JP2003131215A - Reflection type display device - Google Patents

Reflection type display device

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JP2003131215A
JP2003131215A JP2001330654A JP2001330654A JP2003131215A JP 2003131215 A JP2003131215 A JP 2003131215A JP 2001330654 A JP2001330654 A JP 2001330654A JP 2001330654 A JP2001330654 A JP 2001330654A JP 2003131215 A JP2003131215 A JP 2003131215A
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display device
display
optical member
light
reflective
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JP2001330654A
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Inventor
Masao Ozeki
正雄 尾関
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Optrex Corp
オプトレックス株式会社
旭硝子株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate glaring light in a reflection type display device and to obtain a display with preferable appearance. SOLUTION: An optical member 101 is disposed on the display screen side of an electric display element of a reflection type display device so that the light entering from the display face passes from the back face side of the optical member to the top face side. A first transparent medium 102 having a refractive index nH and a second transparent medium 103 having a refractive index nL (satisfying 0.40>=nH-nL>=0.10) are disposed to form an interface in such a manner that at least part of the interface is inclined to the display face and that the first transparent medium is disposed on the back face side of the interface inclined to the display face while the second transparent medium is disposed in the top face side.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は反射型表示装置に用いる光学部材および反射型表示装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention relates to an optical member and a reflective display device using the reflection type display device. 【0002】 【従来の技術】透過モードの表示装置においては、裏面側に設けたバックライトから出射した光源光束を表示素子の裏面から照射し、表示素子の表面側から表示光を得ている。 [0002] In the display device of the Related Art Transparent mode, irradiates the light beam emitted from the backlight provided on the back side from the back of the display device, to obtain display light from the surface side of the display device. 光源光束の一部は散乱や吸収によって減失するが、表示光のほとんどはバックライトからの光源光束に依存する。 Some of the source light flux err reduced by the scattering and absorption, most of the display light depends on the source light beam from the backlight. 【0003】従来、この透過モードの表示装置が多く用いられていたが、携帯型の表示装置では小型・軽量化の観点から、バックライト以外の光源として外光を併用する半透過反射モードや、バックライトを用いずに外光のみを光源として利用する反射モードの表示装置が求められるようになっている。 Conventionally, although the display device of the transmission mode has been widely used, in view of the smaller and lighter the portable display device, and the semi-transmissive reflective mode a combination of external light as a non backlight source, display device of the reflection mode using only the ambient light without using a backlight as a light source has come to be demanded. 【0004】 【発明が解決しようとする課題】外光を利用する反射モードまたは半透過反射モードの表示装置も既に実用化されている。 [0004] have also been already put into practical use a display device of a reflection mode or a transflective reflective mode using external light [0005]. しかし、蛍光灯下などで使用すると表示部の表面にグレア光が発生し表示のコントラスト比がかなり低下する。 However, the contrast ratio of the surface of the display unit and use glare light is generated displayed in a fluorescent lamp is significantly reduced. そのため、表示の見栄えを著しく低下させて所望の表示品位が得られないという問題が生ずる。 Therefore, it arises a problem that a desired display quality significantly reduce the appearance of the display can not be obtained. 【0005】このグレア光を低減させる手法として、表示面の表面に凸凹を付けたグレア防止膜や誘電体干渉膜による反射防止膜等が提案されている。 [0005] The glare light as a method for reducing, anti-reflection film due antiglare film or a dielectric interference film with a uneven surface of the display surface has been proposed. しかし、反射防止膜では散乱光が発生して表示のコントラスト比を全体的に低下させる欠点がある。 However, the antireflection film has the disadvantage of lowering the contrast ratio of the display is scattered light generated overall. また、反射防止膜の場合には、グレア光を完全に消滅させることが難しい。 In the case of the antireflection film, it is difficult to eliminate completely the glare light. または、汎用の表示装置としては構成部材がかなり高価になる等の問題が生ずる。 Or, problems such as components become quite expensive arise as a general-purpose display device. 【0006】また、鋸歯形状の傾斜反射層を表示部の反観察者側に配置して、グレア光を回避する手法が提案されている。 Further, by arranging the counter-observer side of the display portion inclined reflecting layer of sawtooth technique to avoid glare light it has been proposed. しかし、電子表示素子を構成する一対の基板外部に傾斜反射層を配置する場合は、その製造自体は容易である。 However, when arranging the inclined reflecting layer on a pair of substrates outside constituting the electronic display device, the production itself is easy. しかし、この基板外に設置する手法では強い影が表示面に発生し二重像が視認される、という新たな問題が生ずる。 However, this strong shadows in a manner to place the substrate outside the double image generated on the display surface is viewed, a new problem arises. 【0007】また、電子表示素子の基板外部ではなく、 [0007] In addition, rather than the outside of the substrate of the electronic display device,
基板内部の表示層に近い位置に傾斜反射層を配置する手法も提案されている。 Method of placing a tilted reflective layer in a position close to the display layer in the substrate has been proposed. しかし、この場合は製造が相当困難になるという問題が生ずる。 However, the problem in this case, manufacturing is considerable difficulty arises. 【0008】また、ホログラム技術を利用して、反射層や光路変更層としてホログラム層を表示装置と組み合わせて構成しグレア光を回避する手法が提案されている。 Further, by using a holographic technique, technique and structure in combination with the display device of the hologram layer to avoid glare light has been proposed as a reflective layer and the optical path changing layer.
しかし、ホログラム層の製造は高精度の製造技術が必要となり、表示装置の画素等とのマッチングをとることが一般に困難となる。 However, the production of the hologram layer is high-precision manufacturing technique is required, to take matching with a pixel of the display device becomes generally difficult. また、表示装置全体の価格が高価になり、汎用の用途には適さないという問題が生ずる。 In addition, the price of the entire display device can be expensive, a problem that is not suitable for general-purpose applications occurs. 【0009】 【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の態様1は、表側偏光板および裏側偏光板と、電気表示素子と、光学部材と、反射層とが配置され、光学部材には、 [0009] Means for Solving the Problems] That is, Embodiment 1 of the present invention includes a front polarizer and the back side polarizing plate, and the electrical display element, and the optical member, and a reflective layer is disposed on the optical member ,
屈折率n である第1の透明媒体と、屈折率n (n A first transparent medium is a refractive index n H, the refractive index n L (n H
≠n )である第2の透明媒体とが界面を有するように設けられ、前記界面の少なくとも一部が電気表示素子の表示面に対して斜めに位置するように配置され、表示面に対して斜めに配置された界面部分における第1の透明媒体は裏面側に置かれ、第2の透明媒体は表面側に置かれ、表示面から出射した光が光学部材の裏面側から表面側に向かって通過せしめられてなる反射型表示装置において、屈折率n と屈折率n はn −n ≧0.10 ≠ n L) and the second transparent medium is a is provided so as to have a surface, at least a portion of the interface is arranged to be positioned at an angle with respect to the display surface of the electric display devices, with respect to the display surface the first transparent medium in the arrangement interfacial portion obliquely Te placed on the back side, the second transparent medium is placed on the surface side, light emitted from the display surface toward the surface side from the back side of the optical member in the reflection type display device comprising been passed through Te, the refractive index n L and the refractive index n H is n H -n L ≧ 0.10
の関係を満足するように設けられ、表側偏光板と電気表示素子の表示層との間に光学部材が配置されてなることを特徴とする反射型表示装置を提供する。 Provided so as to satisfy the relationship, to provide a reflective display device, wherein the optical member is disposed between the display layer of the front side polarizing plate and the electrical display element. 【0010】また、本発明の態様2は0.40≧n [0010] Embodiment 2 of the present invention is 0.40 ≧ n H -
の関係を満足する態様1に記載の反射型表示装置を提供する。 to provide a reflective display device according to embodiment 1 satisfying the relation of n L. 【0011】また、本発明の態様3は、反射型表示装置の厚み方向において、界面が鋸歯形状をなすように形成され、かつ表示面に対して連続的に形成されてなる態様1または2に記載の反射型表示装置を提供する。 [0011] Embodiment 3 of the present invention, in the thickness direction of the reflective display device, the interface is formed so as to form a sawtooth shape, and the aspect 1 or 2 is continuously formed comprising the display surface to provide a reflective display device according. 【0012】また、本発明の態様4は、光学部材の厚みが50〜500μmである態様1、2または3に記載の反射型表示装置を提供する。 [0012] Embodiment 4 of the present invention, the thickness of the optical member to provide a reflective display device according to embodiment 1, 2 or 3 is 50 to 500 [mu] m. 【0013】また、本発明の態様5は、光学部材の表示面に対する鋸歯形状の傾き角をα°とし、表示面に対する入射角度がθ とすると、下記式1〜7の関係を満足する態様1、2、3または4に記載の反射型表示装置を提供する。 Further, aspects embodiment 5 of the present invention, and the inclination angle alpha ° saw-tooth shape with respect to the display surface of the optical member, when the incident angle with respect to the display surface and theta 1, satisfying the relationship of formula 1-7 to provide a reflective display device according to 1, 2, 3 or 4. 【0014】 【数2】 [0014] [number 2] 【0015】また、態様6は、反射型表示装置の表側基板と光学部材の裏面との間に光拡散層が配置されてなる態様1、2、3、4または5に記載の反射型表示装置を提供する。 [0015] Embodiment 6, the reflective-type display device according to embodiment 1, 2, 3, 4 or 5 a light diffusion layer is disposed between the rear surface of the front substrate and the optical member of the reflection type display device I will provide a. 【0016】また、上記の各態様において、表側位相差板が光学部材の表側に配置されることがより好ましい。 [0016] In each embodiment described above, more preferably the front retardation film is disposed on the front side of the optical member. 【0017】また、上記の各態様において、光学部材自体が拡散性を有することが好ましい。 [0017] In each embodiment described above, it is preferable that the optical member itself has a diffusibility. また、連続した鋸歯形状のピッチPが100〜300μmであることが好ましい。 Further, it is preferable that the pitch P of the continuous sawtooth shape is 100 to 300 [mu] m. また、反射型表示装置の反射層が半透過反射層であって、半透過反射層の裏側にバックライトが設けられることが好ましい。 The reflection layer of the reflection type display device is a transflective layer, it is preferable that the backlight is provided on the back side of the semitransparent reflective layer. また、反射型表示装置の表面側にフロントライトが配置されることが好ましい。 Further, it is preferable that the front light is disposed on the surface side of the reflective display device. 【0018】 【発明の実施の形態】本発明の反射型表示装置の基本構成例を図1に示す。 [0018] Figure 1 shows the basic configuration of the reflection type display device of the embodiment of the present invention. 表側偏光板1、ねじれ位相差板2、 Front polarizer 1, the twisted retardation film 2,
光拡散層3、基板4、14、透明電極5、10、配向膜6、9、液晶層7、シール材8、平滑化層11、カラーフィルタ12、半透過反射層13、位相差板15、裏側偏光板16、バックライト17、光学部材101、第1 Light diffusion layer 3, the substrate 4 and 14, transparent electrodes 5, 10, orientation films 6 and 9, the liquid crystal layer 7, the sealing member 8, the smoothing layer 11, a color filter 12, the semi-transmissive reflective layer 13, the retardation plate 15, rear polarizer 16, a backlight 17, an optical member 101, a first
の透明媒体102および第2の透明媒体103とが備えられている。 And the transparent medium 102 and the second transparent medium 103 is provided. 【0019】一対の表側偏光板1、16とツイスト配向された液晶層7とが協同して表示のための画素ごとのスイッチング動作を行う。 The liquid crystal layer 7 that is twisted and a pair of front polarizer 1 and 16 performs a switching operation for each pixel for display in cooperation. ねじれ位相差板は表示光の色付きなどを補償するように作用する。 Twisted retardation film acts to compensate for such coloring of display light. 【0020】カラーフィルタ12はいわゆるマイクロカラーフィルタであり、RGBの3原色に対応したものであり、フルカラーの表示を得ることができる。 [0020] a color filter 12 is a so-called micro color filter, which correspond to the three primary colors of RGB, it is possible to obtain a full-color display. 半透過反射層13は、バックライトの光源光束を表側に透過せしめ、かつ表側から入射した外光の一部を表面側に反射せしめる。 Semi-transmissive reflective layer 13, allowed transmit source beam of the backlight to the front side, and allowed to reflection on the surface part of the external light incident from the front side. 【0021】光学部材は表側偏光板1と表側の透明基板4との間に配置されている。 [0021] The optical member is disposed between the front polarizer 1 and the front side of the transparent substrate 4. この構成によって、表示に寄与する光束成分を有効利用し、迷光の発生を低減できるのである。 This arrangement effectively utilizing the light contributing flux component on the display, it can reduce the occurrence of stray light. また、表示装置の組み立ても容易であり、 Further, it is easy to assemble the display device,
平面的部材の積層によって組み立てを行うことができる。 It can be assembled by lamination of the planar member. また、電気表示素子の画素のピッチ配列PXと光学部材101の鋸歯形状の連続したピッチPとがほぼ等しいピッチにならないように構成することが好ましい。 Further, it is preferable that the pitch P of continuous sawtooth shape pitch arrangement PX and the optical member 101 of the pixel electrical display element is configured so as not to substantially equal pitch. 【0022】次に、図2を参照し本発明の反射型表示装置に用いる光学部材101の各部の説明を行う。 Next, a description of each part of the optical member 101 used in the reflective display device of the reference to the present invention Figure 2. 光学部材101は、相対的に高屈折率の透明媒体と低屈折率の透明媒体とを組み合わせて構成する。 The optical member 101 is formed by combining a transparent medium having a relatively high refractive index transparent medium and low refractive index. 第1の透明媒体1 The first of the transparent medium 1
02は屈折率n を有し、厚み方向の断面で鋸歯形状を有する。 02 has a refractive index n H, having a sawtooth shape in the thickness direction cross section. また、第2の透明媒体103は屈折率n を有し、同様に鋸歯形状を有する。 The second transparent medium 103 has a refractive index n L, it has the same sawtooth shape. 両者の凹凸面の間に空気層が入らないように相互に密着して接している。 Air layer are in contact in close contact with each other not to enter between the uneven surface of both. その際、鋸歯形状は反射型表示装置の表示面に対してα°の傾斜角度を有している。 At that time, the sawtooth has a tilt angle of alpha ° with respect to the display surface of the reflective display device. 【0023】本発明において、(n −n )の数値が大きければ、それに応じて界面の傾斜角度をより小さくすることができるので好ましい。 [0023] In the present invention, if is large numeric (n H -n L), it is possible to further reduce the inclination angle of the interface accordingly preferred. また、光学部材の厚みを薄くでき、第1の透明媒体と第2の透明媒体との間に存在する、表示面に対して垂直な界面部分を小さくすることができるからである。 Also, can reduce the thickness of the optical member, it is present between the first transparent medium and a second transparent medium, is because it is possible to reduce the vertical surface portion relative to the display surface. 本発明では、n −n In the present invention, n H -n L
0.10を必須とする。 0.10 is referred to as essential. 【0024】表示面の垂直方向から、θ の入射角度で表側から入射した光は、透明媒体103の表面で屈折し、さらに鋸歯形状の界面で屈折し、電気表示素子の裏面側に置かれた反射層で反射され、さらに界面で屈折し、第2の透明媒体103から表側の空気層に出る際にさらに屈折する。 [0024] from the vertical direction of the display surface, light incident from the front side at an incident angle of theta 1 is refracted at the surface of the transparent medium 103, further refracted at the interface sawtooth, located on the back side of the electrical display device It is reflected by the reflection layer, further refracted at the interface, further refracted from the second transparent medium 103 as it leaves the front side of the air layer. このときの出射角度はθ となる。 Emission angle in this case is theta 2. 【0025】表側から光学部材101の表面に入射して反射する光はθ =θ の角度をもって反射される。 The light incident on and reflected by the surface of the optical member 101 from the front side is reflected at an angle of θ 3 = θ 1. このとき、下記式2〜8の関係を満足するように構成することが好ましい。 In this case, it is preferably configured to satisfy the relation of the following formulas 2-8. 【0026】 【数3】 [0026] [number 3] 【0027】観察者が表面からのグレア光を見ないで、 [0027] is the viewer does not see the glare light from the surface,
反射型表示装置の表示光の反射強度が最大となる角度で見ることが好ましい。 The reflection intensity of the display light of a reflection-type display device is preferably seen at an angle of maximum. そのためには、(θ −θ )の角度をある程度以上の数値範囲に設定する。 To do this, it sets the angle above a certain level of numerical ranges (θ 32). 具体的には、(θ −θ )が5°以上に設定することが好ましい。 Specifically, it is preferable to set (θ 32) is 5 ° or more. さらには、10°以上に設定することが好ましい。 Furthermore, it is preferable to set the 10 ° or higher. 【0028】本発明においては、実効的に屈折率の異なる二種類の透明媒体が必要となる。 In the present invention, the effective refractive index of two kinds of transparent medium is required. 透明度が高く、複屈折性を示さない等方性の光学材料であればよい。 High transparency, may be any optical material isotropic showing no birefringence. 液晶表示素子と併用されることの多い汎用の光学材料として、 As a general-purpose optical material which is often used in combination with a liquid crystal display device,
ポリカーボネート、ポリアレート、ポリスルホンなどがあげられる。 Polycarbonate, polyarylate, polysulfone, and the like. また、光学材料の種類、物性については、 The types of optical materials, for physical properties,
たとえば、高分子新素材便覧(高分子学会編 丸善社発行)のオプトエレクトロニクス高分子材料の欄(87〜 For example, the field of optoelectronic polymer material of a polymer new material Handbook (Society of Polymer Science, edited by Maruzen Co., Ltd. issued) (87 to
90頁)に示されており、本発明の条件を満たす光学材料を選択すればよい。 Is shown in page 90), it may be selected satisfies optical material of the present invention. 以下、光学部材の構成について説明する。 The following describes the structure of the optical member. 【0029】まず、低屈折率材料としてアクリル系樹脂のポリメタクリル酸メチル(PMMA)を選択する。 Firstly, for selecting the acrylic resin as a low refractive index material polymethyl methacrylate (PMMA). 屈折率が約1.49の材料を用いる。 Refractive index used about 1.49 of the material. また、高屈折率材料として屈折率1.67のPMMAを用いて傾斜角αを3 Further, 3 the inclination angle α with PMMA of a refractive index of 1.67 as a high refractive index material
0°に設定する。 It is set to 0 °. この場合、入射角θ が30°であると、θ は約16°、θ は30°となる。 In this case, the incident angle theta 1 is at 30 °, theta 2 is approximately 16 °, theta 3 becomes 30 °. よって、 Thus,
(θ −θ )は14°であり、グレア光を回避して明るい表示を見ることができる。32) is 14 °, it can be seen bright display to avoid glare. 【0030】傾斜角αが20°のときには、(θ −θ [0030] When the inclination angle α is 20 ° is, (θ 3
)は約9°となる。 2) it is about 9 °. (θ −θ )が5°以上を満足する場合には、αを約11°以上にする必要がある。 If (θ 32) satisfies 5 ° or more, it is necessary to approximately 11 ° or more alpha. これらの角度関係について表1に示している。 It is shown in Table 1 for these angular relationships. よって、本発明においては、θ =10〜30°を満足することが好ましい。 Therefore, in the present invention, it is preferable to satisfy θ 1 = 10~30 °. 【0031】 【表1】 [0031] [Table 1] 【0032】次に、低屈折率材料と高屈折率材料との屈折率差、(n −n )が0.30以上の場合を説明する。 [0032] Next, the refractive index difference between the low refractive index material and a high refractive index material, the case of 0.30 or more (n H -n L). 屈折率が約1.34の高分子材料を採用する。 Refractive index is employed about 1.34 of the polymeric material. たとえば、旭硝子社製サイトップがある。 For example, there is manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. Sai top. 高屈折率材料として屈折率1.67のPMMAを採用し、傾斜角αを30 The PMMA having a refractive index of 1.67 was employed as a high refractive index material, the inclination angle alpha 30
°に設定する。 ° set in. そうすると、入射角θ が30°のときに、θ は約4.9°、θ は30°になる。 Then, when the incident angle theta 1 is 30 °, theta 2 is about 4.9 °, theta 3 becomes 30 °. よって、 Thus,
(θ −θ )の大きさは25.1°であり、観察者はグレア光を充分避けることができて明るい表示を見ることができる。32) in size is 25.1 °, the viewer can see a bright display can be avoided sufficiently glare light. 詳細を表2に示す。 Details are shown in Table 2. 【0033】 【表2】 [0033] [Table 2] 【0034】また、低屈折率材料として屈折率約1.3 [0034] The refractive index of about 1.3 as a low refractive index material
4の透明高分子(旭硝子社製:サイトップ)を採用し、 4 of the transparent polymer (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.: Sai top) adopted,
高屈折率材料として屈折率1.49のPMMAを採用する。 Adopting PMMA having a refractive index of 1.49 as a high refractive index material. そして、傾斜角αを30°に設定すると、入射角θ Then, when the inclination angle α to 30 °, the incident angle θ
が30°であるときに、θ When 1 is 30 °, theta は約18°、θ は30 2 of about 18 °, θ 3 is 30
°になる。 become. よって、(θ −θ )の大きさは12°であり観察者はグレア光を避けて明るい表示を見ることができる。 Therefore, (θ 32) of the size a 12 ° observer can view the bright display to avoid glare light. 詳細を表3に示す。 Details are shown in Table 3. 【0035】 【表3】 [0035] [Table 3] 【0036】本発明において、表示面に対して連続形成された場合の鋸歯形状のピッチPは、観察者が表示面を見て、その面内の筋が気にならなくなるサイズに設定することが好ましい。 [0036] In the present invention, the pitch P of the saw-tooth shape when it is continuously formed with respect to the display surface, that observer viewing the display surface, set to a size that muscle of the plane is not worried preferable. 具体的には、ピッチPは300μm Specifically, the pitch P is 300μm
以下にすることが好ましい。 It is preferable to be less than or equal to. さらに、50μm以下とすれば表示面の筋が視認されにくくなるので好ましい。 Further, it preferred since muscle of the display surface becomes less visible if 50μm or less. 【0037】また、鋸歯形状のピッチPと、画素のピッチPXによるモアレの対策が必要である。 Further, the pitch P of the sawtooth, it is necessary to take measures moire by the pitch PX of the pixel. 一般に直視タイプの反射型液晶表示装置の画素サイズは150〜50 Generally the pixel size of the reflection type liquid crystal display device of the direct viewing type 150-50
0μm程度である。 It is about 0μm. この程度の画素サイズの数値から大きく離れた、45μm以下にピッチPを設定すれば、モアレの発生は少なくなる。 Far away from the value of the degree of pixel size, by setting the pitch P in 45μm or less, occurrence of moire is reduced. 【0038】以上のように、モアレが発生しないように、画素ピッチの数値範囲に対して鋸歯形状のピッチの数値範囲を変更すればよい。 [0038] As described above, as moire is not generated, it is sufficient to change the numerical value range of the pitch of the saw-tooth shape with respect to the numerical range of the pixel pitch. ただし、用途や表示仕様の異なる反射型表示装置の各機種毎に、光学部材を調整して製造することは生産コストを高めることになる。 However, for each type of different reflective display device of the application and display specification, it is manufactured by adjusting the optical member would increase production costs. よって、モアレを回避する別の手法として、観察者側の基板と鋸歯形状を有する透明媒体との間に、光拡散層を配置することがあげられる。 Therefore, as another method of avoiding moire, between a transparent medium having a viewer side of the substrate and the sawtooth, it can be mentioned to dispose the light diffusion layer. この光拡散層の設置によりモアレの発生を回避できる。 Moire can be avoided by the installation of the light diffusion layer. 【0039】光拡散層の光拡散レベルは以下の通りである。 The light diffusion level of the light diffusion layer is as follows. ヘーズ値で表した場合に、15〜80%が好ましい。 When expressed in a haze value, preferably 15 to 80%. さらに、40〜65%が好ましい。 In addition, preferably 40-65%. 光拡散性が弱いとモアレが完全には消滅せず、また拡散性が高すぎると反射強度が小さくなり表示が暗くなるという問題が生ずる。 Not disappear completely with light diffusibility is weak moire, also a problem that the reflection intensity diffusibility is too high is displayed becomes dark small occurs. ここで、ヘーズ値は拡散透過率/全光線透過率で定義される値とする。 Here, the haze value is a value defined by diffuse transmittance / total light transmittance. 【0040】また、本発明はバックライトと半透過反射層を組み合わせ、半透過反射モードで動作する反射型表示装置にも使用できる。 Further, the present invention combines the backlight and the semi-transmissive reflective layer, it can also be used in the reflection type display device which operates in a transflective mode. 半透過反射層としては、AlやAgなどの金属薄膜を反射層とする手法や、AlやAg The semi-transmissive reflective layer, and a technique for a metal thin film such as Al or Ag and the reflective layer, Al or Ag
などの反射層に部分的に透過部を設ける手法がある。 There is a method of providing a partially transmissive portion in the reflective layer, such as. また、金属以外の無機物や有機物を多層にして形成した半透過反射層でもよい。 It may also be a semi-transmissive reflective layer formed by an inorganic or organic substances other than metal multilayer. また、電気表示素子への照明方法として、バックライト以外にフロントライトを用いてもよい。 Also, as the illumination method for an electric display device, it may be used a front light besides a backlight. 【0041】 【実施例】(例1)次に、図面を参照しながら実施例の説明を行う。 [0041] EXAMPLES (Example 1) Next, a description of embodiments with reference to the accompanying drawings. 図1に本発明の反射型表示装置の一例である半透過反射型カラー液晶表示装置の模式的断面図を示す。 Figure 1 is an example of the reflection type display device of the present invention shows a schematic cross-sectional view of a transflective color liquid crystal display device. 偏光板を2枚備えており、カラーフィルタを液晶層の近傍に備えている。 It comprises two polarizing plates, and a color filter in the vicinity of the liquid crystal layer. 本例の電気表示素子として用いる液晶セルは以下のようにして形成した。 Liquid crystal cell used as an electric display device of the present example was formed as follows. 【0042】厚みが0.5mmであるガラス基板4の上に設けたITO透明電極5をストライプ状にパターニングし、その上に絶縁膜を形成した。 [0042] patterning the ITO transparent electrode 5 provided on the glass substrate 4 is thick 0.5mm in stripes, to form an insulating film thereon. さらに、ポリイミドの配向膜6を形成し、これをラビングして基板上に配向制御膜とし、一方の基板を形成した。 Further, to form an alignment film 6 of polyimide, which was rubbed with an orientation control film on the substrate, to form one of the substrates. 【0043】また、他方のガラス基板上に凹凸層を設け、その上に半透過反射層13を形成し、ストライプ状の赤、緑、青のカラーフィルタ12を設け、その上にストライプ状にITO透明電極10をパターニング形成し、絶縁膜を形成し、ポリイミドの配向膜9を形成し、 [0043] Also, the uneven layer formed on the other glass substrate, a semi-transmissive reflective layer 13 is formed thereon, the red stripe, green, and provided a color filter 12 of blue, ITO in stripe form thereon the transparent electrode 10 is formed by patterning the insulating film is formed, to form an alignment film 9 of polyimide,
これをラビングして配向制御膜とし、他方の基板を形成した。 This was rubbed with an orientation control film was formed and the other substrate. 【0044】これらの2枚の基板の周辺をシール材8でシールして空セルを形成し、次にカイラルネマチック液晶を空セル内に注入し、注入孔を封止材で封止した。 [0044] to seal the periphery of these two substrates by a sealing material 8 to form an empty cell, then injecting the chiral nematic liquid crystal into the empty cell, the injection hole was sealed with a sealing material. 【0045】液晶層7は240°ツイストのSTN液晶であり、そのΔn・dを0.76μmとした。 [0045] The liquid crystal layer 7 is a STN liquid crystal of 240 ° twist, was the Δn · d and 0.76μm. ねじれ位相差板2は液晶層7のツイスト方向とは逆方向に180 Twisted retardation plate 2 is 180 in a direction opposite to the twist direction of the liquid crystal layer 7
°ねじられた配向性を有し、そのΔn・dは0.642 ° has a twisted orientation, the [Delta] n · d is 0.642
μmとし、位相差板15のΔn・dを0.135μmとした。 And [mu] m, a [Delta] n · d of the phase difference plate 15 was 0.135Myuemu. 【0046】表側偏光板1と裏側偏光板16とを所望の交差角度を有するように調整して配置した。 [0046] A and front polarizer 1 and the rear polarizer 16 is arranged to adjust so as to have a desired crossing angle. 表示としては、電圧無印加時に低輝度を実現し、電圧印加に伴い高輝度を実現するネガモードを採用した。 As the display, to achieve low brightness when no voltage is applied, it adopts the Negamodo to achieve high luminance due to voltage application. 【0047】サイドライト型のバックライト17を裏側偏光板16の背後に設置し、外光による反射が弱いときに補助光源として用いるようにした。 [0047] The side-light type backlight 17 is placed behind the rear polarizer 16, was used as the auxiliary light source when reflected by the outside light is weak. 使用環境に応じて、バックライトの電源をオフすることができるようにした。 Depending on the use environment, and to be able to turn off the backlight. 【0048】表示部の最小単位である画素は305μm [0048] The pixel is the smallest unit of the display unit 305μm
×95μmのサイズである。 × is the size of 95μm. 線間を10μmとした。 The between the lines was set to 10μm. よって、画素の配列周期は横方向105μmで、縦方向は315μmである。 Thus, the array period of the pixels in the horizontal direction 105 .mu.m, the vertical direction is 315 .mu.m. 光学部材101を構成する第1の透明媒体と第2の透明媒体としては、α=30°に設定し、低屈折率n =1.34、高屈折率n =1.49 As the first transparent medium and a second transparent medium constituting the optical member 101 is set to alpha = 30 °, the low refractive index n L = 1.34, the high refractive index n H = 1.49
である光学材料を用いた。 Using the optical material is. 鋸歯形状のピッチPを約50 About the pitch P of the sawtooth 50
0μmに設定した。 It was set to 0μm. 【0049】光拡散層3にはヘーズ値が45%であるビーズタイプの光拡散層を用いた。 [0049] Light diffusing layer 3 using the light diffusion layer of the bead type haze value is 45%. 光拡散層を設けない場合には、観察者はモアレを視認したが、光拡散層3を配置することによりモアレの発生は低減し、通常の使用上で問題がない表示品位となった。 The case without the light diffusion layer, the observer was visually moire, moiré by disposing the light diffusion layer 3 is reduced, it becomes the display quality is not a problem on the normal use. 【0050】以上の構成要件を有する本例の反射型表示装置に、入射角度θ が約30°となるように光を入射した。 [0050] than the embodiment having the configuration requirements of the reflective display device, the incident light so that the incident angle theta 1 is about 30 °. すると、観察者はグレア光を充分に回避して、充分に明るい表示を見ることができた。 Then, the observer was able to fully avoid the glare light, looking at a sufficiently bright display. 【0051】(例2)本例では、光学部材の鋸歯形状を、α=30°に設定し、低屈折材料としてn=1.4 [0051] (Example 2) In this example, a saw-tooth shape of the optical member, is set to α = 30 °, n = 1.4 as a low refractive material
9の光学材料を用いて第2の透明媒体を形成した。 To form a second transparent medium using the optical material 9. 高屈折率材料としては図3に示すように、高屈折率1.67 As the high refractive index material, as shown in FIG. 3, the high refractive index 1.67
の光学材料中に、屈折率1.49の粒子を含有させて拡散機能を発現するようにして、第1の透明媒体を形成した。 During optical material, so as to express a diffusion function by containing particles having a refractive index of 1.49, to form a first transparent medium. よって、本例の反射型表示装置では、例1で採用した光拡散層3を設けずに、光学部材のなかの一方の透明媒体の内部に拡散機能を発現できるようにした。 Therefore, in the reflection type display apparatus of this embodiment, without providing a light diffusion layer 3 employed in Example 1, was it possible to express a diffusion function in the interior of one of the transparent medium among the optical member. また、 Also,
鋸歯形状のピッチを約153μmとした。 The pitch of the sawtooth was about 153 .mu.m. 【0052】本例の反射型表示装置に入射角度θ が約30°となるように光を入射させた。 [0052] incident angle theta 1 to the reflective display device of the present example is made incident light to be approximately 30 °. すると、観察者はグレア光を避けて明るい表示を見ることができた。 Then, the observer was able to see a bright display to avoid the glare light. 【0053】 【発明の効果】本発明の反射型表示装置においては、所定の光学部材を表側偏光板と電気表示素子との間に配置するので、表示のコントラスト比が飛躍的に向上する。 [0053] In the reflection type display device of the present invention exhibits, since placing a predetermined optical member between the front side polarizing plate and the electrical display element, the contrast ratio of the display is dramatically improved.
特に、迷光による後方散乱を抑制できるので表示の見栄えが良好である。 In particular, it is good-looking display it is possible to suppress backward scattering by stray light. さらに、表示面の画素が明瞭に視認できないという表示不良(表示ボケ)を防止できる。 Furthermore, it is possible to prevent failure (display blurring) indication that the pixels of the display surface can not be clearly visible. 【0054】したがって、よりコントラスト比が良好で、見やすく明るい高品位の表示を提供できる。 [0054] Thus, a more contrast ratio is satisfactory, can provide an indication of legible bright high quality. そして、反射モードを採用する表示装置において、グレア光の発生を防止できる。 Then, in a display device employing the reflective mode, it is possible to prevent occurrence of glare light. また、本発明に用いる光学部材の製造は容易である。 Also, production of optical members used in the present invention is easy. さらに、従来公知の反射型表示装置の製造技術を用いて、光学部材を組み込むことができるので製造が容易である。 Furthermore, using the manufacturing techniques of conventional reflective display device, it is easy to manufacture because it can incorporate an optical member. 【0055】本発明の反射型液晶表示装置、特にカラーフィルタを用いた半透過反射モードの反射型カラー液晶表示装置では、屋外での使用を前提とする携帯用電子機器、たとえば、携帯電話、電子手帳、電子ブック、電子辞書、携帯情報端末(PDA)、ぺージャー、携帯位置検出装置(GPS)、携帯魚群探知機、携帯ゲーム機、 [0055] reflection type liquid crystal display device of the present invention, in particular a reflective type color liquid crystal display device of the transflective reflective mode using a color filter, a portable electronic device that assumes outdoor use, for example, cellular phones, electronic notebooks, electronic book, electronic dictionary, a personal digital assistant (PDA), pager, portable position detector (GPS), portable fish finder, a portable game machine,
などに用いた場合に、その良好な視認性、表現力と合わせて高い機能性を発揮する。 When used in such as to exert its excellent visibility, high functionality combined with expression.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の例1の模式的断面図。 Schematic sectional view of Example 1 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] present invention. 【図2】本発明に用いる光学部材の機能を説明する模式的断面図。 Sectional view for explaining the function of the optical member used in the present invention; FIG. 【図3】本発明に用いる拡散機能付き光学部材の模式的断面図。 Schematic cross-sectional view of a diffusion function optical member used in the present invention; FIG. 【符号の説明】 1:表側偏光板2:ねじれ位相差板3:光拡散層4、14:透明基板5、10:透明電極6、9:配向膜7:液晶層8:シール材11:平滑化層12:カラーフィルタ13:半透過反射層15:位相差板16:裏側偏光板17:バックライト101:光学部材102:第1の透明媒体103:第2の透明媒体 [Description of Reference Numerals] 1: front polarizer 2: twisted retarder 3: light diffusion layer 4, 14: transparent substrate 5,10: a transparent electrode 6, 9: alignment film 7: liquid crystal layer 8: sealant 11: smooth layer 12: color filter 13: the semi-transmissive reflective layer 15: the phase difference plate 16: rear polarizer 17: backlight 101: optical member 102: first transparent medium 103: second transparent medium

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09F 9/00 313 G09F 9/00 313 9/35 9/35 Fターム(参考) 2H042 AA02 AA03 AA07 AA26 BA02 BA12 BA20 CA14 CA17 2H091 FA08X FA08Z FA14Y FA14Z FA41Z GA01 KA01 KA10 LA17 5C094 AA01 AA11 EB04 ED14 FA04 JA13 5G435 AA02 BB12 BB16 DD13 FF02 FF04 FF05 FF06 HH03 HH04 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (reference) G09F 9/00 313 G09F 9/00 313 9/35 9/35 F -term (reference) 2H042 AA02 AA03 AA07 AA26 BA02 BA12 BA20 CA14 CA17 2H091 FA08X FA08Z FA14Y FA14Z FA41Z GA01 KA01 KA10 LA17 5C094 AA01 AA11 EB04 ED14 FA04 JA13 5G435 AA02 BB12 BB16 DD13 FF02 FF04 FF05 FF06 HH03 HH04

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】表側偏光板および裏側偏光板と、電気表示素子と、光学部材と、反射層とが配置され、光学部材には、屈折率n である第1の透明媒体と、屈折率n And [claimed 1] front polarizer and the back side polarizing plate, and the electrical display element, and the optical member, and a reflective layer disposed in the optical member, the first is the refractive index n H a transparent medium, the refractive index n
    (n ≠n )である第2の透明媒体とが界面を有するように設けられ、前記界面の少なくとも一部が電気表示素子の表示面に対して斜めに位置するように配置され、表示面に対して斜めに配置された界面部分における第1の透明媒体は裏面側に置かれ、第2の透明媒体は表面側に置かれ、表示面から出射した光が光学部材の裏面側から表面側に向かって通過せしめられてなる反射型表示装置において、 屈折率n と屈折率n は、n −n ≧0.10の関係を満足するように設けられ、表側偏光板と電気表示素子の表示層との間に光学部材が配置されてなることを特徴とする反射型表示装置。 Is L (n H ≠ n L) and the second transparent medium is provided having a surface, at least a portion of the interface is arranged to be positioned at an angle with respect to the display surface of the electric display devices, the first transparent medium at the interface portion disposed obliquely with respect to the display surface is placed on the back side, the second transparent medium is placed on the front surface side, from the back side of the light emitted from the display surface is an optical member in the reflection type display device comprising been passed through toward the surface side, the refractive index n L and the refractive index n H is provided so as to satisfy the relationship n H -n L ≧ 0.10, and the front side polarizing plate a reflective display device, characterized in that the optical member is disposed between the display layer of the electrical display device. 【請求項2】0.40≧n −n の関係を満足する請求項1に記載の反射型表示装置。 2. A reflective display device according to 0.40 ≧ n H -n claim 1 satisfying the relation of L. 【請求項3】反射型表示装置の厚み方向において、界面が鋸歯形状をなすように形成され、かつ表示面に対して連続的に形成されてなる請求項1または2に記載の反射型表示装置。 3. A thickness direction of the reflective display device, the interface is formed so as to form a sawtooth shape, and the reflection-type display device according to the continuously formed with respect to the display surface formed by claim 1 or 2 . 【請求項4】光学部材の厚みが50〜500μmである請求項1、2または3に記載の反射型表示装置。 4. The thickness of the optical member is a reflective display device according to claim 1, 2 or 3 is 50 to 500 [mu] m. 【請求項5】光学部材の表示面に対する鋸歯形状の傾斜角度をα°とし、表示面への入射角度がθ とすると、 5. The inclination angle of the sawtooth with respect to the display surface of the optical member and alpha °, when the angle of incidence on the display surface and theta 1,
    下記式1〜7の関係を満足する請求項1、2、3または4に記載の反射型表示装置。 Reflective display device according to claim 1, 2, 3 or 4 satisfying the relationship of the following formulas 1-7. 【数1】 [Number 1] 【請求項6】反射型表示装置の表側基板と光学部材の裏面との間に光拡散層が配置されてなる請求項1、2、 6. is arranged light diffusion layer between the back surface of the front substrate and the optical member of the reflection type display device formed by claim 1,
    3、4または5に記載の反射型表示装置。 Reflective display device according to 3, 4 or 5.
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