、電子機器１０００の内部に配置される表示装置１００の表示制御系を機能実現手段が結合した形式により模式的に示す概略構成ブロック図、図８は、電子機器１０００の構成例（携帯電話）を模式的に示す概略斜視図である。
【００５７】
電子機器１０００には、上記表示装置１００の表示部１１０に設けられた液晶パネル１１３を駆動するための表示駆動部１１３Ｘと、表示部１１０のバックライト１１５を駆動するための照明駆動部１１５Ｘと、表示切換部１２０に設けられた液晶パネル１２２を駆動するための切換駆動部１２２Ｘとが設けられている。また、上記の表示駆動部１１３Ｘ、照明駆動部１１５Ｘ及び切換駆動部１２２Ｘは制御部１００Ｘにより制御される。なお、上記構成は機能実現手段の結合といった形で表示制御系を示すものであり、実際の回路構成や回路素子の実装構成を示すものではない。したがって、上記の各部は表示装置１００内に全て構成されていてもよく、また、表示装置１００の外部、すなわち、表示装置１００以外の電子機器１０００の内部に構成されていてもよく、さらには、一部が表示装置１００内に、残りが表示装置１００以外の電子機器１０００の内部に構成されていても構わない。
【００５８】
表示駆動部１１３Ｘは、液晶パネル１１３の液晶駆動領域内に構成された複数の画素領域をそれぞれ駆動するための駆動電圧を供給するものであり、例えば、マルチプレックス駆動方式やアクティブ駆動方式では、走査信号、及び、この走査信号に対応するデータ信号を、液晶パネル１１３のコモン端子（走査線端子）、及び、セグメント端子（データ線端子）にそれぞれ同期させて供給する。画像データ等の表示データは電子機器１０００のメイン回路から制御部１００Ｘを介してこの表示駆動部１１３Ｘに送られる。
【００５９】
照明駆動部１１５Ｘは、バックライト１１５への電力供給を制御し、例えば、バックライト１１５の点灯状態と消灯状態を切り換えるものである。
【００６０】
切換駆動部１２２Ｘは、液晶パネル１２２に供給する印加電圧を制御するものであり、液晶パネル１２２の対向する一対の透明電極間に閾値電圧以上の電圧を印加するか否かを決定するものである。
【００６１】
制御部１００Ｘは、上記表示駆動部１１３Ｘ、照明駆動部１１５Ｘ、及び、切換駆動部１２２Ｘを制御し、各部に対する制御指令やデータ送出などを行う。例えば、表示切換部１２０を光透過状態（透明）にして表示装置１００を表示状態にする場合には、表示駆動部１１３Ｘによって液晶パネル１１３を駆動して表示を行うと同時に、切換駆動部１２２Ｘによって液晶パネル１２２を制御し、表示切換部１２０を光透過状態にする。また、表示切換部１２０を光反射状態（鏡面）にして表示装置１００をミラー状態にする場合には、切換駆動部１２２Ｘによって液晶パネル１２２を制御し、表示切換部１２０を光反射状態にすると同時に、表示駆動部１１３Ｘにより液晶パネル１１３を全遮断状態（シャッタ閉鎖状態）にするか、或いは、照明駆動部１１５Ｘによりバックライト１１５を消灯する。
【００６２】
図８に示すように、本実施形態の電子機器１０００は、本体部１００１と、表示体部２００２とを有する携帯電話として構成することができる。この場合、表示体部１００２の内部に上記表示装置１００を配置し、表示体部１００２にて表示画面１００３を視認できるように構成する。このようにすると、各種操作や各種状況に応じて、表示画面１００３において、上記表示部１１０により構成された所定の表示画像が光透過状態にある上記表示切換部１２０を介して視認されたり、或いは、表示切換部１２０によって実現された鏡面状態が視認されたりすることになる。したがって、携帯電話等の電子機器１０００をミラーとして用いることも可能になる。
【００６３】
なお、上記電子機器１０００を携帯電話２０００に適用する場合には、図９に示すように、本体部２００１に対して折りたたまれた状態の表示体部２００２の外面上に、図８に示すメインの表示画面（１００３と同様のもの）とは別にもう一つの表示画面２００４を設け、この表示画面２００４により、表示体部２００２を本体部２００１から開くことなく所定の表示を視認できるように構成してもよい。この場合には、図７に点線で示すメインの表示装置に加えて上記表示装置１００を設けることにより、メインの表示画面とは別に、表示画面２００４が上記表示装置１００により視認できる構造となる。この実施形態の携帯電話２０００では、折りたたまれた状態にて表示を視認できるとともに、折りたたまれた状態でミラーとして用いることができる。
【００６４】
尚、本発明の表示装置及び電子機器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００６５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、表示部による表示状態と、ミラー状態とを表示切換部を制御することによって切り換えることのできる表示装置において、表示品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の表示装置を模式的に示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態の表示装置を模式的に示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る第３実施形態の表示装置を模式的に示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る第４実施形態の表示装置を模式的に示す概略構成図である。
【図５】波長と液晶の屈折率異方性との関係を示すグラフである。
【図６】温度と液晶の屈折率異方性との関係を示すグラフである。
【図７】表示装置を備えた電子機器における表示制御系の構成を模式的に示す概略構成ブロック図である。
【図８】電子機器（携帯電話）の外観を模式的に示す概略斜視図である。
【図９】異なる電子機器（携帯電話）の外観を模式的に示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１００，２００，３００，４００・・・表示装置
１１０，２１０，３１０，４１０・・・表示部
１１１，３１１・・・偏光板
１１２，２１２，３１２，４１２・・・位相差板
１１３，２１３，３１３，４１３・・・液晶パネル
１１４，２１４，３１４，４１４・・・偏光板
１１５，２１５，３１５，４１５・・・バックライト
３１６，４１６・・・位相差板
１２０，２２０，３２０，４２０・・・表示切換部
１２１，２２１，３２１，４２１・・・反射偏光板
１２２，２２２，３２２，４２２・・・液晶パネル
１２３，２２３，３２３，４２３・・・偏光板
１１３Ｘ・・・表示駆動部
１１５Ｘ・・・照明駆動部
１２２Ｘ・・・切換駆動部
１００Ｘ・・・制御部
１０００・・・電子機器
２０００・・・携帯電話
【図１】
2004037943.tif 000003
【図２】
2004037943.tif 000004
【図３】
2004037943.tif 000005
【図４】
2004037943.tif 000006
【図５】
2004037943.tif 000007
【図６】
2004037943.tif 000008
【図７】
2004037943.tif 000009
【図８】
2004037943.tif 000010
【図９】
2004037943.tif 000011