KR100582861B1 - 표시 장치 및 그 표시 장치를 사용한 전자 기기 - Google Patents

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오사무 오쿠무라
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

TN 액정 패널(10)의 상측에 편광판(14)을 설치하고, 하측에는 광산란체(15), 편광 분리기(16)의 순으로 설치한다. 편광 분리기(16)는 상측으로부터 입사한 광 중, 지면에 평행한 직선 편광 성분은 투과시키고, 수직인 직선 편광 성분은 반사하고, 하측으로부터 입사한 광에 대하여 지면에 평행한 직선 편광 성분을 상측에 출사 가능하다. 표시 장치에 입사한 외광은, 오프 시에는 편광 분리기(16)에 의해서 반사되어 밝은 표시가 되고, 온 일때는 편광 분리기(16)를 투과하여 어두운 표시가 된다. 광원(17)으로부터의 광은 오프 시에는 편광 분리기(16)를 투과하여 편광판(12)에 흡수되어 어두운 표시가 되고, 온 일때는 편광 분리기(16)를 투과하여 편광판(14)도 투과하여 밝은 표시가 된다.
착색 광, 편광 분리 수단, 표시 장치

Description

표시 장치 및 그 표시 장치를 사용한 전자 기기{DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 표시 장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위한 개략 단면도.
도 3은 본 실시예로 사용하는 편광 분리기(16)의 개략 구성도.
도 4는 도 3에 있어서 도시한 편광 분리기(16)의 작용을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명에 사용하는 광원의 예를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 사용하는 광원의 다른 예를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 사용하는 광원의 다른 예를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명에 사용하는 광원의 다른 예를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명에 사용하는 광원의 다른 예를 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 표시 장치의 단면도.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예의 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위한 개략 단면도.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예의 표시 장치를 설명하기 위한 개략 단면도.
도 13은 본 발명의 제 4 실시예의 표시 장치를 설명하기 위한 개략 단면도.
도 14는 본 발명의 제 5 실시예에 있어서의 표시 장치의 단면도.
도 15는 본 발명의 제 1 실시예의 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위한 개략 단면도.
도 16은 본 발명의 제 6 실시예에 있어서의 표시 장치의 단면도.
도 17은 본 발명의 제 6 실시예의 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위한 개략 단면도.
도 18은 본 발명에 사용하는 착색층의 예를 도시하는 도면.
도 19는 본 발명에 사용하는 착색층의 다른 예를 도시하는 도면.
도 20은 본 발명의 제 7 실시예에 있어서의 표시 장치의 단면도.
도 21은 본 발명의 제 7 실시예의 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위한 개략 단면도.
도 22는 본 발명의 제 8 실시예에 있어서의 표시 장치의 단면도.
도 23은 본 발명의 제 8 실시예의 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위한 개략 단면도.
도 24는 본 발명의 표시 장치에 프리즘 시트를 조합한 예를 도시하는 도면.
도 25는 본 발명의 표시 장치를 표시부로서 구비하는 전자 기기의 예를 도시하는 도면.
도 26은 종래의 표시 장치 예를 도시하는 도면.
본 발명은 표시 장치에 관한 것이며, 구체적으로는 투과 편광축 가변 수단으로서 액정을 사용한 표시 장치에 관한 것이다. 특히, 광원 점등 시에는 투과형 액정 표시 장치로서 기능하며, 광원 소등 시에는 반사형 액정 표시 장치로서 기능한, 소위 반투과형 액정 표시 장치에 관한 것이다. 또한, 이 표시 장치를 표시부로서 구비한 시계, 전자 수첩 또는 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기에 관한 것이다.
종래의 TN(Twisted Nematic) 액정이나 STN(Super-Twisted Nematic) 액정 등의 편광축을 가변적인 투과 편광축 가변 광학 소자(2605)를 이용한 액정 표시 장치는 도 26에 도시하는 바와 같이 투과 편광축 가변 광학 소자(2605)를 2장의 편광판(2601, 2606)으로 끼운 구조를 채용하고 있기 때문에, 광의 이용 효율이 나쁘고, 특히 반사형으로 하면 어두운 표시로 되어 문제가 되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 투과 편광축 가변 광학 소자를 이용하는 표시 장치에서, 밝은 표시가 얻어지는 표시 장치를 제공하는 데에 있다.
또한, 종래의 반투과 반사형 액정 표시 장치는 Al 반사판을 얇게 형성하거나, 개구부를 설치하거나 하기 때문에, 반사 표시 때의 반사율이 저하된다. 요컨대 반투과형으로 함으로써 반사 표시 때의 밝기를 희생하고 있었다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은 반사형 액정 표시 장치의 이면측에 광원을 설치하여, 외광에 의한 반사 표시뿐만 아니라 이면측 광원으로부터의 투과광에 의한 표시도 행할 수 있는 반투과형이고 밝은 반사형 액정 소자를 제공하는 데에 있다.
또한, 반투과 반사형 액정 표시 장치는 이른바 포지티브 네가티브(positive negative) 반전에 기인하여 광원 점등 시 표시 장치 내에 외광이 입사하면 표시가 보기 어렵게 되는 경우가 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 포지티브 네가티브 반전이 생겨도 표시가 보기 어렵지 않은 표시 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명에 의하면, 투과 편광축을 가변적인 투과 편광축 가변 수단과, 상기 투과 편광축 가변 수단을 사이에 두고 상기 투과 편광축 가변 수단의 양측에 배치된 제 1 및 제 2 편광 분리 수단과, 상기 제 2 편광 분리 수단에 대하여 상기 투과 편광축 가변 수단과 반대측에 배치된 광원을 구비하는 표시 장치로서, 상기 제 1 편광 분리 수단이 상기 제 1 편광 분리 수단의 제 1측에서 입사한 광 중 제 1 소정 방향의 직선 편광 성분을 상기 제 1 측과 대향하는 제 2 측에 상기 제 1 소정 방향의 직선 편광으로서 투과시키고, 상기 제 1 편광 분리 수단의 상기 제 l 측에서 입사한 광 중 상기 제 1 방향과는 다른 제 2 방향의 직선 편광 성분을 상기 제 2 측에는 투과시키지 않고, 상기 제 1 편광 분리 수단의 상기 제 2 측에서 입사한 광 중 상기 제 1 소정 방향의 직선 편광 성분을 상기 제 1측에 상기 제 1 소정 방향의 직선 편광으로서 투과시키고, 상기 제 1 편광 분리 수단의 상기 제 2 측에서 입사한 광 중 상기 제 2 방향의 직선 편광 성분을 상기 제 l 측에는 투과시키지 않은 편광 분리 수단이고, 상기 제 2 편광 분리 수단이 상기 투과 편광축 가변 수단측에서 입사한 광 중 제 3 소정 방향의 직선 편광 성분을 상기 광원측에 투과시켜, 상기 제 3 소정 방향과는 다른 제 4 소정 방향의 직선 편광 성분을 상기 투과 편광축 가변 수단측에 반사하여, 상기 광원측에서 입사한 광에 대하여 상기 투과 편광축 가변 수단측에 상기 제 3 소정 방향의 직선 편광을 출사 가능한 편광 분리 수단인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시 장치에서는, 제 1 편광 분리 수단의 외측에서 입사하는 광에 대하여는 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축 상태에 따라서, 상기 제 2 편광 분리 수단으로부터 반사된 광에 의한 제 1 표시 상태와, 상기 제 2 편광 분리 수단을 투과한 광이 상기 광원에 의해 흡수된 상태의 제 2 표시 상태와의 2개의 표시 상태가 얻어져, 반사형 표시 장치가 된다. 그리고, 제 1 표시 상태는 제 2 편광 분리 수단으로부터 반사된 광에 의한 표시 상태이므로 밝은 표시가 된다.
또한, 광원으로부터의 광에 대하여는 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축 상태에 따라서, 상기 제 1 편광 분리 수단을 투과한 광에 의한 제 3 표시 상태와 상기 제 1 편광 분리 수단을 광이 투과하지 않은 상태의 제 4 표시 상태와의 2개의 표시 상태가 얻어져, 투과형 표시로 할 수 있다.
그리고, 바람직하게는 상기 제 2 편광 분리 수단이 가시광 영역의 거의 전파장 범위의 광에 대하여 상기 투과 편광축 가변 수단측에서 입사한 광 중 상기 제 3 소정 방향의 직선 편광 성분을 상기 광원측에 투과시켜, 상기 제 3 소정 방향과는 다른 상기 제 4 소정 방향의 직선 편광 성분을 상기 투과 편광축 가변 수단측에 반 사하고, 가시광 영역의 거의 전파장 범위의 광으로 상기 광원측에서 입사한 광에 대하여 상기 투과 편광축 가변 수단측에 상기 제 3 소정 방향의 직선 편광을 출사 가능한 편광 분리 수단인 것을 특징으로 한다.
이와 같이하면, 가시광 영역의 전파장 범위의 광에 대하여 상기 제 l 내지 제 4 표시 상태가 얻어지고, 그래서 상기 제 1 및 제 3 표시 상태에서는 투명 표시 또는 백 표시(白表示)를 얻을 수 있다.
또한, 상기 제 2 편광 분리 수단이 상기 투과 편광축 가변 수단측에서 입사한 광 중 상기 제 3 소정 방향의 직선 편광 성분을 상기 광원측에 상기 제 3 소정 방향의 직선 편광으로서 투과시키는 편광 분리 수단인 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 상기 제 2 편광 분리 수단은 복수 층이 적층된 다층 필름이고, 상기 복수 층의 굴절률이 서로 인접하는 층 상호간으로 제 3 소정 방향에서는 동일하고, 제 4 소정 방향에서는 다른 편광 분리 수단이면 좋다.
또한, 바람직하게는 상기 제 1 편광 분리 수단이 편광판이다. 또한, 바람직하게는 상기 투과 편광축 가변 수단이 액정 패널인 것을 특징으로 하며, 보다 구체적으로는 TN 액정 패널, STN 액정 패널, F-STN 액정 패널, 또는 ECB 액정 패널이다. 또한, 이 STN 액정 패널은 구체적으로는 F-STN(Film compensated Super­Twisted Nematic) 액정 패널 등 색 보상용 광학 이방체를 사용하는 STN 액정 패널이나, 색 보상용 광학 이방체를 사용하지 않고서 액정의 복굴절성을 적극적으로 이용하는 STN 액정 패널이다.
또한, 바람직하게는 상기 광원의 표면색을 어둡게 함으로서, 광원 표면의 반 사를 누를 수 있고 그 결과, 광학 소자를 투과한 광이 광원으로 반사되어 다시 되돌아오는 양을 적게 할 수 있어, 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있다.
또한 바람직하게는 상기 제 2 편광 분리 수단과 상기 광원과의 사이에 상기 제 2 편광 분리 수단측에서의 광을 흡수함과 동시에, 상기 광원으로부터의 광을 상기 제 2 편광 분리 수단측에 투과가능한 광학 소자를 또한 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 광학 소자를 구비함으로써, 제 1 편광 분리 수단 외측에서 입사하는 광에 대해서는 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축 상태에 따라서, 상기 제 2 편광 분리 수단로부터 반사된 광에 의한 제 1 표시 상태와, 상기 제 2 편광 분리 수단을 투과한 광이 상기 광원 및 광학 소자에 의해 흡수된 상태의 제 2 표시 상태와의 2개의 표시 상태가 얻어져 반사형 표시 장치가 된다. 그리고, 제 2 표시 상태는 광원뿐만 아니라 상기 광학 소자에 의한 광 흡수에 의해 보다 어두운 표시가 된다.
또한, 광원으로부터의 광에 대하여는 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축 상태에 따라서 상기 제 1 편광 분리 수단을 투과한 광에 의한 제 3 표시 상태와 상기 제 1 편광 분리 수단을 광이 투과하지 않은 상태의 제 4 표시 상태와의 2개의 표시 상태가 얻어져, 투과형 표시로 할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 광학 소자가 가시광 영역의 거의 전파장 범위의 광을 흡수하는 광학 소자이고, 더욱 바람직하게는 흑색의 광 흡수체이면 좋다.
또한, 상기 광학 소자가 개구부를 갖고 있어도 좋다. 이와 같이 개구부를 설치함으로서 광원으로부터의 광을 개구부를 거쳐 제 2 편광 분리 수단측에 투과 가 능하게 할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 표시 장치에 외광이 입사하였을 때의 반사형 표시에서는 상술한 바와 같이, 상기 제 2 편광 분리 수단으로부터 반사된 광에 의한 제 1 의 표시 상태와, 상기 제 2 편광 분리 수단을 투과한 광이 상기 광학 소자에 의해서 흡수된 상태의 제 2 표시 상태와의 2개의 표시 상태가 얻어진다. 그러나, 상기 광학 소자가 상기 제 2 편광 분리 수단측에서의 광을 흡수함과 동시에, 상기 광원으로부터의 광을 상기 제 2 편광 분리 수단측에 투과 가능한 광학 소자이기 때문에, 상기 제 2 표시 상태에 있어서는 이 광학 소자 구조에 의해서는 광학 소자에 의해 모든 광이 흡수되는 것은 아니고, 어느 정도의 광은 광학 소자를 투과하고, 광원 등으로 반사되며, 또한 이 광학 소자를 투과하여 투과 편광축 가변 수단측에 되돌아가 콘트라스트를 저하시킬 수 있다.
그래서, 바람직하게는 상기 광학 소자가 복수의 개구부를 갖는 경우에는 상기 개구부가 상기 광학 소자에 차지하는 비율을 제한함으로서, 광학 소자를 광이 투과하며, 또한 광학 소자를 거쳐 되돌아오는 광의 양을 적게 할 수 있어, 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있다. 그리고 바람직하게는 개구부가 상기 광학 소자에 차지하는 면적 비율을 5∼30%로 한다.
또한 바람직하게는 상기 광학 소자와 상기 광원의 거리를 상기 개구부의 직경 이상으로 함으로써도, 광학 소자를 투과한 광이 광원에 의해 반사하여 다시 되돌아 오는 양을 적게 할 수 있고, 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 상기 광학 소자가 회색의 반투과 상태의 광 흡수체이어도 되며, 역시 제 2 편광 분리 수단측에서의 광을 흡수함과 동시에, 광원으로부터의 광을 제 2 편광 분리 수단측에 투과가능하게 할 수 있다. 그 때, 반투과 상태의 광 흡수체는 거의 모든 가시 파장 범위의 광에 대하여 10% 이상 80% 이하의 투과율이면 바람직하다. 더욱 바람직하게는 10% 이상 30% 이하의 투과율이면 바람직하다.
또한 바람직하게는 상기 광학 소자는 편광판이고, 상기 제 2 편광 분리의 투과축과 상기 광학 소자의 투과축은 일치하지 않는 것을 특징으로 한다. 이와 같이하면, 투과 편광축 가변 수단측에서의 광을 흡수할 수 있음과 동시에, 광원으로부터의 광을 투과 편광축 가변 수단측에 투과할 수 있다.
또한 바람직하게는 상기 광학 소자는 상기 광학 소자에 입사한 광의 편광상태를 변화시켜 상기 광학 소자로부터 출사할 수 있는 광 산란체이다. 이러한 광학 소자를 구비함으로써, 제 1 편광 분리 수단 외측에서 입사하는 광에 대하여는 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축 상태에 따라서, 상기 제 2 편광 분리 수단으로부터 반사된 광에 의한 제 1 표시 상태와, 상기 제 2 편광 분리 수단을 투과한 광이 산란판에 의해 편광 상태가 해소되어 편광 분리기를 투과할 수 없는 제 2 표시 상태와의 2개의 표시 상태가 얻어져, 반사형 표시 장치가 된다. 그리고, 제 2 표시 상태는 광원뿐 아니라 상기 광학 소자에 의한 광 흡수에 의해서 보다 어두운 표시가 된다.
또한, 광원으로부터의 광에 대하여는 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축 상태에 따라서 상기 제 1 편광 분리 수단을 투과한 광에 의한 제 3 표시 상태와 상기 제 1 편광 분리 수단을 광이 투과하지 않은 상태의 제 4 표시 상태와의 2개의 표시 상태가 얻어져, 투과형 표시로 할 수 있다.
또한 바람직하게는 상기 광원으로부터의 광을 상기 표시 장치의 정면을 향하여 집광시키는 수단을 구비한다.
통상, 외광에 의한 반사형 표시를 볼 때는 표시 장치의 정면으로의 법선으로부터 어느 각도 경사된 위치에서 보는 것이 행하여진다. 혹시 표시 장치 정면으로의 법선 방향에서 보면, 관찰자 자신에 의해 표시 장치에 입사하는 외광을 방해하기 때문에 외광에 의한 반사형 표시가 어둡게 되어 버리기 때문이다. 이에 대하여 광원으로부터의 투과광에 의한 표시를 볼 경우에는 통상은 표시 장치 정면으로의 법선 방향에서 보기 때문에 광원으로부터의 광을 표시 장치의 정면을 향하여 집광시키는 수단을 구비함으로서, 광원으로부터의 투과광에 의한 표시를 밝게 할 수가 있고 그 결과, 광원으로부터의 광에 의한 투과 표시가 표시 장치 정면으로의 법선 방향에서 보이기 쉬워진다.
또한 바람직하게는, 광 확산 수단을 또한 구비한다. 이와 같이 하면, 외광이 상기 제 2 편광 분리 수단에 의해 반사된 광에 의한 제 1 표시 상태나 광원으로부터의 광이 상기 제 1 편광 분리 수단을 투과한 광에 의한 제 3 표시 상태를 백표시로 할 수 있다.
상기 광원은 백색광을 출사가능한 냉음극관과 상기 냉음극관으로부터 입사하는 백색을 상기 제 2 편광 분리 수단측에 출사가능한 도광판(導光板)을 구비하여도 좋지만, 백색광을 이용하면 상술과 같이 광원으로부터의 광에 대하여는 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축 상태에 따라서, 상기 제 1 편광 분리 수단을 투과한 광에 의한 제 3 표시 상태와 상기 제 l 편광 분리 수단을 광이 투과하지 않은 상태의 제 4 표시 상태의 2개의 표시 상태가 얻어져, 투과형 표시로 할 수 있지만, 표시 장치의 구조에 따라서 예컨대, 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축 상태가 온인 경우에는 제 3 표시 상태가 얻어져 백표시가 되고, 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축 상태가 오프인 경우에는 제 4 표시 상태가 얻어져 흑표시(黑表示)가 된다. 그리고 이 때, 외광이 표시 장치인 상기 제 1 편광 분리 수단측에서 입사하면, 이 외광에 의해서, 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축 상태가 온인 경우에는 상기 제 2 표시 상태가 얻어져 흑표시가 되고, 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축 상태가 오프인 경우에는 상기 제 1 표시 상태가 얻어져 백표시가 된다.
그 결과, 온·오프 어느쪽의 경우에서도, 예컨대, 광원으로부터의 투과광에 의한 표시가 백표시인 경우에, 외광에 의한 반사형 흑표시도 가해져 회색표시가 되고, 광원으로부터의 투과광에 의한 표시가 흑표시인 경우에도, 외광에 의한 반사형 백표시가 가해져 역시 회색 표시로 되어, 소위 포지티브 네가티브 반전 현상이 생겨, 표시가 보기 어려워진다.
그래서 바람직하게는, 소정의 파장 영역의 광을 상기 제 2 편광 분리 수단측에 출사가능한 LED나 소정의 파장 영역의 광을 출사할 수 있는 EL 소자를 이용해 광원으로부터의 광을 착색광으로 하면, 회색지에 이 착색된 색의 표시가 되어, 광원으로부터의 광에 의한 투과 표시가 보기 쉬워진다.
또한, 광원으로서 LED를 사용한 경우에는, 상기 광원은 제 1 소정의 파장 영역의 광을 출사할 수 있는 제 1 LED와, 상기 제 1 소정의 파장 범위와는 다른 파장 범위인 제 2 소정의 파장 범위의 광을 출사할 수 있는 제 2 LED를 구비하고 있으면 바람직하고, 광원으로서 EL 소자를 사용한 경우에는, 상기 광원은 제 3 소정의 파장 영역의 광을 출사할 수 있는 제 1 EL 소자와, 상기 제 3 소정의 파장 범위와는 다른 파장 범위인 제 4 소정의 파장 범위의 광을 출사할 수 있는 제 2 EL 소자를 구비하고 있으면 바람직하다. 그리고 바람직하게는, 각각의 캐릭터 표시부에 제 1 및 제 2 각각의 LED, 혹은 제 1 및 제 2 EL 소자가 대응하고 있으면, 각각의 캐릭터 표시부에서 다른 표시색이 얻어지기 때문에, 디자인의 선택 폭이 넓어져 매우 유용하다.
또한, 상기 광원으로서 LED를 사용한 경우에는, 소정의 파장 영역의 광을 출사 가능한 LED와, 상기 LED에서 입사하는 상기 소정의 파장 영역의 광을 상기 제 2 편광 분리 수단측에 출사 가능한 도광판을 구비하고 있으면 바람직하다. 이와 같이 하면, LED에서 출사하는 광을 도광판에 일단 입사시키고 나서, 도광판에서 제 2 편광 분리 수단측에 광을 출사할 수 있으므로, LED를 배치하는 위치를 비교적 자유롭게 정할 수 있으므로 디자인의 폭이 넓어짐과 동시에, 제 2 편광 분리 수단측에 출사하는 광이 균일하게 된다.
또한, 상기 도광판은 상기 제 1 LED에서 상기 제 1 소정의 파장 범위의 광이 입사되고, 상기 제 2 편광 분리 수단측에 상기 제 1 소정의 파장 범위의 광을 출사하는 제 1 도광 영역과, 상기 제 2 LED에서 상기 제 2 소정의 파장 범위의 광이 입사되고, 상기 제 2 편광 분리 수단측에 상기 제 2 소정 파장 범위의 광을 출사하는 제 2 도광 영역을 갖고, 상기 제 1 도광 영역과 상기 제 2 도광 영역과의 사이에 차광 수단을 구비하면 바람직하다. 이러한 차광 수단을 설치함으로써, 제 1 소정의 파장 영역과 제 2 소정의 파장 영역이 섞이는 일이 없기 때문에, 색의 순도가 높아진다.
또한, 상기 광원과 상기 제 2 편광 분리 수단 사이에, 소정의 파장 범위의 광을 투과 또는 반사하고, 상기 소정의 파장 범위 이외의 파장 광을 흡수하는 것이 가능한 착색층을 설치해도 좋다. 이와 같이 하면, 광원으로부터의 광이 착색되어 제 2 편광 분리 수단에 입사하기 때문에, 회색지에 이 착색된 색의 표시가 되어, 광원으로부터의 광에 의한 투과 표시가 보기 쉽게 된다. 한편, 이 경우, 착색층에 의해 광원으로부터의 광이 착색되기 때문에, 광원에는 냉음극관 등의 백색 광원을 사용해도 좋다. 물론, 상술의 LED나 EL 소자를 사용해도 괜찮다.
또한, 착색층은 제 1 소정의 파장 범위의 광을 반사 또는 투과가능한 제 1 착색 영역과, 상기 제 l 소정의 파장 영역의 광과는 다른 제 2 소정의 파장 범위의 광을 투과 또는 반사가능한 제 2 착색 영역을 구비하고, 상기 제 1 또는 제 2 소정의 파장 범위 이외의 파장 광을 흡수하는 것이 가능하면 된다. 그리고 바람직하게는, 각 캐릭터 표시부에 제 1 및 제 2 착색 영역이 대응하고 있으면, 각 캐릭터 표시부에서 다른 표시색이 얻어지기 때문에, 디자인 선택의 폭이 넓어진다.
또한, 상기 착색층과 상기 광원 사이에 상기 광원으로부터의 광을 상기 착색층측에 투과시켜, 상기 제 2 편광 분리 수단측에서 상기 착색층에 입사하여 상기 착색층을 투과한 광을 반사하여 상기 착색층측에 출사가능한 반투과 반사판을 갖으면 또한 좋다. 그리고, 상기 반투과 반사판에는 개구부가 설치된 거울면 반사판을 사용할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 제 1 편광 분리 수단 외측에서 입사하는 광에 대하여는 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축 상태에 따라서, 상기 제 2 편광 분리 수단으로부터 반사된 광에 의한 제 1 표시 상태와, 상기 제 2 편광 분리 수단을 투과한 광이 착색층에 의해 반사된 광, 및 일단 착색층 투과하고, 그 후 반사판에 의해서 반사된 광에 의한 제 2 표시 상태와의 2개의 표시 상태가 얻어져, 반사형 표시 장치가 된다. 그리고 제 2 표시 상태는 반사판의 존재에 따라서 그 착색 정도가 높아진다.
또한, 본 발명의 전자 기기는 상술의 표시 장치를 표시부로서 구비한 것을 특징으로 한다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
다음에 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
제 1 실시예
(기본구조)
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에서의 표시 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
이 표시 장치(l00)는 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 반사형 표시를 할 수가 있음과 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원으로부터의 광에 의한 투과형 표시를 할 수 있다, 소위 반투과형 기능을 구비한 반사형 표시 장치이다.
우선, 도 1을 이용해 본 실시예의 표시 장치의 구조를 설명한다. 이 표시 장 치(100)에서는, 투과 편광축 가변 광학 소자로서 TN 액정 패널(10)을 사용하고 있다. TN 액정 패널(10)에서는 2장의 유리판(11, 12)사이에 TN 액정(13)이 끼워져 있고, 캐릭터 표시가 가능하도록 복수의 캐릭터 표시부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. TN 액정 패널(10) 상측에는 편광판(14)이 설치되어 있다. TN 소자 패널(10) 하측에는 광산란체(15), 편광 분리기(16) 및 광원(17) 순으로 설치되어 있다. 그 위에 TN 액정(10)을 구동하기 위한 드라이버(IC)가 설치된 TAB 기판 (도시하지 않음)이 TN 액정 패널(10)에 접속되어 표시 장치를 구성하고 있다.
(편광 분리기)
다음에, 도 3 및 도 4를 이용해 본 실시예로 사용하는 편광 분리기를 설명한다. 도 3은 본 실시예에서 사용하는 편광 분리기(16)의 개략 구성도이고, 도 4는 도 3에서 도시한 편광 분리기(16)의 작용을 설명하는 도면이다. 편광 분리기(16)는 다른 2개의 층(41) (A층) 및 (42) (B층)이 교대로 복수층 적층된 구조를 갖고 있다. 이 편광 분리기(16)에서는 A층(41)의 X축 방향 굴절율(nAx)과 B층(42)의 X축 방향의 굴절율(nBx)은 다르지만, A층(41)의 Y축 방향의 굴절율(nAY)과 B층(42)의 Y축 방향의 굴절율(nBY)은 실질적으로 같다.
이 편광 분리기(16) 입사한 광 중 Y축 방향의 직선 편광의 광은 편광 분리기(16)에서의 A층(41)과 B층(42)으로 굴절율이 실질적으로 같기 때문에, 편광 분리기(l6)를 투과한다. 한편, 이 편광 분리기(16)의 A층(41)에 있어서의 Z축 방향의 두께를 tA , B층(41)에서의 두께를 tB로 하면,
tA·nAx + tB·nBx = λ/ 2 (1)
가 되도록 함으로써 파장(λ) 광이고 편광 분리기(16)에 입사한 광 중 X축 방향의 직선 편광의 광은 편광 분리(16)에 의해 반사된다. 그리고 A층(4l)에서의 Z축 방향의 두께 및 B층(42)의 Z축 방향의 두께를 여러가지로 변화시키고 있기 때문에, 이 편광 분리기(16)는 가시 파장 영역의 광범위에 걸쳐서 편광 분리기(16)에 입사한 광 중 X축 방향의 직선 편광의 광을 반사한다.
이 편광 분리기(16)의 A층(41)에는 예컨대, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN; polyethylene napthalate)를 연장한 것을 이용하고, B층(42)에는 나프사렌 디카복실산과 테레프탈산의 코폴리에스테르(coPEN:copolyester of napthalene dicarboxylic acid and terephtha1lic or isothalic acid)를 사용할 수 있다.
물론, 본 발명에 사용하는 편광 분리기(16)의 재질은 이에 한정되는 것이 아니라, 적당한 재질을 선택할 수 있다. 한편, 이러한 편광 분리기는 국제 공개된 국제 출원(국제 출원 번호: WO/95/27819 및 WO/95/17692)에, 반사형 편광기(reflective po1rizer)로서 그 상세함이 개시되어 있다.
또한 본 실시예에서는, 상술의 편광 분리기를 사용하지만, 이 편광 분리기 외에도 예컨대 콜레스테릭 액정층을 λ/4 판으로 끼운 것, 부루스타의 각도를 이용하는 것 (SID 92 DIGEST pp.427-429), 홀로그램을 이용하는 것 등이 상술의 편광 분리기와 같은 기능을 가지며, 그것들을 본 실시예의 표시 장치에 사용해도 좋다.
(표시 원리)
다음에, 도 2를 사용해 이 표시 장치(100)의 우측반을 전압 인가부로 하고, 좌측반을 전압 무인가부로 하여, 표시 장치(100)에 의한 표시의 원리를 설명한다.
우선, 외광이 표시 장치(100)에 입사한 경우의 반사형 표시에 관해서 설명한다.
좌측 전압 무인가부에서는 외광이 표시 장치(l00)에 입사하면, 그 외광은 편광판(14)에 의해 지면에 평행한 방향의 직선 편광이 되고 그 후, TN 액정(13)에 의해 편광 방향이 90°기울어져 지면에 평행한 방향의 직선 편광이 되고, 편광 분리기(16)로 지면에 수직인 방향의 직선 편광대로 반사되고, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90°기울어져 지면에 평행한 방향의 직선 편광이 되고, 편광판(14)으로부터 지면에 평행한 방향의 직선 편광으로서 출사한다. 이와 같이, 전압 무인가 때에는 입사한 외광은 편광 분리기(16)에 의해 흡수되는 것이 아니라 반사되기 때문에 밝은 반사형 표시가 얻어진다. 또한, 편광 분리기(16)와 TN 액정 패널(10) 사이에는 광산란체(15)를 설치하고 있기 때문에, 편광 분리기(16)로부터의 반사광이 거울면 형상에서 백색 형상이 된다.
우측 전압 인가부에서는 외광이 표시 장치(100)에 입사하면, 그 외광은 편광판(14)에 의해서 지면에 평행한 방향의 직선 편광이 되고 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 바꾸지 않고 투과하며, 편광 분리기(16)도 편광 방향을 바꾸지 않고 투과하여 광원(17)에 도달한다. 광원(17)에 도달한 광의 대부분은 광원을 투과, 혹은 광원에 흡수되기 때문에 어두운 표시가 된다.
이와 같이, 외광이 표시 장치(100)에 입사한 경우의 반사형 표시에 관해서 는, 전압 무인가부에서는 편광 분리기(16)에 의해 반사된 광이 광산란체(15)를 투과하여 밝은 표시가 되며, 전압 인가부에서는 편광 분리기(l6)을 투과한 광의 대부분이 광원(17)을 투과 혹은 광원(17)에서 흡수되기 때문에 어두운 표시로 된다.
그리고, 전압 무인가 때에는, 표시 장치(100)에 입사한 외광은 편광 분리기(16)에 의해 흡수되지 않고 반사되기 때문에 밝은 표시가 얻어진다.
다음에, 광원(17)으로부터의 광에 의한 투과형 표시에 관해서 설명한다.
좌측 전압 무인가부에서는, 광원(17)으로부터의 광은 편광 분리기(16)에 입사하여, 편광 분리기(16)에 의해 지면에 평행한 방향의 직선 편광이 되고, 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 기울어져 지면에 수직인 방향의 직선 편광이 되고 편광판(14)에 의해 흡수되어 어두운 표시가 된다.
우측 전압 인가부에서는 광원(17)으로부터의 광은 편광 분리기(16)에 입사하여, 편광 분리기(16)에 의해서 지면에 평행한 방향의 직선편광이 되고, 광산란체(15)에 의해서 산란광이 되며, 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 바꾸지 않고 투과하여, 편광판(l4)도 투과하여 밝은 표시가 된다.
이와 같이 광원(17)으로부터의 광에 의한 투과형 표시에 관해서는 광원(17)으로부터의 광은 전압 무인가부에서는 편광판(14)에 의해 흡수되어 어두운 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광판(14)을 투과하여 밝은 표시가 된다.
따라서, 이 표시 장치(100)는 외광이 있는 장소에서는 외광 반사를 이용한 밝은 반사형 표시를 할 수 있음과 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원(17)으로부터의 광에 의한 투과형 표시를 할 수가 있다. 소위 반투과형 기능을 구비한 반사형 표시 장치가 된다.
(산란판)
본 실시예에서 표시 장치에 사용하는 산란판은 입사한 광의 편광상태를 극력 해소시키지 않고 출사할 수 있는 산란판을 사용한다. 또한, 이 산란판은 산란판에서 출사하는 광을 산란하여 흐리게 하는 기능이 있으므로, 흐린 표시(백색 표시)의 표시 장치가 얻어진다. 그에 대하여, 산란판(15)을 구성으로부터 떼면 광택색 표시가 얻어지는 표시 장치가 된다. 따라서, 표시 장치 용도에 따라서 산란판을 취사하면 된다.
(광원)
도 5 내지 도 9는 각종 광원을 사용한 경우의 본 실시예의 표시 장치를 나타내고 있다. 본 실시예에서는 도 5 내지 도 8에 도시한 어떠한 광원도 사용가능하다.
도 5에 도시한 표시 장치에 사용하고 있는 광원은 광원인 냉음극관(50) 및 도광판(51)을 구비하고 있다. 도광판(51)에는 냉음극관(50) 소등 시에는 광흡수 기능을 갖는 것을 사용하고 있다. 도 5에 도시한 광원을 본 실시예의 표시 장치에 사용하면 복수 색의 가시 파장 성분을 포함하는 외광이 입사한 경우의 표시, 즉, 반사형 표시에 관해서는 전압 인가부에서 흑표시가 되고, 전압 무인가부에서는 백표시로 된다. 한편, 광원으로부터의 광에 의한 투과형 표시에 관해서는 전압 인가부 에서 냉음극관 출사 광색의 표시 즉, 백표시가 되며, 전압 무인가부에서는 흑표시가 된다.
도 6에 도시한 표시 장치에 사용하고 있는 광원은 광원으로서 적색 파장의 광을 출사하는 LED(60)를 채용하고 있고, 또한 도광판(6l)을 구비하고 있다. 도 6에 도시한 광원을 본 실시예의 표시 장치에 사용하면, 반사형 표시에 관해서는 전압 인가부에서 흑표시가 되고, 전압 무인가부에서는 백표시가 된다. 한편, 광원으로부터의 광에 의한 투과형 표시에 관해서는 전압 인가부에서 LED(60)로부터의 출사 광색의 표시 즉, 적색 표시가 되고 전압 무인가부에서는 흑표시가 된다.
그런데, 도 5에 도시한 광원을 사용한 경우에서는 상술과 같이, 광원(17)으로부터의 광에 대해서는 전압 무인가부에서는 어두운 표시가, 전압 인가부에서는 밝은 표시가 각각 얻어져, 투과형 표시로 할 수 있지만, 이 때, 외광이 표시 장치의 정면측에서 입사하면, 이 외광에 의해서 전압 무인가부에서는 밝은 표시가 되고, 전압 인가부에서는 밝은 표시가 된다. 그 결과, 전압 무인가부, 전압 인가부 어느 것에 있어서도 예컨대, 광원(17)으로부터의 투과광에 의한 표시가 밝은 표시의 경우에, 외광에 의한 반사형이 어두운 표시도 가해져 회색표시가 되고, 광원(17)으로부터의 투과광에 의한 표시가 어두운 표시인 경우에도, 외광에 의한 반사형이 밝은 표시가 가해져 역시 회색 표시가 되어, 이른바 포지티브 네가티브 반전 현상이 생겨 표시가 보기 어렵게 되는 경우가 있다.
도 6에 도시한 광원을 사용해 외광 입사 시 광원을 점등시키면, 전압 인가부에서 LED로부터의 출사광이 보이기 때문에 회색 비슷한 적색 표시가 되고, 전압 무 인가부에서는 편광 분리기(16)에 의해 반사한 외광이 보이기 때문에 회색 표시가 되어, 단순한 흑백 표시와 비교하여 현격히 보기 쉽게 된다.
또한, 도 6에서는 적색 파장의 광을 출사하는 LED(60)를 사용했지만, 물론 적색 이외 파장의 광을 출사하는 LED를 사용해도 상관없다.
도 7에 도시한 표시 장치에 사용하고 있는 광원은 광원으로서 녹색 파장의 광을 출사하는 EL 소자(70)를 채용하고 있다. 도 7에 도시한 광원을 본 실시예의 표시 장치에 사용하면, 반사형 표시에 관해서는 전압 인가부에서 흑표시가 되고 전압 무인가부에서는 백표시가 된다. 한편, 광원으로부터의 광에 의한 투과형 표시에 관해서는 전압 인가부에서 EL 소자(70)로부터의 출사 광색 표시 즉, 녹색 표시가 되며, 전압 무인가부에서는 흑표시가 된다. 이 도 7에 도시한 광원을 사용하여 외광 입사시에 광원을 점등시키면, 전압 인가부에서 EL 소자(70)로부터의 출사광이 보이기 때문에 회색 비슷한 녹색 표시가 되고, 전압 무인가부에서는 편광 분리기에 의해 반사한 외광이 보이기 때문에 회색 표시로 된다. 도 7에서는 녹색 파장의 광을 출사하는 EL 소자(70)를 사용했지만, 물론 녹색 이외의 파장 광을 출사하는 EL 소자를 사용해도 상관없다.
도 8에 도시한 표시 장치에 사용하고 있는 광원은 광원으로서 적색 파장의 광을 출사하는 LED(81) 및 청색 파장의 광을 출사하는 LED(82)가 도광판(83) 측면에 배치되어 있다. 도광판은 도광판으로부터 출사되는 각 파장광의 광이 섞이지 않도록 각 LED와 대응하는 영역마다 반사판(84)으로 나누어져 있다. 그 위에, 각 LED는 액정 패널에 형성된 복수의 캐릭터 표시부(85, 86)에 그 출사광이 대응하도록 배치되어 있다. 도 8에 도시한 광원을 본 실시예의 표시 장치에 사용하면, 반사형 표시에 관해서는 전압 인가부에서는 흑표시가 되고, 전압 무인가부에서는 백표시가 된다. 한편, 광원으로부터의 광에 의한 투과형 표시에 관해서는 전압 인가부에서는 각 캐릭터 표시부는 각각 대응하는 각 LED에서 출사 광색의 표시 즉, 적색 또는 청색 표시가 되고, 전압 무인가부에서는 흑표시가 된다. 이 도 8에 도시한 광원을 사용하여 외광 입사 시 광원을 점등시키면, 전압 인가부에서는 각 LED에서의 출사광이 보이기 때문에 각 캐릭터 표시부마다 회색 비슷한 적색 또는 청색 표시가 되며, 전압 무인가부에서는 편광 분리기에 의해 반사한 외광이 보이기 때문에 회색 표시가 된다. 도 8에 있어서는 적색 파장의 광을 출사하는 LED 및 청색 파장의 광을 출사하는 LED 사용했지만, 물론 이들 색 이외 파장의 광을 출사하는 LED를 사용해도 상관없고, 그 조합도 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다.
도 9에 도시한 표시 장치에 사용하고 있는 광원은 광원으로서 적색 파장의 광을 출사하는 복수의 LED(91) 및 청색 파장의 광을 출사하는 복수의 LED(92)가 각 색마다 집합체와 배치되어 있다. 더우기, 도 9에서의 광원에는 도광판은 설치하지 않는다. 또한, 각 LED 군은 액정 패널에 형성된 복수의 캐릭터 표시부(93, 94)에 그 출사광이 대응하도록 배치되어 있다. 도 9에 도시한 광원을 본 실시예의 표시 장치에 사용하면, 반사형 표시에 관해서는 전압 인가부에서는 흑표시가 되고, 전압 무인가부에서는 백표시가 된다. 한편, 광원으로부터의 광에 의한 투과형 표시에 관해서는 전압 인가부에서는 각 캐릭터 표시부는 각각 대응하는 각 LED군에서의 출사 광색 표시 즉, 적색 또는 청색 표시로 되며, 전압 무인가부에서는 흑표시가 된다. 이 도 9에 도시한 광원을 사용해 외광 입사 시 광원을 점등시키면, 전압 인가부에서는 각 LED군에서의 출사광이 보이기 때문에 각 캐릭터 표시부마다 회색 비슷한 적색 또는 청색 표시가 되고, 전압 무인가부에서는 편광 분리기에 의해 반사한 외광이 보이기 때문에 회색 표시가 된다. 도 9에 있어서는 적색 파장의 광을 출사하는 LED(91) 및 청색 파장의 광을 출사하는 LED(92)를 사용했지만, 물론 이들 색 이외 파장의 광을 출사하는 LED를 이용해도 상관없고, 그 조합도 적절히 선택할 수 있다.
(제 2 실시예)
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에서의 표시 장치의 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제 2 실시예의 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
이 표시 장치(l000)는 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 반사형 표시를 할 수 있음과 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원으로부터의 광에 의한 투과형 표시를 할 수가 있다. 소위 반투과형 기능을 구비한 반사형 표시 장치이다.
(기본 구조)
우선, 도 10을 사용하여 본 실시예의 표시 장치 구조를 설명한다. 이 표시 장치(1000)에서는 투과 편광축 가변 광학 소자로서 TN 액정 패널(l0)을 사용하고 있다. TN 액정 패널(10)에서는 2장의 유리판(1l, 12) 사이에 TN 액정(13)이 끼워져 있고, 캐릭터 표시가 가능하도록 복수의 캐릭터 표시부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. TN 액정 패널(10) 상측에는 편광판(14)이 설치되어 있다. TN 소자 패널(10) 하측에는 광산란체(15), 편광 분리기(101), 광흡수체(102) 및 광원(17) 순으로 설치되어 있다. 또한, 광흡수체(102)는 흑색이고, 복수의 개구부(l03)가 소정의 면적 밀도로 설치되어 있다. 또한, TN 액정(l3)을 구동하기 위한 드라이버(IC)가 설치된 TAB 기판(도시하지 않음)이 TN 액정 패널(10)에 접속되어 표시 장치를 구성하고 있다.
(편광 분리기)
편광 분리기(101)는 (1/4) λ판(104)과 콜레스테릭 액정층(105)을 구비하고 있다. 콜레스테릭 액정(105)은 그 액정의 피치와 동일한 파장을 갖는 광으로 그 액정과 동일한 회전 방향의 원편광을 반사하며, 그 밖의 광을 투과하는 성질을 갖는다. 따라서, 예컨대, 콜레스테릭 액정층(l05)에 피치가 5000 옹스트롬으로 좌회전의 콜레스테릭 액정을 사용하면, 파장 5000 옹스트롬의 좌원 편광은 반사하고, 우원 편광이나 다른 파장의 좌원 편광은 투과하는 소자가 얻어진다. 또한, 좌회전 콜레스테릭 액정을 사용하여, 그 피치를 가시광의 전파장 범위에 걸쳐 콜레스테릭 액정 내에서 변화시킴으로서, 단일색뿐만 아니라 밝은 색광 전부에 걸쳐 좌원 편광을 반사하고, 우원 편광을 투과하는 소자가 얻어진다.
본 실시예에서는, 콜레스테릭 액정층(105)으로서 좌회전 콜레스테릭 액정을 사용하여 그 피치를 가시광 전파장 범위에 걸쳐 콜레스테릭 액정 내에서 변화시킨 것을 사용한다.
이와 같은 콜레스테릭 액정층(105)과 (1/4)λ판(104)을 조합한 편광 분리기(101)에서는 (1/4)λ판(104) 측에서 소정의 제 1 방향의 직선 편광이 입사하면 (1/4)λ판(104)에 의해 좌원 편광이 되고, 콜레스테릭 액정층(105)에서 반사되며, (l/4)λ판(104)에 의해 다시 소정의 제 1 방향의 직선 편광이 되어 출사한다. 또한, 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향의 직선 편광이 입사하면, (1/4)λ판(104)에 의해 우원 편광이 되고, 콜레스테릭 액정층(105)을 투과한다. 또한, 콜레스테릭 액정층(105) 하측에서 입사한 광에 대하여는 (1/4)λ판(104) 상방에 상기 제 2 방향의 직선 편광을 출사한다.
이와 같이, 콜레스테릭 액정층(105)과 (1/4)λ판(104)을 조합한 편광 분리기(101)는 (1/4)λ판(104)측에서 입사한 광 중 소정의 제 2 방향의 직선 편광 성분을 투과시켜, 소정의 제 2 방향과 직교하는 제 1 방향의 직선 편광 성분을 반사하고, 콜레스테릭 액정층(105)측에서 입사한 광에 대하여 (1/4)λ판(104)측에 상기 제 2 방향의 직선 편광을 출사가능한 편광 분리 수단이다. 또한, 이 기능을 구비하는 편광 분리기로서는 이 콜레스테릭 액정층(105)과 (1/4)λ판(104)을 조합시킨 편광 분리기(101) 이외에, 다층막을 적층한 필름을 이용하는 것(USP 4,974,219), 부루스타의 각도를 이용하여 반사 편광과 투과 편광으로 분리하는 것(SID 92 DIGEST pp.427-429), 홀로그램을 이용하는 것이나, 도 3 및 도 4를 사용해 상술한 제 1 실시예에서 설명한 편광 분리기 즉, 국제 공개된 국제 출원 (국제 출원 번호: WO/95/27819 및 WO/95/17692)에 개시된 것이 있다.
(표시 원리)
다음에, 이 표시 장치(1000)의 우측반을 전압 인가부로 하고, 좌측반을 전압 무인가부로 하여, 표시 장치(1000)에 의한 표시를 설명한다.
우선, 외광이 표시 장치(1000)에 입사한 경우의 반사형 표시에 관해서 설명한다.
좌측 전압 무인가부에서는 외광이 표시 장치(1000)에 입사하면, 그 외광은 편광판(14)에 의해 지면에 평행한 방향의 직선 편광이 되고 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90°기울어져 지면에 수직인 방향의 직선 편광이 되어, (1/4)λ판(104)에 의해 좌원 편광이 되고, 콜레스테릭 액정층(105)에서 반사되어 다시(1/4) λ판(104)에 입사하며, (1/4) λ판(104)에 의해 지면에 수직인 방향의 직선 편광이 되고, TN 액정(13)에 의해 편광 방향이 90°기울어져 지면에 평행한 방향의 직선 편광이 되어, 편광판(14)으로부터 지면에 평행한 방향의 직선 편광으로서 출사한다. 이와 같이, 전압 무인가 때에는 입사한 외광은 편광 분리기(101)에 의해 흡수되는 것이 아니라 반사되기 때문에 밝은 반사형 표시가 얻어진다. 또한, (1/4)λ판(104)과 TN 액정 패널(10) 사이에는 광산란체(15)를 설치하고 있기 때문에, 편광 분리기(101)로부터의 반사광이 경면 형상으로부터 밝은 색 형상으로 된다.
우측 전압 인가부에서는 외광이 표시 장치(1000)에 입사하면, 그 외광은 편광판(14)에 의해서 지면에 평행한 방향의 직선 편광이 되고 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 바꾸지 않고서 투과하여, (1/4)λ판(104)에 의해서 우원편광이 되며, 콜레스테릭 액정층(l05)을 투과한다. 콜레스테릭 액정층(105)을 투과한 우원 편광 은 흑색의 광흡수체(102)에 의해 흡수되어 어두운 표시가 된다.
이와 같이, 외광이 액정 표시 장치(1000)에 입사한 경우의 반사형 표시에 관해서는 전압 무인가부에서는 편광 분리기(101)에 의해서 반사된 광이 광산란체(15)를 투과하여 밝은 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광 분리기(10l)를 투과한 광이 흑색의 광흡수체(102)에서 흡수되어 어두운 표시가 된다.
그리고, 전압 무인가시에서는, 표시 장치(1000)에 입사한 외광은 편광 분리기(101)에 의해 흡수되지 않고 반사되기 때문에 밝은 표시가 얻어진다.
다음에, 광원(17)으로부터의 광에 의한 투과형 표시에 관해서 설명한다.
좌측 전압 무인가부에서는 광원(l7)으로부터의 광은 흑색의 광흡수체(l02)에 설치된 개구부(103)를 거쳐서 편광 분리기(101)의 콜레스테릭 액정층(105)에 입사하며, 콜레스테릭 액정층(105)을 우원 편광만이 투과하여, (1/4)λ판(104)에 의해 지면에 평행한 방향의 직선 편광이 되고 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90°기울어져 지면에 수직인 방향의 직선 편광이 되어, 편광판(14)에 의해 흡수되어 어두운 표시가 된다.
우측 전압 인가부에서는 광원(17)으로부터의 광은 흑색의 광흡수체(102)에 구비된 개구부(103)를 거쳐서 편광 분리기(101) 및 콜레스테릭 액정층(105)에 입사하고, 콜레스테릭 액정층(105)을 우원 편광만 투과하여, (1/4)λ판(104)에 의해 지면에 평행한 방향의 직선 편광이 되며, 광산란체(15)를 투과하고 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 바꾸지않고 투과하고, 편광판(14)도 투과하여 밝은 표시가 된다.
이와 같이, 광원(17)으로부터 광에 의한 투과형 표시에 관해서는 광원(17)으로부터의 광은 전압 무인가부에서는 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광판(14)을 투과하여 밝은 표시가 된다.
따라서, 이 표시 장치(1000)는 외광이 있는 장소에서는 외광 반사를 이용한 밝은 반사형 표시를 할 수 있음과 동시에 외광이 없는 장소에서도 광원(17)으로부터의 광에 의한 투과형 표시를 할 수 있는 이른바 반투과형 기능을 구비한 반사형 표시 장치이다.
(산란판)
본 실시예에서의 표시 장치에 사용하는 산란판(15)은 입사한 광의 편광 상태를 극력 해소시키지 않고 출사할 수 있는 산란판을 사용한다. 또한, 이 산란판(15)은 산란판으로부터 출사하는 광을 산란하여 흐리게하는 기능이 있으므로, 흐린 표시(백색표시)의 표시 장치가 얻어진다. 그에 대하여, 산란판(15)을 구성에서 떼면 광택색 표시가 얻어지는 표시 장치가 된다. 따라서, 표시 장치의 용도에 따라서 산란판을 취사하면 좋다.
(광흡수체)
본 실시예에서는 표시 장치(l000)에 외광이 입사하였을 때의 반사형 표시에서는 상술과 같이, 편광 분리기(101)로부터 반사된 광에 의한 밝은 표시와, 편광 분리기(101)를 투과한 광이 광흡수체(102)에 의해 흡수된 상태의 어두운 표시와의 2개의 표시 상태가 얻어진다. 그러나, 광흡수체(102)는 흑색의 광흡수체로 편광 분리기(101)로부터의 광을 흡수함과 동시에, 복수의 개구부(103)를 갖고 있고, 개구부(103)를 거쳐서 광이 투과가능하기 때문에, 상기 어두운 표시 상태에서는 이 광흡수체(103)에 의해서 모든 광이 흡수되는 것이 아니고, 어느 정도의 광은 개구부(103)를 거쳐서 광흡수체(102)를 투과하며, 그리고 광원(17) 등으로 반사되고, 또한 개구부(103)를 거쳐서 광흡수체(102)를 투과하여 TN 액정 패널(10)측에 되돌아가 콘트라스트를 저하시킨다.
그래서 바람직하게는, 개구부(103)가 상기 광흡수체(102)에 차지하는 비율을 제한함으로써, 개구부(103)를 거쳐서 광흡수체(102)를 광이 투과하고, 광원(17) 등으로 반사하며, 또한 광흡수체(102)의 개구부(103)를 거쳐서 되돌아오는 광의 양을 적게 할 수 있고, 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있다.
본 실시예에서는 광흡수체(102)로서 복수의 개구부(103)를 구비한 흑색의 광흡수체를 사용하였지만, 회색의 반투과 상태의 광흡수체를 사용할 수도 있어, 역시 편광 분리기(101)측으로부터의 광을 흡수함과 동시에, 광원(17)으로부터의 광을 편광분리기(101)측에 투과가능하게 할 수 있다. 또한, 이 경우의 광흡수체는 회색의 반투과 상태이기 때문에, 개구부를 설치할 필요는 없다. 이 회색의 반투과 상태의 광흡수체로서는 광확산 필름(D202)(쓰지모또 전기 제작소) 등을 사용할 수 있다.
혹은, 광흡수체(102)로서 복수의 개구부(103)를 구비한 흑색의 광흡수체를 사용하였지만, 광흡수체(102)를 대신하여 편광 분리기(101)와 흡수축을 비키어 놓은 편광판을 사용할 수 있다. 이와 같이하면, 편광 분리기(101)와 이것과 흡수축을 비키어 놓은 편광판에 의해 TN 액정 패널(10)측에서의 광을 흡수할 수 있음과 함께, 광원(17)으로부터의 광을 TN 액정 패널(10)측에 투과할 수 있다.
(광원)
본 실시예에서의 표시 장치에는, 도 5 내지 도 9에 도시하며, 제 1 실시예의 형태 중에서 설명한 각종 광원을 사용할 수 있다. 작용·효과와 함께 제 1 실시예와 같기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
제 3 실시예
(기본구조)
도 12는 본 발명의 제 3 실시예의 표시 장치를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
상술한 제 2 실시예에서는, (1/4)λ판(104)과 콜레스테릭 액정층(105)을 구비하는 편광 분리기(101)를 사용하였지만, 본 실시예에서는, 이 편광 분리기(101)를 대신해 (1/4)λ판(104)과 콜레스테릭 액정층(105)과 (1/4)λ판(120)을 구비하는 편광 분리기(121)를 사용하는 점이 제 2 실시예와 다르지만, 다른 점은 동일하다.
(편광 분리기)
이와 같은 콜레스테릭 액정층(105) 양측에 (1/4)λ판(104, 120)을 설치한 편광 분리기(12l)에서는 (1/4)λ판(104) 측에서 소정의 제 1 방향의 직선 편광이 입 사하면 (1/4)λ판(104)에 의해 좌원 편광이 되고, 콜레스테릭 액정층(105)에서 반사되어 (1/4)λ판(104)에 의해 다시 소정의 제 1 방향의 직선 편광이 되어 출사한다. 또한, 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향의 직선 편광이 입사하면, (1/4) λ판(104)에 의해서 우원 편광이 되고, 콜레스테릭 액정층(105)을 투과하여 (1/4)λ판(120)에 의해 다시 제 2 방향의 직선 편광이 되어 출사한다. 또한, (1/4)λ판(146) 하측으로부터 입사한 광에 대하여는 (1/4)λ판(104) 상방에 제 2 방향의 직선 편광을 출사한다.
이와 같이, 콜레스테릭 액정층(105)과 (1/4)λ판(l04, l20)을 조합한 편광 분리기(121)는 (1/4)λ판(104)측에서 입사한 광 중 소정의 제 2 방향의 직선 편광성분을 제 2 방향의 직선 편광으로서 투과시켜, 소정의 제 2 방향과 직교하는 제 1 방향의 직선 편광 성분을 반사하고, (1/4)λ판(120)측에서 입사한 광에 대하여(1/4)λ판(l04)측에 상기 제 2 방향의 직선 편광을 출사 가능한 편광 분리 수단이다. 또한, 이 기능을 구비하는 편광 분리 수단으로서는 이 콜레스테릭 액정층(105)과 (1/4)λ판(104, 120)을 조합한 편광 분리기(121) 이외에 다층막을 적층한 필름을 이용하는 것(USP 4,974,219), 부루스타 각도를 이용하여 반사 편광과 투과 편광으로 분리하는 것(SID 92 DIGEST pp.427-429), 홀로그램을 이용하는 것이나, 도 3 및 도 4를 사용해 제 1 실시예에서 설명한 편광 분리기 즉, 국제 공개된 국제 출원 (국제 출원 번호: WO/95/27819 및 WO/95/17692)에, 반사형 편광기(reflective polrizer)로서 개시된 것이 있다.
(표시 원리)
다음에, 이 표시 장치(1200) 우측반을 전압 인가부로 하고, 좌측반을 전압 무인가부로 하여, 표시 장치(1200)에 의한 표시를 설명한다.
우선, 외광이 표시 장치(1200)에 입사한 경우의 반사형 표시에 관해서 설명한다.
좌측 전압 무인가부의 기능은 상술의 제 1 실시예의 전압 무인가부의 기능과 같다. 즉, 외광이 표시 장치(1200)에 입사하면, 그 외광은 편광판(14)에 의해서, 지면에 평행한 방향의 직선 편광이 되며, 그 후, TN 액정(13)에 의해 편광 방향이 90°기울어져 지면에 수직인 방향의 직선 편광이 되고, (1/4) λ판(104)에 의해서 좌원편광이 되어, 콜레스테릭 액정층(105)에서 반사되어 다시 (1/4) 판(104)에 입사하며, (1/4)λ판(104)에 의해 지면에 수직인 방향의 직선 편광이 되고, TN 액정(13)에 의해 편광 방향이 90°기울어져 지면에 평행한 방향의 직선 편광이 되어, 편광판(14)으로부터 지면에 평행한 방향의 직선 편광으로서 출사한다. 이와 같이, 전압 무인가시에는 입사한 외광은 편광 분리기(121)에 의해서 흡수되는 것이 아니고 반사되기 때문에 밝은 반사형 표시가 얻어진다. 또한, (1/4)λ판(104)과 TN 액정 패널(10)과의 사이에는 광산란체(15)를 설치하고 있기 때문에, 편광 분리기(121)로부터의 반사광이 거울면 형상에서 백색형상으로 된다.
우측의 전압 인가부에서는 외광이 표시 장치(1200)에 입사하면, 그 외광은 편광판(14)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하여, (1/4)λ판(104)에 의해서 우원 편광으로 되어, 콜레스테릭 액정층(105)을 투과하여 콜레스테릭 액정층(105)을 투과한 우원 편광은 (1/4)λ판(120)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, 흑색의 광흡수체(102)에 의해 흡수되어 어두운 표시가 된다.
이와 같이, 외광이 표시 장치(1200)에 입사한 경우의 반사형의 표시에 관해서는, 전압 무인가부에서는 편광 분리기(121)에 의해서 반사되어 밝은 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광 분리기(121)를 투과한 빛이 흑색의 광흡수체(102)로 흡수되어 어두운 표시가 된다.
그리고, 전압 무인가시에는 표시 장치(1200)에 입사한 외광은, 편광 분리기(121)에 의해서 흡수되지 않고 반사되기 때문에 밝은 표시가 된다.
다음에, 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서 설명한다.
좌측의 전압 무인가부에서는 광원(17)으로부터의 빛은 흑색의 광흡수체(102)에 설치된 개구부(103)를 통해 편광 분리기(121)의 (1/4)λ판(120)에 입사하고, (1/4)λ판(120)을 통과 후, 콜레스테릭 액정층(105)에 입사하여 콜레스테릭 액정층(105)에 의해서 우원 편광은 투과, 좌원 편광은 반사된다. 투과한 원편광은 (1/4)λ판(104)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 수직 방향의 직선 편광으로 되어, 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 된다.
우측의 전압 인가부에서는 광원(17)으로부터의 빛은 흑색의 광흡수체(102)에 설치된 개구부(103)를 통해 편광 분리기(121)의 (1/4)λ판(120)에 입사하고, 다음에 콜레스테릭 액정층(105)에 입사한 빛 중 우원 편광만이 투과하여, (1/4)λ판 (104)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되어, 광산란체(15)를 투과하고, 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하고, 편광판(14)도 투과하여 밝은 표시가 된다.
이와 같이, 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서는, 광원(17)으로부터의 빛은 전압 무인가부에서는 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광판(14)을 투과하여 밝은 표시가 된다.
따라서, 이 표시 장치(1200)는 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 밝은 반사형 표시를 할 수 있는 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시를 할 수 있는, 소위 반투과형의 기능을 구비한 반사형의 표시 장치가 된다.
(산란판)
본 실시예에서의 표시 장치에 사용되는 산란판은, 입사한 빛의 편광 상태를 극력 해소시키지 않고 출사가 가능한 산란판을 사용한다. 또한, 이 산란판은 산란판으로부터 출사하는 빛을 산란하여 흐리게 하는 작용이 있기 때문에, 흐린 표시(백색표시)의 표시 장치가 된다. 이에 대하여, 산란판(15)을 구성에서 제외시키면 광택의 표시가 되는 표시 장치가 된다. 따라서, 표시 장치의 용도에 따라서 산란판을 취사(取捨)하면 된다.
(광흡수체)
본 실시예에 사용되는 광흡수체는, 제 2 실시예에서 사용된 것과 같은 것을 사용할 수 있다. 그리고, 개구부(103)가 상기 광흡수체(102)에 차지하는 비율을 제한함으로써, 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있는 것도 제 2 실시예와 같다. 물론, 제 2 실시예와 같이 반투과상태의 광흡수체나, 편광 분리기(121)와 흡수축을 비키어 놓은 편광판을 사용할 수도 있다.
(광원)
본 실시예에서의 표시 장치에는, 도 5 내지 도 9 및 제 1 실시예 중에서 설명한 각종의 광원을 사용할 수 있다. 작용·효과 모두 제 1 실시예와 같기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
제 4 실시예
(기본구조)
도 13은 본 발명의 제 4 실시예의 표시 장치를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
상술한 제 2 실시예에서는, (1/4)λ판(104)과 콜레스테릭 액정층(105)을 구비하는 편광 분리기(101)를 사용하고, 제 3 실시예에서는 (1/4)λ판(104)과 콜레스테릭 액정층(105)과 (1/4)λ판(120)을 구비하는 편광 분리기(121)를 사용하였지만 본 실시예에서는 이들이 편광 분리기(101, 121)로 바뀌고, 도 3 및 도 4를 사용하여 제 1 실시예에서 설명한 편광 분리기, 즉, 국제공개된 국제출원(국제출원 번호: WO/95／27819 및 WO/95／17692)에 개시된 편광 분리기를 편광 분리기(16)로서 사용하는 점이 제 2, 제 3 실시예와 다르지만 기타의 점은 제 2 실시예 및 제 3 실시예와 같다.
(편광 분리기)
본 실시예에서는 도 3 및 도 4를 사용하여 제 l 실시예에서 설명한 바와 같은 것을 사용한다. 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다. 물론, 이 편광 분리기 외에도 예를 들면 콜레스테릭 액정층을 λ／4판으로 끼운 것, 브루스터의 각도를 이용하는 것(SID 92DIGEST pp.427-429), 홀로그램을 이용하는 것 등이 상술한 편광 분리기와 같은 기능을 가지며, 그들을 본 실시예의 표시 장치에 사용하여도 된다.
(표시 원리)
다음에, 이 표시 장치(1300)의 우측의 반을 전압 인가부로 하고, 좌측의 반을 전압 무인가부로 하여 표시 장치(1300)에 의한 표시를 설명한다.
우선, 외광이 표시 장치(1300)에 입사한 경우의 반사형의 표시에 관해서 설명한다.
좌측의 전압 무인가부에서는, 외광이 표시 장치(1300)에 입사하면 그 외광은 편광판(14)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 수직 방향의 직선 편광이 되며, 편광 분리기(16)에서 지면에 수직 방향의 직선 편광 그대로 반사되어, TN 액정(13)에 의 해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 편광판(14)으로부터 지면에 평행 방향의 직선 편광으로서 출사한다. 이와 같이, 전압 무인가 시에는, 입사한 외광은 편광 분리기(16)에 의해서 흡수되는 것이 아니라 반사되기 때문에 밝은 반사형의 표시가 된다. 또한, 편광 분리기(16)와 TN 액정 패널(10)의 사이에는 광산란체(15)를 설치하고 있기 때문에, 편광 분리기(16)로부터의 반사광이 거울면 형상으로부터 밝은 색상으로 된다.
우측의 전압 인가부에서는 외광이 표시 장치(1300)에 입사하면, 그 외광은 편광판(14)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하여 편광 분리기(16)도 편광 방향을 변환하지 않고 투과하고, 그 후, 흑색의 광흡수체(102)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 된다.
이와 같이, 외광이 표시 장치(1300)에 입사한 경우의 반사형의 표시에 관해서는 전압무인가부에서는 편광 분리기(16)에 의해서 반사된 빛이 광산란체(15)를 투과하여 밝은 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광 분리기(16)를 투과한 빛이 흑색의 광흡수체(102)로 흡수되어 어두운 표시가 된다.
그리고, 전압 무인가시에는 표시 장치(1300)에 입사한 외광은 편광 분리기(16)에 의해서 흡수되지 않고 반사되기 때문에 밝은 표시가 된다.
다음에, 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서 설명한다.
좌측의 전압 무인가부에서는 광원(17)으로부터의 빛은 흑색의 광흡수체(102)에 설치된 개구부(103)를 통해 편광 분리기(16)에 입사하여, 편광 분리기(16)에 의 해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 수직 방향의 직선 편광으로 되며, 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 된다.
우측의 전압 인가부에서는 광원(17)으로부터의 빛은 흑색의 광흡수체(102)에 설치된 개구부(103)를 통해 편광 분리기(16)에 입사하여, 편광 분리기(16)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 광산란체(15)에 의해서 산란광이 되며, 그 후, TN 액정(10)의 편광 방향을 변환하지 않고 투과하고 편광판(14)도 투과하여 밝은 표시가 된다.
이와 같이, 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서는, 광원(17)으로부터의 빛은 전압 무인가부에서는 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광판(14)을 투과하여 밝은 표시가 된다.
따라서, 이 표시 장치(1300)는 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 밝은 반사형 표시를 할 수 있는 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시를 할 수 있는, 이른바 반투과형의 기능을 구비한 반사형의 표시 장치가 된다.
(산란판)
본 실시예에서의 표시 장치에 사용되는 산란판은 입사한 빛의 편광 상태를 극력 해소시키지 않고 출사가 가능한 산란판을 사용한다. 또한, 이 산란판은 산란판으로부터 출사하는 빛을 산란하여 흐리게 하는 작용이 있기 때문에, 흐린 표시( 백색표시)의 표시 장치가 된다. 이에 대하여, 산란판(5)을 구성에서 제외시키면 광택의 표시가 되는 표시 장치가 된다. 따라서, 표시 장치의 용도에 따라서 산란판을 취사하면 된다.
(광흡수체)
본 실시예에 사용되는 광흡수체는 제 2 실시예에서 사용된 것과 같은 것을 사용할 수 있다. 그리고, 개구부(103)가 상기 광흡수체(102)에 차지하는 비율을 제한함으로써, 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있는 것도 제 2 실시예와 같다. 물론, 제 2 실시예와 같이 반투과 상태의 광흡수체나, 편광 분리기(101, 121)와 흡수축을 비키어 놓은 편광판을 사용할 수도 있다.
(광원)
본 실시예에서의 표시 장치에는, 도 5 내지 도 9 및 제 1 실시예 중에서 설명한 각종의 광원을 사용할 수 있다. 작용·효과 모두 제 1 실시예와 같기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
(제 5 실시예)
도 14는 본 발명의 제 5 실시예에서의 표시 장치의 단면도이고, 도 15는 본 발명의 제 1 실시예의 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
이 표시 장치(100)는 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 반사형 표시를 할 수 있는 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시를 할 수 있는, 소위 반투과형의 기능을 구비한 반사형의 표시 장치이다.
(기본구조)
우선, 도 14를 사용하여 본 실시예의 표시 장치의 구조를 설명한다. 이 표시 장치(1400)에서는, 투과 편광축 가변 광학 소자로서 TN 액정 패널(10)을 사용하고 있다. TN 액정 패널(10)에서는 2장의 유리판(11, 12) 사이에 TN 액정(13)이 끼워져 있고, 캐릭터 표시가 가능하도록 복수의 캐릭터 표시부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. TN 액정 패널(10)의 상측에는 편광판(14)이 설치되어 있다. TN 소자 패널(10)의 하측에는 광산란체(15), 편광 분리기(16), 확산판(140) 및 광원(17)이 이러한 순서로 설치되어 있다. 또한, 확산판(140)은 입사한 빛의 편광 상태를 변화시켜 출사가 가능한 산란판을 사용한다. 또한 TN 액정(13)을 구동하기 위해서 드라이버(IC)가 설치된 TAB 기판(도시하지 않음)이 TN 액정 패널(10)에 접속되어 표시 장치를 구성하고 있다.
(편광 분리기)
본 실시예에서는 도 3 및 도 4를 사용하여 제 1 실시예에서 설명한 바와 같은 것을 사용한다. 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다. 물론, 이 편광 분리기 외에도 예를 들면 콜레스테릭 액정층을 λ／4판으로 끼운 것, 브루스터의 각도를 이 용하는 것(SID 92DIGEST pp.427-429), 홀로그램을 이용하는 것 등이 상술한 편광 분리기와 같은 기능을 가지며, 그들을 본 실시예의 표시 장치에 사용하여도 된다.
(표시 원리)
다음에, 도 15를 사용하여 이 표시 장치(1400)의 우측의 반을 전압인가부로 하고, 좌측의 반을 전압무인가부로 하여 표시 장치(1400)에 의한 표시를 설명한다.
우선, 외광이 표시 장치(1400)에 입사한 경우의 반사형의 표시에 관해서 설명한다.
좌측의 전압 무인가부에서는 외광이 표시 장치(1400)에 입사하면, 그 외광은 편광판(14)에 의해서, 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 수직 방향의 직선 편광으로 되어, 편광 분리기(16)에서 지면에 수직 방향의 직선 편광 그대로 반사되어, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 편광판(14)으로부터 지면에 평행 방향의 직선 편광으로서 출사한다. 이와 같이, 전압 무인가시에는, 입사한 외광은 편광 분리기(16)에 의해서 흡수되는 것이 아니라 반사되기 때문에 밝은 반사형의 표시가 된다. 또한, 편광 분리기(16)와 TN 액정 패널(10)의 사이에는 광산란체(15)를 설치하고 있기 때문에, 편광 분리기(16)로부터의 반사광이 거울면 형상에서 백색형상으로 된다.
우측의 전압 인가부에서는 외광이 표시 장치(1400)에 입사하면, 그 외광은 편광판(14)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하여, 편광 분리기(16)도 편광 방향을 변환하지 않고 투과하고, 그 후, 산란판(140)에 의해서 그 편광상태가 변환되어 산란된다. 산란판(140)에 의해서 편광 분리기측으로 산란한 빛은 그 편광 상태가 해소되어 있기 때문에 거의 대부분은 편광 분리기를 투과할 수 없고, 결과적으로 어두운 표시가 된다.
이와 같이, 외광이 표시 장치(1400)에 입사한 경우의 반사형의 표시에 관해서는, 전압 무인가부에서는 편광 분리기(16)에 의해서 반사된 빛이 광산란체(15)를 투과하여 밝은 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광 분리기(16)를 투과한 빛이 산란판(140)에 의해서 편광 상태가 전환되어 산란하기 때문에 어두운 표시가 된다.
그리고, 전압 무인가시에는 표시 장치(1400)에 입사한 외광은 편광 분리기(16)에 의해서 흡수되지 않고 반사되기 때문에 밝은 표시가 된다.
다음에, 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서 설명한다.
좌측의 전압 무인가부에서는 광원(17)으로부터의 빛은 산란판(140)을 통해 편광 분리기(16)에 입사하며, 편광 분리기(16)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 수직 방향의 직선 편광으로 되어, 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 된다.
우측의 전압 인가부에서는 광원(17)으로부터의 빛은 산란판(40)을 통해 편광 분리기(16)에 입사하고, 편광 분리기(16)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되어, 광산란체(15)에 의해서 산란광이 되고, 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하여 편광판(14)도 투과하여 밝은 표시가 된다.
이와 같이, 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서는, 광원(17)으로부터의 빛은 전압무인가부에서는 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광판(14)을 투과하여 밝은 표시가 된다.
따라서, 이 표시 장치(1400)는 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 밝은 반사형 표시를 할 수 있는 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시를 할 수 있는, 소위 반투과형의 기능을 구비한 반사형의 표시 장치가 된다.
(산란판)
본 실시예에서의 표시 장치에 사용되는 산란판은, 입사한 빛의 편광 상태를 극력 해소시키지 않고 출사가 가능한 산란판을 사용한다. 또한, 이 산란판은 산란판으로부터 출사하는 빛을 산란하여 흐리게 하는 작용이 있기 때문에, 흐린 표시(백색표시)의 표시 장치가 된다. 이에 대하여, 산란판(15)을 구성에서 제외시키면 광택의 표시가 되는 표시 장치가 된다. 따라서, 표시 장치의 용도에 따라서 산란판을 취사하면 된다.
(광원)
본 실시예에서의 표시 장치에는, 도 5 내지 도 9 및 제 1 실시예 중에서 설명한 각종의 광원을 사용할 수 있다. 작용·효과 모두 제 1 실시예와 같기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
(제 6 실시예)
도 16은 본 발명의 제 6 실시예에서의 표시 장치의 단면도이며, 도 17은 본 발명의 제 6 실시예의 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
이 표시 장치(1600)는 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 반사형 표시를 할 수 있는 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시를 할 수 있는, 소위 반투과형의 기능을 구비한 반사형의 표시 장치이다.
(기본구조)
우선, 도 16을 사용하여 본 실시예의 표시 장치의 구조를 설명한다. 이 표시 장치(1600)에 있어서는, 투과 편광축 가변광학소자로서 TN 액정 패널(10)을 사용하고 있다. TN 액정 패널(10)에서는 2장의 유리판(11, 12) 사이에 TN 액정(13)이 끼워져 있고, 캐릭터 표시가 가능하도록 복수의 캐릭터 표시부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. TN 액정 패널(10)의 상측에는 편광판(14)이 설치되어 있다. TN 소자 패널(10)의 하측에는 광산란체(15), 편광 분리기(16), 착색층으로서의 착색 필름(160) 및 광원(60)이 이러한 순서로 설치되어 있다. 또한, 착색 필름은 입사한 소정의 파장의 빛의 편광상태를 변화시켜 출사가 가능한 동시에, 상기 소정의 파장 이외의 파장의 빛을 흡수가능한 반투과 필름을 사용하고, 광원에는 백색 광원인 냉음극관을 사용하였다. 또한 TN 액정(13)을 구동하기 위해서 드라이버(IC)가 설치된 TAB 기판(도시하지 않음)이 TN 액정 패널(10)에 접속되어 표시 장치를 구성하고 있다.
(편광 분리기)
본 실시예에서는 도 3 및 도 4를 사용하여 제 1 실시예에서 설명한 바와 같은 것을 사용한다. 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다. 물론, 이 편광 분리기 외에도 예를 들면 콜레스테릭 액정층을 λ／4판으로 끼운 것, 브루스터의 각도를 이용하는 것(SID 92DIGEST pp.427-429), 홀로그램을 이용하는 것 등이 상술한 편광 분리기와 같은 기능을 가지며, 그들을 본 실시예의 표시 장치에 사용하여도 된다.
(표시 원리)
다음에 도 17을 사용하여, 이 표시 장치(1600)의 우측의 반을 전압 인가부로 하고, 좌측의 반을 전압 무인가부로 하여 표시 장치(1600)에 의한 표시를 설명한다.
우선, 외광이 표시 장치(1600)에 입사한 경우의 반사형의 표시에 관해서 설명한다.
좌측의 전압 무인가부에서는 외광이 표시 장치(1600)에 입사하면, 그 외광은 편광판(14)에 의해서, 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 수직 방향의 직선 편광으로 되어, 편광 분리기(16)에서 지면에 수직 방향의 직선 편광 그대로 반사되고, TN 액정 (13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되어, 편광판(14)으로부터 지면에 평행 방향의 직선 편광으로서 출사한다. 이와 같이, 전압 무인가시에는 입사한 외광은 편광 분리기(16)에 의해서 흡수되는 것이 아니라 반사되기 때문에 밝은 반사형의 표시가 된다. 또한, 편광 분리기(16)와 TN 액정 패널(10)의 사이에는 광산란체(15)를 설치하고 있기 때문에 편광 분리기(16)로부터의 반사광이 거울면 형상에서 백색 형상으로 된다.
우측의 전압 인가부에서는 외광이 표시 장치(1600)에 입사하면 그 외광은 편광판(14)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하여, 편광 분리기(16)도 편광 방향을 변환하지 않고 투과하고, 그 후, 착색 필름(160)에 의해서 소정의 파장 범위내의 빛이 흡수된다. 착색 필름에 의해서 소정의 파장 범위의 빛은 흡수되기 때문에 어두운 표시가 된다.
이와 같이, 외광이 표시 장치(1600)에 입사한 경우의 반사형의 표시에 관해서는 전압 무인가부에서는 편광 분리기(16)에 의해서 반사된 빛이 광산란체(15)를 투과하여 밝은 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광 분리기(16)를 투과한 빛이 착색 필름(50)에 의해서 흡수되기 때문에 어두운 표시가 된다.
그리고, 전압 무인가시에는 표시 장치(1600)에 입사한 외광은 편광 분리기(16)에 의해서 흡수되지 않고 반사되기 때문에 밝은 표시가 된다.
다음에, 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서 설명한다.
좌측의 전압 무인가부에서는 광원(17)으로부터의 빛은 착색 필름(160)을 통 해 편광 분리기(16)에 입사하며, 편광 분리기(16)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 수직 방향의 직선 편광으로 되어, 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 된다.
우측의 전압 인가부에서는 광원(17)으로부터의 빛은 착색 필름(160)을 투과함으로써 착색되면서 편광 분리기(16)에 입사하며, 편광 분리기(16)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되어, 광산란체(15)에 의해서 산란광이 되고, 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하고, 편광판(14)도 투과하여 밝은 표시가 된다.
이와 같이, 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서는 광원(17)으로부터의 빛은 전압 무인가부에서는 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광판(14)을 투과하여 밝은 표시가 된다.
따라서, 이 표시 장치(1600)는 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 밝은 반사형 표시를 할 수 있는 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시를 할 수 있는, 소위 반투과형의 기능을 구비한 반사형의 표시 장치가 된다.
(산란판)
본 실시예에서의 표시 장치에 사용되는 산란판은, 입사한 빛의 편광 상태를 극력 해소시키지 않고 출사가 가능한 산란판을 사용한다. 또한, 이 산란판은 산란 판으로부터 출사하는 빛을 산란하여 흐리게 하는 작용이 있기 때문에, 흐린 표시(백색표시)의 표시 장치가 된다. 이에 대하여, 산란판(15)을 구성에서 제외시키면 광택의 표시가 되는 표시 장치가 된다. 따라서, 표시 장치의 용도에 따라서 산란판을 취사하면 된다.
(착색층)
도 18 및 도 19는 착색층으로서 각종의 착색 필름을 사용한 경우의 본 실시예의 표시 장치를 나타내고 있다. 본 실시예에서는 도 18 및 도 19에 나타낸 것 중 어느 하나의 착색 필름도 사용 가능하다.
도 18에 나타낸 표시 장치에서는, 적색 파장의 빛을 투과 및 반사하는 착색 필름을 채용하고 있다. 도 18에 나타낸 표시 장치는 반사형의 표시에 관해서는 전압 인가부에서 검은 빛을 띤 적색 표시가 되고 전압무인가부에서는 백색 표시가 된다. 한편, 광원으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서는 전압 인가부에서는 착색 필름에 의해서 착색된 광원의 광색표시 즉 적색표시가 되며 전압 무인가부에서는 흑색 표시가 된다.
그런데, 착색 필름을 이용하지 않고 또한 백색광 출사의 광원을 사용한 경우에 있어서는, 상술한 바와 같이 광원(17)으로부터의 빛에 대해서는 전압 무인가부에서는 어두운 표시가, 전압 인가부에서는 각각 밝은 표시가 되고, 투과형의 표시도 할 수 있지만, 이 때, 외광이 표시 장치의 정면측으로부터 입사하면, 이 외광에 의해서 전압 무인가부에서는 밝은 표시가 되고, 전압 인가부에서는 어두운 표시가 된다. 그 결과, 전압무인가부, 전압 인가부의 어느 쪽에 있어서도, 예를 들면, 광원(17)으로부터의 투과광에 의한 표시가 밝은 표시의 경우에, 외광에 의한 반사형이 어두운 표시도 첨가되어 회색 표시가 되고, 광원(17)으로부터의 투과광에 의한 표시가 어두운 표시의 경우에도 외광에 의한 반사형이 밝은 표시가 첨가되는 역시 회색표시가 되며, 이른바 포지티브 네가티브 반전 현상이 생기는 표시가 보기 어렵게 되는 경우가 있다.
도 18에 나타낸 착색 필터를 사용하여 외광 입사 시에 광원을 점등시키면, 전압 인가부에서 착색 필터(160)를 투과한 광원(17)으로부터의 출사광이 보이기 때문에 회색을 띤 적색 표시가 되고, 전압무인가부에서는 편광 분리기에 의해서 반사한 외광이 보이기 때문에 회색표시가 되고, 단순한 흑백색 표시에 비해서 현격하게 보기 쉽게 된다.
또한, 도 18에서는 적색 파장의 빛을 반사 또는 투과하는 착색 필터를 사용하였지만, 물론 적색 이외의 파장의 빛이라도 된다.
도 19에 나타낸 표시 장치에서는, 착색층으로서 적색 파장의 빛을 반사 및 투과하는 영역 및 청색 파장의 빛을 반사 및 투과하는 영역을 갖는 착색 필름이 배치되어 있다. 각 영역은 액정 패널에 형성된 각 캐릭터 표시부에 출사광이 대응하도록 배치되어 있다. 도 19에 나타낸 착색 필름을 본 실시예의 표시 장치에 사용하면, 반사형의 표시에 관해서는 전압 인가부에서는 흑색 표시가 되고, 전압 무인가부에서는 백색 표시가 된다. 한편, 광원으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서는 전압 인가부에는 각 캐릭터 표시부는 각각 대응하는 착색 필름의 각 영역에 서의 출사광색의 표시 즉 적색 또는 청색표시가 되고, 전압 무인가부에서는 흑색 표시가 된다. 이 도 19에 나타낸 광원을 사용하여 외광 입사 시에 광원을 점등시키면, 전압 인가부에서는 각 LED 군으로부터의 출사광이 보이기 때문에 각 캐릭터 표시부마다 회색을 띤 적색 또는 청색표시가 되고, 전압 무인가부에서는 편광 분리기에 의해서 반사한 외광이 보이기 때문에 회색표시가 된다. 도 19에서는 적색 파장의 빛을 투과 또는 반사하는 착색 필름 및 청색 파장의 빛을 반사 또는 투과하는 착색 필름을 사용하였지만, 물론 이들의 색 이외의 파장의 빛을 반사 또는 투과하는 착색 필름을 사용하여도 되고, 그 조합도 적절하게 선택할 수 있다.
(제 7 실시예)
도 20은 본 발명의 제 7 실시예에서의 표시 장치의 단면도이고, 도 21은 본 발명의 제 7 실시예의 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
이 표시 장치(2000)는 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 반사형 표시를 할 수 있는 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시를 할 수 있는, 소위 반투과형의 기능을 구비한 반사형의 표시 장치이다.
(기본구조)
우선, 도 20을 사용하여 본 실시예의 표시 장치의 구조를 설명한다. 이 표시 장치(2000)에서는, 투과 편광축 가변 광학 소자로서 TN 액정 패널(10)을 사용하고 있다. TN 액정 패널(10)에 있어서는 2장의 유리판 사이에 TN 액정이 끼워져 있고, 캐릭터 표시가 가능하도록 복수의 캐릭터 표시부(201, 202)가 설치되어 있다. TN 액정 패널(10)의 상측에는 편광판(14)이 설치되어 있다. TN 액정 패널(10)의 하측에는, 광산란체(15), 편광 분리기(16), 회색의 반투과 상태의 광흡수체(200), 착색층으로서의 착색 필름(160) 및 광원(17)이 이러한 순서로 설치되어 있다. 또한 TN 액정을 구동하기 위한 드라이버(IC)가 설치된 TAB 기판(도시하지 않음)이 TN 액정 패널(10)에 접속되어 표시 장치를 구성하고 있다.
(편광 분리기)
본 실시예에서는 도 3 및 도 4를 사용하여 제 1 실시예에서 설명한 바와 같은 것을 사용한다. 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다. 물론, 이 편광 분리기 외에도 예를 들면 콜레스테릭 액정층을 λ／4 판으로 끼운 것, 브루스터의 각도를 이용하는 것(SID 92DIGEST pp.427-429), 홀로그램을 이용하는 것 등이 상술한 편광 분리기와 같은 기능을 가지며, 그들을 본 실시예의 표시 장치에 사용하여도 된다.
(표시 원리)
다음에, 도 21을 사용하여 이 표시 장치(2000)의 우측의 반을 전압 인가부로 하고, 좌측의 반을 전압 무인가부로 하여 표시 장치(2000)에 의한 표시를 설명한다.
우선, 외광이 표시 장치(2000)에 입사한 경우의 반사형의 표시에 관해서 설 명한다.
좌측의 전압 무인가부에서는 외광이 표시 장치(2000)에 입사하면, 그 외광은 편광판(14)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 수직 방향의 직선 편광이 되어, 2편광 분리기(16)에서 지면에 수직 방향의 직선 편광 그대로 반사되고, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되어, 편광판(14)으로부터 지면에 평행 방향의 직선 편광으로서 출사한다. 이와 같이, 전압 무인가시에는 입사한 외광은 편광 분리기(16)에 의해서 흡수되는 것이 아니라 반사되기 때문에 밝은 반사형의 표시가 된다. 또한, 편광 분리기(16)와 TN 액정 패널(10)의 사이에는 광산란체(15)를 설치하고 있기 때문에, 편광 분리기(16)로부터의 반사광이 거울면 형상으로부터 백색 형상으로 된다.
우측의 전압 인가부에서는 외광이 표시 장치(2000)에 입사하면, 그 외광은 편광판(14)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하고, 편광 분리기(16)도 편광 방향을 변환하지 않고 투과하고, 그 후, 반투과 상태의 광흡수체(200)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 된다.
이와 같이, 외광이 표시 장치(2000)에 입사한 경우의 반사형의 표시에 관해서는 전압 무인가부에서는 편광 분리기(16)에 의해서 반사된 빛이 광산란체(15)를 투과하여 밝은 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광 분리기(16)를 투과한 빛이 반투과 상태의 광흡수체(160)에 흡수되어 어두운 표시가 된다.
그리고, 전압 무인가시에는 표시 장치(2000)에 입사한 외광은 편광 분리기(16)에 의해서 흡수되지 않고 반사되기 때문에 밝은 표시가 된다.
다음에, 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서 설명한다.
좌측의 전압 무인가부에서는 광원(17)으로부터의 빛은 반투과 상태의 광흡수체(160)를 통과하고, 착색필름을 통과하여 착색되면서 편광 분리기(16)에 입사하여, 편광 분리기(16)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 수직 방향의 직선 편광으로 되고, 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 된다.
우측의 전압 인가부에서는 광원(17)으로부터의 빛은 반투과 상태의 광흡수체(160)를 투과하여, 착색 필름에 의해서 착색되면서 편광 분리기(16)에 입사하고, 편광 분리기(16)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되어, 광산란체(15)에 의해서 산란광이 되고, 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하여 편광판(14)도 투과하여 밝은 표시가 된다.
이와 같이, 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서는, 광원(17)으로부터의 빛은 전압 무인가부에서는 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광판(14)을 투과하여 밝은 표시가 된다.
따라서, 이 표시 장치(2000)는 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 밝은 반사형 표시를 할 수 있는 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시를 할 수 있는, 소위 반투과형의 기능을 구비한 반사형의 표시 장치가 된다.
(광흡수체)
본 실시예에서의 광흡수체(200)에는, 반투과 상태의 광흡수체 외에, 제 2 실시예에서 사용된 것과 같은 것, 즉, 흑색의 광흡수체에 개구부를 설치한 것도 사용할 수 있다. 그리고, 개구부가 상기 광흡수체에 차지하는 비율을 제한함으로써, 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있는 것도 제 2 실시예와 같다. 물론, 제 2 실시예와 같이 편광 분리기(16)와 흡수축을 비키어 놓은 편광판을 사용할 수도 있다.
(착색층)
본 실시예에서의 표시 장치에는, 착색층으로서 도 18 및 도 19 및 제 6 실시예 중에서 설명한 각종의 착색 필름을 사용할 수 있다. 작용·효과 모두 제 6 실시예와 같기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
제 8 실시예
도 22는 본 발명의 제 8 실시예에서의 표시 장치의 단면도이고, 도 23은 본 발명의 제 8 실시예의 표시 장치의 표시 원리를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
이 표시 장치(2200)는, 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 반사형 표시를 할 수 있는 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시를 할 수 있는, 소위 반투과형의 기능을 구비한 반사형의 표시 장치이다.
(기본구조)
우선, 도 22를 사용하여 본 실시예의 표시 장치의 구조를 설명한다. 이 표시 장치(2200)에서는, 투과 편광축 가변 광학 소자로서 TN 액정 패널(10)을 사용하고 있다. TN 액정 패널(10)에서는, 2장의 유리판 사이에 TN 액정이 끼워져 있고, 캐릭터 표시가 가능하도록 복수의 캐릭터 표시부(201, 202)가 설치되어 있다. TN 액정 패널(10)의 상측에는 편광판(14)이 설치되어 있다. TN 소자 패널(10)의 하측에는 편광 분리기(16), 착색층으로서 착색 필름(160), 개구부를 갖는 반사판(220) 및 광원(17)이 이러한 순서로 설치되어 있다. 또한, 반사판(220)은 복수의 개구부(221)가 소정의 면적 밀도로 설치되어 있다. 그 위에 TN 액정을 구동하기 위한 드라이버(IC)가 설치된 TAB 기판(도시하지 않음)이 TN 액정 패널(10)에 접속되어 표시 장치를 구성하고 있다.
(편광 분리기)
본 실시예에서는 도 3 및 도 4를 사용하여 제 1 실시예에서 설명한 바와 같은 것을 사용한다. 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다. 물론, 이 편광 분리기 외에도 예를 들면 콜레스테릭 액정층을 λ／4 판으로 끼운 것, 브루스터의 각도를 이용하는 것(SID 92DIGEST pp.427-429), 홀로그램을 이용하는 것 등이 상술한 편광 분리기와 같은 기능을 가지며, 그들을 본 실시예의 표시 장치에 사용하여도 된다.
(표시 원리)
다음에, 도 23을 사용하여 이 표시 장치(2200)의 우측의 반을 전압 인가부로 하고, 좌측의 반을 전압 무인가부로 하여, 표시 장치(2200)에 의한 표시를 설명한다.
우선, 외광이 표시 장치(220O)에 입사한 경우의 반사형의 표시에 관해서 설명한다.
좌측의 전압 무인가부에서는, 외광이 표시 장치(2200)에 입사하면 그 외광은 편광판(14)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 수직 방향의 직선 편광으로 되어, 편광 분리기(16)에서 지면에 수직 방향의 직선 편광대로 반사되고, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되어, 편광판(14)으로부터 지면에 평행 방향의 직선 편광으로서 출사한다. 이와 같이, 전압 무인가시에는, 입사한 외광은 편광 분리기(16)에 의하여 흡수되는 것이 아니라 반사되기 때문에 밝은 반사형의 표시가 된다.
우측의 전압 인가부에서는, 외광이 표시 장치(2200)에 입사하면 그 외광은 편광판(14)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하고, 편광 분리기(16)도 편광 방향을 변환하지 않고 투과하여, 그 일부는 착색층(160)에 의해서 반사되고, 편광 분리기(160)를 다시 투과하고, 지면에 평행 방향의 직선 편광대로 TN 액정(140)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하여, 편광판(14)으로부터 지면에 평행 방향의 직선 편광으로서 출 사한다. 또한, 편광 분리기(16)로부터 출사한 빛의 일부는 착색층(160)에 의해서 흡수되면서 착색층(160)을 투과하여 반사판(220)에 의해서 반사되고, 그 후, 다시 착색층(160)에 의해서 흡수되면서 착색층(160)을 투과하여 편광 분리기(16)를 다시 투과하고, 지면에 평행 방향의 직선 편광으로서 TN 액정(13)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하여, 편광판(14)으로부터 지면에 평행 방향의 직선 편광으로서 출사하여 착색 표시가 된다.
다음에, 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서 설명한다.
좌측의 전압 무인가부에서는 광원(17)으로부터의 빛은 반사판(220)에 설치된 개구부(221)를 통해 착색 필름으로 착색되면서 편광 분리기(16)에 입사하고, 편광 분리기(16)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)에 의해서 편광 방향이 90° 틀어져서 지면에 수직 방향의 직선 편광으로 되어, 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 된다.
우측의 전압 인가부에서는, 광원(17)으로부터의 빛은 반사판(220)에 설치된 개구부(22l)를 통하여 착색층(160)으로 착색되면서 편광 분리기(16)에 입사하고, 편광 분리기(16)에 의해서 지면에 평행 방향의 직선 편광으로 되고, 그 후, TN 액정(13)을 편광 방향을 변환하지 않고 투과하고, 편광판(14)도 투과하여 착색된 밝은 표시가 된다.
이와 같이, 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시에 관해서는, 광원(17)으로부터의 빛은 전압 무인가부에서는 편광판(14)에 의해서 흡수되어 어두운 표시가 되고, 전압 인가부에서는 편광판(14)을 투과하여 밝은 표시가 된다.
따라서, 이 표시 장치(2200)는 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 밝은 반사형 표시를 할 수 있는 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원(17)으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시를 할 수 있는, 소위 반투과형의 기능을 구비한 반사형의 표시 장치가 된다.
(반사판)
본 실시예에 사용되는 반사판에는 A1 반사판 등을 사용할 수 있다. 또한, 개구부를 설치한 반사판 외에도, 하프미러 등을 사용하여도 된다.
(착색층)
본 실시예에서의 표시 장치에는, 도 18, 도 19 및 제 6 실시예 중에서 설명한 각종의 착색 필름을 사용할 수 있다. 작용·효과 모두 제 6 실시예와 같기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
제 9 실시예
제 25도는, 본 발명의 제 1 내지 제 8 실시예에서 소개한 표시 장치를 그 표시부로서 사용한 휴대 전화의 사시도이다. 도면 중 (a)는 휴대 전화, (b)는 손목 시계를 나타내고 있다.
본 실시예에서는, 휴대전화 및 손목 시계를 나타내었지만, 본 발명의 표시 장치는 퍼스널 컴퓨터, 자동차 네비게이션, 전자 수첩 등의 각종 전자 기기를 사용 할 수 있다.
또한, 상기의 제 1 내지 제 9 실시예에서는, 어두운 표시와 밝은 표시 및 컬러 표시에 관해서만 설명하였지만, 각 실시예의 표시 장치에서 중간 조절 표시를 할 수 있는 것은 당연하다.
또한, 상기 제 1 내지 제 9 실시예에서는, 투과 편광축 가변 수단으로서 TN 액정 패널(10)을 예로 들고 설명하였지만, STN 액정소자, ECB 액정소자 등도 사용할 수 있다. 그리고, STN 액정소자로서는 F-STN 액정소자 등의 색보상용 광학 이방체를 사용하는 STN 액정소자가 바람직하게 사용된다.
또한, 상기 제 1 내지 제 9 실시예에서 바람직하게는, 편광 분리기와 광원과의 거리를 길게 함으로써도 빛이 광원에 의해서 반사하여 다시 되돌아오는 양을 적게 할 수 있고, 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 상기 제 2 내지 제 5 및 제 7 과 제 8 실시예에서는 광흡수체, 또는 산란판과 광원과의 거리를 길게 함으로써도, 광흡수체를 투과한 빛이 광원에 의해서 반사하여 다시 되돌아오는 양을 적게 할 수 있고, 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 상기 제 l 내지 제 8 실시예에서, 광원의 표면색을 어둡게 함으로써, 광원 표면의 반사를 억제할 수 있고, 그 결과, 광흡수체를 투과한 빛이 광원으로 반사되어 다시 되돌아오는 양을 적게 할 수 있으며, 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 제 2 내지 제 5 및 제 7 실시예에서, 편광 분리기 측에 의해서 반사된 빛에 의한 밝은 표시는, 이 편광 분리기 측에 의해서 반사된 빛에 의한 표시이기 때문에, 이 편광 분리기의 후방에 배치된 광흡수체의 구조에 영향을 주지 않는다.
또한, 제 1 내지 제 5 실시예에 나타낸 표시 장치에서, 광원으로부터의 빛을 표시 장치의 정면을 향해서 집광시키는 수단을 또한 구비하여도 좋다.
통상, 외광에 의한 반사형 표시를 볼 때는, 표시 장치 정면에서의 법선으로부터 어느 정도 경사한 위치로 보는 것이 행하여진다. 만약 표시 장치의 정면에서의 법선 방향에서 보면, 관찰자 자신에 의해서 표시 장치에 입사하는 외광을 방해하기 때문에 외광에 의한 반사형의 표시가 어둡게 되기 때문이다. 이것에 대하여, 광원으로부터의 투과광에 의한 표시를 보는 경우에는, 통상은 표시 장치의 정면에서의 법선 방향에서 보기 때문에, 광원으로부터의 빛을 표시 장치의 정면을 향해서 집광시키는 수단을 구비함으로써, 광원으로부터의 투과광에 의한 표시를 밝게 할 수 있고, 그 결과, 광원으로부터의 빛에 의한 투과 표시가 표시 장치의 정면에서의 법선 방향에서 보이기 쉽게 된다. 또한, 이 광원으로부터의 빛을 표시 장치의 정면을 향해서 집광시키는 수단으로서는 예를 들면, 프리즘 시트가 적합하게 사용된다. 이 프리즘 시트를 배치하는 위치에 관해서는, 제 1 내지 제 5 실시예에서는 광원과 편광 분리기를 설치하면 좋고, 제 6 내지 제 8 실시예에서는, 도 24에 나타내는 바와 같이 광원과 착색 필름과의 사이에 설치하면 바람직하다.
본 발명의 표시 장치에서는, 제 1 편광 분리 수단의 외측으로부터 입사하는 빛에 대하여는, 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축의 상태에 따라서, 상기 제 2 편광 분리 수단으로부터 반사된 빛에 의한 제 1 표시 상태와, 상기 제 2 편광 분리 수단을 투과한 빛이 상기 광학소자에 의해서 흡수된 상태의 제 2 표시 상태의 2개의 표시 상태가 되어, 반사형의 표시 장치가 된다. 그리고, 제 1 표시 상태는, 제 2 편광 분리 수단으로부터 반사된 빛에 의한 표시 상태이기 때문에 밝은 표시가 된다.
또한, 광원으로부터의 빛에 대하여는 투과 편광축 가변 수단의 투과 편광축의 상태에 따라서, 상기 제 1 편광 분리 수단을 투과한 빛에 의한 제 3 표시 상태와 상기 제 1 편광 분리 수단을 빛이 투과하지 않은 상태의 제 4 표시 상태의 2개의 표시 상태가 되어 투과형의 표시로 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 표시 장치에서는, 외광이 있는 장소에서는 외광의 반사를 이용한 밝은 반사형 표시를 할 수 있는 동시에, 외광이 없는 장소에서도 광원으로부터의 빛에 의한 투과형의 표시를 할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 편광 분리 수단을 가시광 영역의 거의 모든 파장 범위의 빛에 대하여, 상기 투과 편광축 가변수단 측에서 입사한 빛중 상기 제 3 의 소정 방향의 직선 편광 성분을 상기 광학 소자 측으로 투과시키고, 상기 제 3 의 소정의 방향과 직교하는 상기 제 4 의 소정 방향의 직선 편광 성분을 상기 투과 편광축 가변수단 측에 반사하여, 가시광 영역의 거의 모든 파장 범위의 빛으로서 상기 광학소자 측에서 입사한 빛에 대하여 상기 투과 편광축 가변수단 측에 상기 제 3 의 소정 방향의 직선 편광을 출사 가능한 편광 분리 수단으로 함으로써, 가시광 영역의 모든 파장 범위의 빛에 대하여 상기 제 1 내지 제 4 표시 상태가 되고, 그리고, 상기 제 1 및 제 3 표시 상태에서는 투명 또는 밝은 표시가 될 수 있다.
또한, 상기 광학 소자를 가시광 영역의 거의 모든 파장 범위의 빛을 흡수하는 광학 소자로 하고, 특히 흑색의 광흡수체로 함으로써, 상기 제 2 및 제 4 표시 상태에서 어두운 표시가 될 수 있다.

Claims (11)

  1. 투과 편광축을 변경 가능한 투과 편광축 가변 수단과,
    상기 투과 편광축 가변 수단을 사이에 두고 상기 투과 편광축 가변 수단의 양측에 배치된 제 1 및 제 2 편광 분리 수단과,
    상기 제 2 편광 분리 수단에 대하여 상기 투과 편광축 가변 수단과 반대측에 배치되어 착색광을 출사하는 광원을 포함하는 표시 장치로서,
    상기 제 1 편광 분리 수단은, 상기 제 1 편광 분리 수단의 제 1 측으로부터 입사한 광 중 제 1 미리 결정된 방향의 직선 편광 성분을 상기 제 1 측과 대향하는 제 2 측에 상기 제 1 미리 결정된 방향의 직선 편광으로서 투과시키고, 상기 제 1 편광 분리 수단의 상기 제 1 측으로부터 입사한 광 중 상기 제 1 방향과는 상이한 제 2 방향의 직선 편광 성분을 상기 제 2 측에는 투과시키지 않고, 상기 제 1 편광 분리 수단의 상기 제 2 측으로부터 입사한 광 중 상기 제 1 미리 결정된 방향의 직선 편광 성분을 상기 제 1 측에 상기 제 1 미리 결정된 방향의 직선 편광으로서 투과시키고, 상기 제 1 편광 분리 수단의 상기 제 2 측으로부터 입사한 광 중 상기 제 2 방향의 직선 편광 성분을 상기 제 1 측에는 투과시키지 않는 편광 분리 수단이고,
    상기 제 2 편광 분리 수단은, 상기 투과 편광축 가변 수단측으로부터 입사한 광 중 제 3 미리 결정된 방향의 직선 편광 성분을 상기 광원측에 투과시키고, 상기 제 3 미리 결정된 방향과는 상이한 제 4 미리 결정된 방향의 직선 편광 성분을 상 기 투과 편광축 가변 수단측으로 반사하고, 상기 광원측으로부터 입사한 광에 대하여 상기 투과 편광축 가변 수단측에 상기 제 3 미리 결정된 방향의 직선 편광을 출사 가능한 편광 분리 수단인 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 표시 장치에 있어서,
    기판들의 쌍 사이에 끼워진 액정을 갖는 액정 패널과,
    상기 액정 패널의 한 측에 배치된 편광판과,
    상기 액정 패널에 대하여 상기 편광판의 반대측에 배치된 반사 편광판과,
    상기 반사 편광판에 대하여 상기 액정 패널의 반대측에 배치된 착색광을 출사하는 광원과,
    상기 반사 편광판 및 상기 광원 사이에 구비되는 광학 소자로서, 상기 반사 편광판측으로부터 광을 흡수하고 상기 광원으로부터 광을 투과시키는, 상기 광학 소자를 포함하는, 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광학 소자는 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 광학 소자는 반투과의 광흡수체인 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 광학 소자는 광산란체인, 표시 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 광학 소자는 편광판이고, 상기 반사 편광판의 투과축과 상기 광학 소자의 투과축은 일치하지 않는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  8. 표시 장치에 있어서,
    기판들의 쌍 사이에 끼워진 액정을 갖는 액정 패널과,
    상기 액정 패널의 한 측에 배치된 편광판과,
    상기 액정 패널에 대하여 상기 편광판의 반대측에 배치된 반사 편광판과,
    상기 반사 편광판에 대하여 상기 액정 패널의 반대측에 배치된 광원으로서, 착색광을 출사하도록 가변되는 상기 광원을 포함하는, 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광원은 미리 결정된 파장 영역의 광을 상기 반사 편광판측에 출사 가능 한 LED인 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 광원은 미리 결정된 파장 영역의 광을 상기 반사 편광판 측으로 출사 가능한 EL 소자인 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  11. 표시 장치에 있어서,
    기판들의 쌍 사이에 끼워진 액정을 갖는 액정 패널과,
    상기 액정 패널의 한 측에 배치된 편광판과,
    상기 액정 패널에 대하여 상기 편광판의 반대측에 배치된 반사 편광판과,
    상기 반사 편광판에 대하여 상기 액정 패널의 반대측에 배치된 광원과,
    상기 광원 및 상기 반사 편광판 사이에 구비되는 착색층으로서, 미리 결정된 파장 범위의 광을 투과 또는 반사하고 상기 미리 결정된 파장 범위를 벗어나는 파장들의 광을 흡수하는, 상기 착색층을 포함하는, 표시 장치.
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Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100582861B1 (ko) * 1996-09-17 2006-05-25 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표시 장치 및 그 표시 장치를 사용한 전자 기기
WO1998050818A1 (fr) * 1997-05-08 1998-11-12 Seiko Epson Corporation Dispositif d'affichage et equipement electronique fabrique a partir de celui-ci
JP3310678B2 (ja) * 1997-07-10 2002-08-05 シチズン時計株式会社 液晶表示装置
KR100505522B1 (ko) * 1997-07-25 2005-08-04 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표시 장치 및 그것을 이용한 전자 기기
WO1999040480A1 (fr) * 1998-02-04 1999-08-12 Seiko Epson Corporation Afficheur a cristaux liquides et dispositif electronique
JP3405546B2 (ja) * 1998-03-03 2003-05-12 シチズン時計株式会社 液晶表示装置
KR100317683B1 (ko) * 1998-04-28 2001-12-22 하루타 히로시 반사형 칼라액정표시장치
EP1014160A4 (en) 1998-05-12 2004-07-14 Seiko Epson Corp DISPLAY AND ELECTRONIC CLOCK
JP2000075285A (ja) * 1998-09-01 2000-03-14 Mitsubishi Electric Corp 反射型液晶表示装置
GB2342179A (en) * 1998-09-22 2000-04-05 Sharp Kk Transflective Liquid Crystal Displays
EP1074875A4 (en) 1998-10-28 2006-07-26 Dainippon Printing Co Ltd LIQUID CRYSTAL DISPLAY
US5986730A (en) * 1998-12-01 1999-11-16 Moxtek Dual mode reflective/transmissive liquid crystal display apparatus
EP1152282A4 (en) * 1998-12-09 2005-03-02 Citizen Watch Co Ltd LIQUID CRYSTAL DISPLAY
GB2344691A (en) * 1998-12-12 2000-06-14 Sharp Kk An electroluminescent device
KR100538296B1 (ko) * 1998-12-16 2006-02-28 삼성전자주식회사 반사형과 투과형을 동시에 적용한 액정 표시 장치
CN1291296A (zh) * 1998-12-17 2001-04-11 时至准钟表股份有限公司 液晶显示装置
JP3430951B2 (ja) * 1999-01-13 2003-07-28 セイコーエプソン株式会社 表示装置および電子時計
US6385139B1 (en) 1999-01-13 2002-05-07 Seiko Epson Corporation Display device and electronic timepiece
US6972813B1 (en) * 1999-06-09 2005-12-06 3M Innovative Properties Company Optical laminated bodies, lighting equipment and area luminescence equipment
US7009666B2 (en) * 1999-08-23 2006-03-07 Kent Displays Incorporated Back lit cholesteric liquid crystal display
WO2001091098A1 (fr) * 2000-05-24 2001-11-29 Hitachi, Ltd. Terminal portable et afficheur commutable entre couleur et noir-et-blanc
KR100682356B1 (ko) * 2000-06-14 2007-02-15 엘지.필립스 엘시디 주식회사 투과 반사형 액정표시장치
JP2002163914A (ja) * 2000-11-24 2002-06-07 Nec Corp 照明装置と該照明装置を用いた液晶表示装置及びその製造方法
TW574558B (en) * 2001-08-07 2004-02-01 Dainippon Printing Co Ltd Polarizing element and optical display apparatus including the same
JP4165069B2 (ja) * 2002-01-10 2008-10-15 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置、電子機器
US6885409B2 (en) * 2002-09-27 2005-04-26 Eastman Kodak Company Cholesteric liquid crystal display system
KR20040031858A (ko) * 2002-10-04 2004-04-14 삼성전자주식회사 액정표시장치
JP2004199027A (ja) * 2002-10-24 2004-07-15 Seiko Epson Corp 表示装置、及び電子機器
JP3726905B2 (ja) * 2003-01-31 2005-12-14 セイコーエプソン株式会社 表示ドライバ及び電気光学装置
KR100539836B1 (ko) * 2003-03-27 2005-12-28 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치
KR100518426B1 (ko) * 2003-03-27 2005-09-29 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치
TWI240906B (en) * 2003-04-09 2005-10-01 Ind Tech Res Inst Driving method of transflective liquid-crystal display device
JP4614633B2 (ja) * 2003-04-09 2011-01-19 株式会社半導体エネルギー研究所 電子機器
US7760296B2 (en) * 2003-09-19 2010-07-20 Tpo Hong Kong Holding Limited Transflective display having improved contrast
JP4914002B2 (ja) * 2004-11-29 2012-04-11 富士フイルム株式会社 液晶表示装置
US20060268197A1 (en) * 2005-05-31 2006-11-30 Valliath George T Combination full color and monochrome reflective display
GB2428345A (en) * 2005-07-13 2007-01-24 Sharp Kk A display having multiple view and single view modes
JP2007064999A (ja) * 2005-08-29 2007-03-15 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置
US20070146590A1 (en) * 2005-12-28 2007-06-28 Toppoly Optoelectronics Corp. Systems for displaying images involving transflective liquid crystal displays
US20070242197A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-18 3M Innovative Properties Company Transflective LC Display Having Backlight With Spatial Color Separation
WO2007124315A2 (en) * 2006-04-19 2007-11-01 3M Innovative Properties Company Transflective lc display having narrow band backlight and spectrally notched transflector
WO2008108389A1 (ja) * 2007-03-07 2008-09-12 Nec Corporation 画像表示装置
GB2455127B (en) * 2007-11-30 2012-07-25 Hewlett Packard Development Co Reflective display
KR100927587B1 (ko) 2008-04-30 2009-11-23 삼성모바일디스플레이주식회사 액정 표시 장치
KR101482625B1 (ko) * 2008-06-24 2015-01-14 삼성디스플레이 주식회사 투과 및 반사 전환형 디스플레이 장치
TWI436131B (zh) * 2009-11-19 2014-05-01 Innolux Corp 影像顯示系統
US8593598B2 (en) 2011-05-09 2013-11-26 Apple Inc. Controlling reflection in LCD devices
KR101976734B1 (ko) * 2012-11-30 2019-05-09 동우 화인켐 주식회사 반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기
JP5690861B2 (ja) * 2013-03-27 2015-03-25 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶装置
CN104240608A (zh) * 2014-09-29 2014-12-24 深圳市华星光电技术有限公司 一种显示装置
JP2016071332A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 住友化学株式会社 複合偏光板及び液晶表示装置
US20170178377A1 (en) * 2015-02-26 2017-06-22 Sony Corporation Electronic apparatus
KR20180042892A (ko) 2016-10-18 2018-04-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN109669295B (zh) * 2019-02-01 2022-03-25 昆山龙腾光电股份有限公司 透射反射可切换的显示屏及车辆后视镜

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4315258A (en) 1980-02-15 1982-02-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Transmissive and reflective liquid crystal display
JPS5749271A (en) 1980-09-10 1982-03-23 Hitachi Denshi Ltd Insulated-gate type field-effect semiconductor device
GB2108697B (en) * 1981-02-03 1985-09-04 Mitsubishi Electric Corp Liquid crystal display device
US4398805A (en) 1981-07-06 1983-08-16 General Electric Company Transflective liquid crystal display
EP0313682B1 (en) 1987-10-30 1992-08-12 Ibm Deutschland Gmbh Beam-analyzer for optical storage device
JPH02178627A (ja) 1988-12-28 1990-07-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明装置
JPH0736032A (ja) 1993-07-23 1995-02-07 Fuji Xerox Co Ltd バックライト光源
FR2709188B1 (fr) 1993-08-20 1995-09-15 Sextant Avionique Boîte à lumière polarisée.
IL112070A0 (en) 1993-12-21 1995-03-15 Minnesota Mining & Mfg Optical display
US6025897A (en) * 1993-12-21 2000-02-15 3M Innovative Properties Co. Display with reflective polarizer and randomizing cavity
EP0736187B1 (en) 1993-12-21 2002-04-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical polarizer
CN1046664C (zh) 1993-12-21 1999-11-24 美国3M公司 多层聚合物薄膜，其制造方法及其应用
US5882774A (en) 1993-12-21 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
EP0736188B1 (en) 1993-12-21 2002-09-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Reflective polarizer with brightness enhancement
WO1995027919A2 (en) 1994-04-06 1995-10-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Polarized light sources
DE4411790A1 (de) 1994-04-06 1995-10-12 Braun Ag Elektrisches Bügeleisen
KR0163895B1 (ko) * 1995-01-06 1999-01-15 김광호 시야각을 개선한 액정표시장치
US6080467A (en) 1995-06-26 2000-06-27 3M Innovative Properties Company High efficiency optical devices
JPH11508702A (ja) 1995-06-26 1999-07-27 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 多層光学フィルムリフレクタを備えたバックライトシステム
AU6114196A (en) 1995-06-26 1997-01-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Light diffusing adhesive
WO1997001788A1 (en) 1995-06-26 1997-01-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Transflective displays with reflective polarizing transflector
WO1997001781A2 (en) 1995-06-26 1997-01-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diffusely reflecting multilayer polarizers and mirrors
US5699188A (en) 1995-06-26 1997-12-16 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Metal-coated multilayer mirror
CA2225629A1 (en) 1995-06-26 1997-01-16 The Minnesota Mining & Manufacturing Company Transparent multilayer device
US6088067A (en) 1995-06-26 2000-07-11 3M Innovative Properties Company Liquid crystal display projection system using multilayer optical film polarizers
AU6390396A (en) 1995-06-26 1997-01-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayer polymer film with additional coatings or layers
US5686979A (en) * 1995-06-26 1997-11-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical panel capable of switching between reflective and transmissive states
US5691790A (en) * 1995-08-04 1997-11-25 Raychem Corporation Colored liquid crystal display having a reflector which reflects different wavelengths of light for different incident angles
WO1997007653A1 (en) 1995-08-11 1997-02-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Electroluminescent lamp using multilayer optical film
JP3205767B2 (ja) * 1995-09-13 2001-09-04 キヤノン株式会社 透過型液晶表示装置
EP0812526B1 (en) * 1995-12-30 2001-08-08 Casio Computer Co., Ltd. Display device for performing display operation in accordance with signal light and driving method therefor
US5841494A (en) * 1996-06-26 1998-11-24 Hall; Dennis R. Transflective LCD utilizing chiral liquid crystal filter/mirrors
JPH10115826A (ja) 1996-08-23 1998-05-06 Seiko Epson Corp 表示素子およびそれを用いた電子機器
JP3331903B2 (ja) * 1996-08-23 2002-10-07 セイコーエプソン株式会社 表示素子及びそれを用いた電子機器
KR100582861B1 (ko) * 1996-09-17 2006-05-25 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표시 장치 및 그 표시 장치를 사용한 전자 기기
US5815228A (en) * 1996-12-06 1998-09-29 Ericsson Inc. Lighting for liquid crystal displays
JPH10260403A (ja) * 1997-01-20 1998-09-29 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US20030156088A1 (en) 2003-08-21
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CN1205086A (zh) 1999-01-13
DE69714699T2 (de) 2003-07-10
CN1158560C (zh) 2004-07-21
WO1998012594A1 (fr) 1998-03-26
US6933992B2 (en) 2005-08-23
KR19980070615A (ko) 1998-10-26
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EP0862076B1 (en) 2002-08-14
DE69732313T2 (de) 2005-06-16

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