JP2002258277A - 反射型表示装置及びその製造方法並びにそれを用いた機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型の表示パネルの前面に前方照明装置を
設置した反射型表示装置において、前方照明装置点灯時
のコントラストの低下を防止する。 【解決手段】 反射面２６を有する反射型表示パネル２
２の前面に、前方照明装置２３を接着層２４を介して接
着する。反射面２６は、球面状をした微細な多数の第１
のパターン３３と前面が傾斜した微細な多数の第２のパ
ターン３４によって構成されている。前面から垂直に入
射した外光は、第１のパターン３３で反射された後、表
示として前方へ出射される。前方反射装置２３はくさび
状をした導光板２９の側面に光源３０を設けたものであ
り、導光板２９の背面から反射型表示パネル２２へ向け
て斜めに光が出射される。前方反射装置２３から反射型
表示パネル２２へ向けて斜めに出射された光は、第２の
パターン３４によって反射された後、外光の反射光とほ
ぼ同じ方向（前方）へ出射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前面から入射した
光を反射させると共にその反射光を各画素毎に制御する
ことによって文字等を表示する反射型表示装置及びその
製造方法並びにそれを用いた機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置のような表示装置には、大
きく分けて透過型のものと反射型のものとがある。透過
型の液晶表示装置は、背面のバックライトによって液晶
表示パネルを照明するので、表示画面が明るいが、使用
時には常にバックライトを点灯させる必要があるため、
電力消費が大きい。そのためバッテリーを用いる携帯電
話等の携帯機器では、反射型液晶表示装置が好ましいと
考えられている。

【０００３】反射型液晶表示装置では、液晶層の背面に
反射面が設けられており、明るい周囲環境下では液晶表
示装置の画面に入射した外光（直射日光や照明光などの
周囲からくる光）を反射面で反射させることにより画面
を照明するので、電力消費を抑えることができる。この
ような反射型液晶表示装置は、さらに、半透過型と完全
反射型とに分かれる。

【０００４】半透過型の反射型液晶表示装置は、反射面
に多数の微小な窓を開口すると共に反射面の背後にバッ
クライトを配置したものであり、バックライトを点灯す
ると、微小な窓（透孔）を透過したバックライトの光で
画面が照明されるので、暗い場所でも液晶表示装置の表
示を認識することができる。しかし、このような半透過
型の反射型液晶表示装置では、反射面に多数の窓が開口
されているため、反射面における光反射効率が低下し、
外光によって使用する際、画面が暗くなるという問題が
ある。

【０００５】これに対し、完全反射型の液晶表示装置
は、液晶表示パネルの前面に前方照明装置を設け、周囲
が暗くて画面を見にくい状況では、前方照明装置により
前面から画面を照明できるようにしたものである。よっ
て、半透過型のように反射面に多数の窓を設ける必要が
ないので、反射面における光反射効率の低下がなく、外
光によって画面を照明する場合でも、明るい画面を得る
ことができ、特に携帯用機器には有望視されている。

【０００６】図１は従来からの完全反射型液晶表示装置
１の構造を表した概略断面図である。この完全反射型液
晶表示装置１は、反射型の液晶表示パネル２の前面に前
方照明装置３を置いたものである。この液晶表示パネル
２は、表面に反射面５を形成された基板４とガラス基板
６との間に液晶材料７を挟み込んで封止したものであっ
て、入射光を反射面で反射させて前方へ出射させたり、
入射光を吸収して前方へ出射しないようにしたりするた
めの仕組みが各画素毎に設けられている。前方照明装置
３は、透明な導光板８の側面に冷陰極管等からなる光源
部９を設けたものである。なお、図面において光は矢印
によって表している（以下、同様）。

【０００７】しかして、このような完全反射型液晶表示
装置１によれば、周囲が明るい場合には前方照明装置３
を消灯させておく。このとき、前方照明装置３を透過し
て液晶表示パネル２に入射した直射日光や照明光等の外
光は、反射面５によって反射された後、完全反射型液晶
表示装置１の前面から出射して観察者の目に入る。一
方、周囲が暗い場合には、前方照明装置３を点灯させ
る。このとき、光源部９から出射した光は、導光板８の
側面から導光板８内部へ入り、導光板８の前面及び背面
で全反射を繰り返しながら導光板８内部を伝播し、その
途中で導光板８に設けられた光学パターン１０によって
光の進路が曲げられて、導光板８の全反射の臨界角より
も小さな入射角で導光板８の背面に入射した光が導光板
８の背面から出て液晶表示パネル２に入射し、反射面５
によって反射された後、完全反射型液晶表示装置１の前
面から出射して観察者の目に入る。

【０００８】反射面５には凹凸状の拡散パターンが形成
されており、これによって反射光の指向角を広げ、表示
画像の見える範囲を広くしている。また、このような完
全反射型液晶表示装置１の使用状況を考えると、外光や
観察者はともに完全反射型液晶表示装置１にほぼ垂直な
方向に位置していることが多いため、反射面の反射特性
は外光を正反射に近い方向に拡散させるように設定され
ている。

【０００９】また、外光によって画面を見る場合と前方
照明装置３を点灯して画面を見る場合とでは同じ方向か
ら見ることができなければならないから、外光を用いた
時の前方出射光と前方照明装置３を用いた時の前方出射
光とはほぼ平行でなければならない。しかも、従来の完
全反射型液晶表示装置１では、外光も前方照明装置３か
らの照明光も共通の反射特性を持つ反射面（同一のパタ
ーン）で前方の観察者側へ反射させているので、前方照
明装置３の照明光も外光と同じ方向から反射面ないし液
晶表示パネル２に入射させる必要がある。従って、前方
照明装置３からの光も完全反射型液晶表示装置１の前面
とほぼ垂直な方向へ出射されなければならない。そのた
め、従来の前方照明装置３では、導光板８の前面にくさ
び状をした微細な光学パターン１０を設け、光学パター
ン１０で全反射させることで導光板８内を伝播する光を
反射面５にほぼ垂直な方向に変換し、外光の入射方向と
ほぼ平行な方向に揃えて背面から液晶表示パネル２へ光
を出射させている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前方照明装置３を用い
た従来の液晶表示装置１では、前方照明装置３と液晶表
示パネル２の間に空気層１１が存在しており、図２に示
すように、前方照明装置３の背面から出射される光が当
該空気層１１と前方照明装置３との界面や当該空気層１
１と液晶表示パネル２との界面で反射する。これは液晶
表示装置１の表示に寄与しない光であるので、以下にお
いては無効な光と呼ぶことにする。一方、上記のように
前方照明装置３の照明光は、液晶表示パネル２に垂直な
方向から液晶表示パネル２内に入射しているので、空気
層１１と前方照明装置３の界面や空気層１１と液晶表示
パネル２の界面で反射した無効な光は、反射面５で反射
された表示用の光（表示に有効な光）とほぼ同じ方向へ
出射される。このため表示用の光と共に無効な光が観察
者の目に入ることになり、画面のコントラストが低下す
る問題があった。

【００１１】また、前方照明装置３の前面には光学パタ
ーン１０が設けられており、しかも、この光学パターン
１０は空気と接していて界面の屈折率差が大きいので、
反射面５で反射された後、再び前方照明装置３の内部に
入射し、前方照明装置３の前面から出射しようとする光
のうち、勾配の急な領域１２（光学パターン１０の境界
の段差部分）に入射した光は、図３に示すように、領域
１２の大きな領域で全反射したり大きく屈折したりして
散乱しやすく、前方照明装置３の透明性が低下していた
（すなわち、反射型液晶表示装置の表面に拡散板を設置
しているのと同じ状態になる）。

【００１２】

【発明の開示】本発明の目的は、反射型の表示パネルの
前面に前方照明装置を設置した反射型表示装置におい
て、前方照明装置点灯時のコントラストの低下を防止す
ることにある。

【００１３】本発明の別な目的は、反射型の表示パネル
の前面に前方照明装置を設置した反射型表示装置におい
て、前方照明装置による光の拡散を抑え、前方照明装置
の透明性を高めることにある。

【００１４】本発明にかかる反射型表示装置は、前方か
ら入射した光を反射させるための反射面を有する反射型
表示パネルと、当該反射型表示パネルの前方に配置され
た前方照明装置とを備えた反射型表示装置において、前
記前方照明装置から前記反射型表示パネルへ入射する光
は、前記反射型表示パネルに入射する外光とは異なる方
向から反射型表示パネルに入射し、前記反射面で反射さ
れた前記前方照明装置からの光と前記反射面で反射され
た外光とがほぼ同一の反射方向へ出射されるようにした
ことを特徴としている。

【００１５】ここで反射型表示パネルとしては、内部に
液晶を封止され、液晶の特性を利用して画像を生成す
る、いわゆる液晶表示パネルが典型的であるが、これに
限るものではない。また、外光とは、前方照明装置の照
明光以外の、直射日光や照明光などの周囲からくる光を
いう。なお、通常は、表示画面は正面から見ることを想
定されているので、外光は反射型表示装置の前面にほぼ
垂直な方向から入射し、反射面で反射された外光も前面
に垂直な方向へ出射される。したがって、このような場
合には、前方照明装置の入射光は、反射型表示パネルの
前面に対して斜めに入射することになる。しかし、外光
の入射方向はこれに限られるものではなく、前記反射型
表示パネルの前面から斜めに入射しても差し支えない。
また、前記外光を反射する方向は、入射した外光を反射
させるための凹凸パターンを非対称形状にすることによ
り、前記前方照明装置からの入射光を反射する方向は、
前方照明装置からの入射光を反射させるための凹凸パタ
ーンの傾斜面を調節することにより、それぞれ反射型表
示パネルの表面における外光の正反射方向とは異ならせ
ることができ、反射型表示パネルの表面で正反射した光
により画像が見えなくなることを防止できる。

【００１６】本発明にかかる反射型表示装置にあって
は、反射面で反射された前方照明装置からの光と、反射
面で反射された外光とがほぼ同一の反射方向へ出射され
るようになっているので、前方照明装置を用いて画面を
照らしている時と、前方照明装置を用いることなく外光
によって画面を照らしている時とで、画面を見ることが
できる方向が変化せず、同様な使い勝手を維持すること
ができる。しかも、この反射型表示装置にあっては、前
方照明装置から反射型表示パネルへ入射する光は、反射
型表示パネルに入射する外光とは異なる方向から反射型
表示パネルに入射しているので、前方照明装置から出射
された光が前方照明装置や反射型表示パネルの表面や内
部で反射されて表示に寄与しない無効な光となっても、
その無効な光は表示用の反射光と同じ方向には反射され
ない。よって、本発明の反射型表示装置によれば、前方
照明装置の反射光により画面のコントラストが低下する
現象を回避し、画面を見やすくすることができる。

【００１７】本発明の実施形態における前記反射面は、
前記前方照明装置から斜めに入射した光を前記反射方向
へ反射させる第１の領域と、ほぼ垂直に入射した外光を
前記反射方向へ反射させる第２の領域とに分割されてい
るので、外光とは異なる方向から入射した前方照明装置
の反射面による反射光を、反射面で反射した外光のとほ
ぼ同一の反射方向へ出射させることができる。また、第
２の領域は、前記反射型表示パネルの反射面から分離
し、光源と導光板からなる前方照明装置の背面に配置す
ることも可能である。

【００１８】また、本発明の別な実施形態における前記
反射面は、前記前方照明装置から斜めに入射した光を前
記反射方向へ反射させる凹凸パターンを形成された第１
の領域と、ほぼ垂直に入射した外光を前記反射方向へ反
射させる凹凸パターンを形成された第２の領域とを備え
ているので、外光とは異なる方向から入射した前方照明
装置の反射面による反射光を、反射面で反射した外光の
とほぼ同一の反射方向へ出射させることができる。

【００１９】さらに、第１の領域と第２の領域で凹凸パ
ターンを有する本発明のさらに別な実施形態において
は、前記第１の領域に形成されている凹凸パターンの平
均傾斜面に立てた法線が、反射面に垂直な方向から前記
前方照明装置の光源方向に傾いているので、光源側から
斜めに入射した前方照明装置の入射光を前方へ向けて反
射させることができる。また、第２の領域は、前記反射
型表示パネルの反射面から分離し、光源と導光板からな
る前方照明装置の背面に配置することも可能である。

【００２０】また、本発明のさらに別な実施形態におけ
る前記反射面は、反射型表示パネルの前面と平行な領域
をほとんど有していないので、前方から入射した外光が
再び前方へ出射されにくくなる。従って、反射面以外で
の反射によって表示を見にくい前方への反射光を少なく
し、その分外光の反射光を他の方向へ反射させることで
画面を明るくすることができる。

【００２１】また、本発明のさらに別な実施形態におい
ては、前記反射面上の任意の点で、平均傾斜面に立てた
法線が反射面の前方のの特定の領域を向くように形状を
変調させることにより、入射した外光および前方照明装
置の入射光の反射光輝度中心軸を反射型表示パネル前方
の特定の位置に集束させることができ、当該位置で観察
できる画像を明るくすることができる。

【００２２】また、本発明のさらに別な実施形態におけ
る前記前方照明装置は、光を出射する光源と、入射した
光を閉じ込めて伝播させるための導光板とからなるの
で、導光板の背面において全反射の臨界角よりも小さな
角度で入射した光は、導光板の背面から斜め方向へ出射
される。よって、このような前方照明装置を用いること
により、外光の入射方向と異なる方向から前方照明装置
の光を反射型表示パネルへ入射させることができる。

【００２３】さらに、上記実施形態においては、前記導
光板は、光源から遠い端が光源近傍よりも厚みが薄くな
っていることが望ましい。このようなテーパのついた導
光板では、導光板内に閉じ込められた光を出射させるた
めに光学的パターンを導光板に設ける必要が無いので、
導光板によって出射光が拡散されることが無く、前方照
明装置の透明性を低下させることがない。

【００２４】また、前記導光板の前面及び背面を平滑に
形成している場合も、導光板内に閉じ込められた光を出
射させるために光学的パターンを導光板に設ける必要が
無いので、導光板によって出射光が拡散されることが無
く、前方照明装置の透明性を低下させることがない。

【００２５】また、本発明のさらに別な実施形態におけ
る前記前方照明装置は、光を出射する光源と、該光源か
ら出射される光の指向性を制御する指向性向上部とから
なるので、光源から出射された光を指向性向上部により
制御することで、反射型表示パネルの前面に対して斜め
に光を入射させることができる。よって、反射型表示パ
ネルの前面で前方照明装置の光が反射されても前方へは
反射されることが無く、反射光による画面のコントラス
トの低下を無くすことができる。

【００２６】また、本発明のさらに別な実施形態におい
ては、前記導光板の前面は平滑に形成されており、前記
導光板の背面には、光源から遠い側で導光板の厚みが薄
くなるように傾斜したパターンが繰り返し形成されてい
るので、導光板内に閉じ込められた光を傾斜したパター
ンによって導光板の背面からほぼ均一に、かつ斜め方向
へ出射させることができる。しかも、導光板の前面は平
滑となっており、傾斜したパターンは前面からは見えに
くいので、前方照明装置の透明性が低下しにくくなって
いる。

【００２７】また、本発明のさらに別な実施形態におい
ては、前記導光板の背面は前記反射型表示パネルに光学
的に接着されており、導光板と反射型表示パネルとの間
には、屈折率が空気の屈折率よりも大きく、導光板の屈
折率よりも小さな低屈折率層が形成されているので、空
気と接している導光板の前面における全反射の臨界角よ
りも、低屈折率層と接している導光板の背面における全
反射の臨界角の方が大きくなる。そのため、導光板の内
部を伝播する光は、導光板の前面から出射されず、導光
板の背面から反射型表示パネルに向けて出射されるよう
になり、光の利用効率が向上する。

【００２８】また、導光板の背面に低屈折率層を設けた
場合には、光源の近くで前方照明装置の光が漏れてロス
になったり、局部的に明るく光ったりすることがある
が、そのような場合には、光源に近い領域では、光源に
近くなるに従って導光板の厚みが薄くなるようにすれ
ば、光源の近傍における光の漏れを防止することができ
る。

【００２９】また、本発明による反射型表示装置の製造
方法は、基板上に供給された樹脂を、未硬化あるいは軟
化させた状態で、反射面の反転パターンを有するスタン
パと基板との間に挟み込んで押圧し、前記スタンパの反
転パターンを該樹脂に転写させることを特徴としてい
る。このような方法としては、未硬化の樹脂を基板上に
塗布してスタンパと基板の間に挟み込む方法と、スピン
コートにより樹脂を基板上に塗布した後、いったんこれ
を硬化させておき、再加熱により樹脂を柔らかくしてス
タンパと基板との間に挟み込む方法とがある。このよう
な方法によれば、スタンパを用いた型押しによって、所
定の反射面を効率よく量産することができる。特に、後
者の方法では、転写時間を短くできるので、より量産に
適している。

【００３０】また、本発明による別な反射型表示装置の
製造方法は、基板上に紫外線硬化型樹脂を供給し、反射
面の反転パターンを有するスタンパと基板との間に該紫
外線硬化型樹脂を挟み込んだ状態で該紫外線硬化樹脂に
紫外線を照射して硬化させ、前記スタンパの反転パター
ンを該紫外線硬化型樹脂に転写させている。このような
方法によれば、スタンパを用いた型押しによって、所定
の反射面を効率よく量産することができる。しかも、紫
外線硬化樹脂を用いることによって成形後の養生時間が
必要なくなるので、より効率よく反射面を成形すること
ができる。

【００３１】また、本発明の反射型表示装置は、携帯用
の機器例えば携帯電話、携帯用情報端末、携帯用コンピ
ュータ（ノートパソコンなど）、テレビなどに用いれ
ば、電力消費が少なく、画面のコントラストの高い表示
部として用いることができる。

【００３２】なお、この発明の以上説明した構成要素
は、可能な限り組み合わせることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図４は本発明
の一実施形態による反射型表示装置２１の構造を示す断
面図である。この反射型表示装置２１は、反射型表示パ
ネル２２の前面に光学用透明樹脂からなる接着層２４を
介して前方照明装置２３を接着したものである。反射型
表示パネル２２は、前面に反射面２６を形成された基板
２５とガラス基板のような透明基板２７とを対向させ、
両基板２５、２７の間に液晶材料のような機能材料２８
を封止したものである。反射型表示パネル２２は、例え
ば従来例で説明した液晶表示パネルであるが、液晶表示
パネルに限るものではない。

【００３４】前方照明装置２３は、導光板２９と光源部
３０とからなる。導光板２９は、メタクリル樹脂やポリ
カーボネイト樹脂等の透明で屈折率の高い材料によって
成形されており、図５に示すように、一方の辺で厚みが
薄く、他方の辺で厚みの厚いくさび状に成形されてい
る。また、導光板２９の前面及び背面は、いずれもパタ
ーンの無い平滑な面となっている。光源部３０は、導光
板２９の厚みの厚い側面に沿って当該側面と対向するよ
うに配設されており、例えば冷陰極管のような長尺物の
光源（線状光源）３１と光を反射させるためのセード３
２からなっている。

【００３５】前方照明装置２３は、背面が反射型表示パ
ネル２２と平行となるようにして、導光板２９よりも屈
折率が小さく、かつ空気よりも屈折率が大きい接着層２
４により反射型表示パネル２２の前面に光学的に接着さ
れている。

【００３６】しかして、この前方照明装置２３にあって
は、光源部３０から出射された光は、導光板２９の端面
から導光板２９内に入り、導光板２９の前面及び背面で
全反射を繰り返しながら厚みの厚い側から厚みの薄い側
へ向けて伝播する。導光板２９は光源部３０の設けられ
ている側で厚みが大きくなっているので、導光板２９の
前面及び背面で全反射する都度、その前面及び背面に対
する入射角は小さくなる。すなわち、図６に示すよう
に、導光板２９の先端の角度をφとすれば、導光板２９
の背面で全反射して再度導光板２９の背面に入射する都
度、光の入射角は２φづつ小さくなっていく。そして、
全反射して再度導光板２９の背面に入射する入射角が導
光板２９の背面における全反射の臨界角よりも小さくな
ると、光は導光板２９の背面から斜め方向（例えば４５
°以上の出射角度をなす方向）へ出射される。

【００３７】また、接着層２４の屈折率は、導光板２９
の屈折率よりも小さく、空気の屈折率よりも大きいの
で、導光板２９の背面における全反射の臨界角は導光板
２９の前面における全反射の臨界角よりも大きく、導光
板２９内を伝播する光は、導光板２９の前面よりも先に
背面で入射角が全反射の臨界角以下になる。そのため、
導光板２９内を伝播する光のほとんどは、導光板２９の
背面から出射される。さらに、導光板２９と接着層２４
の界面や反射型表示パネル２２と接着層２４の界面で反
射された光も、図７に示すように、導光板２９の前面で
全反射された後、導光板２９の背面から出射される。従
って、このような前方照明装置２３によれば、前方照明
装置２３の光のほとんど全部が反射型表示パネル２２へ
出射され、従来のように反射型表示パネル２２に入射す
る前に前方へ反射されて無効な光となりにくく、反射型
表示装置２１の画面コントラストを高くすることができ
る。また、前方照明装置２３の光のロスが少なくなる。
さらに、導光板２９の前面から漏れる光（無効な光）が
あったとしても、非常にわずかであるうえ、表示用の光
とは異なる方向へ出射されるので、画面コントラストを
低下させることがない。

【００３８】図８は反射型表示パネル２２の内部に設け
られている反射面２６の形状を示す斜視図である。反射
面２６は、アルミニウムや銀等の反射率の高い材料によ
って形成されており、外光を反射させるための微小な多
数の第１のパターン３３と前方照明装置２３の照明光を
反射させるための微小な多数の第２のパターン３４とか
らなっている。なお、図８では、第１のパターン３３と
第２のパターン３４をまばらに描いているが、実際には
光利用効率を向上させるため第１のパターン３３と第２
のパターン３４とは隙間無く配置されている。

【００３９】第１のパターン３３は、図９に示すように
略球面状に形成されており、反射面２６に垂直に入射し
た光を広がりを持たせて反射面２６に垂直な元の方向へ
反射させるような形状となっている。

【００４０】また、第２のパターン３４は、図１０に示
すように上面が傾斜面３５となったポスト状をしてお
り、傾斜面３５はほぼ光源部３０の方向に向けて傾いて
いる。詳しくいうと、前方照明装置２３から出射される
光は、導光板２９の背面に対して斜め方向に出射される
が、この前方照明装置２３から斜め方向に出射された光
が傾斜面３５で反射された時、反射光が反射型表示装置
２１のほぼ垂直前方へ出射されるように傾斜面３５の角
度を決めている。なお、第２のパターン３４の傾斜面の
下の部分は、円柱状、円錐台状、角柱状など任意の形状
が許される。

【００４１】しかして、図１１に示すように、前方のほ
ぼ垂直な方向から外光が入射すると、第１のパターン３
３に入射した光はほぼ垂直に反射されると共に±α（±
３０°以内）の広がりを持って前方へ出射される。一
方、第２のパターン３４で反射された外光は斜め方向へ
反射され、前方へ出射されないので、これによって反射
型表示装置２１の画面コントラストを低下させることは
ない。観察者は、反射型表示装置２１を斜めから見ると
見にくいので、光を±３０°以内に出射させることが望
ましい。そのため第１のパターン３３で反射された光に
広がりを持たせ、反射型表示装置２１からの出射光に±
αの広がりを持たせている。

【００４２】また、図１２に示すように、前方照明装置
２３の背面から斜め方向へ出射された光が反射型表示パ
ネル２２内に入射すると、その光のうち第２のパターン
３４の傾斜面３５で正反射された光は、反射型表示装置
２１の前方へほぼ垂直に出射される。このとき前方へ出
射される光も±α程度の広がりを持たせられる。この広
がりは、第２のパターン３４によるものでなく、反射型
表示パネル２２の背面から出射された光の広がりによる
ものである。すなわち、出射光の広がりを±３０°以内
にするには、導光板２９から斜め方向に出射される光の
広がりも±３０°以内にしておく必要がある。反射型表
示パネル２２の背面から出射される光の方向及び広がり
は、導光板２９の先端の角度φと導光板２９及び接着層
２４の屈折率によって決まる。

【００４３】図１３（ａ）（ｂ）は導光板２９の背面に
入射する光の挙動を示す図であって、図１３（ａ）は導
光板２９と接着層２４の屈折率の差Δｎが比較的小さい
場合を示しており、図１３（ｂ）は導光板２９と接着層
２４の屈折率の差Δｎが比較的大きい場合を示してい
る。この図に示されているように、導光板２９の背面に
おける全反射の臨界角をθ２とするとき、導光板２９の
背面には、入射角がθ２−２φよりも大きな光が入射す
る。これは導光板２９の背面で前回全反射した光は出射
角がθ２以上の光であり、この光が導光板２９の前面で
全反射することによって入射角が２φだけ小さくなるの
で、導光板２９の背面にはθ２−２φよりも大きな入射
角の光が入射する。その光のうち全反射の臨界角θ２よ
りも入射角の小さな光だけが背面から出射されるので、
導光板２９の背面から出射される光は、入射角がθ２−
２φ以上θ２以下の光である。このうち全反射の臨界角
θ２で入射した光は、導光板２９の背面とほぼ平行に出
射される。また、θ２−２φの入射角の光が導光板２９
の底面に対して２γの方向へ出射されるとすると、導光
板２９の底面から出射される光の広がり角はほぼ±γと
なる。全反射の臨界角θ２は導光板２９と接着層２４の
屈折率の差Δｎが大きいほど小さくなるので、図１３
（ａ）のように屈折率の差Δｎが小さい場合には出射す
る光の広がり角±γは狭くなり、図１３（ｂ）のように
屈折率ｎが大きい場合には出射する光の広がり角±γは
広くなる。導光板２９の底面から出る光の出射角βは、
β−２γで表されるから、出射角βが大きくなるほど光
の広がり角±γは小さくなり、一般に、出射光の広がり
角を±３０°以内にしておくためには、出射角βは４５
°以上にすることが望ましい。

【００４４】また、反射型表示パネル２２の背面から斜
めに出射された光の一部は、第１のパターン３３で反射
され、そのうちの一部は前方へ出射されるが、その割合
はわずかであるから、コントラストを低下させるおそれ
はない。なお、導光板２９の背面から斜めに出射される
光の指向性が高い場合には、第２のパターン３４の傾斜
面３５を曲面にして出射光の広がりを大きくする場合も
ある。

【００４５】従って、外光による場合も前方照明装置２
３を用いた場合も、表示用の光は同じ方向（ほぼ前方
へ）へ出射され、また同程度の広がり（±α）を有して
いるので、外光による場合も前方照明装置２３を用いる
場合も同等の視認性を得ることができ、違和感がない。
しかも、前記のように無効な光によってコントラストを
低下させにくいので、良好な視認性を得ることができ
る。また、この反射型表示装置２１では、導光板２９の
前面にも背面にもパターンが存在しないので、従来例の
ように出射光が前方照明装置２３で拡散して前方照明装
置２３の透明性が悪くなることもない。

【００４６】次に、第１のパターン３３と第２のパター
ン３４との関係について説明する。前記のように第２の
パターン３４は外光にとっては無効な光の原因となる。
従って、外光を利用する場合には、第２のパターン３４
はできるだけ少ないことが望ましい。そのため、第２の
パターン３４の個数（密度）は第１のパターン３３の個
数（密度）よりも少なくしている。例えば、図１４で
は、第１のパターン３３を９０％、第２のパターン３４
を１０％の割合で設けている。

【００４７】図１４のように、第２のパターン３４の割
合が１０％の場合を考えると、第２のパターン３４で反
射されることによってロスとなる外光は約１０％であっ
て、反射型表示装置２１の画面は、完全反射型液晶表示
装置と比較してもわずかに暗くなるに過ぎない。また、
前方照明装置２３の光を前方へ反射する第２のパターン
３４が１０％しか無くても、前方照明装置２３の光は斜
めに出射されているので、図１４に示すように、実際に
は前方照明装置２３の光の２０〜３０％（前方照明装置
２３の光の角度と第２のパターン３４の密度によって
は、１００％にすることも可能である。）を前方へ反射
させることができる。外光と前方照明装置２３との明る
さと指向性（広がり）を考慮すれば、前方照明装置２３
の光の２０〜３０％の光が前方に反射されれば実用には
十分である。

【００４８】なお、第１のパターン３３と第２のパター
ン３４の割合は、上記のような９：１といった割合に限
るものではなく、前方照明装置２３の明るさや使用環境
等によって適宜変更されるものである。また、図１５に
破線で示すような三角波状などをした凹凸パターンを形
成する場合、その形成法によっては、頂点や谷部の角度
をを必ずしも鋭角にすることができず、図１５に実線で
示すように、これらの箇所がなだらかな面となってしま
うことがある。これを利用して傾斜面を第２のパターン
３４として用い、なだらかになった頂点及び谷部を第１
のパターン３３として利用することができる。従って、
凹凸パターンとして、上面が傾斜面となった第２のパタ
ーン３４のみを設けても、実際には、第１のパターン３
３と第２のパターン３４の働きをさせることができ、第
２のパターンのみの構成でも実用的には十分である。

【００４９】また、第１のパターン３３と第２のパター
ン３４は、光の干渉による色つきを防ぐため、ランダム
に配置されている。

【００５０】（反射面の作成方法）次に、いわゆる２Ｐ
（Photo-Polymerization）法により基板２５の表面に反
射面２６を作製する方法を図１６及び図１７により簡潔
に説明する。この方法では、スタンパと呼ばれる反射面
２６の金型を作製し、このスタンパで反射面を大量に複
製する。

【００５１】まず、スタンパの作製方法から説明する。
基板３６を用意し、その上に電子ビームレジスト３７を
塗布する［図１６（ａ）］。ついで、電子ビーム露光に
よりパターン化された電子ビームレジスト３７を軟化さ
せて所定の反射面の形状にし、原盤３８を作製する［図
１６（ｂ）］。次に、電鋳法によりニッケル等のスタン
パ材料を原盤３８の上に堆積させ、ニッケルスタンパ３
９を作製する［図１６（ｃ）］。この後、スタンパ３９
と原盤３８を分離し、スタンパ３９を得る［図１６
（ｄ）］。このスタンパ３９は、反射面のパターンが反
転した形状のパターンを有しており、反射面２６を複製
するための金型となる。

【００５２】つぎに、スタンパ３９を用いて２Ｐ法によ
り反射面を複製するプロセスを説明する。透明な基板２
５を用意し、基板２５の上に紫外線感光性樹脂（いわゆ
る、ＵＶ硬化樹脂）４０を滴下し、上からスタンパ３９
を硬化させる［図１７（ａ）］。次に、基板２５の上の
紫外線感光性樹脂４０をスタンパ３９と基板２５との間
に挟み込んで押圧し、紫外線感光性樹脂４０を基板２５
とスタンパ３９の間に押し広げ、基板２５の下方から紫
外線を照射する［図１７（ｂ）］。このとき基板２５を
透過した紫外線によって、紫外線感光性樹脂４０が硬化
する。硬化後、紫外線感光性樹脂４０と共に基板２５を
スタンパ３９から剥離する［図１７（ｃ）］。この剥離
した紫外線感光性樹脂４０には、反射面２６のパターン
が転写されている。ついで、スパッタ法などを用いて紫
外線感光性樹脂４０の表面をアルミニウムや銀などの被
膜４１で覆って反射面２６を形成する［図１７
（ｄ）］。この方法によれば、反射面２６を量産するこ
とができる。

【００５３】図１８は、反射面２６の別な作製方法を示
している。これはエンボス法で反射面２６を作製するプ
ロセスを示している。この方法では、基板２５（透明で
なくてもよい。）の上に樹脂（例えば、アクリル樹脂）
４２をスピンコートでほぼ均一に塗布する［図１８
（ａ）］。ついで、樹脂４２をいったん硬化させた後、
再加熱によって樹脂を柔らかくした後、上からスタンパ
３９で樹脂４２を押圧し、基板２５とスタンパ３９の間
に樹脂４２を挟み込んで樹脂４２にスタンパ３９のパタ
ーンを転写させる［図１８（ｂ）］。加熱もしくは放置
により樹脂４２が硬化したら、樹脂４２からスタンパ３
９を剥がすと、硬化した樹脂４２の表面にはスタンパ３
９によって反射面２６のパターンが転写されている［図
１８（ｃ）］。ついで、スパッタ法を用いて樹脂４２の
表面をアルミニウム又は銀の被膜４３で覆って反射面２
６を形成する［図１８（ｄ）］。この方法によっても、
反射面２６を量産することができる。

【００５４】（反射面の変形例）次に、上記実施形態の
変形例について述べる。図１９は反射面２６のパターン
の変形例を表しており、第１のパターン３３及び第２の
パターン３４がいずれも反射型表示パネル２２の前面と
平行な平面（以下、平行平面と呼ぶ。）を持たないよう
にしたものである。すなわち、図９に示した第１のパタ
ーン３３では、反射型表示パネル２２の前面と平行な接
平面を有する。これに対して、図１９（ａ）に示す第１
のパターン３３では、全体としてはほぼ球面状をしてい
るが、先端が尖っているので、反射型表示パネル２２の
前面と平行な接平面（平行平面）を有しない。また、図
１０に示した第２のパターン３４でも、もともと反射型
表示パネル２２の前面と平行な平面を持たないので、図
１９（ｂ）に示した第２のパターン３４は、図１０に示
した第２のパターン３４と同じものである。

【００５５】前方照明装置２３の前面は傾いているが、
その傾きは小さく設定される場合がある。また、反射型
表示装置２１の前面を保護するため、前方照明装置２３
の前方にガラスやプラスチックなどの透明板を置くこと
がある。このような場合、前方から垂直に入射した外光
が前方照明装置２３の前面や透明板で反射すると、垂直
前方へ向けて反射される。一方、第１のパターン３３が
平行平面を有していると、前方から垂直に入射した外光
が、第１のパターン３３の平行平面で反射し、その外光
は前方へ向けて反射される。この結果、第１のパターン
３３の平行平面で反射した外光と透明板で反射した外光
とは反射方向が一致し、画面のコントラストを低下させ
るので、真正面では視認性が低下する。また、正反射方
向から反射型表示装置２１を見ると、眩しくて不快であ
る。また、図１０に示した第２のパターン３４で、反射
面（傾斜面３５）以外を構成する面は、必ずしも前記反
射型表示装置表面に対し、垂直である必要はない。

【００５６】このため、通常、観察者は正反射方向では
反射型表示装置２１を見ないので、正反射方向に出射す
る光は無駄となっている。そこで、この変形例のように
平行平面を無くして、真正面へ光を出射させないように
すれば、その分視認する角度に出射される光の量を増加
させることができ、画面をより明るくすることができ
る。

【００５７】また、凹凸パターンの平均傾斜面（第１の
パターン３３及び第２のパターン３４のトータルの平均
傾斜面）に立てた法線を反射面２６の前方の特定の領域
に向けておけば、入射後に反射面２６で反射された外光
および前方照明装置２３から入射して反射面２６で反射
された光の各反射光輝度中心軸を反射型表示パネル２２
前方の特定位置に集束させ、当該特定位置において観察
される画像を明るくすることができる。例えば、図２０
に示すように、反射面２６上の任意の点Ｐを特定位置と
し、点Ｐを通る反射面２６の法線５８上で、反射面２６
から距離Ｌだけ離れた点を観察者視点Ｏとし、反射面２
６上で点Ｐから距離ｄだけ離れた点をＰａとする。ここ
で、任意の点Ｐａにおいて平均傾斜面５６に立てた法線
５７の傾きが、反射面２６に立てた法線５８から点Ｐ
（又は、観察者視点Ｏ）側へ、θ＝（１／２）arctan
（ｄ／Ｌ） …（２）だけ傾くように各点Ｐａにお
ける平均傾斜面を設計しておけば、図２０に示すよう
に、正面から入射して反射面２６により反射された光の
輝度中心軸を観察者視点Ｏに集束させることができ、観
察者視点Ｏにおいて明るい画像を得ることができる。

【００５８】また、図２１に示すように、観察者の視点
Ｏが反射面２６上の点Ｐを通る法線５８上にない場合、
平均傾斜面５６の傾斜角度θは、観察者視点Ｏから反射
面２６に降ろした垂線５９と反射面２６との交点をＰｂ
とし、反射面２６上の任意の点Ｐａとの距離をｇとする
と、点Ｐａで平均傾斜面５６に立てた法線５７の傾きθ
が、θ＝（１／２）arctan（ｇ／Ｌ） …（３）と
なるようにすることにより、視点Ｏへ集束できる平均傾
斜面５６の法線５７の傾き角度θを決めることができ
る。なお、特定位置Ｐは、１点には限らず、複数の点で
あっても差し支えない。

【００５９】また、第１のパターン３３と第２のパター
ン３４の形状に互いに異なる変調を施し、反射面２６上
の同一点において第１のパターン３３の平均傾斜面に立
てた法線の角度と第２のパターン３４の平均傾斜面に立
てた法線の角度を異ならせ、互いに異なる方向から入射
する外光と前方照明装置２３からの光を同一方向に反射
させると共に、外光と前方照明装置２３からの光につい
てそれぞれ反射光の輝度中心軸が特定位置に集光するよ
うにし、両方の反射光の輝度中心軸が特定位置に集光す
るようにもできる。

【００６０】また、反射面２６の平均傾斜面は一様な面
によるものとは限らず、図２２に示すように、同じ高さ
でピッチが異なる変調パターンとしてもよく、図２３に
示すように、同じピッチで高さが異なる変調パターンと
してもよく、また図２２、図２３に示した変調パターン
を組み合わせて図２４に示す反射面２６のように凹凸パ
ターンの傾斜角度を変調する構成でもよい。

【００６１】また、図示しないが、反射面の凹凸パター
ンは、反射面上にランダムに配置してもよく、それによ
って反射型表示パネルの画素パターンによるモアレ縞な
どの画像劣化を防止することができる。ただし、各凹凸
パターンの平均傾斜面の法線の傾斜角度θは、凹凸パタ
ーンの位置により、上記（２）式などによって決められ
るものとする。また、平均傾斜面を傾けることで生じる
図２２〜２４中の鉛直な面は、必ずしも鉛直でなくても
よい。

【００６２】また、図２５に示すように、第１のパター
ン３３を非対称形状とすることによって斜め入射する外
光の反射方向を調整し、かつ第２のパターン３４の傾斜
面の角度を最適化することによって前方照明装置２３か
らの入射光を反射する方向を調整すれば、任意の方向か
ら入射する外光と前方照明装置２３からの入射光を反射
型表示パネル表面における外光の正反射方向と異なる方
向へ揃えて反射させることができ、正反射光により画像
が見えなくなることを防止できる。

【００６３】（前方照明装置の変形例）図２６は前方照
明装置２３の変形例を示している。上記の前方照明装置
２３では、光源部３０として線状光源を導光板２９の一
辺に対向させて配置したが、この前方照明装置２３で
は、ＬＥＤ等の発光素子４４を用いた光源部３０（いわ
ゆる、点光源）を導光板２９の角に配置している。ま
た、光源部３０を導光板２９の角に配置したことに伴っ
て、導光板２９は、光源部３０と対応する角で厚みが最
も厚く、光源部３０の配置された角に対して対角方向に
位置する角で厚みが最も薄くなるようにくさび状に形成
されている。

【００６４】また、図示しないが、点光源状の光源部３
０を導光板２９の一辺の中央部に配置しても差し支えな
い。

【００６５】また、前方照明装置２３の導光板２９は、
光源部３０から遠ざかるに連れて薄くなるようにテーパ
ーが付与されていれば、上記のように背面側からの出射
光を斜めにして画面コントラストの低下を防止できるの
で、図２７に示すように、くさび状をした導光板２９の
厚みの薄い側の端部が厚みを有していてもよい。このよ
うな形状にすれば、導光板２９の先端部における光のロ
スが発生するが、先端部の強度が増すので、生産性が向
上する。

【００６６】また、図２８に示すように、導光板２９の
表面を曲面によって形成してもよい。導光板２９の表面
を適当な曲面にすることにより、面内の輝度むらを無く
すことができる。図２８では、導光板２９の表面を凹面
によって形成しているが、凸面になっていてもよいし、
凹面及び凸面を組み合わせた曲面によって形成されてい
てもよい。また、図示しないが、前記曲面は、球面、楕
円面、円錐面、あるいは２次関数や対数関数の曲線を回
転することで得られる面もしくはその一部でもよい。

【００６７】また、図２９に示すように、導光板２９の
背面に鋸歯形状のパターン４５を設けたものであっても
よい。このような導光板２９であっても、背面から出射
される光の出射方向を斜めにして画面のコントラストを
良好にすることができる。また、導光板２９の背面にパ
ターン４５を設けているので、反射面２６で反射した光
は、勾配の急な領域４６で拡散されるが、図３０に示す
ように、導光板２９の背面は接着層２４に接しているの
で、空気層と接している場合よりも背面における屈折率
差が小さく、勾配の急な領域４６でも光は大きく曲がら
ず、その拡散性は大幅に低下する。よって、導光板２９
と接着層２４の屈折率差を小さく設定すれば、パターン
を導光板２９の前面に設けた場合と比較して反射型表示
装置２１の透明性はほとんど低下しない。

【００６８】また、図３１（ａ）（ｂ）はさらに別な構
造の前方照明装置２３を示す斜視図及び平面図である。
この前方照明装置２３は、点状光源を線状光源に変換し
た光源部３０を用いている。すなわち、くさび状をした
透明な導光体４７の端面にＬＥＤ等の発光素子４８（点
光源）を対向させ、発光素子４８の周囲をセード４９で
覆うと共に導光体４７の背面に反射シート５０を設けて
いる。また、光源部３０と対向する、導光板２９の辺に
は、プリズム状をした導光方向変換パターン５１を形成
している。

【００６９】しかして、この前方照明装置２３において
は、図３１（ｂ）に示すように、発光素子４８から出射
された光は、導光体４７の端面から導光体４７内に導入
され、導光体４７の表面と裏面の間で全反射しながら導
光体４７内を伝播する。導光体４７内を伝播する光のう
ち導光体４７の表面に全反射の臨界角よりも小さい角度
で入射した光は、導光体４７の表面から斜めに出射され
る。なお、導光体４７の裏面から出射した光は、反射シ
ート５０で反射されて再び導光体４７の内部に戻る。こ
うして、発光素子４８から出射された光は、導光体４７
の表面から全長にわたって斜めに出射される。光源部３
０から斜めに出射された光は、導光方向変換パターン５
１から導光板２９の内部に入射し、その際導光方向変換
パターン５１で光の進行方向が屈折され、導光板２９の
内部では光は導光板２９の辺と平行に導光される。

【００７０】（第２の実施形態）第１の実施形態のよう
に導光板２９の背面全体を接着層２４によって反射型表
示パネル２２に接着する場合には、接着層２４の屈折率
が空気の屈折率に比べて大きいので、導光板２９の背面
における全反射の臨界角が大きくなり、光源部３０の近
傍で光が必要以上に出射する恐れがある。すなわち、導
光板２９と空気の界面における全反射の臨界角をθ１、
導光板２９と接着層２４の界面における全反射の臨界角
をθ２（＞θ１）とするとき、図３２（ａ）に示すよう
に、導光板２９の側面から導光板２９内に入射した光の
広がりは±θ１となる。そして、導光板２９に入射した
光は、９０°−θ１よりも大きな入射角で導光板２９の
背面に入射する。従って、次の（１）式を満たすときに
光の漏れが生じる。 θ２＞９０°−θ１ すなわち、 θ１＋θ２＞９０° …（１）

【００７１】よって、（１）式を満たす場合には、光源
部３０の近傍で光の漏れが生じる。すなわち、図３２
（ｂ）のハッチング領域の光が漏れてロスとなる。この
ような場合には、光源部３０の光のロスが大きくなると
ともに光源部３０の近傍で導光板２９が明るく光る。

【００７２】図３３（ａ）は本発明の別な実施形態によ
る反射型表示装置６１を示す概略断面図であって、光源
部３０の近傍における光の漏れを小さくしている。この
反射型表示装置６１では、導光板２９の光源部３０に隣
接する領域６２を接着層２４よりも外側に配置して空気
層と接するようにし、全反射の臨界角θ２を大きくし、
光の漏れを小さくしている。さらに、光源部３０に隣接
する領域６２においては、光源部３０から離れるに従っ
て導光板２９の厚みが次第に厚くなるようにテーパーを
施しているので、図３３（ｂ）のように点Ｐ２では接着
層２４との界面における全反射の臨界角よりも外に広が
っていた光の分布が、領域６２で導光した後は、図３３
（ｃ）のように点Ｐ３では接着層２４との界面における
全反射の臨界角よりも狭い範囲に集められる。従って、
この光が接着層２４との界面に達しても接着層２４との
界面から漏れず、この後、先でくさび状に薄くなってい
る領域で全反射を繰り返すことによって少しづつ接着層
２４との界面から出射される。

【００７３】（第３の実施形態）図３４は本発明のさら
に別な実施形態による反射型表示装置７１を示す概略断
面図である。この反射型表示装置７１では、前方照明装
置２３の背面を反射型表示パネル２２に接着しておら
ず、前方照明装置２３の背面と反射型表示パネル２２と
の間には空気層７２が介在している。このような反射型
表示装置７１では、第１の実施形態に比較して光の利用
効率が下がる恐れがあるが、前方照明装置２３の背面か
ら斜めに光を出射させることができるので、第１の実施
形態と同様な作用効果を得ることができ、画面コントラ
ストを高くすることができる。また、パターンのない導
光板２９を用いれば、光の拡散もないので、前方照明装
置２３の透明性も良好になる。さらに、接着層が必要な
いので、コストを下げることができ、さらに熱による接
着剤の変質や剥離などの問題も無くなるので、信頼性を
上げることができる。

【００７４】なお、図２９のような裏面にパターンを有
する導光板２９を用いた場合、接着層がないので、第１
の実施形態で図２９のような導光板２９を用いた場合と
比較すると、拡散が大きくなって透明性が低下する。し
かし、接着層が存在しない場合であっても、パターンが
裏面側にあるので、前面にパターンを形成された導光板
を用いる場合に比べてパターンが見えにくく、透明性は
改善される。

【００７５】（第４の実施形態）図３５は本発明のさら
に別な実施形態による反射型表示装置８１を示す概略断
面図である。この反射型表示装置８１では、導光板を用
いておらず、光源部３０だけで構成されている。すなわ
ち、光源（線状光源）３１から出射された光を、反射型
表示パネル２２の全面に向けて斜めに出射させている。
このとき、光源部３０からの光を反射型表示パネル２２
に均一に照射させる必要があるので、光源３１の前面に
プリズムシート８２を設置しておき、光源３１から出射
された光をプリズムシート８２で斜め下方へ屈折させ、
反射型表示パネル２２の全面に向けて斜めに出射させる
と共に、プリズムシート８２によって光源３１からの光
の指向性を上げ、均一に照射させている。光源３１（前
方照明装置２３）から斜めに出射された光は、反射型表
示パネル２２に入射する際に屈曲して斜めに進入し、第
２のパターン３４で反射されて前方へ出射される。ま
た、前方から入射した外光は、第１のパターン３３で反
射されて再び前方へ出射される。

【００７６】このような反射型表示装置８１でも、反射
型表示パネル２２へ斜めに光を入射させているので、反
射型表示パネル２２の表面で反射された光（無効な光）
はやはり斜めに反射されて前方へは出射されない。よっ
て、この実施形態の反射型表示装置８１でも、反射光に
より画面のコントラストが低下することが無くなる。ま
た、反射型表示パネル２２の前方に光学的なパターンが
存在しないので、画面の透明性が低下することもない。

【００７７】（反射型表示装置を用いた機器）図３６は
本発明の一実施形態による携帯電話９１であって、表示
部９２、ダイアル９３、アンテナ９４等を備えている。
この表示部９２として本発明の反射型表示装置が用いら
れており、それによってコントラストが高く、透明感の
高い表示部を得ることができる。

【００７８】図３７は本発明の一実施形態による携帯用
情報端末９５であって、表示部９６、入力部９７、カバ
ー９８等を備えている。この表示部９６として本発明の
反射型表示装置が用いられており、それによってコント
ラストが高く、透明感の高い表示部を得ることができ
る。

【００７９】図３８は本発明の一実施形態によるノート
パソコン等の携帯用コンピュータ９９であって、表示部
１００、キーボード１０１、フロッピー（登録商標）デ
ィスクドライ１０２等を備えている。この表示部１００
として本発明の反射型表示装置が用いられており、それ
によってコントラストが高く、透明感の高い表示部を得
ることができる。

【００８０】図３９は本発明の一実施形態によるテレビ
（受像機）１０３であって、表示部１０４、アンテナ１
０５、選局部１０６等を備えている。この表示部１０４
として本発明の反射型表示装置が用いられており、それ
によってコントラストが高く、透明感の高い表示部を得
ることができる。

【００８１】

【発明の効果】本発明の反射型表示装置によれば、反射
面で反射された前方照明装置からの光と、反射面で反射
された外光とがほぼ同一の反射方向へ出射されるように
なっているので、前方照明装置を用いて画面を照らして
いる時と、前方照明装置を用いることなく外光によって
画面を照らしている時とで、画面を見ることができる方
向が変化せず、同様な使い勝手を維持することができ
る。しかも、この反射型表示装置にあっては、前方照明
装置から反射型表示パネルへ入射する光は、反射型表示
パネルに入射する外光とは異なる方向から反射型表示パ
ネルに入射しているので、前方照明装置から出射された
光が前方照明装置や反射型表示パネルの表面や内部で反
射されて表示に寄与しない無効な光となっても、その無
効な光は表示用の反射光と同じ方向には反射されない。
よって、本発明の反射型表示装置によれば、前方照明装
置の反射光により画面のコントラストが低下する現象を
回避し、画面を見やすくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の完全反射型液晶表示装置を示す概略断面
図である。

【図２】同上の完全反射型液晶表示装置において画面の
コントラストが低下する理由を説明する図である。

【図３】同上の完全反射型液晶表示装置において透明性
が低下する理由を説明する図である。

【図４】本発明の第１の実施形態による反射型表示装置
の構造を示す概略断面図である。

【図５】同上の反射型表示装置に用いられている前方照
明装置の斜視図である。

【図６】同上の前方照明装置の導光板内を伝播する光の
挙動を示す図である。

【図７】同上の前方照明装置の導光板内を伝播する光の
別な挙動を示す図である。

【図８】反射面の構造を示す斜視図である。

【図９】同上の反射面を構成する第１のパターンの斜視
図である。

【図１０】図８の反射面を構成する第２のパターンの斜
視図である。

【図１１】図４の反射型表示装置に入射した外光の挙動
を示す図である。

【図１２】図４の反射型表示装置において、光源部から
出射された光の挙動を示す図である。

【図１３】（ａ）（ｂ）は導光板から出射される光の出
射角と広がり角との関係を説明する図である。

【図１４】第１のパターンと第２のパターンの比率を説
明する図である。

【図１５】頂点及び谷部が鈍った第２のパターンを示す
概略図である。

【図１６】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、反射面を複製
するためのスタンパを作製する工程を示す図である。

【図１７】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、同上のスタン
パを用いて２Ｐ法により反射面を複製する工程を示す図
である。

【図１８】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、図１４のスタ
ンパを用いてエンボス法により反射面を複製する工程を
示す図である。

【図１９】（ａ）（ｂ）は第１のパターンと第２のパタ
ーンの別な形態を示す斜視図である。

【図２０】反射光輝度中心軸を特定領域に集中させるた
めの反射面の平均傾斜角の設計方法を説明する図であ
る。

【図２１】反射光輝度中心軸を特定領域に集中させるた
めの反射面の平均傾斜角の設計方法を説明する図であ
る。

【図２２】反射面の異なる凹凸パターンを説明する図で
ある。

【図２３】反射面のさらに異なる凹凸パターンを説明す
る図である。

【図２４】反射面のさらに異なる凹凸パターンを説明す
る図である。

【図２５】パターン変調した凹凸パターンを説明するた
めの反射型表示装置の構造を示す概略断面図である。

【図２６】前方照明装置の別な形態を示す斜視図であ
る。

【図２７】前方照明装置のさらに別な形態を示す側面図
である。

【図２８】前方照明装置のさらに別な形態を示す側面図
である。

【図２９】前方照明装置のさらに別な形態を示す側面図
である。

【図３０】図２９の前方照明装置の作用説明図である。

【図３１】（ａ）（ｂ）は前方照明装置のさらに別な形
態を示す斜視図及び平面図である。

【図３２】（ａ）は光源部の近傍における光の漏れを説
明する図である。（ｂ）は点Ｐ１における導光角度分布
を示す図である。

【図３３】（ａ）は 本発明の第２の実施形態による反
射型表示装置の構造を示す概略断面図である。（ｂ）
（ｃ）は点Ｐ２及びＰ３における導光角度分布を示す図
である。

【図３４】本発明の第３の実施形態による反射型表示装
置の構造を示す概略断面図である。

【図３５】本発明の第４の実施形態による反射型表示装
置の構造を示す概略断面図である。

【図３６】本発明の反射型表示装置を用いた携帯電話を
示す斜視図である。

【図３７】本発明の反射型表示装置を用いた携帯用情報
端末を示す斜視図である。

【図３８】本発明の反射型表示装置を用いた携帯用コン
ピュータを示す斜視図である。

【図３９】本発明の反射型表示装置を用いたテレビを示
す斜視図である。

【符号の説明】

２１ 反射型表示装置 ２２ 反射型表示パネル ２３ 前方照明装置 ２４ 接着層 ２６ 反射面 ２９ 導光板 ３０ 光源部 ３３ 第１のパターン ３４ 第２のパターン ３５ 傾斜面 ５１ 導光方向変換パターン ８２ プリズムシート ９１ 携帯電話 ９５ 携帯用情報端末 ９９ 携帯用コンピュータ １０３ テレビ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 正幸 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 池田 正哲 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 青山 茂 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA14Y FA23X FA31X FA31Y FA41X FA45X FB02 FD14 LA17 LA18 5C058 AA06 AB03 AB04 BA08

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前方から入射した光を反射させるための
   反射面を有する反射型表示パネルと、当該反射型表示パ
   ネルの前方に配置された前方照明装置とを備えた反射型
   表示装置において、 前記前方照明装置から前記反射型表示パネルへ入射する
   光は、前記反射型表示パネルに入射する外光とは異なる
   方向から反射型表示パネルに入射し、 前記反射面で反射された前記前方照明装置からの光と前
   記反射面で反射された外光とがほぼ同一の反射方向へ出
   射されるようにしたことを特徴とする反射型表示装置。
2. 【請求項２】 前記反射面は、前記前方照明装置から斜
   めに入射した光を前記反射方向へ反射させる第１の領域
   と、ほぼ垂直に入射した外光を前記反射方向へ反射させ
   る第２の領域とに分割されていることを特徴とする、請
   求項１に記載の反射型表示装置。
3. 【請求項３】 前記反射面は、前記前方照明装置から斜
   めに入射した光を前記反射方向へ反射させる凹凸パター
   ンを形成された第１の領域と、ほぼ垂直に入射した外光
   を前記反射方向へ反射させる凹凸パターンを形成された
   第２の領域とを備えていることを特徴とする、請求項１
   に記載の反射型表示装置。
4. 【請求項４】 前記反射面は、反射型表示パネルの前面
   と平行な領域をほとんど有していないことを特徴とす
   る、請求項１に記載の反射型表示装置。
5. 【請求項５】 前記第１の領域に形成されている凹凸パ
   ターンの平均傾斜面に立てた法線は、反射面に垂直な方
   向から前記前方照明装置の光源方向に傾いていることを
   特徴とする、請求項３に記載の反射型表示装置。
6. 【請求項６】 前記反射面で反射された前記前方照明装
   置からの光の輝度中心と、前記反射面で反射された外光
   の輝度中心とが、前記反射型表示パネルの前方の所定位
   置に集光されるようにしたことを特徴とする請求項１〜
   ５に記載の反射型表示装置。
7. 【請求項７】 前記前方照明装置は、光を出射する光源
   と、入射した光を閉じ込めて伝播させるための導光板と
   からなることを特徴とする、請求項１に記載の反射型表
   示装置。
8. 【請求項８】 前記前方照明装置は、光を出射する光源
   と、該光源から出射される光の指向性を制御する指向性
   向上部とからなることを特徴とする、請求項１に記載の
   反射型表示装置。
9. 【請求項９】 前記導光板は、光源から遠い端が光源近
   傍よりも厚みが薄くなっていることを特徴とする、請求
   項７に記載の反射型表示装置。
10. 【請求項１０】 前記導光板は、前面及び背面が平滑に
    形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の反
    射型表示装置。
11. 【請求項１１】 前記導光板の前面は平滑に形成されて
    おり、前記導光板の背面には、光源から遠い側で導光板
    の厚みが薄くなるように傾斜したパターンが繰り返し形
    成されていることを特徴とする、請求項６に記載の反射
    型表示装置。
12. 【請求項１２】 前記導光板の背面は前記反射型表示パ
    ネルに光学的に接着されており、導光板と反射型表示パ
    ネルとの間には、屈折率が空気の屈折率よりも大きく、
    導光板の屈折率よりも小さな低屈折率層が形成されてい
    ることを特徴とする、請求項７又は８に記載の反射型表
    示装置。
13. 【請求項１３】 前記導光板は、前記光源に近い領域で
    は、光源に近くなるに従って導光板の厚みが薄くなって
    いることを特徴とする、請求項１２に記載の反射型表示
    装置。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１３に記載した反射型表示
    装置を製造する方法であって、基板上に紫外線硬化型樹
    脂を供給し、反射面の反転パターンを有するスタンパと
    基板との間に該紫外線硬化型樹脂を挟み込んだ状態で該
    紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して硬化させ、前記ス
    タンパの反転パターンを該紫外線硬化型樹脂に転写させ
    ることを特徴とする反射型表示装置の製造方法。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１３に記載した反射型表示
    装置を製造する方法であって、基板上に供給された樹脂
    を、未硬化あるいは軟化させた状態で、反射面の反転パ
    ターンを有するスタンパと基板との間に挟み込んで押圧
    し、前記スタンパの反転パターンを該樹脂に転写させる
    ことを特徴とする反射型表示装置の製造方法。
16. 【請求項１６】 前記反射型表示パネルは、内部に液晶
    を封止され、液晶の特性を利用して画像を生成するもの
    であることを特徴とする、請求項１〜１３に記載の反射
    型表示装置。
17. 【請求項１７】 送信先を設定するためのダイアル部
    と、請求項１〜１３に記載の反射型表示装置を用いた表
    示部とを備えた携帯電話。
18. 【請求項１８】 データないし指令を入力するための入
    力部と、請求項１〜１３に記載の反射型表示装置を用い
    た表示部とを備えた携帯用情報端末。
19. 【請求項１９】 入出力手段と、請求項１〜１３に記載
    の反射型表示装置を用いた表示部とを備えた携帯用コン
    ピュータ。
20. 【請求項２０】 選局手段と、請求項１〜１３に記載の
    反射型表示装置を用いた表示部とを備えたテレビ。