(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過偏光軸を可変な透過偏光軸可変手段と、
該透過偏光軸可変手段の一方の側に配置されており、第１の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に、該第１の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の光を反射又は吸収する第１の偏光分離手段と、
該透過偏光軸可変手段の他方の側に配置されており、第２の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に、該第２の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の光のうち、第１の波長領域Δλ１の成分を反射し且つ該第１の波長成分とは異なる波長領域−Δλ１の成分を透過させる第２の偏光分離手段と、
該第２の偏光分離手段に対して前記透過偏光軸可変手段と反対側に配置されており、第３の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に、該第３の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の光のうち、第２の波長領域Δλ２の成分を反射し且つ該第２の波長成分とは異なる波長領域−Δλ２の成分を透過させる第３の偏光分離手段と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記透過偏光軸可変手段が、液晶を含んで構成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】
前記液晶が、ＴＮ液晶、ＳＴＮ液晶またはＥＣＢ液晶であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の偏光分離手段は、前記第１の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に前記第１の方向と直交する方向の直線偏光成分の光を吸収する偏光板からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２の偏光分離手段は、前記第２の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に前記第２の方向と直交する方向の直線偏光成分のうち前記第１の波長領域Δλ１の成分の光を反射する反射偏光子からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記反射偏光子は、複屈折性を有する第１層と、該第１層の複数の屈折率のうちのいずれか一つに実質的に等しい屈折率を有すると共に複屈折性を有しない第２層とが交互に積層された積層体からなることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第３の偏光分離手段は、前記第３の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に前記第３の方向と直交する方向の直線偏光成分のうち前記第２の波長領域Δλ２の成分の光を反射する反射偏光子からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記反射偏光子は、複屈折性を有する第１層と、該第１層の複数の屈折率のうちのいずれか一つに実質的に等しい屈折率を有すると共に複屈折性を有しない第２層とが交互に積層された積層体からなることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第２の方向と前記第３の方向とのなす角が４５°から９０°であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第２の方向と前記第３の方向とのなす角が６０°から９０°であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第２の方向と前記第３の方向とのなす角が７５°から９０°であることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記透過偏光軸可変手段及び前記第２の偏光分離手段の間に、透光性の光拡散層を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第２の偏光分離手段及び前記第３の偏光分離手段の間に、透光性の光拡散層を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第３の偏光分離手段に対して前記第２の偏光分離手段と反対側に、光吸収手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記透過偏光軸可変手段を照らす光源を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記第１の偏光分離手段の前記透過偏光軸可変手段と反対側に、反射手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１７】
一方の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に、該一方の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の光のうち、第１の波長領域Δλ１の成分を反射し且つ該第１の波長成分とは異なる波長領域−Δλ１の成分を透過させる一方の偏光分離手段と、
前記一方の偏光分離手段に対向位置されており、他方の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に、該他方の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の光のうち、第２の波長領域Δλ２の成分を反射し且つ該第２の波長成分とは異なる波長領域−Δλ２の成分を透過させる他方の偏光分離手段と
を備えた偏光分離器。
【請求項１８】
請求項１に記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１９】
透過偏光軸可変光学素子と、
該透過偏光軸可変光学素子の一方の側に配置されており、反射又は吸収により偏光分離を行う型の第１の偏光分離器と、
該透過偏光軸可変光学素子の他方の側に配置されており、光の波長別の反射により偏光分離を行う型の第２の偏光分離器と、
該第２の偏光分離器に対して前記透過偏光軸可変光学素子と反対側に配置されており、光の波長別の反射により偏光分離を行う型の第３の偏光分離器と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は表示装置の技術分野に関し、特に偏光板、反射偏光子等の偏光分離器を備えており、外光を反射してカラーの２色表示を行う反射型の液晶表示装置等の表示装置及びそれを用いた携帯電話や時計等の電子機器の技術分野に関する。
背景技術
従来のＴＮ（Twisted Nematic）液晶やＳＴＮ（Super-Twisted Nematic）液晶等の透過光の偏光軸を回転させる透過偏光軸可変光学素子を利用した液晶表示装置においては、この透過偏光軸可変光学素子を２枚の偏光板で挟んだ構造を採用している。
このような構成によれば、液晶の表示画面側にある第１偏光板を特定方向の偏光成分のみが透過し、他の偏光成分は、この第１偏光板により吸収される。第１偏光板を透過した光は、液晶に印加される電圧に応じて変化する液晶の配向状態に応じて、その偏光方向が選択的に変化させられ、液晶の他方の側にある第２偏光板に入射する。
そして、この外光は、例えばドットマトリクス方式の液晶表示装置の場合には各画素について、ノーマリーホワイトモードであれば、（ｉ）液晶に電圧が印加されない状態では、この液晶から出射した光が第２偏光板を透過し、更にその裏側にある反射板により反射された後、再び第２偏光板、液晶及び第１偏光板を透過して、液晶表示装置の表示画面から表示光として出射され、（ｉｉ）液晶に電圧が印加された状態では、この液晶を出射した光が第２偏光板で吸収され、最終的に表示画面から表示光は出射されない。
或いは、この外光は、例えばセグメント方式の液晶表示装置の場合には、セグメント電極がある領域では、上記ドットマトリクス方式の場合と同様に液晶への電圧の印加状態に応じて、選択的に表示画面から表示光が出射される。他方、セグメント電極がない領域においては、液晶は常に電圧が印加されない状態とされ、この外光は、偏光板、液晶を介して反射板で反射されて表示画面から表示光として出射される。
このように、表示画面から入射する外光を装置内部に設けられた反射膜で反射しつつ、その光路上に配置された液晶、偏光板等を用いて表示画面から出射する表示光の光量を画素毎或いはセグメント毎に制御することにより、反射型表示が行われる。
また、特に携帯電話や腕時計等の電子機器用のドットマトリクス方式、セグメント方式等の小型の液晶表示装置には、液晶に対向する位置に２枚のカラー偏光板を直交して配置させ、カラーの２色表示を行うものがある。カラー偏光板は、所定方向の偏光成分を透過させる際に、特定の波長成分（色成分）を透過させると共に、他の波長成分（色成分）を吸収する特性を有する。この液晶表示装置では、電圧印加状態にある画素電極或いはセグメント電極の領域を、例えば赤、青、緑、黒等の第１色とし、電圧印加状態にない画素電極或いはセグメント電極の領域及びそれ以外の背景部分を、例えば青緑、黄色、オレンジ、白等の第２色として表示するように構成されている。
発明の開示
しかしながら、偏光分離器の一例たる偏光板は、入射光のうち特定の偏光軸方向と異なる方向の偏光成分を吸収することにより偏光を行うので、光の利用効率が悪いという問題がある。
また、前述した２枚のカラー偏光板を用いて２色表示を行う小型表示装置の場合にも、やはりカラー偏光板における光の利用効率が悪いために、表示が暗いという問題点がある。
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、液晶等の透過偏光軸可変光学素子を利用する表示装置において、少なくとも外光を用いた反射表示時や透過表示時に明るいカラーの２色表示を行える表示装置及びこれを用いた電子機器並びに偏光分離器を提供することを課題とする。
本発明の上記課題は、透過偏光軸を可変な透過偏光軸可変手段と、該透過偏光軸可変手段の一方の側に配置されており、第１の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に、該第１の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の光を反射又は吸収する第１の偏光分離手段と、該透過偏光軸可変手段の他方の側に配置されており、第２の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に、該第２の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の光のうち、第１の波長領域Δλ１の成分を反射し且つ該第１の波長成分とは異なる波長領域−Δλ１の成分を透過させる第２の偏光分離手段と、該第２の偏光分離手段に対して前記透過偏光軸可変手段と反対側に配置されており、第３の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に、該第３の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の光のうち、第２の波長領域Δλ２の成分を反射し且つ該第２の波長成分とは異なる波長領域−Δλ２の成分を透過させる第３の偏光分離手段とを備えた表示装置により達成される。
本発明の表示装置によれば、第１の偏光分離手段側から透過偏光軸可変手段に外光を入射する場合には、第１の偏光分離手段が、入射した外光のうち第１の方向の直線偏光成分の光を透過偏光軸可変手段の側に透過させ、第１の方向と異なる所定方向（例えば、第１の方向と直交又はほぼ直交する方向）の直線偏光成分を反射又は吸収する。次に、第２の偏光分離手段は、第１の偏光分離手段及び透過偏光軸可変手段を介して入射した光のうち、第２の方向の直線偏光成分の光を、透過偏光軸可変手段と反対側に透過させ、第２の方向とは異なる所定方向（例えば、第２の方向と直交又はほぼ直交する方向）の直線偏光成分のうちの第１の波長領域Δλ１の成分を反射し、第１の波長領域Δλ１の成分とは異なる波長領域−Δλ１の成分（例えば、波長領域Δλ１以外の波長領域の成分）を透過させる。次に、第３の偏光分離手段は、第１の偏光分離手段、透過偏光軸可変手段及び第２の偏光分離手段を介して入射した光のうち、第３の方向の直線偏光成分の光を、第２の偏光分離手段と反対側に透過させ、第３の方向とは異なる所定方向（例えば、第３の方向と直交又はほぼ直交する方向）の直線偏光成分のうちの第２の波長領域Δλ２の成分を反射し、第２の波長領域Δλ２の成分とは異なる波長領域−Δλ２の成分（例えば、波長領域Δλ２以外の波長領域の成分）を透過させる。以上の結果、第１の偏光分離手段からは、透過偏光軸可変手段における透過偏光軸の方向に応じて選択的に、第２の偏光分離手段で反射された第１の波長領域Δλ１の成分又は第３の偏光分離手段で反射された第２の波長領域Δλ２の成分のいずれか一方が出射される。
或いは、第３の偏光分離手段側から透過偏光軸可変手段に外光を入射する場合には、先ず、第３の偏光分離手段が、入射した光のうち、第３の方向の直線偏光成分の光を、第２の偏光分離手段側に透過させ、第３の方向とは異なる所定方向（例えば、第３の方向と直交又はほぼ直交する方向）の直線偏光成分のうちの第２の波長領域Δλ２の成分を反射し、第２の波長領域Δλ２の成分とは異なる波長領域−Δλ２の成分（例えば、波長領域Δλ２以外の波長領域の成分）を透過させる。次に、第２の偏光分離手段は、第３の偏光分離手段を介して入射した光のうち、第２の方向の直線偏光成分の光を、透過偏光軸可変手段側に透過させ、第２の方向とは異なる所定方向（例えば、第２の方向と直交又はほぼ直交する方向）の直線偏光成分のうちの第１の波長領域Δλ１の成分を反射し、第１の波長領域Δλ１の成分とは異なる波長領域−Δλ１の成分（例えば、波長領域Δλ１以外の波長領域の成分）を透過させる。次に、第１の偏光分離手段が、第３の偏光分離手段、第２の偏光分離手段及び透過偏光軸可変手段を介して入射した外光のうち第１の方向の直線偏光成分の光を透過偏光軸可変手段と反対側に透過させ、第１の方向と異なる所定方向（例えば、第１の方向と直交又はほぼ直交する方向）の直線偏光成分を反射又は吸収する。ここで、反射板等により、このように第１の偏光分離手段を透過した光を反射して戻せば、この反射した光は、上記順番と逆の順番で、第１の偏光分離手段、透過偏光軸可変手段、第２の偏光分離手段及び第３の偏光分離手段を通過する。以上の結果、第３の偏光分離手段からは、透過偏光軸可変手段における透過偏光軸の方向に応じて選択的に、第２の偏光分離手段を透過する波長領域−Δλ１の成分又は第３の偏光分離手段を透過する波長領域−Δλ２の成分のいずれか一方が出射される。尚、この出射される光と共に、第２の偏光分離手段で反射された第１の波長領域Δλ１の成分及び第３の偏光分離手段で反射された第２の波長領域Δλ２の成分も出射される。
このように、第２の偏光分離手段は、入射した光のうち、第２の直線偏光成分とは異なる直線偏光成分のうちの第１の波長領域Δλ１の成分を反射することにより、偏光分離を行う。また、第３の偏光分離手段は、入射した光のうち、第３の直線偏光成分とは異なる直線偏光成分のうちの第２の波長領域Δλ２の成分を反射することにより、偏光分離を行う。このため、一方の方向の直線偏光成分を透過しこの一方の直線偏光成分と直交する他方の直線偏光成分を吸収することにより偏光分離を行う偏光板を使用する従来の表示装置と比較して、偏光分離手段により反射された直線偏光成分を利用することになるので、明るい反射型の表示が得られる。
この際、第２の偏光分離手段で反射された第１の波長領域Δλ１の成分が表示光として出射されてなる第１色（例えば、背景の色）と、第３の偏光分離手段で反射された第２の波長領域Δλ２の成分が表示光として出射されてなる第２色（例えば、文字や数字の色）とのカラーの２色表示を行うことが可能となる。或いは、第２の偏光分離手段を透過する波長領域−Δλ１の成分が表示光として出射されてなる第１色（例えば、背景の色）と、第３の偏光分離手段を透過する波長領域−Δλ２の成分が表示光として出射されてなる第２色（例えば、文字や数字の色）とのカラーの２色表示を行うことが可能となる。特に、第２及び第３の偏光分離手段について、第１及び第２の波長領域Δλ１及びΔλ２を設計段階で選択することにより、所望のカラーの２色表示を行うことが可能となる。
以上の結果、本発明の表示装置により、外光を用いた反射型又は透過型の明るいカラーの２色表示を行うことが可能となる。
本発明の表示装置の一の態様によれば、前記透過偏光軸可変手段が、液晶を含んで構成されている。即ち、当該表示装置は、液晶表示装置として構成される。
この場合、前記液晶が、ＴＮ液晶、ＳＴＮ液晶またはＥＣＢ液晶であってもよい。このように構成すれば、明るい高品位の２色表示を比較的容易に行える。なお、このＳＴＮ液晶には、色補償用光学異方体を用いるＳＴＮ液晶も含んでいる。
本発明の表示装置の他の態様によれば、前記第１の偏光分離手段は、前記第１の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に前記第１の方向と直交する方向の直線偏光成分の光を吸収する偏光板からなる。
この態様によれば、偏光板は、入射した光のうち第１の方向の直線偏光成分を第１の方向の直線偏光成分として透過させ、第１の方向と直交する方向の直線偏光成分を吸収する。従って、偏光板を透過する光に基づいてカラーの２色表示を行える。
本発明の表示装置の他の態様によれば、前記第２の偏光分離手段は、前記第２の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に前記第２の方向と直交する方向の直線偏光成分のうち前記第１の波長領域Δλ１の成分の光を反射する反射偏光子からなる。
この態様によれば、反射偏光子が、透過偏光軸可変手段側から又は第３の偏光分離手段側から入射した光のうち第２の方向の直線偏光成分を第２の方向の直線偏光成分として透過させる。そして、第２の方向と直交する方向の直線偏光成分の光のうち、第１の波長領域Δλ１の成分を該直交する方向の直線偏光成分として反射し、且つ波長領域−Δλ１の成分を該直交する方向の直線偏光成分として透過させる。従って、第１の偏光分離手段側から外光を入射した場合、当該反射偏光子により反射された第１の波長領域Δλ１の成分が、第３の偏光分離手段側から表示光として出射されて、第１色の表示が行われる。或いは、第３の偏光分離手段側から外光を入射した場合、当該反射偏光子により透過された波長領域−Δλ１の成分が、第３の偏光分離手段側から表示光として出射されて、第１色の表示が行われる。
この態様では更に、前記反射偏光子は、複屈折性を有する第１層と、該第１層の複数の屈折率のうちのいずれか一つに実質的に等しい屈折率を有すると共に複屈折性を有しない第２層とが交互に積層された積層体からなるようにしてもよい。
このような構成の反射偏光子においては、反射偏光子の一方の主面に対して積層方向から入射された光のうち第２の方向の直線偏光成分の光は第２の方向の直線偏光成分の光として反対側の他方の主面側に透過する。そして、第２の方向と直交する方向の直線偏光成分の光のうち、第１の波長領域Δλ１の成分は、該直交する方向の直線偏光成分の光として反射され、且つ波長領域−Δλ１の成分は、該直交する方向の直線偏光成分の光として透過される。また、反射偏光子の他方の主面に対して積層方向から入射された光のうち第２の方向の直線偏光成分の光は第２の方向の直線偏光成分の光として反対側の一方の主面側に透過する。そして、第２の方向と直交する方向の直線偏光成分の光のうち、第１の波長領域Δλ１の成分は、該直交する方向の直線偏光成分の光として反射され、且つ波長領域−Δλ１の成分は、該直交する方向の直線偏光成分の光として透過される。
本発明の表示装置の他の態様によれば、前記第３の偏光分離手段は、前記第３の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に前記第３の方向と直交する方向の直線偏光成分のうち前記第２の波長領域Δλ２の成分の光を反射する反射偏光子からなる。
この態様によれば、反射偏光子が、第２の偏光分離手段側から又はその反対側から入射した光のうち第３の方向の直線偏光成分を第３の方向の直線偏光成分として透過させる。そして、第３の方向と直交する方向の直線偏光成分の光のうち、第２の波長領域Δλ２の成分を該直交する方向の直線偏光成分として反射し、且つ波長領域−Δλ２の成分を該直交する方向の直線偏光成分として透過させる。従って、第１の偏光分離手段側から外光を入射した場合、当該反射偏光子により反射された第２の波長領域Δλ２の成分が、第３の偏光分離手段側から表示光として出射されて、第２色の表示が行われる。或いは、第３の偏光分離手段側から外光を入射した場合、当該反射偏光子により透過された波長領域−Δλ２の成分が、第３の偏光分離手段側から表示光として出射されて、第２色の表示が行われる。
この態様では更に、前記反射偏光子は、複屈折性を有する第１層と、該第１層の複数の屈折率のうちのいずれか一つに実質的に等しい屈折率を有すると共に複屈折性を有しない第２層とが交互に積層された積層体からなるようにしてもよい。
このような構成の反射偏光子においては、反射偏光子の一方の主面に対して積層方向から入射された光のうち第３の方向の直線偏光成分の光は第３の方向の直線偏光成分の光として反対側の他方の主面側に透過する。そして、第３の方向と直交する方向の直線偏光成分の光のうち、第２の波長領域Δλ２の成分は、該直交する方向の直線偏光成分の光として反射され、且つ波長領域−Δλ２の成分は、該直交する方向の直線偏光成分の光として透過される。また、反射偏光子の他方の主面に対して積層方向から入射された光のうち第３の方向の直線偏光成分の光は第３の方向の直線偏光成分の光として反対側の一方の主面側に透過する。そして、第３の方向と直交する方向の直線偏光成分の光のうち、第２の波長領域Δλ２の成分は、該直交する方向の直線偏光成分の光として反射され、且つ波長領域−Δλ２の成分は、該直交する方向の直線偏光成分の光として透過される。
本発明の表示装置の他の態様によれば、前記第２の方向と前記第３の方向とのなす角が４５°から９０°である。
この態様によれば、第２及び第３の方向のなす角が４５°で、色のコントラストが実用レベルに達し、９０°に近付くに連れて高純度で高コントラストのカラーの２色表示が得られる。
この態様では更に、前記第２の方向と前記第３の方向とのなす角が６０°から９０°であることが好ましい。
この態様によれば、第２及び第３の方向のなす角が６０°で、色のコントラストがかなり改善され、９０°に近付くに連れて高純度で高コントラストのカラーの２色表示が得られる。
この態様では更に、前記第２の方向と前記第３の方向とのなす角が７５°から９０°であることがより好ましい。
この態様によれば、第２及び第３の方向のなす角が７５°で、色のコントラストが非常に改善され、９０°に近付くに連れて高純度で高コントラストのカラーの２色表示が得られる。
本発明の表示装置の他の態様によれば、前記透過偏光軸可変手段及び前記第２の偏光分離手段の間に、透光性の光拡散層を更に備える。
この態様によれば、第２の偏光分離手段及び第３の偏光分離手段で夫々反射され表示光として出射される光により、鏡面状態でない（紙状の）２色表示を行える。但し、敢えて、このような光拡散層を設けることなく、鏡面表示である２色表示を行ってもよい。
本発明の表示装置の他の態様によれば、前記第２の偏光分離手段及び前記第３の偏光分離手段の間に、透光性の光拡散層を更に備える。
この態様によれば、第１の偏光分離手段側から外光を入射する場合、第２の偏光分離手段で反射され表示光として出射される光により、鏡面状態でない（紙状の）１色表示と、第３の偏光分離手段で反射され表示光として出射される光により、鏡面状態である１色表示とを組み合わせて行える。或いは、第３の偏光分離手段側から外光を入射する場合、第２の偏光分離手段及び第３の偏光分離手段で夫々透過され表示光として出射される光により、鏡面状態でない（紙状の）２色表示を行える。
本発明の表示装置の他の態様によれば、前記第３の偏光分離手段に対して前記第２の偏光分離手段と反対側に、光吸収手段を更に備える。
この態様によれば特に、前述のように第１の偏光分離手段の側から外光を入射した場合に、波長領域−Δλ１の成分や波長領域−Δλ２の成分が、第３の偏光分離手段を透過した後に、光吸収手段により吸収される。従って、これらの成分が、この場合の表示光たる波長領域Δλ１の成分や波長領域Δλ２の成分に混じって出射されるのを防ぐことが出来るため、鮮明なカラーの２色表示を行える。
本発明の表示装置の他の態様によれば、前記透過偏光軸可変手段を照らす光源を更に備える。
この態様によれば、一方で、主に明所における外光を利用した上述の２色表示を行い、他方で、主に暗所におけるバックライト等の光源を利用した透過型のカラーの２色表示を行うことも可能となる。後者の場合、光源からの光を第２及び第３の偏光分離手段を透過させ、表示光として出射させるように構成すればよい。
本発明の表示装置の他の態様によれば、前記第１の偏光分離手段の前記透過偏光軸可変手段と反対側に、反射手段を更に備える。
この態様によれば特に、前述のように第３の偏光分離手段の側から外光を入射した場合に、波長領域−Δλ１の成分や波長領域−Δλ２の成分が、第１の偏光分離手段を透過した後に、反射手段により反射される。従って、反射手段により反射されたこれらの成分が、表示光として第３の偏光分離手段の側から出射されるため、鮮明なカラーの２色表示を行える。
本発明の上記課題は、一方の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に、該一方の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の光のうち、第１の波長領域Δλ１の成分を反射し且つ該第１の波長成分とは異なる波長領域−Δλ１の成分を透過させる一方の偏光分離手段と、前記一方の偏光分離手段に対向位置されており、他方の方向の直線偏光成分の光を透過させると共に、該他方の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分の光のうち、第２の波長領域Δλ２の成分を反射し且つ該第２の波長成分とは異なる波長領域−Δλ２の成分を透過させる他方の偏光分離手段とを備えた偏光分離器によっても達成される。
本発明の偏光分離器によれば、一方の偏光分離手段は、他方の偏光分離手段の反対側から入射した光のうち、一方の方向の直線偏光成分の光を透過させ、該一方の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分のうちの第１の波長領域Δλ１の成分を反射し、第１の波長領域Δλ１の成分とは異なる波長領域−Δλ１の成分を透過させる。また、他方の偏光分離手段は、一方の偏光分離手段側から入射した光のうち、他方の方向の直線偏光成分の光を、一方の偏光分離手段と反対側に透過させ、該他方の方向とは異なる所定方向の直線偏光成分のうちの第２の波長領域Δλ２の成分を反射し、第２の波長領域Δλ２の成分とは異なる波長領域−Δλ２の成分を透過させる。
このように、例えば前述の反射偏光子から夫々なる、一方及び他方の偏光分離手段を、前述した本発明の表示装置における第２及び第３の偏光分離手段として夫々用いれば、当該偏光分離器により反射された直線偏光成分を利用することになるので、明るい表示が得られる。同時に、所望のカラーの２色表示を行うことが可能となる。尚、これら二つの偏光分離手段を密着配置したり、加熱加圧したり、接着剤により接着することにより、一体化してもよい。特に加熱加圧すると、製造が容易となる。
本発明の上記課題は、請求項１に記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器によっても達成される。
本発明の電子機器によれば、上述の本発明の表示装置を備えているので、少なくとも外光による反射型又は透過型の明るいカラーの２色表示を行うことが可能な各種の電子機器を実現できる。尚、本発明の電子機器は、その用途によっては、上述した各種態様のうちいずれかの表示装置を搭載してもよい。
本発明の上記課題は、透過偏光軸可変光学素子と、該透過偏光軸可変光学素子の一方の側に配置されており、反射又は吸収により偏光分離を行う型の第１の偏光分離器と、該透過偏光軸可変光学素子の他方の側に配置されており、光の波長別の反射により偏光分離を行う型の第２の偏光分離器と、該第２の偏光分離器に対して前記透過偏光軸可変光学素子と反対側に配置されており、光の波長別の反射により偏光分離を行う型の第３の偏光分離器とを備えた表示装置によっても達成される。
この表示装置によれば、第２及び第３の偏光分離器は夫々、光の波長別の反射により、即ち特定方向とは異なる直線偏光成分のうち特定波長成分を反射することにより、偏光分離を行うため、吸収により偏光分離を行う複数のカラー偏光板を使用する従来の表示装置と比較して、反射された直線偏光成分を利用することになるので、外光による明るいカラーの２色表示が得られる。
なお、以上述べた本発明の表示装置においては、単純マトリクス方式、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）やＴＦＤ（Thin Film Diode）等を用いたアクティブマトリクス方式、セグメント方式など、公知のいずれの駆動方式の表示装置として構成しても、明るいカラーの２色表示を実現できる。
また、本発明の偏光分離手段としては、前記のような反射偏光子以外にも、例えばコレステリック液晶層と（１／４）λ板を組み合わせたもの、ブリュースターの角度を利用して反射偏光と透過偏光とに分離するもの（ＳｌＤ  ９２  ＤｌＧＥＳＴ  第４２７頁乃至第４２９頁）、ホログラムを利用するもの、国際公開された国際出願（国際出願公開：ＷＯ９５／２７８１９号及びＷＯ９５／１７６９２号）に開示されたもの等を用いることもできる。尚、これら各種の偏光分離器は、後述の各実施例においても、同様に反射偏光子の代わりに利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の各実施例に用いる偏光分離器の概略斜視図である。
図２は、本発明の実施例における一の動作原理を説明するための図である。
図３は、図２に示した一方の偏光分離器の波長に対する透過率特性を夫々示す特性図である。
図４は、図２に示した他方の偏光分離器の波長に対する透過率特性を夫々示す特性図である。
図５は、本発明の実施例における他の動作原理を説明するための図である。
図６は、本発明の第１の実施例の液晶表示装置を説明するための分解断面図である。
図７は、本発明の第３の実施例の液晶表示装置を説明するための分解断面図である。
図８は、本発明の第４の実施例の液晶表示装置を説明するための分解断面図である。
図９（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は夫々、本発明による電子機器の実施例の斜視図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例毎に図面に基づいて説明する。
（動作原理）
まず、図１から図５を参照して本発明の各実施例による液晶表示装置の動作原理を説明する。
図１は、本発明の各実施例に用いられる偏光分離器の一例たる反射偏光子（reflective polarizer：リフレクティブ・ポラライザー）の概略斜視図である。尚、このような反射偏光子の基本的な構成については、特表平９−５０６９８５号公報（国際出願公報：ＷＯ／９５／１７６９２号）及び国際出願公報：ＷＯ／９５／２７８１９号の中に開示されている。
偏光分離器１１６０は、異なる２つの層１（Ａ層）と層２（Ｂ層）とが交互に複数層積層された構造を有している。Ａ層１のＸ方向の屈折率（ｎAX）とＹ方向の屈折率（ｎAY）とは異なる。Ｂ層２のＸ方向の屈折率（ｎBX）とＹ方向の屈折率（ｎBY）とは等しい。また、Ａ層１のＹ方向の屈折率（ｎAY）とＢ層２のＹ方向の屈折率（ｎBY）とは等しい。
従って、この偏光分離器１１６０の上面５に垂直な方向から偏光分離器１１６０に入射した光のうちＹ方向の直線偏光はこの偏光分離器１１６０を透過し下面６からＹ方向の直線偏光の光として出射する。また、逆に偏光分離器１１６０の下面６に垂直な方向から偏光分離器１１６０に入射した光のうちＹ方向の直線偏光の光はこの偏光分離器１１６０を透過し上面５からＹ方向の直線偏光の光として出射する。ここで、このように透過する方向（本例では、Ｙ方向）のことを透過軸と呼ぶ。
一方、Ａ層１のＺ方向における厚みをｔA、Ｂ層２のＺ方向における厚みをｔBとし、入射光の波長をλとすると、
ｔA・ｎAX＋ｔB・ｎBX＝λ／２……（１）
となるようにすることによって、波長λの光であって偏光分離器１１６０の上面５に垂直な方向から偏光分離器１１６０に入射した光のうちＸ方向の直線偏光の光は、この偏光分離器１１６０によってＸ方向は直線偏光の光として反射される。また、波長λの光であって偏光分離器１１６０の下面６に直線偏光の光は、この偏光分離器１１６０によってＸ方向の直線偏光の光として反射される。ここで、このように反射する方向（本例では、Ｘ方向）のことを反射軸と呼ぶ。
そして、Ａ層１のＺ方向における厚みｔA及びＢ層２のＺ方向における厚みｔBを種々変化させて、可視光のある波長範囲にわたって上記（１）が成立するようにすることにより、Ｘ方向の直線偏光成分のうち、ある波長領域の光（Δλ）だけが反射し、その他の波長領域（−Δλ）の光は透過する。即ち、Ｙ方向の直線偏光成分をＹ方向の直線偏光として透過させ、Ｘ方向の直線偏光成分で且つ、ある波長領域の光（Δλ）をＸ方向の直線偏光として反射し、Ｘ方向の直線偏光成分で且つ、その他の波長領域（−Δλ）の光をＸ方向の直線偏光として透過する。
図２は、本発明の実施例における偏光分離器１１６０及び１１８０を用いた一の動作原理を説明するための図である。なお、この図に示した液晶表示装置は、本発明の原理を説明するためのものであり、本発明がこれらの図に示した液晶表示装置に限定されるものでないことはいうまでもない。
図２に示すように、この液晶表示装置においては、透過偏光軸可変光学素子としてＴＮ液晶１１４０を使用している。ＴＮ液晶１１４０の上側には偏光板１１３０が設けられている。ＴＮ液晶１１４０の下側には、光散乱層１１５０、偏光分離器１１６０、偏光分離器１１８０がこの順に設けられている。偏光分離器１１６０は、反射軸方向のある波長領域（Δλ１）の光を反射し、反射軸方向のそれ以外の波長領域（−Δλ１）の光を透過する。また、偏光分離器１１８０は、反射軸方向のΔλ１とは異なるある波長領域（Δλ２）の光を反射し、反射軸方向のそれ以外の波長領域（−Δλ２）の光を透過する。偏光分離器１１６０の透過軸１１６１と偏光分離器１１８０の透過軸１１８１のなす角は９０°である。
図２を参照し、この液晶表示装置の左側を電圧印加部１１１０とし、右側を電圧無印加部１１２０として、その動作原理について説明する。
右側の電圧無印加部１１２０においては、外光として入射した光１１２１が偏光板１１３０によって、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、ＴＮ液晶１１４０によって偏光方向が９０°捻られて紙面に垂直な方向の直線偏光となり、偏光分離器１１６０によって波長領域（Δλ１）の光を反射し、波長領域（−Δλ１）の光を透過する。反射された波長領域（Δλ１）の光は、紙面に垂直な方向の直線偏光となり、ＴＮ液晶１１４０によって偏光方向が９０°捻られて紙面に平行な方向の直線偏光となり、偏光板１１３０から紙面に平行な方向の直線偏光として出射する。即ち、偏光板１１３０の上面側には波長領域（Δλ１）の色が見える。一方、透過した波長領域（−Δλ１）の光は、紙面に垂直な方向の直線偏光となり偏光分離器１１８０を透過する。即ち、偏光分離器１１８０の下面側には波長領域（−Δλ１）の色が見える。このように、電圧無印加時においては、光の入射側から見れば、入射した光は偏光分離器１１６０によって吸収されるのではなく反射されるので明るい波長領域（Δλ１）の色表示が得られる。なお、偏光分離器１１６０とＴＮ液晶１１４０との間には光散乱層１１５０を設けているので、偏光分離器１１６０からの反射光が鏡面状ではなく紙状になる。また、光の入射側とは反対側から見れば、入射した光に基づいて、偏光分離器１１６０及び偏光分離器１１８０によって、波長領域（−Δλ１）の色表示が得られる。
左側の電圧印加部１１１０においては、外光として入射した光１１１１が偏光板１１３０によって、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、ＴＮ液晶１１４０を偏光方向を変えずに透過し、偏光分離器１１６０によって紙面に平行な方向の直線偏光となる。偏光分離器１１６０を透過した直線偏光は、偏光分離器１１８０に入射し、偏光分離器１１８０に入射した直線偏光のうち波長領域（Δλ２）の光は反射し、波長領域（−Δλ２）の光は透過する。反射した波長領域（Δλ２）の光は、紙面に平行な方向の直線偏光としてＴＮ液晶１１４０を偏光方向を変えずに透過し、偏光板１１３０から紙面に平行な方向の直線偏光として出射する。即ち、偏光板１１３０の上面側には波長領域（Δλ２）の色が見える。一方、第３の偏光分離器を透過した波長領域（−Δλ２）の光は、そのまま透過する。即ち、偏光分離器１１８０の下面側には波長領域（−Δλ２）の色が見える。
このように、光の入射側から見ると、電圧無印加部１１２０においては、偏光分離器１１６０によって反射された光が波長領域（Δλ１）の色の出射光１１２２となり、電圧印加部１１１０においては、偏光分離器１１６０を透過した光が偏光分離器１１８０により反射され、波長領域（Δλ２）の色の出射光１１１２となる。従って、光の入射側から見ると波長領域（Δλ１）の色地に波長領域（Δλ２）のカラーの表示が得られる。
また、光の入射側とは反対側から見ると、電圧無印加部１１２０においては、偏光分離器１１６０によって透過された光が波長領域（−Δλ１）の色の出射光１１２３となり、電圧印加部１１１０においては、偏光分離器１１６０を透過した光が偏光分離器１１８０も透過し、波長領域（−Δλ２）の色の出射光１１１３となる。従って、光の入射側とは反対側から見ると波長領域（−Δλ１）の色地に波長領域（−Δλ２）のカラーの表示が得られる。
図３及び図４に、上述した偏光分離器１１６０及び１１８０の波長に対する透過率特性を夫々示す。
図３に示すように、偏光分離器１１６０は、偏光方向が図２で紙面に垂直である光を、前記（１）式の成立する波長領域（Δλ１）では、反射し、前記（１）式の成立しない波長領域（−Δλ１）では、透過する。尚、この場合、偏光分離器１１６０は、偏光方向が図２における紙面に平行である光は透過する。
また図４に示すように、偏光分離器１１８０は、偏光方向が図２で紙面に平行である光を、前記（１）式の成立する波長領域（Δλ２）では、反射し、前記（１）式の成立しない波長領域（−Δλ２）では、透過する。尚、この場合、偏光分離器１１８０は、偏光方向が図２における紙面に平行である光は透過する。
図３及び図４から分かるように、本発明では、図２で偏光板１１３０の上側から入射した外光は、偏光分離器１１６０及び１１８０により選択的に反射されることにより、ＴＮ液晶１１４０に印加される電圧に応じて、波長領域Δλ１又はΔλ２の表示光として、偏光板１１３０の上側へ向けて出射され、反射型のカラーの２色表示が行われる。この際、波長領域（−Δλ１）と波長領域（Δλ２）とを一致させる程、より高いコントラストのカラーの２色表示が得られる。このため、理想的には、両者を一致させる（即ち、−Δλ１＝Δλ２にする）ことが好ましい。但し、これらを一致させなくても、カラーの２色表示は得られ、特に図３及び図４に示した特性曲線が急峻に変化せずに緩やかに変化している場合でも、即ち、幅の広い遷移領域で透過率が０％から１００％まで変化するような場合でも、カラーの２色表示は得られる。更に、図３及び図４の如くに、バンドパスフィルタ的な特性曲線でなく、ハイパスフィルタ或いはローパスフィルタ的な特性曲線を持つ２つの偏光分離器を組み合わせて用いても、カラーの２色表示は得られる。
尚、図２で偏光板１１３０の上側から入射した外光は、偏光分離器１１６０及び１１８０により選択的に透過されることにより、ＴＮ液晶１１４０に印加される電圧に応じて、波長領域（−Δλ１）又は（−Δλ２）の光として、偏光分離器１１８０の下側へ向けて出射されるので、これらの透過光を用いて、透過型のカラーの２色表示を行うことも可能である。
なお、上記においては、ＴＮ液晶１４０を例にとって説明したが、ＴＮ液晶１４０に代えてＳＴＮ液晶やＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）液晶等の他の透過偏光軸を電圧等によって変えられるものを用いても基本的な動作原理は同一である。
以上の結果、図２を参照して説明した動作原理により外光を用いた反射型の明るいカラーの２色表示が行われる。
図５は、本発明の実施例における偏光分離器１６０及び１８０を用いた他の一の動作原理を説明するための図である。
図５に示すように、この液晶表示装置においては、透過偏光軸可変光学素子としてＴＮ液晶１４０を使用している。ＴＮ液晶１４０の下側には偏光板１３０、反射板１９５が設けられている。ＴＮ液晶１４０の上側には、光散乱層１５０、偏光分離器１６０、偏光分離器１８０がこの順に設けられている。偏光分離器１６０は、反射軸方向のある波長領域（Δλ１）の光を反射し、反射軸方向のそれ以外の波長領域（−Δλ１）の光を透過する。また、偏光分離器１８０は、反射軸方向のΔλ１とは異なるある波長領域（Δλ２）の光を反射し、反射軸方向のそれ以外の波長領域（−Δλ２）の光を透過する。偏光分離器１６０の透過軸１６１と偏光分離器１８０の透過軸１８１のなす角は９０°である。
右側の電圧無印加部１２０においては、光１２５のうち偏光分離器１８０の透過軸１８１と垂直な方向の光で波長領域（−Δλ２）の光は、偏光分離器１８０により直線偏光として透過する。透過した光は、偏光分離器１６０により紙面に平行な方向の直線偏光となり、透過する。ＴＮ液晶１４０によって偏光方向が９０°捻られて紙面に垂直な方向の直線偏光となり、偏光板１３０によって吸収される。一方、光１２５のうち偏光分離器１８０の透過軸１８１と平行な方向の光は、偏光分離器１８０により直線偏光として透過する。透過した光で波長領域（−Δλ１）の光は、偏光分離器１６０により紙面に垂直な方向の直線偏光となり、透過する。ＴＮ液晶１４０によって偏光方向が９０°捻られて紙面に平行な方向の直線偏光となり、偏光板１３０を透過し、反射板１９５により反射される。このように反射した光は、再び、偏光板１３０、ＴＮ液晶１４０、偏光分離器１６０、偏光分離器１８０を通る。途中、光散乱層１５０にて光が拡散され、波長領域（−Δλ１）の色が広い視角で見えると共に鏡面状態ではなく紙状のカラー表示が得られる。
左側の電圧印加部１１０においては、光１１５のうち偏光分離器１８０の透過軸１８１と垂直な方向の光で波長領域（−Δλ２）の光は、偏光分離器１８０により直線偏光として透過する。透過した光は、偏光分離器１６０により紙面に平行な方向の直線偏光となり、透過する。ＴＮ液晶１４０によって偏光方向は変わらずに紙面に平行な方向の直線偏光となり、偏光板１３０を透過し、反射板１９５により反射される。このように反射した光は、再び、偏光板１３０、ＴＮ液晶１４０、偏光分離器１６０、偏光分離器１８０を通る。一方、光１１５のうち偏光分離器１８０の透過軸１８１と平行な方向の光は、偏光分離器１８０により直線偏光として透過する。透過した光で波長領域（−Δλ１）の光は、偏光分離器１６０により紙面に垂直な方向の直線偏光となり、透過する。ＴＮ液晶１４０によって偏光方向は変わらずに紙面に垂直な方向の直線偏光となり、偏光板１３０によって吸収される。よって、途中、光散乱層１５０にて光が拡散され、波長領域（−Δλ２）の色が広い視角で見えると共に鏡面状態ではなく紙状のカラーの２色表示が得られる。
このように、電圧無印加部１２０においては、偏光分離器１６０を選択的に透過する波長領域（−Δλ１）の色が見え、電圧印加部１１０においては、偏光分離器１８０を選択的に透過する波長領域（−Δλ２）の色が見える。
以上の結果、図５を参照して説明した動作原理により外光を用いた反射型の明るいカラーの２色表示が行われる。
以上説明した原理に基づき動作する表示装置の各種の実施例を以下説明する。
（第１の実施例）
本発明の第１の実施例の液晶表示装置について、図６を参照して説明する。図６は、本発明の第１の実施例の液晶表示装置を説明するための分解断面図である。
図６に示すように、第１の実施例の液晶表示装置１０においては、透過偏光軸可変光学素子の一例としてＳＴＮセル２０を使用している。ＳＴＮセル２０の上側には位相差フィルム１４及び偏光板１２がこの順に設けられている。ＳＴＮセル２０の下側には、拡散板３０、偏光分離器４０、偏光分離器６０及び光吸収体８０がこの順に設けられている。
偏光分離器４０及び６０としては夫々、図１を用いて説明した偏光分離器（即ち、反射偏光子）を使用する。但し、偏光分離器４０は、可視光の特定な波長領域（Δλ３）だけで前述の式（１）が成立しており、Ｙ方向の直線偏光の光をＹ方向の直線偏光として透過し、Ｘ方向の直線偏光の波長領域（Δλ３）の光をＸ方向の直線偏光として反射し、Ｘ方向の直線偏光の波長領域（Δλ３）以外の波長領域（−Δλ３）の光をＸ方向の直線偏光として透過させる偏光分離器である。また、偏光分離器６０は、可視光の特定な波長領域（Δλ４）だけで前述の式（１）が成立しており、Ｙ方向の直線偏光の光をＹ方向の直線偏光として透過し、Ｘ方向の直線偏光の波長領域（Δλ４）の光をＸ方向の直線偏光として反射し、Ｘ方向の直線偏光の波長領域（Δλ４）以外の波長領域（−Δλ４）の光をＸ方向の直線偏光として透過させる偏光分離器である。偏光分離器４０及び６０の透過軸のなす角は９０°である。
ＳＴＮセル２０においては、２枚のガラス基板２１、２２とシール部材２３とによって構成されるセル内にＳＴＮ液晶２６が封入されている。ガラス基板２１の下面には透明電極２４が設けられ、ガラス基板２２の上面には透明電極２５が設けられている。透明電極２４、２５としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）や酸化錫等を用いることができる。位相差フィルム１４は、色補償用の光学異方体として用いており、ＳＴＮセル２０で発生する着色を補正するために使用している。光吸収体８０は黒いフィルムである。
本実施例の液晶表示装置１０の動作を説明する。
電圧無印加領域においては、自然光が偏光板１２によって、所定の方向の直線偏光となり、その後、ＳＴＮセル２０によって偏光方向が所定の角度捻られた直線偏光となり、波長領域（Δλ３）の光は偏光分離器４０で吸収されずに反射され、ＳＴＮセル２０によって偏光方向が所定の角度捻られ、偏光板１２から直線偏光として出射する。また、波長領域（−Δλ３）の光は偏光分離器４０、偏光分離器６０を透過し、光吸収体８０によって吸収される。このように、電圧無印加時においては、偏光分離器４０によって吸収されずに反射されるので明るい波長領域（Δλ３）の表示色が得られる。なお、ＳＴＮセル２０と偏光分離器４０との間には拡散板３０を設けているので、偏光分離器４０からの反射光が鏡面状にはならない。
電圧印加領域においては、自然光が偏光板１２によって、所定の方向の直線偏光となり、その後、ＳＴＮセル２０及び拡散板３０を直線偏光として透過し、偏光分離器４０も直線偏光として透過する。透過した直線偏光のうち波長領域（Δλ４）の光は偏光分離器６０によって反射され、偏光分離器４０、拡散板３０、ＳＴＮセル２０及び偏光板１２を透過し、直線偏光として出射する。また、波長領域（−Δλ４）の光は、偏光分離器６０を透過し、光吸収体８０によって吸収される。このように、電圧印加時においては、偏光分離器４０、偏光分離器６０によって吸収されずに反射されるので明るい波長領域（Δλ４）の表示色が得られる。なお、ＳＴＮセル２０と偏光分離器４０との間には拡散板３０を設けているので、偏光分離器４０からの反射光が鏡面状にはならない。
即ち、第１の実施例によれば、波長領域（Δλ３）の表示色と波長領域（Δλ４）の表示色を切換え可能であり、外光を用いたカラーの２色表示を行える。
例えば、Δλ３として青色の領域、Δλ４として黄色の領域がある。また例えば、Δλ３としてオレンジ色の領域、Δλ４として緑色の領域がある。
（第２の実施例）
本発明の第２の実施例の液晶表示装置について、第１の実施例に基づいて説明する。
第２の実施例では、上記第１の実施例において、偏光分離器４０及び６０の透過軸のなす角をθとし、なす角θを変えてみた。尚、上記第１の実施例では、角θが９０°である。その他の構成については図６に示した第１の実施例の場合と同様である。
第２の実施例によれば、角θが０°から９０°に大きくなるに従い、色のコントラストが良くなっていった。角θが４５°で実用レベルとなり、角θが６０°になると、かなり改善され、更に、角θが９０°になると、色純度の高いレベルとなった。
このように角θを９０°に近付けるとコントラストが向上するのは、９０°に近付くほど、偏光分離器４０を透過した光のうち偏光分離器６０で反射される光の割合が増すからである。
（第３の実施例）
本発明の第３の実施例の液晶表示装置について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の第３の実施例の液晶表示装置を説明するための分解断面図である。
図７に示すように、第３の実施例では、上記第１の実施例において、拡散板３０の位置を偏光分離器４０と偏光分離器６０の間に換えた。その他の構成については図６に示した第１の実施例の場合と同様である。また、第３の実施例では、偏光分離器４０の波長領域（Δλ３）として黄色、偏光分離器６０の波長領域（Δλ４）として青色とした。すると、青色表示（例えば、背景色）と、金属光沢のある黄色即ち金色の表示（例えば、文字等の表示）を切換えることが出来た。
（第４の実施例）
本発明の第４の実施例の液晶表示装置について、図８を参照して説明する。図８は、本発明の第４の実施例の液晶表示装置を説明するための分解断面図である。
図７に示すように、第４の実施例では、上記第１の実施例において、光吸収体８０の換わりに光源７０を設けた。光源７０はＬＥＤ（Light Emitting Diode)７１を用い、ライトガイド７２にて上方に光を出射している。その他の構成については図６に示した第１の実施例の場合と同様である。
第４の実施例によれば、外光下では、上記第１の実施例と同様に、波長領域（Δλ３）の表示色と波長領域（Δλ４）の表示色を切換え可能となる。
光源点灯下では、偏光分離器６０に（図８では下側から）入射した光は、偏光分離器６０及び偏光分離器４０を透過することにより、波長領域（−Δλ３）の直線偏光と波長領域（−Δλ４）の直線偏光が得られる。これらは、お互いに直交している。これらを、ＳＴＮ液晶２０で偏光状態を切換えることにより、波長領域（−Δλ３）の表示色と波長領域（−Δλ４）の表示色を切換え可能となる。なお、反射偏光子を用いた半透過反射型の表示装置の詳細については、特願平８−２４５３４６号に開示されている。
第４の実施例によれば、光源を用いたり外光を用いたりして、更に鮮やかな青色表示と金色表示とからなるカラーの２色表示が得られた。
（第５の実施例）
本発明の第５の実施例の液晶表示装置について、第３の実施例に基づいて説明する。
第５の実施例では、上記第３の実施例において、位相差フィルム１４を省いた。その他の構成については図７に示した第３の実施例の場合と同様である。
第５の実施例によれば、外光を用いて、更に鮮やかな青色表示と金色表示とからなるカラーの２色表示が得られた。
（第６の実施例）
本発明の第１の実施例の表示装置を携帯電話に搭載した。日向でも、日陰でも、室内でも、明るいカラー表示が得られた。
また、本発明の第２から第５実施例のいずれかの表示装置を搭載した携帯電話でも、同様な結果が得られた。
更にまた、本発明の実施例において携帯電話を例示したが、本発明の表示装置は、家電機器、電子手帳、電卓等の各種電子機器に用いることが出来る。
（第７実施例）
本発明の第７の実施例の液晶表示装置について、第１の実施例に基づいて説明する。
第７の実施例では、上記第１の実施例において、偏光分離器４０と偏光分離器６０を加熱加圧処理により一体化した。それを、ＳＴＮセル２０に貼り付けた。偏光分離器４０、偏光分離器６０と順番に貼り合わせていくよりかなり製造が容易となった。
また、以上説明した各実施例のような液晶表示装置を、例えば図９（ａ）に示すような携帯電話３０００の表示部３００１に適用すれば、明るい反射型のカラーの２色表示を行う省エネルギ型の携帯電話を実現できる。図９（ｂ）に示すような腕時計３１００の表示部３１０１に適用すれば、明るい反射型のカラーの２色表示を行う省エネルギ型の腕時計を実現できる。また、図９（ｃ）に示すようなパーソナルコンピュータ３２００の表示画面３２０１に適用すれば、明るい反射型のカラーの２色表示を行う省エネルギ型のパーソナルコンピュータを実現できる。
以上図９に示した電子機器の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、エンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等などの電子機器にも、本実施例の液晶表示装置を適用可能である。
以上詳細に説明したように、各実施例によれば、透過偏光軸可変手段の透過偏光軸の状態に応じて、第１の表示状態と、第２の表示状態との２つの表示状態が得られる。そして、第１の表示状態の表示色と第２の表示状態の表示色とは異なる。また、両方の表示状態共に、偏光分離手段から反射された光による表示状態であるので明るい表示となる。なお、第１から第７の実施例では、偏光分離手段から反射された光により、表示を行うが、図５を参照して説明したように、偏光分離手段を透過し且つ反射板で反射された光により、表示を行うように構成してもよい。
産業上の利用可能性
本発明に係る表示装置は、液晶装置を透過偏光軸可変手段として用いて、外光を用いて見やすいカラーの２色表示の表示装置として利用可能であり、更に、液晶装置以外の透過偏光軸可変手段を用いた表示装置として利用可能である。また、本発明に係る電子機器は、このような表示装置を用いて構成され、外光を用いて高品質のカラーの２色表示を行える省エネルギ型の電子機器等として利用可能である。
【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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