JP2001356327A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2001356327A JP2000178033A JP2000178033A JP2001356327A JP 2001356327 A JP2001356327 A JP 2001356327A JP 2000178033 A JP2000178033 A JP 2000178033A JP 2000178033 A JP2000178033 A JP 2000178033A JP 2001356327 A JP2001356327 A JP 2001356327A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄型軽量化が容易な表示品位に優れる透過型
や透過・反射両用型の液晶表示装置の開発。 【解決手段】 透明基板（１０）にその基板よりも低屈
折率の透明層（１４）と透明電極（１１）を有する背面
側基板と透明基板（２０）に透明電極（２１）を有する
視認側基板をそれらの電極側を対向させて配置した間に
液晶（３０）を挟持してなる液晶セルを少なくとも具備
する透過型の液晶表示パネル（１）における１又は２以
上の側面に照明装置（５）を有し、かつ前記背面側基板
の外側にその基板の基準平面に対する傾斜角が３５〜４
８度の光路変換斜面（Ａ１）の繰返し構造を有すると共
に、前記低屈折率の透明層よりも屈折率が高い光路制御
層（４）を設けてなる液晶表示装置。 【効果】 液晶セル基板を利用してパネル側面に配置し
た照明装置からの入射光を後方に能率よく伝送しつつ光
路制御層を介し光路変換して液晶表示に利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、薄型軽量化が容易な表示
品位に優れる透過型や透過・反射両用型の液晶表示装置
に関する。
【０００２】
【発明の背景】ＴＶやパソコン画面の大型化に伴う高重
量化の抑制、携帯パソコンや携帯電話等の小型軽量化な
どを目的に透過型液晶表示装置の更なる薄型軽量化が求
められる中、従来の直下型やサイドライト型導光板によ
るバックライトを設けたものでは、その薄型軽量化が困
難となっている。ちなみに直下型のバックライトでは液
晶表示パネルの直下に照明装置と共に光拡散板や反射板
が配置されて通例４mm以上の厚さとなり、サイドライト
型導光板でも光伝送の必要上１mm以上の板厚となりそれ
に光拡散板や反射板やプリズムシートなどを配置した場
合には通例３mm以上の厚さとなる。
【０００３】
【発明の技術的課題】本発明は、薄型軽量化が容易な表
示品位に優れる透過型や透過・反射両用型の液晶表示装
置の開発を課題とする。
【０００４】
【課題の解決手段】本発明は、透明基板にその基板より
も低屈折率の透明層と透明電極を有する背面側基板と透
明基板に透明電極を有する視認側基板をそれらの電極側
を対向させて配置した間に液晶を挟持してなる液晶セル
を少なくとも具備する透過型の液晶表示パネルにおける
１又は２以上の側面に照明装置を有し、かつ前記背面側
基板の外側にその基板の基準平面に対する傾斜角が３５
〜４８度の光路変換斜面の繰返し構造を有すると共に、
前記低屈折率の透明層よりも屈折率が高い光路制御層を
設けてなることを特徴とする液晶表示装置を提供するも
のである。
【０００５】
【発明の効果】本発明によれば、液晶セル基板、特にそ
の背面側基板を利用してパネル側面に配置した照明装置
からの入射光を対向の側面方向に能率よく伝送しつつ、
背面側に配置の光路制御層を介しその伝送光を液晶表示
パネルの視認側に効率よく光路変換して液晶表示に利用
でき、照明装置の側面配置と薄さに優れる光路制御層に
てバックライト機構を形成できて薄さと軽量性に優れ、
明るくて表示品位に優れる透過型の液晶表示装置を形成
でき、光路制御層の外側に光反射層を配置することで容
易に透過・反射両用型の液晶表示装置とすることができ
る。
【０００６】前記は、背面側基板に設けた低屈折率の透
明層と斜面反射式の光路制御層を用いたことによる。す
なわち低屈折率の透明層に基づく全反射による閉じ込め
効果でパネル側面からの入射光を対向の側面方向に効率
よく伝送できて、画面全体での明るさの均一性が向上し
良好な表示品位が達成される。低屈折率の透明層がない
と後方への伝送効率に乏しくて照明装置から遠離るほど
画面が暗くなり見づらい表示となる。一方、光路変換斜
面を介して側面からの入射光ないしその伝送光を反射さ
せることで指向性よく光路変換でき、特開平５−１５８
０３３号公報におけるように粗面を介した散乱反射方式
では前記効果の達成は困難である。
【０００７】すなわち前記公報では液晶表示パネルの側
面より照明光を入射させて視認側のセル基板で全反射さ
せその反射光を粗面型の反射板で散乱させて表示に利用
する反射型の液晶表示装置を教示するがその場合、表示
に利用できる光は、散乱で全反射条件から外れてパネル
より出射する光であり、一般に散乱光は正反射方向をピ
ークとする正規分布を示すことから前記の表示光は、正
面（垂直）方向より大きく傾斜した表示に有効利用しに
くい光で正面方向ではその表示が暗くなる。さりとて反
射モードでの視認を考慮すると粗面型反射板による散乱
を強くすることは正面方向の光量を低減させて表示に不
利となる。従ってかかる粗面散乱反射方式では透過と反
射の両モードでバランスするように散乱強さを調節する
必要があるが、そのバランス関係は背反的であるため両
者に有利な散乱強さとすることが困難である。
【０００８】一方、本発明による斜面反射式の光路制御
層では、ピークを示す正反射方向の光の利用を主体と
し、その反射光の光路を制御するものであることから表
示に有利な指向性、就中、正面方向の指向性を容易にも
たせることができ明るい透過モードを達成することがで
きる。また反射モードにても光路制御層の当該斜面以外
の平坦部分を利用できるため透過と反射の両モードに有
利な状態に容易にバランスさせることができる。
【０００９】
【発明の実施形態】本発明による液晶表示装置は、透明
基板にその基板よりも低屈折率の透明層と透明電極を有
する背面側基板と透明基板に透明電極を有する視認側基
板をそれらの電極側を対向させて配置した間に液晶を挟
持してなる液晶セルを少なくとも具備する透過型の液晶
表示パネルにおける１又は２以上の側面に照明装置を有
し、かつ前記背面側基板の外側にその基板の基準平面に
対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面の繰返し構
造を有すると共に、前記低屈折率の透明層よりも屈折率
が高い光路制御層を設けてなるものである。
【００１０】前記した液晶表示装置の例を図１、図２に
示した。１が液晶表示パネル、４が光路制御層で、Ａ１
が光路変換斜面、１０が背面側の透明基板で、１４が低
屈折率の透明層、２０が視認側の透明基板、１１、２１
が透明電極、３０が液晶、５、５２が照明装置である。
なお１２、２２は配向膜、１５、２５は偏光板、１６、
２６は位相差板、２３はカラーフィルタ、６は光反射層
である。
【００１１】液晶表示パネル１としては、図例の如く透
明基板１０にその基板よりも低屈折率の透明層１４と透
明電極１１を有する背面側基板（１０）と、透明基板２
０に透明電極２１を有する視認側基板（２０）とをそれ
らの透明電極１１、２１の側を対向させて配置した間に
液晶３０を挟持してなる液晶セルを少なくとも具備し
て、光路制御層４を配置した背面側からの入射光を液晶
等による制御を介し表示光として他方の視認側より出射
する適宜な透過型のものものを用いることができ、その
種類について特に限定はない。なお図中の３１は、透明
基板１０、２０の間に液晶３０を封入するためのシール
材である。
【００１２】ちなみに前記した液晶セルの具体例として
は、液晶の配向形態に基づいてＴＮ液晶セルやＳＴＮ液
晶セル、垂直配向セルやＨＡＮセル、ＯＣＢセルの如き
ツイスト系や非ツイスト系、ゲストホスト系や強誘電性
液晶系のもの、光拡散を利用したものなどがあげられ、
液晶の駆動方式も例えばアクティブマトリクス方式やパ
ッシブマトリクス方式などの適宜なものであってよい。
その液晶の駆動は通例、図１、図２の例の如く一対のセ
ル基板１０、２０の内側に設けた透明電極１１、２１を
介して行われる。
【００１３】背面側や視認側のセル基板には照明光や表
示光の透過を可能とするため透明基板が用いられる。そ
の透明基板は、ガラスや樹脂などの適宜な材料で形成で
き就中、複屈折を可及的に抑制して光損失を低減する点
などより光学的に等方性の材料からなるものが好まし
い。また輝度や表示品位の向上等の点より青ガラス板に
対する無アルカリガラス板の如く無色透明性に優れるも
のが好ましく、さらに軽量性等の点よりは樹脂基板が好
ましい。
【００１４】背面側基板に設ける低屈折率の透明層は、
その背面側基板を形成する透明基板よりも屈折率の低い
層として設けることで図１に折れ線矢印βとして示した
如く、照明装置５からの入射光が背面側基板１０の内部
を伝送される際にその伝送光を基板１０と透明層１４と
の屈折率差を介し全反射させて背面側基板内に効率よく
閉じ込め、それにより前記伝送光を対向の側面側（後
方）に効率よく伝送して照明装置から遠い位置における
光路制御層４の光路変換斜面Ａ１にも伝送光を均等性よ
く供給し、その斜面による反射を介し折れ線矢印αとし
て示した如く光路変換して表示画面全体における明るさ
の均一性の向上を目的とする。
【００１５】また前記した低屈折率の透明層は、前記の
伝送光が液晶層に入射して複屈折や散乱を受け、それに
より伝送状態が部分的に変化して伝送光が減少したり不
均一化することを防止して表示が暗くなることや、照明
装置近傍での表示が後方においてゴースト化して表示品
位を低下させることの防止なども目的とする。さらにカ
ラーフィルタ等を配置した場合にそれによる伝送光の吸
収による急激な減衰を防止して伝送光の減少を回避する
ことも目的とする。特開平５−１５８０３３号公報が教
示する液晶表示装置の如く照明装置からの入射光が液晶
層内を伝送されるものでは液晶層で伝送光が散乱されて
不均一な伝送状態となり、出射光の不均一化やゴースト
を生じて表示像が見ずらくなりやすい。
【００１６】低屈折率の透明層は、背面側基板を形成す
る透明基板よりも屈折率の低い例えば無機系や有機系の
低屈折率誘電体の如き適宜な材料を用いて真空蒸着方式
やスピンコート方式などの適宜な方式で形成することが
でき、その材料や形成方法について特に限定はない。前
記した全反射による後方への伝送効率等の点より透明層
と透明基板の屈折率差は、大きいほど有利であり、就中
０．０５以上、特に０．１〜０．４であることが好まし
い。かかる程度の屈折率差では外光による反射モードに
よる表示品位に殆ど影響しない。ちなみに当該屈折率差
が０．１の場合、その界面での外光の反射率は０．１％
以下でありその反射損による明るさやコントラストの低
下は極めて小さいものである。
【００１７】低屈折率の透明層の配置位置は適宜に決定
しうるが、前記した伝送光の閉じ込め効果や液晶層への
浸入防止などの点より図例の如く透明基板１０と透明電
極１１の間に位置させることが好ましい。また透明基板
１０と透明電極１１の間にカラーフィルタを配置する場
合には、カラーフィルタによる伝送光の吸収損を防止す
る点よりそのカラーフィルタよりも基板１０側に位置さ
せることが好ましい。従って通例、低屈折率の透明層１
４は背面側基板１０に直接設けられる。その場合、基板
における透明層の付設面は平滑なほど、よって透明層は
平滑なほど伝送光の散乱防止に有利で好ましく、また表
示光への影響防止の点よりも好ましい。なお前記の点よ
り通例の場合、図１の例の如くカラーフィルタ２３は、
視認側基板２０の側に位置させることが好ましい。
【００１８】低屈折率の透明層の厚さは、薄すぎると波
動のしみだし現象で上記した閉じ込め効果に薄れる場合
があることより全反射効果の維持の点より厚いほど有利
である。その厚さは全反射効果等の点より適宜に決定し
うるが一般には波長３８０〜７８０nmの可視光に対す
る、特に短波長側の波長３８０nmの光に対する全反射効
果等の点より、屈折率×層厚で算出される光路長に基づ
いて１／４波長（９５nm）以上、就中１／２波長（１９
０nm）以上、特に１波長（３８０nm）以上の厚さである
ことが好ましく、さらには６００nm以上の厚さであるこ
とが好ましい。
【００１９】背面側や視認側のセル基板１０、２０の厚
さについては、特に限定はなく液晶の封入強度などに応
じて適宜に決定しうる。一般には光伝送効率と薄型軽量
性のバランスなどの点より１０μm〜５mm、就中５０μm
〜２mm、特に１００μm〜１mmの厚さとされる。特に上
記した如く背面側基板を照明装置からの入射光の伝送基
板として用いる場合には入射効率や伝送効率等の点より
断面積が大きいほど有利であり、従って厚いほど好まし
い。一方、視認側基板は薄型軽量化の点より薄いほど有
利である。よって背面側と視認側の透明基板の厚さは、
同じであってもよいし、相違していてもよい。なお透明
基板は同厚板であってもよいし、特に背面側基板は光路
制御層の傾斜配置による光路変換斜面への伝送光の入射
効率の向上を目的に断面楔形の如く厚さが部分的に相違
するものであってもよい。
【００２０】また背面側と視認側の透明基板は、平面寸
法が同じであってもよいし、相違していてもよい。背面
側基板を照明装置からの入射光の伝送基板として用いる
場合には図例の如く少なくとも照明装置５、５２を配置
する側の側面において、視認側基板２０が形成する側面
よりも背面側基板１０の形成する側面が突出する状態に
あることが、その突出側面に照明装置を配置した場合の
入射効率等の点より好ましい。
【００２１】背面側や視認側の透明基板１０、２０に設
ける透明電極１１、２１は、例えばＩＴＯ等の従来に準
じた適宜な材料にて形成することができる。液晶セルの
形成に際しては必要に応じ、液晶を配向させるためのラ
ビング処理膜等からなる配向膜やカラー表示のためのカ
ラーフィルタなどの適宜な機能層の１層又は２層以上を
設けることができる。なお図例の如く、配向膜１２、２
２は通常、透明電極１１、２１の上に形成され、またカ
ラーフィルタ２３は通常、セル基板１０、２０の一方に
おける透明基板と透明電極の間に設けられる。なお図例
では視認側基板２０にカラーフィルタ２３が設けられて
いる。
【００２２】液晶表示パネルは、図１、図２の例の如く
液晶セルに偏光板１５、２５や位相差板１６、２６、光
拡散層等の適宜な光学層の１層又は２層以上を付加した
ものであってもよい。偏光板は直線偏光を利用した表示
の達成を目的とし、位相差板は液晶の複屈折性による位
相差の補償等による表示品位の向上などを目的とする。
また光拡散層は、表示光の拡散による表示範囲の拡大や
光路制御層の光路変換斜面を介した輝線状発光の平準化
による輝度の均一化、液晶表示パネル内の伝送光の拡散
による光路制御層への入射光量の増大などを目的とす
る。
【００２３】前記の偏光板としては、適宜なものを用い
ることができ特に限定はない。高度な直線偏光の入射に
よる良好なコントラスト比の表示を得る点などよりは、
例えばポリビニルアルコール系フィルムや部分ホルマー
ル化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸
ビニル共重合体系部分ケン化フィルムの如き親水性高分
子フィルムにヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着
させて延伸したものからなる吸収型偏光フィルムやその
片側又は両側に透明保護層を設けたものなどの如く偏光
度の高いものが好ましく用いうる。
【００２４】前記透明保護層の形成には、透明性や機械
的強度、熱安定性や水分遮蔽性などに優れるものが好ま
しく用いられ、その例としてはアセテート系樹脂やポリ
エステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂やポリカ
ーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂やポリイミド系樹
脂、ポリオレフィン系樹脂やアクリル系樹脂、ポリエー
テル系樹脂やポリ塩化ビニル、スチレン系樹脂やノルボ
ルネン系樹脂の如きポリマー、あるいはアクリル系やウ
レタン系、アクリルウレタン系やエポキシ系、シリコー
ン系等の熱硬化型ないし紫外線硬化型の樹脂などがあげ
られる。透明保護層は、フィルムとしたものの接着方式
やポリマー液等の塗布方式などにより付与することがで
きる。
【００２５】用いる偏光板、特に視認側の偏光板は、外
光の表面反射による視認阻害の防止を目的にノングレア
処理や反射防止処理を施したものであってもよい。ノン
グレア処理は、サンドブラスト方式やエンボス加工方式
等の粗面化方式、シリカ等の透明粒子の配合方式などの
種々の方式で表面を微細凹凸構造化することにより施す
ことができ、反射防止処理は、干渉性の蒸着膜を形成す
る方式などにて施すことができる。またノングレア処理
や反射防止処理は、前記の表面微細凹凸構造や干渉膜を
付与したフィルムの接着方式などにても施すことができ
る。なお偏光板は、図例の如く液晶セルの両側に設ける
こともできるし、液晶セルの片側にのみ設けることもで
きる。
【００２６】一方、位相差板としても例えば前記の透明
保護層で例示したものなどの適宜なポリマーからなるフ
ィルムを一軸や二軸等の適宜な方式で延伸処理してなる
複屈折性フィルム、ネマチック系やディスコティック系
等の適宜な液晶ポリマーの配向フィルムやその配向層を
透明基材で支持したものなどの適宜なものを用いること
ができ、熱収縮性フィルムの加熱収縮力の作用下に厚さ
方向の屈折率を制御したものなどであってもよい。補償
用の位相差板１６、２６は通例、図例の如く視認側又は
／及び背面側の偏光板１５、２５と液晶セルの間に必要
に応じて配置され、その位相差板には波長域などに応じ
て適宜なものを用いうる。また位相差板は、位相差等の
光学特性の制御を目的に２層以上を重畳して用いること
もできる。
【００２７】また光拡散層についても前記のノングレア
層に準じた表面微細凹凸構造を有する塗工層や拡散シー
トなどによる適宜な方式にて設けることができる。光拡
散層は、透明粒子配合の粘着層として偏光板や位相差板
の接着を兼ねる層として形成することもでき、それによ
り薄型化を図ることもできる。その粘着層の形成には、
ゴム系やアクリル系、ビニルアルキルエーテル系やシリ
コーン系、ポリエステル系やポリウレタン系、ポリエー
テル系やポリアミド系、スチレン系などの適宜なポリマ
ーをベースポリマーとする粘着剤などを用いうる。
【００２８】就中アクリル酸ないしメタクリル酸のアル
キルエステルを主体とするポリマーをベースポリマーと
するアクリル系粘着剤の如く透明性や耐候性や耐熱性な
どに優れるものが好ましく用いられる。また粘着層に配
合することのある前記の透明粒子としては、例えば平均
粒径が０．５〜２０μmのシリカやアルミナ、チタニア
やジルコニア、酸化錫や酸化インジウム、酸化カドミウ
ムや酸化アンチモン等からなる導電性のこともある無機
系粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系粒
子などの適宜なものを１種又は２種用いることができ
る。
【００２９】液晶表示パネルの側面に配置する照明装置
は、液晶表示装置の照明光として利用する光を液晶表示
パネルの側面から入射させることを目的とする。これに
よりパネル背面に配置する光路制御層との組合せにて液
晶表示装置の薄型軽量化を図ることができる。照明装置
からの入射光の液晶層への入射を防止する点より照明装
置の好ましい配置方式は、上記した如く背面側基板の側
面、特に視認側基板が形成する側面よりも突出させた背
面側基板の側面に対して配置する方式である。
【００３０】照明装置としては適宜なものを用いること
ができ、例えば（冷，熱）陰極管等の線状光源、発光ダ
イオード等の点光源やそれを線状や面状等に配列したア
レイ体、あるいは点光源と線状導光板を組合せて点光源
からの入射光を線状導光板を介し線状光源に変換するよ
うにした照明装置などが好ましく用いうる。図１、２の
例の如く照明装置５、５２は、液晶表示パネルにおける
１又は２以上の側面に配置することができる。照明装置
を２以上の側面に配置する場合、その複数の側面は図２
の例の如く対向する側面の組合せであってもよいし、縦
横に交差する側面の組合せであってもよく、それらを併
用した３側面以上の組合せであってもよい。
【００３１】照明装置は、その点灯による透過モードで
の視認を可能とするものであり、透過・反射両用型の液
晶表示装置の場合に外光による反射モードにて視認する
ときには点灯の必要がないので、その点灯・消灯を切り
替えうるものとされる。その切り替え方式には任意な方
式を採ることができ、従来方式のいずれも採ることがで
きる。なお照明装置は、発光色を切り替えうる異色発光
式のものであってもよく、また異種の照明装置を介して
異色発光させうるものとすることもできる。
【００３２】図例の如く照明装置５、５２に対しては、
必要に応じ発散光を液晶表示パネルの側面に導くために
それを包囲する光源ホルダ５１などの適宜な補助手段を
配置した組合せ体とすることもできる。光源ホルダとし
ては、例えば高反射率の金属薄膜を付設した樹脂シート
や白色シートや金属箔などの如く、少なくとも照明装置
側が光を反射する適宜な反射シートを用いうる。光源ホ
ルダは、その端部を液晶表示パネルのセル基板、特に背
面側基板の上下面の端部に接着する方式などにて照明装
置の包囲を兼ねる保持手段として利用することもでき
る。
【００３３】光路制御層は、図１に矢印αで示した如く
液晶表示パネル１の側面に配置した照明装置５からの入
射光ないしその伝送光を光路変換斜面Ａ１を介し当該パ
ネルの視認側に光路変換させて照明光（表示光）として
利用することを目的とし、液晶表示パネル１の背面側基
板１０の外側に配置される。
【００３４】前記の目的より光路制御層４は、図１、２
の例の如く照明装置５、５２からの入射光を反射して所
定方向に光路変換するために、背面側基板の基準平面
（仮想水平面）に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変
換斜面Ａ１を有するものとされる。また光路制御層は、
薄型化を目的に前記光路変換斜面の繰返し構造を有する
ものとされる。さらに光路制御層は、背面側基板に設け
た低屈折率の透明層よりも屈折率の高い層として形成さ
れる。光路制御層の屈折率が当該透明層のそれよりも低
いと照明装置からの入射光ないしその伝送光が背面側基
板内に閉じ込められやすくて光路制御層への入射が阻害
され表示光として利用しにくくなる。
【００３５】光路制御層は、前記した所定の光路変換斜
面の繰返し構造を有するものとする点を除き、適宜な形
態のものとして形成することができる。光路変換等を介
して正面方向への指向性に優れる表示光を得る点より
は、照明装置を配置した側面すなわち入射側面と対面す
る光路変換斜面Ａ１を具備する光路変換手段Ａの繰返し
構造を有する光路制御層、特にプリズム状凸凹からなる
光路変換斜面Ａ１を具備する光路変換手段Ａの繰返し構
造を有する光路制御層が好ましい。
【００３６】前記した光路変換斜面ないしプリズム状凸
凹を有する光路変換手段の例を図３（ａ）〜（ｅ）に示
した。その（ａ）〜（ｃ）では光路変換手段Ａが断面略
三角形のものからなり、（ｄ）、（ｅ）では断面略四角
形のものからなる。また（ａ）では二等辺三角形による
２面の光路変換斜面Ａ１を有し、（ｂ）では光路変換斜
面Ａ１と基準平面に対する傾斜角が斜面Ａ１よりも大き
い急斜面Ａ２を有する光路変換手段Ａを有するものから
なる。（ｃ）では光路変換斜面Ａ１と基準平面に対する
傾斜角が小さい緩斜面Ａ２とを単位とする光路変換手段
Ａが隣接連続状態の繰返し構造として光路制御層片側の
全面に形成されたものからなり、（ｄ）では凸部（突
起）からなる光路変換手段Ａを、（ｅ）では凹部（溝）
からなる光路変換手段Ａを有するものからなる。
【００３７】従って前記した例のように光路変換手段
は、等辺面ないし同じ傾斜角の斜面からなる凸部又は凹
部にても形成できるし、光路変換斜面と急斜面又は緩斜
面ないし傾斜角が相違する斜面からなる凸部又は凹部に
ても形成でき、その斜面形態は入射側面の数や位置にて
適宜に決定することができる。耐擦傷性の向上による斜
面機能の維持の点よりは、凸部よりも凹部からなる光路
変換手段として形成されていることが斜面等が傷付きに
くくて有利である。
【００３８】上記した正面方向への指向性等の特性を達
成する点などより好ましい光路制御層は、図例の如く基
準平面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面Ａ
１を入射側面に対面して有するものである。従って液晶
表示パネルの２側面以上に照明装置を配置して２以上の
入射側面を有する場合には、その数と位置に対応して光
路変換斜面Ａ１を有する光路制御層としたものが好まし
く用いられる。
【００３９】ちなみに図２の例の如く液晶表示パネル１
の対向する２側面に照明装置５、５２を配置する場合に
は、図３（ａ）の如き断面略二等辺三角形からなる光路
変換手段Ａによる２面の光路変換斜面Ａ１や、図３
（ｄ）、（ｅ）の如き断面略台形からなる光路変換手段
Ａによる２面の光路変換斜面Ａ１をその稜線が入射側面
に沿う方向となる状態で有する光路制御層４が好ましく
用いられる。また液晶表示パネルの縦横で隣接する２側
面に照明装置を配置する場合には、その側面に対応して
稜線が縦横の両方向に沿う状態で光路変換斜面Ａ１を有
する光路制御層が好ましく用いられる。さらには対向及
び縦横を含む３側面以上に照明装置を配置する場合に
は、前記の組合せからなる光路変換斜面Ａ１を有する光
路制御層が好ましく用いられる。
【００４０】前記した光路変換斜面Ａ１は、照明装置を
介した入射側面よりの入射光ないしその伝送光の内、そ
の面Ａ１に入射する光を反射して光路変換し液晶表示パ
ネルの背面側に供給する役割をする。その場合、光路変
換斜面Ａ１の基準平面に対する傾斜角を３５〜４８度と
することにより図１に折線矢印αで例示した如く、側面
入射光ないしその伝送光を基準平面に対し垂直性よく光
路変換して正面への指向性に優れる表示光を効率よく得
ることができる。その傾斜角が３５度未満では反射光の
光路が正面方向より大きくずれて表示に有効利用しにく
く正面方向の輝度に乏しくなり、４８度を超えると側面
入射光ないしその伝送光を全反射させる条件から外れて
光路変換斜面よりの漏れ光が多くなり側面入射光の光利
用効率に乏しくなる。
【００４１】正面への指向性に優れる光路変換や漏れ光
の抑制等の点より光路変換斜面Ａ１の好ましい傾斜角
は、液晶表示パネル内を伝送される光のスネルの法則に
よる屈折に基づく全反射条件などを考慮して３８〜４５
度、就中４０〜４４度である。ちなみにガラス板の一般
的な全反射条件は４１度であり従ってその場合、側面入
射光は±４１度の範囲に集約された状態で伝送されつ
つ、光路変換斜面に入射することとなる。
【００４２】光路変換斜面Ａ１を具備する光路変換手段
Ａは、上記のように光路制御層の薄型化を目的に図４、
５、６に例示の如く繰返し構造として形成される。その
場合、図１の折れ線βの如く入射側面からの入射光を後
方に反射し対向側面側に効率よく伝送して液晶表示全面
で可及的に均一に発光させる点よりは、図３に例示の如
く基準平面に対する傾斜角が１０度以下、就中５度以
下、特に３度以下の緩斜面Ａ２ないし当該傾斜角が略０
度の平坦面Ａ３を含む構造とすることが好ましい。従っ
て図３（ｂ）に例示の急斜面Ａ２を含む光路変換手段Ａ
では、その急斜面の角度を３５度以上、就中５０度以
上、特に６０度以上として平坦面Ａ３の幅を広くできる
構造とすることが好ましい。
【００４３】また前記の緩斜面Ａ２ないし平坦面Ａ３
は、図２の例の如く光路制御層４の背面側（外側）に光
反射層６を配置した場合に、外光の入射部分及びその入
射光の光反射層６を介した反射光の透過部分として機能
させることができ、これにより照明装置を消灯した外光
による反射モードでの表示を可能として透過・反射両用
型の液晶表示装置の形成を可能とする。
【００４４】前記の場合に特に図３（ｂ）の如き斜面Ａ
１、Ａ２による光路変換手段Ａの隣接繰返し構造からな
るときには、その緩斜面Ａ２の基準平面に対する傾斜角
の角度差を光路制御層の全体で５度以内、就中４度以
内、特に３度以内、さらに最寄りの緩斜面間の傾斜角の
差を１度以内、就中０．３度以内、特に０．１度以内と
することが好ましい。これは液晶表示装置の最適視認方
向、就中、正面方向近傍での最適視認方向を緩斜面Ａ２
の透過で大きく変化させないこと、就中、最寄りの緩斜
面間で大きく変化させないことを目的とする。また反射
モードによる明るい表示を得る点よりは、基準平面に対
する緩斜面Ａ２の投影面積を光路変換斜面Ａ１のそれの
５倍以上、就中１０倍以上、特に１５倍以上とすること
が好ましい。これは外光の入射効率とその光反射層を介
した反射表示光の透過効率の向上を目的とする。
【００４５】光路変換手段Ａは、図４〜６に例示の如く
その稜線が照明装置５を配置した液晶表示パネル１の入
射側面に平行又は傾斜状態で沿うように設けられるがそ
の場合、光路変換手段Ａは図４や図５の如く光路制御層
の一端から他端にわたり連続して形成されていてもよい
し、図６の如く断続的に不連続に形成されていてもよ
い。不連続に形成する場合、伝送光の入射効率や光路変
換効率などの点よりその溝又は突起からなる凹凸の入射
側面に沿う方向の長さを深さ又は高さの５倍以上とする
ことが好ましく、またパネル表示面の均一発光化の点よ
り前記長さを５００μm以下、就中１０〜４８０μm、特
に５０〜４５０μmとすることが好ましい。
【００４６】光路変換手段Ａの断面形状やそれを介した
光路変換斜面Ａ１の繰返しピッチについては特に限定は
なく、光路変換斜面Ａ１が透過（点灯）モードでの輝度
決定要因となることよりパネル表示面における発光の均
一性や、透過・反射両用型では反射モードでのパネル表
示面の発光の均一性などに応じて適宜に決定でき、その
分布密度にて光路変換光量を制御することができる。従
って斜面Ａ１、２の傾斜角等が光路制御層の全面で一定
な形状であってもよいし、吸収ロスや先の光路変換によ
る伝送光の減衰に対処してパネル表示面の発光の均一化
を図ることを目的に図７に例示の如く入射側面から遠離
るほど光路変換手段Ａを大きくしてもよい。
【００４７】また図７に例示の如く一定ピッチの光路変
換手段Ａとすることもできるし、図８に例示の如く入射
側面から遠離るほど徐々にピッチを狭くして光路変換手
段Ａの分布密度を多くしたものとすることもでき、さら
にランダムピッチにてパネル表示面における発光の均一
化を図ることもできる。加えて光路変換手段Ａが不連続
な溝又は突起からなる凹凸の場合には、その凹凸の大き
さや形状、分布密度や稜線の方向等を不規則なものとし
たり、その不規則な又は規則的ないし画一的な凹凸をラ
ンダムに配置してパネル表示面における発光の均一化を
図ることもできる。よって前記した例の如くパネル表示
面での発光の均一化は、光路変換手段Ａに適宜な方式を
適用して達成することができる。なお前記の図７、８に
おいて矢印方向が入射側面からの入射光の伝送方向であ
る。
【００４８】なお透過・反射両用型の液晶表示装置とす
る場合、光路変換斜面Ａ１が液晶セルの画素とオーバー
ラップすると表示光の透過不足で不自然な表示となるこ
とがあり、それを防止する点などよりはそのオーバーラ
ップ面積を可及的に小さくして緩斜面Ａ２や平坦面Ａ３
を介した充分な光透過率を確保することが好ましい。斯
かる点より液晶セルの画素ピッチが一般に１００〜３０
０μmであることも考慮して光路変換斜面Ａ１は、その
基準平面に対する投影幅に基づいて４０μm以下、就中
３〜２０μm、特に５〜１５μmとなるように形成するこ
とが好ましい。かかる投影幅は、一般に蛍光管のコヒー
レント長が２０μm程度とされている点などより回折に
よる表示品位の低下を防止する点よりも好ましい。
【００４９】一方、前記の点よりは光路変換斜面Ａ１の
間隔の大きいことが好ましいが、他方で光路変換斜面は
上記したように側面入射光の光路変換による実質的な照
明光形成の機能部分であるから、その間隔が広すぎると
点灯時の照明が疎となって不自然な表示となる場合があ
りそれらを鑑みた場合、光路変換斜面Ａ１の繰返しピッ
チは、２mm以下、就中２０μm〜１mm、特に５０μm〜
０．５mmとすることが好ましい。
【００５０】また凹凸の繰返し構造からなる光路変換手
段の場合、液晶セルの画素と干渉してモアレを生じる場
合がある。モアレの防止は、その繰返し構造のピッチ調
節で行いうるが、上記したように繰返し構造のピッチに
は好ましい範囲がある。従ってそのピッチ範囲でモアレ
が生じる場合の解決策が問題となる。本発明において
は、画素に対して凹凸の繰返し構造を交差状態で配列し
うるように凹凸の稜線を入射側面に対し傾斜する状態に
形成してモアレを防止する方式が好ましい。その場合、
入射側面に対する傾斜角が大きすぎると光路変換斜面Ａ
１を介した反射に偏向を生じて光路変換の方向に大きな
偏りが発生し表示品位の低下原因となりやすいことか
ら、その稜線の入射側面に対する傾斜角は、±３０度以
内、就中±２５度以内とすることが好ましい。なお、±
の符号は入射側面を基準とした稜線の傾斜方向を意味す
る。液晶セルの解像度が低くてモアレを生じない場合や
モアレを無視しうる場合には、かかる稜線は入射側面に
平行なほど好ましい。
【００５１】光路制御層は、照明装置の波長域に応じそ
れに透明性を示し、かつ上記低屈折率の透明層よりも高
屈折率の適宜な材料にて形成しうる。ちなみに可視光域
では、上記の透明保護層等で例示したポリマーないし硬
化型樹脂やガラスなどがあげられる。複屈折を示さない
か、複屈折の小さい材料で形成した光路制御層が好まし
い。また上記した界面反射でパネル内部に閉じ込められ
て出射できない損失光量を抑制し側面入射光ないしその
伝送光を光路制御層、特にその光路変換斜面Ａ１に効率
よく供給する点より上記低屈折率の透明層よりも屈折率
が０．０５以上、就中０．０８以上、特に０．１〜０．
４高い光路制御層であることが好ましい。さらに照明装
置からの入射光ないしその伝送光を背面側基板から光路
制御層に効率よく入射させて光路変換斜面を介し明るい
表示を達成する点より、背面側基板との屈折率差が０．
１５以内、就中０．１０以内、特に０．０５以内の光路
制御層であること、殊に当該基板よりも高い屈折率の光
路制御層であることが好ましい。
【００５２】光路制御層は、切削法にても形成でき適宜
な方法で形成することができる。量産性等の点より好ま
しい製造方法としては、例えば熱可塑性樹脂を所定の形
状を形成しうる金型に加熱下に押付て形状を転写する方
法、加熱溶融させた熱可塑性樹脂あるいは熱や溶媒を介
して流動化させた樹脂を所定の形状に成形しうる金型に
充填する方法、熱や紫外線ないし放射線等で重合処理し
うる液状樹脂を所定の形状を形成しうる型に充填ないし
流延して重合処理する方法などがあげられる。従って光
路制御層は、背面側基板等に直接その所定形態を付与し
て形成することもできるし、所定の形態を付与した透明
シート等として形成することもできる。光路制御層の厚
さは、適宜に決定しうるが一般には薄型化などの点より
３００μm以下、就中５〜２００μm、特に１０〜１００
μmとされる。
【００５３】光路制御層は、液晶表示パネルの背面側に
配置されるがその場合、図１、２に例示の如くその斜面
形成面すなわち光路変換手段Ａを形成した面を外側（背
面側）にして配置することが、光路変換手段Ａの光路変
換斜面Ａ１を介した反射効率、ひいては側面入射光の有
効利用による輝度向上の点などより好ましい。光路制御
層を前記の如く透明シート等として独立に形成した場合
には、その透明シート等を上記低屈折率の透明層１４よ
りも高い屈折率の接着層１８、就中その透明シート等と
可及的に等しい屈折率の接着層、特にその透明シート等
と背面側基板との中間の屈折率の接着層を介して液晶表
示パネルに接着することが前記の点などより好ましい。
【００５４】従って前記接着層の屈折率は、上記した光
路制御層に準じうる。その接着層は、適宜な透明接着剤
にて形成でき、その接着剤の種類について特に限定はな
い。接着処理作業の簡便性などの点よりは粘着層による
接着方式が好ましい。その粘着層については上記に準じ
ることができ、上記した光拡散型の粘着層とすることも
できる。
【００５５】図２に例示した如く光路制御層４の外側、
すなわち背面側には必要に応じて光反射層６を配置する
こともできる。斯かる光反射層は、光路制御層よりの漏
れ光を反射反転させて再入射させることによる光利用効
率の向上や液晶セル側からの光を反射して透過・反射両
用型の液晶表示装置の形成を目的とする。光反射層は、
従来に準じた白色シートなどの適宜なものにて形成する
ことができる。
【００５６】就中、例えばアルミニウムや銀、金や銅や
クロム等の高反射率の金属ないしその合金の粉末をバイ
ンダ樹脂中に含有させた塗工層、前記の金属等や誘電体
多層膜を真空蒸着方式やスパッタリング方式等の適宜な
薄膜形成方式で付設してなる金属薄膜層、前記の塗工層
や付設層をフィルム等からなる基材で支持した反射シー
ト、金属箔などからなる高反射率の光反射層が好まし
く、透過・反射両用型の液晶表示装置を形成する場合に
特に好ましい。ちなみに図２の例では光反射層６ｂが透
明な支持基材６ａに付設した金属薄膜からなり、それが
光利用効率の向上を目的に光路制御層４と透明基板１０
よりも低屈折率の接着層６ｃを介して光路制御層に接着
されている。
【００５７】設ける光反射層は、光拡散機能を示すもの
であってもよい。拡散反射面にて反射光を拡散させるこ
とにより正面方向への指向性の向上を図ることができ、
また粗面化による場合には密着によるニュートンリング
の発生を防止して視認性を向上させることができる。従
って光反射層は、光路制御層の外側に単に重ね置いた状
態にあってもよいし、接着方式や蒸着方式などで密着配
置された状態にあってもよい。光路変換手段の斜面に光
反射層を密着配置した場合には、反射効果の向上で漏れ
光をほぼ完全に防止でき、視角特性や輝度をより向上さ
せることができる。
【００５８】光拡散型の反射層の形成は、例えばサンド
ブラストやマット処理等による表面の粗面化方式や、粒
子添加方式などの適宜な方式で表面を微細凹凸構造とし
たフィルム基材等にその微細凹凸構造を反映させた光反
射層を設ける方式などにより行うことができる。その表
面の微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の光反射層
の形成は、例えば真空蒸着方式やイオンプレーティング
方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式な
どの適宜な方式で金属をフィルム基材等の表面に付設す
る方法などにより行うことができる。
【００５９】本発明による液晶表示装置によれば、入射
側面よりの入射光の殆どが液晶表示パネル、特にその背
面側基板を介し屈折の法則による反射を介して後方に伝
送されパネル表面よりの出射（漏れ）が防止されつつ、
光路制御層の光路変換斜面Ａ１に入射した光が効率よく
視認方向に垂直指向性よく光路変換され、他の伝送光は
全反射にて後方にさらに伝送されて後方における光路変
換斜面Ａ１に入射し効率よく視認方向に垂直指向性よく
光路変換されてパネル表示面の全面において明るさの均
一性に優れる表示を達成することができる。従って照明
装置からの光を効率よく利用して明るくて見やすく表示
品位に優れる透過型や透過・反射両用型の液晶表示装置
を形成することができる。
【００６０】なお本発明において上記した液晶表示装置
を形成する光路制御層や液晶セル、偏光板や位相差板等
の光学素子ないし部品は、全体的又は部分的に積層一体
化されて固着されていてもよいし、分離容易な状態に配
置されていてもよい。界面反射の抑制によるコントラス
トの低下防止などの点よりは固着状態にあることが好ま
しい。その固着密着処理には、粘着剤等の適宜な透明接
着剤を用いることができ、その透明接着層に上記した透
明粒子等を含有させて拡散機能を示す接着層などとする
こともできる。また前記の光学素子ないし部品、特に視
認側のそれには例えばサリチル酸エステル系化合物やベ
ンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物や
シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等
の紫外線吸収剤で処理する方式などにより紫外線吸収能
をもたせることもできる。
【００６１】
【実施例】参考例１ 厚さ０．７mm、屈折率１．５２の無アルカリガラス板に
フッ化マグネシウムを真空蒸着して厚さ６００nm、屈折
率１．３８の低屈折率透明層を形成し、その上に赤、
青、緑のストライプ状のカラーフィルタ層、ＩＴＯ透明
導電層を順次形成した後、その上にポリビニルアルコー
ル溶液をスピンコートしてその乾燥膜をラビング処理し
て背面側基板を得た。一方、前記と同様の無アルカリガ
ラス板に前記に準じＩＴＯ透明導電層を形成しその透明
電極をエッチングして分割した後、その上にラビング処
理膜を設けて視認側基板を得た。
【００６２】ついで前記の背面側基板と視認側基板をそ
のラビング面をラビング方向が直交するように対向させ
てギャップ調節材を配し、周囲をエポキシ樹脂でシール
したのち液晶（メルク社製、ＺＬＩ−４７９２）を注入
してＴＮ系液晶セルを形成し、その両面に反射防止処理
とノングレア処理を施した偏光板（日東電工社製、ＮＰ
Ｆ ＥＧＷ１１４５ＤＵ）を貼着してノーマリーホワイ
トの液晶パネルを得た。そのパネルサイズは、幅４５m
m、長さ３４mmで、その長さ方向の背面側基板の一側面
が背面側基板よりも２mm突出したものである。次にその
背面側基板の突出側面に冷陰極管を配置し、銀蒸着のポ
リエステルフィルムで包囲してフィルム端部を基板の上
下面に両面粘着テープで接着し冷陰極管ほ保持固定し
た。
【００６３】参考例２ フッ化マグネシウムからなる低屈折率透明層の厚さを３
００nmとしたほかは参考例１に準じて側面に冷陰極管を
保持させたノーマリーホワイトの液晶パネルを得た。
【００６４】参考例３ フッ化マグネシウムからなる低屈折率透明層の厚さを１
００nmとしたほかは参考例１に準じて側面に冷陰極管を
保持させたノーマリーホワイトの液晶パネルを得た。
【００６５】参考例４ 背面側基板にフッ化マグネシウムからなる低屈折率透明
層を設けないほかは参考例１に準じて側面に冷陰極管を
保持させたノーマリーホワイトの液晶パネルを得た。
【００６６】参考例５ 長さ方向の背面側基板の対向側面をそれぞれ背面側基板
よりも２mm突出させた幅４５mm、長さ３６mmのパネルサ
イズとしたほかは参考例１に準じて前記両側面に冷陰極
管を保持させたノーマリーホワイトの液晶パネルを得
た。
【００６７】参考例６ 背面側基板にフッ化マグネシウムからなる低屈折率透明
層を設けないほかは参考例５に準じて両側面に冷陰極管
を保持させたノーマリーホワイトの液晶パネルを得た。
【００６８】参考例７ 予め所定形状に加工した金型にアクリル系の紫外線硬化
型樹脂（東亞合成社製、アロニックスＵＶ−３７０１）
をスポイトにて滴下充填し、その上に厚さ８０μmのト
リアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（表面ケン化
処理物、屈折率１．４９）を静置しゴムローラで密着さ
せて余分な樹脂と気泡を除去しメタルハライドランプに
て紫外線を照射して硬化処理した後、金型から剥離し所
定寸法に裁断して屈折率１．５１の光路制御層を有する
透明シートを得、その光路制御層を有しない面に屈折率
１．４７の粘着層を付設した。
【００６９】なお前記の透明シートは、幅４０mm、長さ
３０mmであり、稜線が幅方向にわたり２１度の角度で傾
斜するプリズム状凹部を２１０μmのピッチで連続して
有し（図３ｃ）、その光路変換斜面Ａ１の傾斜角が４２
度であり、緩斜面Ａ２の傾斜角が２．５〜３．５度で最
寄り緩斜面の傾斜角変化が０．１度以内にあり、光路変
換斜面の基準平面に対する投影幅が１２〜１６μmで、
緩斜面／光路変換斜面の基準平面に対する投影面積比が
１２倍以上のものからなる。
【００７０】参考例８ ＴＡＣフィルムに代えて厚さ６０μmのポリカーボネー
トフィルムを用いて参考例７に準じて屈折率１．５１の
光路制御層を形成し、それをポリカーボネートフィルム
より剥離して光路制御層そのものからなる透明シートを
得、その光路制御層を有しない面に屈折率１．５１の粘
着層を付設した。なお前記の透明シートは、幅４０mm、
長さ３０mmであり、稜線が幅方向にわたり２１度の角度
で傾斜するプリズム状凹部を２１０μmのピッチで連続
して有し（図３ｂ）、その光路変換斜面Ａ１の傾斜角が
４２度で急斜面Ａ２との頂角が７０度、光路変換斜面の
基準平面に対する投影幅が１２〜１６μmで、平坦部
（Ａ３）の面積が光路変換斜面と急斜面の基準平面に対
する投影合計面積の１０倍以上のものからなる。
【００７１】参考例９ 異なる金型を用いて参考例８に準じ光路制御層そのもの
からなる粘着層付の透明シートを得た。この透明シート
は、傾斜角が約４２度で基準平面に対する投影幅が１０
μmの光路変換斜面Ａ１と傾斜角が約６５度の急斜面Ａ
２からなる長さ８０μmの光路変換手段（図３ｂ）をそ
の長さ方向が入射側面に平行な状態で有し、かつその光
路変換手段を長さ方向の入射側面より遠離るほど徐々に
高密度に配置したものであり（図６、図８）、平坦部
（Ａ３）の面積は、光路変換斜面と急斜面の基準平面に
対する投影合計面積の１０倍以上である。
【００７２】参考例１０ 異なる金型を用いて参考例９に準じ光路制御層そのもの
からなる粘着層付の透明シートを得た。この透明シート
は、傾斜角が約４２度で基準平面に対する投影幅が１０
μmの光路変換斜面Ａ１による二等辺三角形からなる長
さ８０μmの光路変換手段（図３ａ）をその長さ方向が
入射側面に平行な状態で有し、かつその光路変換手段を
長さ方向の入射側面より中央部に向けて徐々に高密度と
なるようにランダムに配置したものであり（図６）、平
坦部（Ａ３）の面積は、光路変換斜面と急斜面の基準平
面に対する投影合計面積の１０倍以上である。
【００７３】参考例１１ 金型の表面をサンドブラストにて粗面化加工したほかは
参考例８に準じ光路制御層そのものからなる粘着層付の
透明シートを得た。
【００７４】参考例１２ 異なる金型を用いて参考例８に準じ光路制御層そのもの
からなる粘着層付の透明シートを得た。この透明シート
は、プリズム状凹部を２１０μmのピッチで連続して有
し（図３ｂ）、その光路変換斜面Ａ１の傾斜角が３０度
で急斜面Ａ２との頂角が７０度、光路変換斜面の基準平
面に対する投影幅が１２〜１６μmで、平坦部（Ａ３）
の面積が光路変換斜面と急斜面の基準平面に対する投影
合計面積の１０倍以上のものからなる。
【００７５】実施例１ 参考例１の液晶パネルの背面側に参考例７の透明シート
をその粘着層を介し接着して透過型の液晶表示装置を得
た。
【００７６】比較例１ 参考例４の液晶パネルの背面側に参考例７の透明シート
をその粘着層を介し接着して透過型の液晶表示装置を得
た。
【００７７】実施例２ 参考例１の液晶パネルの背面側に参考例８の透明シート
をその粘着層を介し接着して透過型の液晶表示装置を得
た。
【００７８】実施例３ 参考例２の液晶パネルの背面側に参考例８の透明シート
をその粘着層を介し接着して透過型の液晶表示装置を得
た。
【００７９】実施例４ 参考例３の液晶パネルの背面側に参考例８の透明シート
をその粘着層を介し接着して透過型の液晶表示装置を得
た。
【００８０】比較例２ 参考例４の液晶パネルの背面側に参考例８の透明シート
をその粘着層を介し接着して透過型の液晶表示装置を得
た。
【００８１】比較例３ 参考例１の液晶パネルの背面側に参考例１１の透明シー
トをその粘着層を介し接着して透過型の液晶表示装置を
得た。
【００８２】比較例４ 参考例１の液晶パネルの背面側に参考例１２の透明シー
トをその粘着層を介し接着して透過型の液晶表示装置を
得た。
【００８３】実施例５ 参考例１の液晶パネルの背面側に参考例９の透明シート
をその粘着層を介し接着して透過型の液晶表示装置を得
た。
【００８４】比較例５ 参考例４の液晶パネルの背面側に参考例９の透明シート
をその粘着層を介し接着して透過型の液晶表示装置を得
た。
【００８５】実施例６ 参考例５の液晶パネルの背面側に参考例１０の透明シー
トをその粘着層を介し接着して透過型の液晶表示装置を
得た。
【００８６】比較例６ 参考例６の液晶パネルの背面側に参考例１０の透明シー
トをその粘着層を介し接着して透過型の液晶表示装置を
得た。
【００８７】実施例７ ポリエステルフィルムの粗面化表面にアルミニウム薄膜
を真空蒸着しその上に屈折率１．４６の粘着層を設けた
光反射シートをその粘着層を介し実施例５の液晶表示装
置における光路制御層の背面側に接着して透過・反射両
用型の液晶表示装置を得た。
【００８８】比較例７ 比較例５の液晶表示装置を用いたほかは実施例７に準じ
て透過・反射両用型の液晶表示装置を得た。
【００８９】評価試験 実施例、比較例で得た液晶表示装置について、暗室にて
液晶セルに電圧を印加しない状態で冷陰極管を点灯さ
せ、入射側面より５mm、中央部、対向端より５mmの位置
での正面輝度を輝度計（トプコン社製、ＢＭ７）にて調
べた。また正面方向、並びに入射側面側及びその対向端
側１５度方向で照明モードによる表示を観察した場合の
表示品位を評価した。評価は、明るくてその均一性に優
れ良好に光が出射している場合を○、明るさやその均一
性にやや劣る場合△、暗くて不均一な場合を×とした。
【００９０】前記の結果を次表に示した。 正面輝度（cd／ｍ２） 表 示 品 位 入射側面部 中央部 対向端部 入射側面側 正面方向 対向端側 実施例１ １３４ １２６ １１６ ○ ○ △ 比較例１ １０８ ５２ ２４ × × × 実施例２ １４６ １３６ １３６ ○ ○ ○ 実施例３ １３８ １２３ １１６ △ ○ ○ 実施例４ １２４ １０８ ９８ △ △ △ 比較例２ １０５ ４８ ２５ × × × 比較例３ ２９ ２１ ２６ × × × 比較例４ ４０ ２８ ３２ × × △ 実施例５ １３２ １３８ １３４ ○ ○ ○ 比較例５ １１１ ５０ ３４ × × × 実施例６ ２２８ ２５１ ２３４ ○ ○ ○ 比較例６ １３１ ７５ １３９ × △ × 実施例７ １２８ １１１ １０４ ○ ○ ○ 比較例７ １０９ ４５ ２８ × × ×
【００９１】表より、実施例では照明モードにて明るく
て均一な表示が達成されているが、比較例では非常に暗
いか不均一な表示であることがわかる。また実施例２、
３、４より低屈折率透明層の厚さが大きくなるほど入射
側面部での特性が改善されて明るさの均一性が高くなる
ことがわかる。しかし低屈折率透明層を有しない比較例
１、２、５、６では入射側面より遠離るほど急激に暗く
なり、カラーフィルタ層による吸収と思われる明るさの
不均一性の大きいことがわかり、非常に見ずらい表示で
あった。比較例６では表上で輝度が均一のように見える
が入射側面方向の視角変化で均一性が大きく変化し非常
に不自然な表示で見にくかった。また輝度自体も実施例
６より劣っている。
【００９２】さらに透明シートの表面を粗面化した比較
例３やプリズム斜面の角度が小さい比較例４では光が効
果的に出射されず暗かった。実施例の場合、液晶表示装
置に電圧を印可し表示を行って観察したが照明モードの
いずれの場合にも特に問題なく良好な表示であった。し
かし比較例では見にくく特に比較例１、２、６では表示
部分が影となってその他の部分でも見られ非常に見にく
かった。加えて実施例７では照明モード及び外光による
反射モードのいずれの場合にも特に問題なく良好な表示
であったが比較例７では外光モードで問題はなかった
が、照明モードでは暗くて明るさが不均一であり見にく
い表示であった。
【００９３】以上より本発明にては低屈折率の透明層の
付加でカラーフィルターによる吸収等も防止して均一な
輝度分布の透過型や透過・反射両用型の液晶表示装置を
形成でき、導光板の使用による嵩高化、高重量化を回避
しつつ、光路制御層方式による薄型軽量化を達成して表
示品位の良好な液晶表示装置を形成できることがわか
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】透過型の液晶表示装置例の説明断面図
【図２】透過・反射両用型の液晶表示装置例の説明断面
図
【図３】光路制御層における光路変換手段の側面説明図
【図４】さらに他の液晶表示装置例の斜視説明図
【図５】さらに他の液晶表示装置例の斜視説明図
【図６】さらに他の液晶表示装置例の斜視説明図
【図７】光路制御層例の側面説明図
【図８】他の光路制御層例の側面説明図
【符号の説明】
１：液晶表示パネル １０、２０：透明基板 １１、２１：透明電極 １２、２２：配向膜 １４：低屈折率の透明層 １５、２５：偏光板 １６、２６：位相差板 ２３：カラーフィルタ ３０：液晶 ４：光路制御層 Ａ：光路変換手段（Ａ１：光路変換斜面） ５、５２：照明装置 ６：光反射層
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H090 JA06 JA19 JB02 JB06 JB12 JD01 LA06 LA09 LA11 LA16 LA20 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA12X FA12Z FA14Z FA16Z FA21Z FA23Y FA42Z FA50Y FB08 GA01 LA11

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透明基板にその基板よりも低屈折率の透
    明層と透明電極を有する背面側基板と透明基板に透明電
    極を有する視認側基板をそれらの電極側を対向させて配
    置した間に液晶を挟持してなる液晶セルを少なくとも具
    備する透過型の液晶表示パネルにおける１又は２以上の
    側面に照明装置を有し、かつ前記背面側基板の外側にそ
    の基板の基準平面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路
    変換斜面の繰返し構造を有すると共に、前記低屈折率の
    透明層よりも屈折率が高い光路制御層を設けてなること
    を特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、低屈折率の透明層が
    透明基板と透明電極の間に位置し、かつ透明基板との屈
    折率差が０．０５以上である液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２において、液晶セルの少
    なくとも背面側基板が光学的に等方性の材料からなる液
    晶表示装置。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３において、液晶表示パネル
    が液晶セルの片側又は両側に偏光板を有する液晶表示装
    置。
  5. 【請求項５】 請求項４において、液晶表示パネルが液
    晶セルと偏光板の間に１層又は２層以上の位相差板を有
    する液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５において、光路制御層が照
    明装置と対面する状態の光路変換斜面を具備するプリズ
    ム状凹凸の繰返し構造からなる液晶表示装置。
  7. 【請求項７】 請求項６において、光路制御層のプリズ
    ム状凹凸が断面略三角形の凹部からなる液晶表示装置。
  8. 【請求項８】 請求項７において、プリズム状凹部が照
    明装置を配置した液晶表示パネルの側面に平行な又は傾
    斜した稜線方向で光路制御層の一端から他端にわたる連
    続溝からなる液晶表示装置。
  9. 【請求項９】 請求項７において、プリズム状凹部が不
    連続溝からなり、その溝の長さが深さの５倍以上である
    液晶表示装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９において、プリズム状凹部の
    不連続溝の長さ方向が照明装置を配置した液晶表示パネ
    ルの側面と略平行又は傾斜した状態にある液晶表示装
    置。
  11. 【請求項１１】 請求項７又は９において、プリズム状
    凹部が不連続溝からなり、その不連続溝がランダムに配
    置されてなる液晶表示装置。
  12. 【請求項１２】 請求項６において、光路制御層のプリ
    ズム状凹凸が照明装置と対面する光路変換斜面を２面以
    上有する断面略三角形又は断面略四角形の凹部又は凸部
    からなる液晶表示装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２において、液晶表示パネル
    の２以上の側面に照明装置を有する液晶表示装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１〜１３において、光路制御層
    における光路変換斜面の当該傾斜角が３８〜４５度であ
    る液晶表示装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１〜１４において、光路制御層
    が透明シートからなり、それが当該低屈折率の透明層よ
    りも高い屈折率の接着層を介し液晶表示パネルに接着さ
    れてなる液晶表示装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１５において、接着層が粘着層
    からなる液晶表示装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１〜１６において、光路制御層
    及び接着層の屈折率が当該低屈折率の透明層よりも０．
    ０５以上高いものである液晶表示装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１〜１７において、視認側基板
    が形成する側面よりも背面側基板の形成する側面が突出
    し、照明装置がその背面側基板の突出側面に対し配置さ
    れてなる液晶表示装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１〜１８において、照明装置が
    光反射型の光源ホルダにて包囲され、かつその光源ホル
    ダの端部を介し背面側基板の上下面の端部に接着する方
    式で背面側基板の側面に配置保持されてなる液晶表示装
    置。
  20. 【請求項２０】 請求項１〜１９において、光路制御層
    の外側に液晶セル側からの光を反射する光反射層を有す
    る液晶表示装置。
  21. 【請求項２１】 請求項２０において、光反射層が金属
    薄膜からなる液晶表示装置。
  22. 【請求項２２】 請求項２０又は２１において、光反射
    層が支持基材に付設した金属薄膜からなり、それが光路
    制御層と透明基板よりも低屈折率の接着層を介して光路
    制御層に接着されてなる液晶表示装置。
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