JP2002131747A

JP2002131747A - 反射型液晶表示装置及びそれに用いられる光学多層膜

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Publication number: JP2002131747A
Application number: JP2000325745A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Ikeno; 英徳池野; Masatake Baba; 正武馬場
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2002-05-09
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: JP4623815B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光源装置の外部への光量の損失を抑えて光量の
向上を達成すると共に、表示面における映り込み等を可
及的に防ぐことができる反射型液晶表示装置及びそれに
用いられる光学多層膜を提供する。【解決手段】側面部に光源を備え、係る光源から発せら
れる光を液晶表示素子に対して照射する照光面を有する
導光板と、前記照光面から入射した光を反射する反射構
造を備えた液晶表示素子と、係る液晶表示素子と前記導
光板との間に密着して設置され、屈折率の異なる二以上
の薄膜が積層されてなる光学多層膜とからなり、係る光
学多層膜が前記光源から発せられる光を導光板の内部に
おいて多重反射させる多重反射作用膜と、導光板の厚さ
方向から入射する光の前記照光面における反射を防止す
る反射防止膜とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、フロントライト型の光
源装置を備えた反射型液晶表示装置及びその表示面と前
記光源装置との間に設置され、表示の明瞭性を高めるこ
とができる光学多層膜に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、暗所等においても液晶表示装
置の表示部分（以下、表示面とする）の視認性を向上さ
せる構造として、フロントライト構造を採用した反射型
液晶表示装置の開発が進んでいる。この反射型液晶表示
装置は、従来のバックライト型液晶表示装置とは異なる
構成をなし、液晶表示素子の表示面と使用者との間に光
源を備えた透明の導光板が設置されることによって、導
光板の照光面から出射される光が前記表示面を照らすと
共に、前記導光板を介して液晶表示素子の表示面が使用
者に視認されるものである。

【０００３】反射型液晶表示装置の具体的な構成として
以下に、従来の反射型液晶表示装置について図面を用い
て説明する。図４は、反射型液晶表示装置の従来の構成
を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、従来の
反射型液晶表示装置１は、光源装置２と係る光源装置２
に設けられた導光板２２の照光面に対向するように設置
された液晶表示素子３とから構成されていた。前記導光
板２２はほぼ平板形状をなし、その一の端面には光源２
１が設置され、係る光源２１から発せられる光が前記導
光板２２の他の端面を照光面として照光対象である液晶
表示素子３を照射すると共に、従来は前記照光対象とな
る液晶表示素子３と光源装置２との間には空気層４が存
在していた。なお、反射型液晶表示装置１の従来の構成
の説明においては、液晶表示装置としての主要部分のみ
を図示し、液晶表示装置の筐体及び光源を覆う反射板等
の図示は省略する。ここで、前記空気層４が導光板２２
と液晶表示素子３との間に介在することにより、導光板
２２の厚さ方向から入射する光が対向電極兼反射板３５
にて反射する光路ｂ_１と、前記照光面及び空気層４及び
第一の基板のそれぞれの層の界面で表面反射する光路ｂ
_２とに別れ、反射型液晶表示装置１としてのコントラス
トを低下させるという問題が生じていた。また、導光板
２２の経時的な劣化によって、導光板２２が液晶表示素
子３に対して曲率を有するようになり、導光板２２と第
一の基板の表面が接触することによるニュートンリング
発生等による表示ムラ等、反射型液晶表示装置１として
の信頼性を低下させるという問題が生じていた。係る問
題を解決する反射型液晶表示装置として、図４（ｂ）に
示すように、特開平１１−３２６９０３号公報によれ
ば、前記空気層４のかわりに１．４０〜１．５５の屈折
率をの接着層５を設け、全光線の透過率９０％以上とし
た反射型液晶表示装置１が開示されている。このような
構成をなすことによって、導光板２２と空気層４との境
界面における表面反射を防ぐと共に、導光板２２の経時
的な劣化による表示ムラ等の不具合を解消することがで
きるとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
反射型液晶表示装置、特に特開平１１−３２９６０３号
公報の反射型液晶表示装置においては、光源装置、特に
導光板と液晶表示素子のガラス基板との間に空気層を介
在させずに、導光板及び液晶表示素子のガラス基板とほ
ぼ同じ屈折率を有する接着層を備えることにより、導光
板の厚さ方向から入射する光の表面反射を防ぐことはで
きても光源からの光を有効に液晶表示素子に光を到達せ
しめることができないという問題があった。すなわち、
導光板の照光面から液晶表示素子の表面までの間の屈折
率が小さいため、導光板の内部での多重反射が生じるこ
とがなく、液晶パネル面に輝度ムラを生じさせると共
に、光源と反対側の面へ十分な光量を提供することがで
きなかった。

【０００５】本発明は、以上の従来技術における問題に
鑑みてなされたものであり、光源装置の外部への光量の
損失を抑えて光量の向上を達成すると共に、表示面にお
ける映り込み等を可及的に防ぐことができる反射型液晶
表示装置及びそれに用いられる光学多層膜を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に提供する本願第一の発明に係る反射型液晶表示装置
は、側面部に光源を備え、係る光源から発せられる光を
液晶表示素子に対して照射する照光面を有する導光板
と、前記照光面から入射した光を反射する反射構造を備
えた液晶表示素子と、係る液晶表示素子と前記導光板と
の間に密着して設置され、屈折率の異なる二以上の薄膜
が積層されてなる光学多層膜とからなり、係る光学多層
膜が前記光源から発せられる光を導光板の内部において
多重反射させる多重反射作用膜と、導光板の厚さ方向か
ら入射する光の前記照光面における反射を防止する反射
防止膜とを備えたことを特徴とする。

【０００７】係る構成とすることにより、導光板の内部
において光源から発せられる光を多重反射せしめ、液晶
表示装置素子の方向に効率よく光を照射すると共に、導
光板と多重反射作用膜との組合せによる多重反射構造に
よって副次的に生じる導光板の厚さ方向からの光の反射
を抑制することができる。ここで、前記導光板の厚さ方
向から入射する光とは、光源装置を構成する光源の光で
はなく、導光板を介して液晶表示素子に入射する外光を
指す。従って、前記光源から発せられる光の導光板内に
おける多重反射を促進させると共に、外光に対しては前
記照光面における反射を抑制することができ、表示面に
写り込みが少なく、高輝度の液晶表示装置を提供するこ
とができる。

【０００８】前記課題を解決するために提供する本願第
二の発明に係る反射型液晶表示装置は、請求項１に記載
の反射型液晶表示装置において、前記多重反射作用膜
は、導光板の屈折率及び前記照光面において反射する所
定の光量に基づいて設定された屈折率を有する一以上の
薄膜であり、前記反射防止膜は、前記多重反射作用膜の
屈折率と前記導光板の屈折率とに基づいて設定された屈
折率を有し、前記導光板と前記多重反射膜に介在する一
以上の薄膜であることを特徴とする。

【０００９】係る構成とすることにより、導光板と液晶
表示素子との間に密着されてなる光学多層膜が、導光板
側に位置する反射防止膜と液晶表示素子側に位置する多
重反射作用膜とからなり、導光板の内部における多重反
射と、照光面における外光の反射、すなわち表示面にお
ける写り込みの防止とを達成することができる。ここ
で、前記前記照光面において反射する所定の光量とは、
導光板の屈折率と多重反射作用膜との屈折率の差によっ
て割合が決定される屈折する光量及び反射する光量のう
ちの反射する光量を指す。すなわち、多重反射作用膜が
設けられることによって、その屈折率は導光板の屈折率
よりもある程度大であることが要求される。

【００１０】前記課題を解決するために提供する本願第
三の発明に係る反射型液晶表示装置は、請求項１又は請
求項２に記載の反射型液晶表示装置において、前記多重
反射作用膜の屈折率は、導光板の屈折率及び前記照光面
において反射する所定の光量に基づいて設定された屈折
率を有し、前記反射防止膜の屈折率は、多重反射作用膜
の屈折率と前記導光板の屈折率とに基づいて設定された
屈折率を有すること特徴とする。

【００１１】係る構成とすることにより、多重反射作用
膜の機能を損なうことなく、反射防止膜としての機能を
発揮しうる屈折率を設定し、その屈折率を有する反射防
止膜を採用することによって、導光板の内部における多
重反射と照光面における外光の反射防止とを確実に達成
することができる。ここで、前記多重反射作用膜の屈折
率は導光板の屈折率に比べて大とすることが好ましい。

【００１２】前記課題を解決するために提供する本願第
四の発明に係る反射型液晶表示装置は、請求項１乃至請
求項３の何れか一に記載の反射型液晶表示装置におい
て、導光板の屈折率をｎ_０、前記多重反射作用膜の屈折
率をｎ_２としたとき、前記反射防止膜の屈折率ｎ_１が、
（ｎ_０×ｎ_２）^１／２とほぼ等しく設定されたことを特
徴とする。

【００１３】係る構成とすることにより、多重反射作用
膜の機能を損なうことなく、反射防止膜としての機能を
発揮しうる屈折率を設定し、その屈折率を有する反射防
止膜を採用することによって、導光板の内部における多
重反射と照光面における外光の反射防止とを確実に達成
することができる。ここで、前記多重反射作用膜の屈折
率は導光板の屈折率に比べて大とすることが好ましく、
例えば導光板の屈折率が１．５〜１．６であるとき、
２．０以上の屈折率を有する薄膜を多重反射作用膜とし
て採用することが望ましい。すなわち、多重反射作用膜
の屈折率は、それによって設定される反射防止膜の屈折
率が導光板の屈折率に近似となる屈折率とならないよう
に、導光板の屈折率よりも大に設定される必要がある。
また、前記前記反射防止膜の屈折率ｎ_１が、（ｎ_０×ｎ
_２）^１／２とほぼ等しく設定されたとは、反射防止膜の
機能を損なわない程度の誤差であればよく、具体的な誤
差の範囲としては、±０．２（屈折率）が好ましい。

【００１４】前記課題を解決するために提供する本願第
五の発明に係る反射型液晶表示装置は、請求項１乃至請
求項４の何れか一に記載の反射型液晶表示装置におい
て、液晶表示素子に光を導光する導光膜が多重反射作用
膜と液晶表示素子との間に一以上設けられたことを特徴
とする。

【００１５】係る構成とすることにより、多重反射作用
膜によって得られた光量を液晶表示素子に有効に到達さ
せることができる。

【００１６】前記課題を解決するために提供する本願第
六の発明に係る反射型液晶表示装置は、請求項５に記載
の反射型液晶表示装置において、前記導光膜は、その屈
折率ｎ_３が多重反射作用膜の屈折率をｎ_２、係る多重反
射作用膜と密着せしめられる前記液晶表示素子の基板の
屈折率をｎ_ｇとしたとき、ｎ_２＜ｎ_３＜ｎ_ｇと設定され
た薄膜であることを特徴とする。

【００１７】係る構成とすることにより、多重反射作用
膜によって得られた光量を少ない損失で液晶表示素子に
到達させることができる。

【００１８】前記課題を解決するために提供する本願第
七の発明に係る反射型液晶表示装置は、請求項５又は請
求項６に記載の反射型液晶表示装置において、前記反射
防止膜及び多重反射作用膜が積層された領域が所定の間
隔を有して前記導光膜に覆われて形成されたことを特徴
とする。

【００１９】係る構成とすることにより、導光板の厚さ
方向から入射する外光を導光板の照光面で反射させるこ
となく選択的に液晶表示素子へ取り入れると共に、光源
からの光を導光板の内部で多重反射させることができ
る。

【００２０】前記課題を解決するために提供する本願第
八の発明に係る反射型液晶表示装置は、請求項７に記載
の反射型液晶表示装置において、前記所定の間隔は液晶
表示素子の画素ピッチとほぼ等しいことを特徴とする。

【００２１】前記課題を解決するために提供する本願第
九の発明に係る反射型液晶表示装置に用いられる光学多
層膜は、側面部に光源を備え、係る光源から発せられる
光を液晶表示素子に対して照射する照光面を有する導光
板と、前記照光面から入射した光を反射する反射構造を
備えた液晶表示素子との間に密着して設置され、前記光
源から発せられる光を導光板の内部において多重反射さ
せる一以上の多重反射作用膜と、係る多重反射作用膜と
前記導光板との間に介在し、導光板の厚さ方向から入射
する光の前記照光面における反射を防止する一以上の反
射防止膜とからなることを特徴とする。

【００２２】係る構成とすることにより、導光板と液晶
表示素子との間に密着されてなる光学多層膜が、導光板
側に位置する反射防止膜と液晶表示素子側に位置する多
重反射作用膜とからなり、導光板の内部における多重反
射と、照光面における外光の反射、すなわち表示面にお
ける写り込みの防止とを達成することができる。ここ
で、前記前記照光面において反射する所定の光量とは、
導光板の屈折率と多重反射作用膜との屈折率の差によっ
て割合が決定される屈折する光量及び反射する光量のう
ちの反射する光量を指す。すなわち、多重反射作用膜が
設けられることによって、その屈折率は導光板の屈折率
よりもある程度大であることが要求される。

【００２３】前記課題を解決するために提供する本願第
十の発明に係る反射型液晶表示装置に用いられる光学多
層膜は、請求項９に記載の反射型液晶表示装置に用いら
れる光学多層膜において、前記多重反射作用膜の屈折率
は、導光板の屈折率及び前記照光面において反射する所
定の光量に基づいて設定された屈折率を有し、前記反射
防止膜の屈折率は、多重反射作用膜の屈折率と前記導光
板の屈折率とに基づいて設定された屈折率を有すること
特徴とする。

【００２４】係る構成とすることにより、導光板と液晶
表示素子との間に密着されてなる光学多層膜が、導光板
側に位置する反射防止膜と液晶表示素子側に位置する多
重反射作用膜とからなり、導光板の内部における多重反
射と、照光面における外光の反射、すなわち表示面にお
ける写り込みの防止とを達成することができる。ここ
で、前記前記照光面において反射する所定の光量とは、
導光板の屈折率と多重反射作用膜との屈折率の差によっ
て割合が決定される屈折する光量及び反射する光量のう
ちの反射する光量を指す。すなわち、多重反射作用膜が
設けられることによって、その屈折率は導光板の屈折率
よりもある程度大であることが要求される。

【００２５】前記課題を解決するために提供する本願第
十一の発明に係る反射型液晶表示装置に用いられる光学
多層膜は、請求項９又は請求項１０に記載の反射型液晶
表示装置に用いられる光学多層膜において、導光板の屈
折率をｎ_０、前記多重反射作用膜の屈折率をｎ_２とした
とき、前記反射防止膜の屈折率ｎ_１が、（ｎ_０×ｎ_２）
^１／２とほぼ等しく設定されたことを特徴とする。

【００２６】係る構成とすることにより、多重反射作用
膜の機能を損なうことなく、反射防止膜としての機能を
発揮しうる屈折率を設定し、その屈折率を有する反射防
止膜を採用することによって、導光板の内部における多
重反射と照光面における外光の反射防止とを確実に達成
することができる。ここで、前記多重反射作用膜の屈折
率は導光板の屈折率に比べて大とすることが好ましく、
例えば導光板の屈折率が１．５〜１．６であるとき、
２．０以上の屈折率を有する薄膜を多重反射作用膜とし
て採用することが望ましい。すなわち、多重反射作用膜
の屈折率は、それによって設定される反射防止膜の屈折
率が導光板の屈折率に近似となる屈折率とならないよう
に、導光板の屈折率よりも大に設定される必要があるま
た、前記前記反射防止膜の屈折率ｎ_１が、（ｎ_０×
ｎ_２）^１／２とほぼ等しく設定されたとは、反射防止膜
の機能を損なわない程度の誤差であればよく、具体的な
誤差の範囲としては、±０．２（屈折率）が好ましい。

【００２７】前記課題を解決するために提供する本願第
十二の発明に係る反射型液晶表示装置に用いられる光学
多層膜は、請求項９乃至請求項１１の何れか一に記載の
反射型液晶表示装置に用いられる光学多層膜において、
液晶表示素子に光を導光する導光膜が多重反射作用膜と
液晶表示素子との間に一以上設けられたことを特徴とす
る。

【００２８】係る構成とすることにより、多重反射作用
膜によって得られた光量を液晶表示素子に有効に到達さ
せることができる。

【００２９】前記課題を解決するために提供する本願第
十三の発明に係る反射型液晶表示装置に用いられる光学
多層膜は、請求項１１に記載の反射型液晶表示装置に用
いられる光学多層膜において、前記導光膜は、その屈折
率ｎ_３が多重反射作用膜の屈折率をｎ_２、係る多重反射
作用膜と密着せしめられる前記液晶表示素子の基板の屈
折率をｎ_ｇとしたとき、ｎ_２＜ｎ_３＜ｎ_ｇと設定された
薄膜であることを特徴とする。

【００３０】係る構成とすることにより、多重反射作用
膜によって得られた光量を少ない損失で液晶表示素子に
到達させることができる。

【００３１】前記課題を解決するために提供する本願第
十四の発明に係る反射型液晶表示装置に用いられる光学
多層膜は、請求項１２又は請求項１３に記載の反射型液
晶表示装置に用いられる光学多層膜において、前記反射
防止膜及び多重反射作用膜が積層された領域が所定の間
隔を有して前記導光膜に覆われて形成されたことを特徴
とする。

【００３２】係る構成とすることにより、導光板の厚さ
方向から入射する外光を導光板の照光面で反射させるこ
となく選択的に液晶表示素子へ取り入れると共に、光源
からの光を導光板の内部で多重反射させることができ
る。

【００３３】前記課題を解決するために提供する本願第
十五の発明に係る反射型液晶表示装置に用いられる光学
多層膜は、請求項１４に記載の反射型液晶表示装置に用
いられる光学多層膜において、前記所定の間隔は液晶表
示素子の画素ピッチとほぼ等しいことを特徴とする。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る反射型液晶
表示装置及びそれに用いられる光学多層膜の一実施の形
態における構成について図面を参照して説明する。図１
は、本発明に係る反射型液晶表示装置及びそれに用いら
れる光学多層膜の一実施の形態における構成を示す断面
図である。なお、本発明に係る反射型液晶表示装置及び
それに用いられる光学多層膜の一実施の形態における構
成の説明においては、前述の従来の構成と同様に、液晶
表示装置としての主要部分のみを図示し、筐体及び光源
を覆う反射板等の図示は省略して説明する。図１（ａ）
に示すように、本発明に係る反射型液晶表示装置１は、
光源装置２と、係る光源装置２に対向するように位置さ
れた液晶表示素子３と、係る液晶表示素子３及び前記光
源装置２に挟まれるように密着され、三層の薄膜よりな
る光学多層膜１００とからなる。前記光源装置２は、光
源２１と、係る光源２１を一端面に備え、ほぼ平板形状
をなす導光板２２とからなり、前記光源２１から発せら
れる光が前記導光板２２の他の端面を照光面として照光
対象を照射する。ここで、本発明に係る反射型液晶表示
装置及びそれに用いられる光学多層膜における照光面と
は、特に断りがない限り導光板２２の照光面、すなわち
光学多層膜１００に密着される面若しくは液晶表示素子
３を照射するべく対向する面を指す。前記液晶表示素子
３は、ガラスよりなるほぼ平板形状の第一の基板３１及
び第二の基板３２が対向して設置され、前記第一の基板
３１の対向面に透明電極３４が設けられると共に前記第
二の基板３２の対向面に対向電極兼反射板３５が設けら
れ、前記第一の基板３１及び第二の基板３２の間に液晶
層３３が介在されてなる。すなわち、この第一の基板３
１と導光板２２の照光面とに挟まれる態様で光学多層膜
１００が密着して設置されている。また、図１（ｂ）に
示すように、前記光学多層膜１００は屈折率の異なる三
の薄膜が積層されてなる。この積層された薄膜は、導光
板２２に設置される側から第一の薄膜１０１及び第二の
薄膜１０２及び第三の薄膜１０３とし、第一の薄膜１０
１の屈折率をｎ_１、第二の薄膜１０２の屈折率をｎ_２、
第三の薄膜１０３の屈折率をｎ_３とすると、ｎ_２＞ｎ_１
＞ｎ_３が成り立つ。すなわち、種々の屈折率の薄膜をこ
のように積層することによって、第二の薄膜１０２は導
光板から出射した光を導光板２２の内部で多重反射させ
る機能を備えた多重反射作用膜としてはたらく。また、
第一の薄膜１０１は、多重反射作用膜としてはたらく第
二の薄膜１０２が導光板２２に直接設置されることによ
って生じる表示面における写り込みを解消するために設
けられた反射防止膜である。さらに、第三の薄膜１０３
は、第二の薄膜１０２からの光を第二の薄膜１０２から
入射した光を第三の薄膜１０３と第二の薄膜１０２との
間にある屈折率の差を用いて、界面付近において反射さ
せ、多重反射を起こさせることを目的として形成されて
いる。この場合、第二の薄膜１０２側から入射した光が
第三の薄膜１０３の屈折率差によって反射するため、第
三の薄膜１０３の膜厚は、波長λの入射光の第三の薄膜
１０３の内部における実効的な波長λ_３程度（λ_３＝λ
／ｎ_３）以上の膜厚を有する薄膜である。

【００３５】ここで、導光板２２の屈折率をｎ_０とし、
前記液晶表示素子３の第一の基板３１の屈折率をｎ_ｇと
すると、ｎ_０及びｎ_ｇの相関関係を考慮し、前記ｎ_２は
ｎ_０に対して所定の程度高い屈折率が要求される。この
所定の程度高い屈折率とは例えば、導光板２２の照光面
上に第二の薄膜１０２が形成されたと仮定した場合、入
射光に対して望ましい反射光を得るために設定される屈
折率であって、第二の薄膜１０２の材料としてはそのよ
うに設定された屈折率を有する材料が選択される。ま
た、第一の薄膜１０１の屈折率ｎ_１は、ｎ_１＝（ｎ_０・ｎ_２）^１／２……………………………………………………式（１）で求められる屈折率にほぼ等しいことが望ましい。すな
わち、第一の薄膜１０１は、前記第二の薄膜１０２の設
置によって反射される光を担保するために設けられる薄
膜層であるため、第二の薄膜１０２の機能を損なわない
程度に液晶表示素子３の方向に導光せしめる屈折率を有
しなければならない。但し、式（１）を厳密に成立させ
ようとした場合、ｎ_１を完全に満たす光透過性の物質を
入手することは難しい場合がある。そのため、数％の反
射を許容することでｎ_１に近い屈折率を有する物質を用
いても構わない。また、このような第一の薄膜１０１に
おいてｎ_１に近い屈折率を有する物質を適用したとして
も本発明の本質を何らはずれるものではないことは言う
までもない。従って、前記式（１）によって得られた屈
折率を呈する材料が第一の薄膜１０１の材料として採用
される。さらに、第三の薄膜１０３の屈折率ｎ_３は、（ｎ_ａｉｒ＝１．０）＜ｎ_３＜ｎ_１……………………………………………… 式（２）（ｎ_ａｉｒは、空気中における屈折率とする。）を満た
す屈折率にほぼ等しいことが望ましい。すなわち、第三
の薄膜１０３は、前記第二の薄膜１０２及び第一の基板
３１の間にあって、液晶表示素子３が位置する方向に十
分に導光せしめる屈折率を有しなければならない。従っ
て、前記式（２）によって得られた屈折率を呈する材料
が第三の薄膜１０３の材料として採用される。ここで、
第三の薄膜１０３は、代替手段として第二の薄膜１０２
と第一の基板３１とを接着する接着層として採用しても
良く、選択された第一の薄膜１０１及び第二の薄膜１０
２のみで、導光板２２の内部における多重反射効果及び
反射防止の効果がなされれば設置されなくてもよい。

【００３６】次に、本発明に係る反射型液晶表示装置及
びそれに用いられる光学多層膜の一実施の形態における
光源から発せられる光の挙動について図面を参照して以
下に説明する。図２は、本発明に係る反射型液晶表示装
置及びそれに用いられる光学多層膜の一実施の形態にお
ける光の挙動を示す断面図である。図２に示すように、
導光板２２の屈折率と第一の薄膜１０１の屈折率の差と
により、光源２１から発せられた光は導光板２２の内部
を多重反射する（光路ａ）。ここで、導光板２２の内部
で反射せずに第一の薄膜１０１へ入射した光、すなわち
導光板２２の内部における損失光は、第一の薄膜１０１
の屈折率と第二の薄膜１０２の屈折率との間に生じる有
効な屈折率差により反射することによって担保される。
一方、導光板２２の厚さ方向から導光板２２に入射する
光は、導光板２２の屈折率と第二の薄膜１０２の屈折率
との差に比べて、導光板２２の屈折率との差を小に設定
された第一の薄膜１０１が設置されていることにより、
反射光量よりも屈折しながら液晶表示素子３の方向へ進
入し、液晶表示素子３内に設けられた対向電極兼反射板
３５にて反射され、外部へ出射する（光路ｂ）。

【００３７】次に、本発明に係る液晶表示装置及びそれ
に用いられる光学多層膜の一実施の形態における製造方
法について説明する。本発明に係る液晶表示装置及びそ
れに用いられる光学多層膜の一実施の形態における製造
方法は、ゾル−ゲル法や蒸着法等が挙げられる。例え
ば、印刷法を用いて、光源装置２の導光板２２の照光面
上及び液晶表示素子３の第一の基板３１上の何れかに各
薄膜溶液若しくはゾルを塗布し、加熱することによって
各薄膜が得られる。また、蒸着法による薄膜形成は、Ｃ
ＶＤ法又はスパッタ法によって各膜を積層し、光学多層
膜１００を形成することができる。このとき、光学多層
膜１００に所定の形状を与える場合には、薄膜形成後
に、ドライエッチング法や弗酸等によるエッチングで所
定の形状に形成することができる。さらに、前述したよ
うに、例えば光学多層膜１００が反射防止膜及び多重反
射膜の二層と導光膜と同様の接着層とからなる場合に
は、予め導光板２２に反射防止膜及び多重反射膜を順次
積層し、前記第一の基板３１若しくは前記多重反射膜に
前記接着層を貼付することによって、本発明に係る反射
型液晶表示装置を製造する。

【００３８】（実施例）ここで、以上説明した本発明に
係る液晶表示装置及びそれに用いられる光学多層膜の一
実施例について説明する。、まず、一般的なガラスの屈
折率を１．５〜１．６、すなわち液晶表示素子３の第一
の基板３１及び第二の基板３２の屈折率を１．５〜１．
６とし、これに伴い、導光板２２の屈折率ｎ_０も１．５
〜１．６と設定する。導光板２２の屈折率ｎ_０に対して
第二の薄膜１０２の屈折率ｎ_２は、光源２１から発せら
れる光が導光板２２の内部で十分に多重反射しうる数値
に設定する必要があるため、ｎ_２＝２．０〜２．３に設
定する。また、第一の薄膜１０１の屈折率ｎ_１は、前述
した式（１）に従って求められるため、ｎ_１＝１．７〜
１．９と設定することができる。さらに、第三の薄膜１
０３の屈折率ｎ_３についても、前述した式（２）に従っ
て求められるため、ｎ_３＝１．３〜１．６と設定するこ
とができる。

【００３９】次に、本発明に係る反射型液晶表示装置及
びそれに用いられる光学多層膜を有効に機能させ得るた
めに、各薄膜が形成されるべき厚さについて説明する。
各薄膜の厚さは、入射する光の波長に基づいて設定する
ことが望ましく、特に第三の薄膜１０３の厚さについて
は、入射光を有効に反射させるために入射する光の波長
より大に設定する必要がある。従って、入射する光の第
一の薄膜１０１中における光の波長をλ_１とすると、第
一の薄膜１０１の厚さｄ_１は、ｄ_１＝λ_１／４＋ｍλ_１／２と設定することができ、例えば、ｎ_１≒１．７であるＣ
ｅＦ_３を第一の薄膜１０１として採用した場合、中心の
波長λ＝５５０ｎｍとすれば、ｄ_１＝４７ｎｍと設定す
ることができる。次に、真空中における波長λである光
の第二の薄膜１０２内部での波長をλ_２とした場合、第
二の薄膜１０２の厚さｄ_２は、ｄ_２＝λ_２／２＋ｍλ_２／２と設定することができ、例えば、ｎ_２≒２．２であるＣ
ｅＯ_２を第二の薄膜１０２として採用した場合、中心の
波長λ＝５５０ｎｍとすれば、ｄ_２＝５７ｎｍと設定す
ることができる。このＣｅＯ_２を以外にも、ＺｎＯ_２や
ＺｎＳやＴｉＯ_２等の材料を採用することもでき、ＩＴ
Ｏを用いてもよい。さらに、第三の薄膜１０３の厚さｄ
_３は、真空中（＝空気中）における波長λである光の第
三の薄膜１０３内部での波長をλ_３とした場合、前述し
たように有効に反射させるために、ｄ_３＞λ_３／ｎ_３を満たすことが必要であるため、波長λが４００ｎｍ＜
λ＜７００ｎｍとすれば、第三の薄膜１０３としてＭｇ
Ｆ（屈折率１．３８）を利用した場合、ｄ_３＞５０７ｎ
ｍと設定することができる。この第三の薄膜１０３の材
料としては、氷晶石や、ＭｇＦやＣａＦ等の材料を採用
することができる。これらの数値は、あくまでも一例で
はあるが、各薄膜の厚さの設定においては、少なくとも
±１０％以下が望ましく、±５％以下であればさらに望
ましい。

【００４０】次に、本発明に係る反射型液晶表示装置及
びそれに用いられる光学多層膜の一実施の形態における
光源から発せられる光の挙動について図面を参照して以
下に説明する。図２は、本発明に係る反射型液晶表示装
置及びそれに用いられる光学多層膜の一実施の形態にお
ける光の挙動を示す断面図である。図２に示すように、
導光板２２の屈折率と第一の薄膜１０１の屈折率の差と
により、光源２１から発せられた光は導光板２２の内部
を多重反射する（光路ａ）。ここで、導光板２２の内部
で反射せずに第一の薄膜１０１へ入射した光、すなわち
導光板２２の内部における損失光は、第一の薄膜１０１
の屈折率と第二の薄膜１０２の屈折率との間に生じる有
効な屈折率差により反射することによって担保される。
一方、導光板２２の厚さ方向から導光板２２に入射する
光は、導光板２２の屈折率と第二の薄膜１０２の屈折率
との差に比べて、導光板２２の屈折率との差を小に設定
された第一の薄膜１０１が設置されていることにより、
反射光量よりも屈折しながら液晶表示素子３の方向へ進
入し、液晶表示素子３内に設けられた対向電極兼反射板
３５にて反射され、外部へ出射する（光路ｂ）。

【００４１】（他の実施の形態）ここで、本発明に係る
液晶表示装置及びそれに用いられる光学多層膜の他の実
施の形態について説明する。図３は、本発明に係る液晶
表示装置及びそれに用いられる光学多層膜の他の実施の
形態における構造を示す断面図である。図３（ａ）に示
すように、前述した本発明の一実施の形態における構造
のように、光学多層膜１００がほぼ同じ大きさの反射防
止膜と多重反射作用膜と導光膜とからなるものではな
く、所定の大きさで積層された二以上の反射防止膜及び
多重反射作用膜が前記反射防止膜が導光板に密接するよ
うに、かつ導光膜に覆われるように形成されている。ま
た、図３（ｂ）に示すように、前記所定の大きさで積層
された二以上の反射防止膜及び多重反射作用膜は、それ
ぞれの間隔が液晶表示素子３の画素ピッチとほぼ同じ長
さに設定されて光学多層膜１００中に形成されているこ
とが望ましい。このような構造をなすことによって、導
光板２２の内部における多重反射を促進し、外光を選択
的に液晶表示素子３内に導光することができる。また、
導光板２２の表示面を平坦にし、そこにコーティング加
工等を容易に行うといった自由度が上がる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液晶
表示装置及びそれに用いられる光学多層膜によれば、導
光板と係る導光板の屈折率に基づいた屈折率を有する多
重反射作用膜との組合せ構造により導光板の内部におけ
る光源からの光の多重反射を促進すると共に、前記導光
板と多重反射作用膜との間に反射防止膜を介在させるこ
とによって導光板の照光面における外光の反射を防ぐこ
とができる。すなわち、十分に多重反射された導光板内
の光を効率よく液晶表示素子に導光する導光膜を前記多
重反射作用膜と液晶表示素子との間に介在させることに
よって、光源からの光を液晶表示素子に提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る反射型液晶表示装置及びそれに用
いられる光学多層膜の一実施の形態における構成を示す
断面図である。

【図２】本発明に係る反射型液晶表示装置及びそれに用
いられる光学多層膜の一実施の形態における光路を示す
図である。

【図３】本発明に係る反射型液晶表示装置及びそれに用
いられる光学多層膜の他の実施の形態における構成を示
す断面図である。

【図４】反射型液晶表示装置の従来の構成を示す断面図
である。

【符号の説明】

１．反射型液晶表示装置２．光源装置３．液晶表示素子４．空気層５．接着層２１．光源２２．導光板３１．第一の基板３２．第二の基板３３．液晶層３４．透明電極３５．対向電極兼反射板１００．光学多層膜１０１．第一の薄膜（反射防止膜）１０２．第二の薄膜（多重反射作用膜）１０３．第三の薄膜（導光膜）

フロントページの続きＦターム(参考） 2H042 DA08 DA12 DE04 2H048 GA01 GA04 GA24 GA33 GA61 2H091 FA14Z FA23Z FA37Z FA41X FA41Z GA01 LA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】側面部に光源を備え、係る光源から発せら
れる光を液晶表示素子に対して照射する照光面を有する
導光板と、前記照光面から入射した光を反射する反射構
造を備えた液晶表示素子と、係る液晶表示素子と前記導
光板との間に密着して設置され、屈折率の異なる二以上
の薄膜が積層されてなる光学多層膜とからなり、係る光
学多層膜が前記光源から発せられる光を導光板の内部に
おいて多重反射させる多重反射作用膜と、導光板の厚さ
方向から入射する光の前記照光面における反射を防止す
る反射防止膜とを備えたことを特徴とする反射型液晶表
示装置。
【請求項２】前記多重反射作用膜は、導光板の屈折率及
び前記照光面において反射する所定の光量に基づいて設
定された屈折率を有する一以上の薄膜であり、前記反射
防止膜は、前記多重反射作用膜の屈折率と前記導光板の
屈折率とに基づいて設定された屈折率を有し、前記導光
板と前記多重反射膜に介在する一以上の薄膜であること
を特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項３】前記多重反射作用膜の屈折率は、導光板の
屈折率及び前記照光面において反射する所定の光量に基
づいて設定された屈折率を有し、前記反射防止膜の屈折
率は、多重反射作用膜の屈折率と前記導光板の屈折率と
に基づいて設定された屈折率を有すること特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項４】導光板の屈折率をｎ_０、前記多重反射作用
膜の屈折率をｎ_２としたとき、前記反射防止膜の屈折率
ｎ_１が、（ｎ_０×ｎ_２）^１／２にほぼ等しく設定された
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一に記
載の反射型液晶表示装置。
【請求項５】液晶表示素子に光を導光する導光膜が多重
反射作用膜と液晶表示素子との間に一以上設けられたこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一に記載
の反射型液晶表示装置。
【請求項６】前記導光膜は、その屈折率ｎ_３が多重反射
作用膜の屈折率をｎ_２、係る多重反射作用膜と密着せし
められる前記液晶表示素子の基板の屈折率をｎ _ｇとした
とき、ｎ_２＜ｎ_３＜ｎ_ｇと設定された薄膜であることを特徴とする請求項５に記
載の反射型液晶表示装置。
【請求項７】前記反射防止膜及び多重反射作用膜が積層
された領域が所定の間隔を有して前記導光膜に覆われて
形成されたことを特徴とする請求項５又は請求項６に記
載の反射型液晶表示装置。
【請求項８】前記所定の間隔は液晶表示素子の画素ピッ
チとほぼ等しいことを特徴とする請求項７に記載の反射
型液晶表示装置。
【請求項９】側面部に光源を備え、係る光源から発せら
れる光を液晶表示素子に対して照射する照光面を有する
導光板と、前記照光面から入射した光を反射する反射構
造を備えた液晶表示素子との間に密着して設置され、前
記光源から発せられる光を導光板の内部において多重反
射させる一以上の多重反射作用膜と、係る多重反射作用
膜と前記導光板との間に介在し、導光板の厚さ方向から
入射する光の前記照光面における反射を防止する一以上
の反射防止膜とからなることを特徴とする反射型液晶表
示装置に用いられる光学多層膜。
【請求項１０】前記多重反射作用膜の屈折率は、導光板
の屈折率及び前記照光面において反射する所定の光量に
基づいて設定された屈折率を有し、前記反射防止膜の屈
折率は、多重反射作用膜の屈折率と前記導光板の屈折率
とに基づいて設定された屈折率を有すること特徴とする
請求項９に記載の反射型液晶表示装置に用いられる光学
多層膜。
【請求項１１】導光板の屈折率をｎ_０、前記多重反射作
用膜の屈折率をｎ_２としたとき、前記反射防止膜の屈折
率ｎ_１が、（ｎ_０×ｎ_２）^１／２にほぼ等しく設定され
たことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の反
射型液晶表示装置に用いられる光学多層膜。
【請求項１２】液晶表示素子に光を導光する導光膜が多
重反射作用膜と液晶表示素子との間に一以上設けられた
ことを特徴とする請求項９乃至請求項１１の何れか一に
記載の反射型液晶表示装置に用いられる光学多層膜。
【請求項１３】前記導光膜は、その屈折率ｎ_３が多重反
射作用膜の屈折率をｎ _２、係る多重反射作用膜と密着せ
しめられる前記液晶表示素子の基板の屈折率をｎ_ｇとし
たとき、ｎ_２＜ｎ_３＜ｎ_ｇと設定された薄膜であることを特徴とする請求項１２に
記載の反射型液晶表示装置に用いられる光学多層膜。
【請求項１４】前記反射防止膜及び多重反射作用膜が積
層された領域が所定の間隔を有して前記導光膜に覆われ
て形成されたことを特徴とする請求項１２又は請求項１
３に記載の反射型液晶表示装置に用いられる光学多層
膜。
【請求項１５】前記所定の間隔は液晶表示素子の画素ピ
ッチとほぼ等しいことを特徴とする請求項１４に記載の
反射型液晶表示装置に用いられる光学多層膜。