JP2003262867A - 前方照明装置およびこれを備えた反射型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型ＬＣＤ等の被照明物の前面に配置して
使用する前方照明装置において、光源光の利用効率を向
上させる。 【解決手段】 フロントライト２０ａの導光体２４は、
入射面２５、界面２８と、界面２３とを備えており、こ
の界面２３には傾斜部２２が形成されている一方、界面
２８には、反射防止手段として、例えば反射防止フィル
ム１３が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被照明物と観察者
との間に配置されて使用され、被照明物に光を照射する
と共に、被照明物からの反射光を観察者が視認できるよ
うに該反射光を透過させるべく構成された前方照明装置
と、この前方照明装置を補助光源として備えた反射型液
晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、ＣＲＴ(Cathode Ray T
ube)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、あるいはＥＬ(E
lectro Luminescence)といった他のディスプレイとは異
なり、液晶そのものは発光せずに、特定の光源からの光
の透過光量を調節することによって文字や画像を表示す
る。

【０００３】従来の液晶表示装置（以下、ＬＣＤ：Liqu
id Crystal Displayと称する）は、透過型ＬＣＤと、反
射型ＬＣＤとに大別することが可能である。透過型ＬＣ
Ｄは、液晶セルの背面に、光源（バックライト）として
の、蛍光管やＥＬ等の面発光光源が配置される。

【０００４】一方、反射型ＬＣＤは、周囲光を利用して
表示を行うため、バックライトを必要とせず、消費電力
が少ないという利点がある。さらに、直射日光の当たる
ような非常に明るい場所では、発光型ディスプレイや透
過型ＬＣＤは表示がほとんど見えなくなるのに対し、反
射型ＬＣＤではより鮮明に見える。このため、反射型Ｌ
ＣＤは、近年益々需要が高まっている携帯情報端末やモ
バイルコンピュータに適用されている。

【０００５】ただし、反射型ＬＣＤは、以下のような問
題点を有している。つまり、反射型ＬＣＤは周囲光を利
用するので、表示輝度が周辺環境へ依存する度合いが非
常に高く、特に、夜間などの暗闇では、表示が全く認識
できないこともある。特に、カラー化のためにカラーフ
ィルタを用いた反射型ＬＣＤや、偏光板を用いた反射型
ＬＣＤにおいて、上述の問題は大きく、十分な周囲光が
得られない場合に備えて補助照明が必要となる。

【０００６】しかし、反射型ＬＣＤは液晶セルの背面に
反射板が設置されており、透過型ＬＣＤのようなバック
ライトを用いることはできない。反射板としてハーフミ
ラーを用いた半透過型ＬＣＤと呼ばれる装置も提案され
ているが、その表示特性は透過型とも反射型ともいえな
い中途半端なものとなり、実用化は難しいと考えられ
る。

【０００７】そこで、周囲が暗い場合の反射型ＬＣＤの
補助照明として、液晶セルの前面に配置するためのフロ
ントライトシステムが、従来から提案されている。この
フロントライトシステムは、一般的に、導光体と、導光
体の側面に配置された光源とを備える。導光体側面から
入射した光源光は導光体内部を進行し、導光体表面につ
くられた形状で反射して液晶セル側へ出射する。出射し
た光は、液晶セルを透過しながら表示情報に応じて調光
され、液晶セルの背面側に配置された反射板で反射され
ることによって、再び導光体を透過して観察者側へ出射
される。これにより、観察者は、周囲光量が不十分なと
きでも、表示の認識が可能となる。

【０００８】なお、このようなフロントライトは、例え
ば特開平５−１５８０３４号公報、SID DIGEST P.375(1
995)等に開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ここで、SID DIGEST
P.375(1995)に開示されたフロントライトシステムの動
作原理について、図５１を参照しながら簡単に説明す
る。上記フロントライトシステムにおいて、平坦部１０
１ａおよび傾斜部１０１ｂから形成される界面１０１を
有する導光体１０４の一方の側面を、光源１０６からの
光が入射する入射面１０５とする。すなわち、光源１０
６は、導光体１０４の入射面１０５に対向する位置に配
置されている。

【００１０】光源１０６から入射面１０５を通って導光
体１０４に入射した光のうち、あるものは直進し、ある
ものは導光体１０４とその周辺媒質との界面１０１・１
０８に入射する。このとき、導光体１０４の周辺媒質が
空気であるものとし、導光体１０４の屈折率が１．５程
度であるとすると、スネルの法則（式１）から、界面１
０１・１０８に対する入射角が約４１．８°以上の光
は、界面１０１・１０８で全反射することが分かる。

【００１１】 ｎ₁ ・ｓｉｎθ₁ ＝ｎ₂ ・ｓｉｎθ₂ θ_c ＝ａｒｃｓｉｎ（ｎ₂ ／ｎ₁ ） ・・・（式１） ただし、ｎ₁ は第１の媒質（ここでは導光体１０４）の
屈折率、ｎ₂ は第２の媒質（ここでは空気）の屈折率、
θ₁ は導光体１０４から界面１０１への入射角、θ₂ は
界面１０１から第２の媒質への出射角、θ_c は臨界角、
である。

【００１２】界面１０１・１０８に入射した光の中で、
反射面である傾斜部１０１ｂで全反射した光と、界面１
０８で全反射した後、界面１０１の傾斜部１０１ｂで反
射した光は、液晶セル１１０に入射する。液晶セル１１
０に入射した光は、図示しない液晶層により調光された
後、液晶セル１１０の背面に設けられた反射板１１１に
より反射され、導光体１０４に再び入射して平坦部１０
１ａを透過し、観察者１０９側へ出射される。

【００１３】また、光源１０６から入射面１０５を通
り、傾斜部１０１ｂではなく平坦部１０１ａに入射した
光は、界面１０１と界面１０８との間で、傾斜部１０１
ｂに到達するまで全反射を繰り返しつつ伝搬する。な
お、観察者１０９側から見た傾斜部１０１ｂの面積は、
平坦部１０１ａの面積に比べて、十分に小さく形成され
ている。

【００１４】上記従来のフロントライトシステムは、以
下の問題を有する。 （１）図５２に示すように、全反射を繰り返しても傾斜
部１０１ｂに到達できない光や、入射面１０５に対して
略垂直に入射した光は、入射面１０５に対向する面１０
７から導光体１０４の外へ出射する光１１４となり、表
示に利用され得ない。すなわち、光の利用効率が悪い。 （２）傾斜部１０１ｂと平坦部１０１ａとから構成され
る界面１０１の形状は、ちょうどプリズムシートの頂点
を平らにした形状に似ており、図５２に示すように、周
囲光１１５が観察者１０９側へ反射され易く、表示品位
の低下につながる。

【００１５】これらの問題は、従来のフロントライトシ
ステムの大半に共通しており、光源光の利用効率の向上
が望まれている。

【００１６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、光源光の利用効率を向上させ
るとともに、被照明物に対して均一且つより明るい照明
を可能とする前方照明装置と、この前方照明装置を用い
た反射型の液晶表示装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる前方照明
装置は、上記の課題を解決するために、光源、および被
照明物の前方に配置される導光体を有しており、上記導
光体は、上記光源からの光を入射する入射面と、上記被
照明物へ向けて光を出射する第１の出射面と、上記第１
の出射面に対向し、上記被照明物からの反射光を出射す
る第２の出射面とを備えているとともに、上記第２の出
射面に、主として上記光源からの光を上記第１の出射面
へ向けて反射する傾斜部が形成され、上記導光体の上記
第１の出射面に、反射防止手段が配置されていることを
特徴としている。

【００１８】通常、上記導光体における第１の出射面で
は、第２の出射面に形成されている傾斜部からの光が反
射されて反射光となる。この反射光の発生により、上記
導光体における第１の出射面から第２の出射面へ反射像
が形成される。その結果、この反射像と、上記傾斜部に
おける像とが互いに干渉または回折し、観察者から見
て、被照明物の表面に輝度分布のムラや虹色の分光が生
じることになる。

【００１９】しかしながら、上記の構成によれば、前方
照明装置が上記反射防止手段を備えているため、傾斜部
からの入射光が第１の出射面で反射されて生ずる反射光
の発生を抑制することができる。それゆえ、微小光源部
として作用する傾斜部における像と、反射光による反射
像との干渉または回折を防止することができる。そのた
め、観察者側（第２の出射面）にて観察される表示上の
輝度分布のムラや虹色の分光の発生を防止することがで
きる。

【００２０】また、上記反射防止手段として、市販され
ている反射防止膜（反射防止フィルム）をそのまま用い
ることが可能であるため、前方照明装置の製造コストの
上昇を抑制することができる。そのため、安価な前方照
明装置を提供することができる。

【００２１】本発明にかかる他の前方照明装置は、上記
の課題を解決するために、光源、および被照明物の前方
に配置される導光体を有しており、上記導光体は、上記
光源からの光を入射する入射面と、上記被照明物へ向け
て光を出射する第１の出射面と、上記第１の出射面に対
向し、上記被照明物からの反射光を出射する第２の出射
面とを備えているとともに、上記第２の出射面に、主と
して上記光源からの光を上記第１の出射面へ向けて反射
する傾斜部が形成され、上記第１の出射面と第２の出射
面の傾斜部のそれぞれとの距離が、ほぼ均一であり、上
記導光体の上記第１の出射面に、反射防止手段が配置さ
れていることを特徴としている。

【００２２】上記構成によっても、上記反射防止手段に
より、傾斜部からの入射光が第１の出射面で反射されて
生ずる反射光の発生を抑制することができる。それゆ
え、微小光源部として作用する傾斜部における像と、反
射光による反射像との干渉または回折を防止することが
できる。そのため、観察者側（第２の出射面）にて観察
される表示上の輝度分布のムラや虹色の分光の発生を防
止することができる。

【００２３】本発明にかかる前方照明装置は、上記構成
に加えて、上記反射防止手段は、上記導光体が有する屈
折率とほぼ等しい屈折率を有する接着剤により上記導光
体と接着されていることを特徴としている。

【００２４】上記の構成によれば、反射防止手段は、第
２の導光体の屈折率とほぼ等しい屈折率の接着剤にて接
着されているため、第２の導光体内の光の入出力条件を
ほぼ変えることなく反射防止効果を向上することができ
る。

【００２５】本発明にかかる前方照明装置は、上記構成
に加えて、上記入射面が、導光体の側面に存在すること
を特徴としている。

【００２６】上記の構成によれば、導光体の側面から光
が入射することにより、観察者からは光源が直接見えな
いという利点がある。これにより、光源からの直接光が
被照明物の像に影響を及ぼさず、鮮明な被照明物像が得
られる前方照明装置が実現される。

【００２７】本発明にかかる前方照明装置は、上記構成
に加えて、光源からの光を上記入射面のみに入射させる
集光手段をさらに備えたことを特徴としている。

【００２８】上記の構成によれば、光源光の損失をさら
に少なくできるので、光源光の利用効率がさらに向上
し、より明るい面光源としての前方照明装置が実現され
る。

【００２９】本発明にかかる反射型液晶表示装置は、上
記の課題を解決するために、上記構成の前方照明装置を
全面に配置してなることを特徴としている。

【００３０】これにより、例えば日中の屋外等のように
十分な周囲光量がある場合には、前方照明装置を消灯し
た状態で使用する一方、十分な周囲光量が得られないと
きには、前方照明装置を点灯して使用することができ
る。この結果、周囲環境に関わらず、常に明るい高品位
な表示を実現し得る反射型液晶表示装置を提供すること
が可能となる。

【００３１】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、
以下のとおりである。

【００３２】本実施の形態に係る反射型ＬＣＤは、図１
に示すように、反射型液晶セル１０（反射型液晶素子）
の前面に、フロントライト２０（前方照明装置）を備え
た構成である。

【００３３】フロントライト２０は、主として光源２６
および導光体２４によって構成されている。光源２６
は、例えば蛍光管等の線状光源であり、導光体２４の側
面（入射面２５）に沿って配置される。導光体２４は、
液晶セル１０側の界面２８（第１の出射面）が平坦に形
成されている。一方、導光体２４において上記界面２８
と対向する界面２３（第２の出射面）は、界面２８と平
行あるいは略平行に形成された平坦部２１と、平坦部２
１に対して同方向に一定の角度で傾斜した傾斜部２２と
が、交互に配置されて形成されている。すなわち、導光
体２４は、図１から明らかなように、光源２６の長手方
向を法線とする断面において、光源２６から遠ざかるほ
ど下がってゆく階段状に形成されている。

【００３４】傾斜部２２は、主として、光源２６からの
光を界面２８へ向けて反射する面として作用する。一
方、平坦部２２は、主として、フロントライト２０から
の照明光が、液晶セル１０から反射光として戻ってきた
ときに、この反射光を観察者側へ透過させる面として作
用する。

【００３５】ここで、図２（ａ）ないし（ｃ）を参照し
ながら、導光体２４の形状について、さらに詳細に説明
する。図２（ａ）は、導光体２４を平坦部２１の法線方
向上方から見た平面図、図２（ｂ）は、導光体２４を入
射面２５の法線方向から見た側面図、図２（ｃ）は、導
光体２４を、入射面２５および界面２８の双方に対して
垂直な面で切断した断面図である。

【００３６】導光体２４は、例えばＰＭＭＡ(polymethy
lmetacrylate) 等を用い、射出成形により形成すること
ができる。この実施形態に係る導光体２４は、幅Ｗ＝１
１０．０ｍｍ、長さＬ＝８０．０ｍｍ、入射面２５部分
の厚みｈ₁ ＝２．０ｍｍ、平坦部２１の幅ｗ₁ ＝１．９
ｍｍとする。また、傾斜部２２の段差ｈ₂ ＝５０μｍ、
平坦部２１に対する傾斜部２２の傾斜角α＝３０°とす
ることにより、傾斜部２２の幅ｗ₂ は約８７μｍであ
る。

【００３７】導光体２４が階段状に形成されていること
により、フロントライト２０は下記の利点を有する。ま
ず、図２（ｂ）に示すように、入射面２５の法線方向か
ら見た場合、平坦部２１が界面２８に対して完全に平行
に形成されていれば、この平坦部２１は視認されず、傾
斜部２２のみが視認される。すなわち、傾斜部２２の入
射面２５への射影の総和が、入射面２５に等しい。

【００３８】このような場合、入射面２５から入射した
光源光のうち、入射面２５に垂直な成分は、すべて、傾
斜部２２に直接入射して界面２８へ向けて反射する。こ
れにより、前述した従来のフロントライトシステムで見
られるような、入射面に対向する面から多量の光が導光
体外部へ出射してしまうという問題は発生しない。すな
わち、フロントライト２０は、階段状の導光体２４を備
えたことにより、光の利用効率が従来の構成よりも大幅
に向上する。

【００３９】次に、液晶セル１０の構成およびその製造
方法について説明する。液晶セル１０は、図１に示すよ
うに、基本的に、一対の電極基板１１ａ・１１ｂが液晶
層１２を挟持した構成である。電極基板１１ａは、光透
過性を有するガラス基板１４ａ上に、透明電極１５ａ
（走査線）が設けられ、この透明電極１５ａを覆うよう
に液晶配向膜１６ａが形成されてなる。

【００４０】上記ガラス基板１４ａは、例えばコーニン
グ社製のガラス基板（商品名：７０５９）で実現され
る。透明電極１５ａは、例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxid
e)を材料とする。液晶配向膜１６ａは、例えば、日本合
成ゴム社製の配向膜材料（商品名：ＡＬ−４５５２）
を、透明電極１５ａが形成されたガラス基板１４ａの上
にスピンコータで塗布し、配向処理としてラビング処理
を施すことにより作成される。

【００４１】電極基板１１ｂも、上記電極基板１１ａと
同様に、ガラス基板１４ｂ、透明電極１５ｂ、および液
晶配向膜１６ｂを順次積層することにより作成される。
なお、電極基板１１ａ・１１ｂに対し、必要に応じて絶
縁膜等を形成しても良い。

【００４２】電極基板１１ａ・１１ｂは、液晶配向膜１
６ａ・１６ｂが対向するように、且つ、ラビング処理の
方向が平行且つ逆向き（いわゆる反平行）になるように
配置され、接着剤を用いて貼り合わされる。このとき、
電極基板１１ａ・１１ｂの間には、粒径４．５μｍのガ
ラスビーズスペーサ（図示せず）が予め散布されたこと
により、均一な間隔で空隙が形成されている。

【００４３】この空隙に、真空脱気により液晶を導入す
ることにより、液晶層１２が形成される。なお、液晶層
１２の材料としては、例えばメルク社製の液晶材料（商
品名：ＺＬＩ−３９２６）を用いることができる。な
お、この液晶材料のΔｎは０．２０３０である。ただ
し、液晶材料はこれに限られるものではなく、種々の液
晶を用いることができる。

【００４４】さらに、ガラス基板１４ｂの外面に、反射
板１７として、ヘアーライン加工を施したアルミ板を、
例えばエポキシ系の接着剤により接着すると共に、ガラ
ス基板１４ａの外面に、液晶層１２の液晶の配向方向と
４５°をなすように偏光軸が設定された偏光板１８を設
置する。

【００４５】以上の工程により、反射型の液晶セル１０
が製造される。この液晶セル１０に、下記のとおりにフ
ロントライト２０を組み合わせることにより、前方照明
装置付の反射型ＬＣＤが製造される。まず、液晶セル１
０の偏光板１８上に、導光体２４を積層する。なお、液
晶セル１０の偏光板１８と導光体２４との間には、粒径
５０μｍのスペーサ（図示せず）が予め散布されること
により、このスペーサの粒径にほぼ等しい均一な厚みで
空隙２９が形成されている。つまり、導光体２４の界面
２８は、光学的には、ＰＭＭＡと空気層との界面に相当
する。なお、この空隙２９は、光の波長の約１００倍程
度の厚みを持つため、空隙２９による干渉等の発生は抑
えられている。

【００４６】次に、導光体２４の入射面２５に対向する
ように、光源２６として蛍光管を設置し、光源２６と入
射面２５とを反射鏡２７（集光手段）で囲む。反射鏡２
７は、光源２６からの光を入射面２５のみに集光させ
る。なお、反射鏡２７としては、例えばアルミテープ等
を用いることができる。以上の工程により、補助照明と
してのフロントライト２０を備えた反射型ＬＣＤが完成
する。

【００４７】この反射型ＬＣＤは、周囲光が不十分なと
きは、フロントライト２０を点灯した照明モードで使用
し、十分な周囲光が得られるときは、フロントライト２
０を消灯した反射モードで使用することができる。

【００４８】ここで、フロントライト２０の動作原理に
ついて、図３（ａ）ないし（ｃ）を参照しながら説明す
る。前述したように、導光体２４は、入射面２５への傾
斜部２２の射影の総和が、入射面２５と等しい。このた
め、光源２６からの入射光のうち、入射面２５に垂直な
成分は、図３（ａ）に示すように、傾斜部２２により反
射され、界面２８から、図３（ａ）中には図示しない液
晶セル１０へ向けて出力される。

【００４９】また、図３（ｂ）に示すように、光源２６
からの入射光のうち、まず界面２３に入射する成分は、
導光体２４内での挙動により、二通りに分類される。一
つは、図３（ｂ）に示す光３１ａのように、傾斜部２２
へ直接入射して反射され、液晶セル１０への出力光３１
ｂとなる光である。二つめは、図３（ｂ）に示す光３２
ａのように、平坦部２１と界面２８との間で全反射しつ
つ導光体２４内を伝搬し、最終的に傾斜部２２へ到達し
て反射され、出力光３２ｂとなる光である。

【００５０】また、図３（ｃ）に示すように、光源２６
からの入射光のうち、まず界面２８に入射する成分は、
界面２８と界面２３の平坦部２１との間で全反射しつつ
導光体２４内を伝搬し、最終的に傾斜部２２へ到達して
反射され、界面２８から液晶セル１０へ向けて出力す
る。

【００５１】以上の説明から分かるように、光源２６か
ら導光体２４への入射光のほとんどすべての成分は、傾
斜部２２で反射され、界面２８を通って液晶セル１０へ
出射する。すなわち、本実施形態のフロントライト２０
は、階段状の界面２３を持つ導光体２４を備えたことに
より、光源２６からの光の損失が極めて少なく、光源光
の利用効率が向上されている。

【００５２】次に、光源光の利用効率をさらに向上させ
るための傾斜部２２または平坦部２１の条件１．〜３．
について説明する。

【００５３】１．傾斜部２２について 導光体２４において、界面２３の傾斜部２２は、主とし
て、光源２６からの入射光を反射する反射面として機能
する。一方、界面２３の平坦部２１は、主として、液晶
セル１０の背面に設けられた反射板１７にて反射した
光、および周囲光を透過する透過面として機能する。

【００５４】傾斜部２２にて光源２６からの入射光が全
反射するためには、次のような条件が満たされる必要が
ある。つまり、異なる屈折率を有する物質が接する面
（界面）に入射した光は、入射角が臨界角以上のときに
界面で全反射する。このため、傾斜部２２に入射する光
が傾斜部２２で全反射するためには、 θ₁ ≧θ_c ＝ａｒｃｓｉｎ（ｎ₂ ／ｎ₁ ） ・・・（式２） で表される入射角θ₁ で傾斜部２２へ入射すればよい。

【００５５】ただし、上記式２において、 θ₁ ：傾斜部２２への入射角、 ｎ₁ ：導光体２４の屈折率 ｎ₂ ：傾斜部２２において導光体２４と接する物質の屈
折率 θ_c ：傾斜部２２の臨界角、である。

【００５６】以上のように、傾斜部２２への光の入射角
θ₁ が式２を満たすように傾斜部２２を形成すれば、傾
斜部２２から導光体２４の外部への光の漏れが抑制さ
れ、光の利用効率をさらに向上させることができる。

【００５７】２．平坦部２１について 平坦部２１が主として光を透過させる領域であることは
先に述べたが、平坦部２１を透過する光としては、
（イ）液晶セル１０からの反射光、（ロ）反射モードで
使用する場合の周囲光、が存在する。

【００５８】上記（イ）の出力光は、液晶セル１０の液
晶層１２で調光され、反射板１７で反射されて再度導光
体２４へ入射した後に界面２３から観察者側へ出射する
が、このとき、主として平坦部２１から出力される。な
お、反射板１７で反射される光は拡散光となる。この拡
散光は、平坦部２１において反射することが極めて少な
く透過するためには、平坦部２１に臨界角以下で入射す
ることが好ましい。臨界角は、導光体２４の屈折率によ
り変化するが、導光体２４の材料としてＰＭＭＡを用い
た場合はおよそ４２°前後である。つまり、液晶セル１
０からの出力光は、導光体２４の平坦部２１に約４０°
以下で入射することが好ましい。

【００５９】また、平坦部２１は、必ずしも界面２８と
平行でなくても良い。平坦部２１への入射角は、反射板
１７における光の散乱範囲にも依存する。このため、反
射板１７の特性についても考慮すれば、図４に示すよう
に、例えば、反射板１７において光が散乱する主な範囲
が、反射板１７の法線に対して±３０°程度であるとす
ると、平坦部２１の反射板１７に対する傾斜角度δをお
よそ±１０°以内とすれば、平坦部２１で反射される光
の成分３３を極めて少なくできる。なお、図４では、平
坦部２１が界面２８に対して傾斜していることを分かり
やすくするため、傾斜角度δを上記の好ましい範囲より
も大きく示した。

【００６０】このように、平坦部２１が界面２８に対し
て平行または±１０°以内の傾きで形成されていれば、
光源２６からの入射光は、傾斜部２２への入射角よりも
大きな入射角で平坦部２１に入射するので、光源２６か
ら平坦部２１へ入射する光が外部へ漏れにくく、平坦部
２１で反射する光の量が多くなる。これにより、光源光
のロスが抑えられる。

【００６１】さらに、上記（ロ）の反射モードで使用す
る場合の周囲光を考慮すれば、本反射型ＬＣＤをフロン
トライト２０を消灯した反射モードで使用する場合に、
十分な周囲光を液晶セル１０へ取り込むためには、平坦
部２１の面積は大きければ大きいほど好ましい。

【００６２】３．界面２３における傾斜部２２と平坦部
２１との配置 界面２３の傾斜部２２と平坦部２１との配置について
は、（ａ）使用者が界面２３側から反射型ＬＣＤを見た
ときに、傾斜部２２の面積が小さく、平坦部２１の面積
が大きいこと、（ｂ）入射面２５に対する傾斜部２２の
射影の総和が大きく、平坦部２１の射影の総和が小さい
こと、の二つの条件が重要である。

【００６３】上記（ａ）の条件は、すなわち、界面２８
への平坦部２１の射影の総和が、傾斜部２２の射影の総
和よりも大きいことを意味する。界面２８への傾斜部２
２の射影の大きさは、図２（ｃ）に示す傾斜部２２の界
面２８に対する傾斜角αによって決まる。従って、傾斜
角αの大きさを調整することにより、使用者から見た傾
斜部２２の面積を、平坦部２１の面積に比べて非常に小
さくすることが可能である。

【００６４】さらに、傾斜部２２および平坦部２１のピ
ッチを液晶セル１０の走査線の抜きまたはバスラインに
合わせることによって、液晶セル１０で実際に表示が行
われる領域上全体に平坦部２１を配置することができ、
光の利用効率がさらに向上する。

【００６５】上記（ｂ）の条件は、前述のように、光源
２６からの入射光を有効利用するためには、入射面２５
を法線方向から見た場合に界面２３の傾斜部２２のみが
視認されることが好ましい、ということを意味する。

【００６６】次に、フロントライト２０の照明光強度の
測定結果について説明する。フロントライト２０の照明
光強度を測定するために、図５に示すような測定系を用
いた。つまり、フロントライト２０の界面２８の法線方
向を０°とし、０°から±９０°の範囲における光強度
を、検出器３４にて測定した。

【００６７】この結果を図６に示す。図６から明らかな
ように、フロントライト２０において、光源２６から入
射面２５を通って導光体２４へ入射した光は、導光体２
４の作用により、界面２８の略法線方向へ出射されてい
ることが分かる。すなわち、フロントライト２０は、導
光体２４の側面に配置された光源２６からの光を液晶セ
ル１０に対して略垂直に入射させることができ、明るい
補助照明として機能する。

【００６８】さらに、本実施形態の反射型ＬＣＤは、透
過型ＬＣＤやＣＲＴ、ＰＤＰ等の自発光型のディスプレ
イと比較して、より明るい表示が可能であるという利点
がある。すなわち、図７（ａ）に示すように、自発光型
のディスプレイ３５からの光３６ａは、周囲光３７に対
して進行方向が逆向きとなる。このため、光３６ａから
周囲光３７を差し引いた成分３６ｂが、観察者に認識さ
れる。

【００６９】これに対して、本実施形態の反射型ＬＣＤ
では、照明モードで使用する場合、図７（ｂ）に示すよ
うに、フロントライト２０からの補助光３９ａと、周囲
光３７とが、液晶セル１０の反射板（図示せず）にて反
射され、補助光３９ａと周囲光３７との和に相当する成
分３９ｂが、観察者に認識される。これにより、暗い場
所だけでなく例えば日中の屋外のような明るい場所で
も、より明るい表示が実現される。

【００７０】以上のように、本実施の形態に係る構成
は、フロントライト２０が階段状の導光体２４を備えた
ことによって、光源２６から出射される光の利用効率が
向上されている。これにより、周囲光が十分でない場合
に、液晶セル１０に十分な照明光を与えることができ、
周囲環境によらず常に明るい表示が可能な反射型ＬＣＤ
を提供することが可能となる。

【００７１】〔実施の形態２〕本発明の他の実施形態に
ついて、図８ないし図１１に基づいて説明すれば以下の
とおりである。なお、前述の実施の形態１にて説明した
構成と同様の機能を有する構成には、同一の符号を付記
し、その説明を省略する。

【００７２】本実施の形態に係る反射型ＬＣＤは、図８
に示すように、液晶セル１０の前面に、実施の形態１で
説明したフロントライト２０（第１の導光体）と楔型の
第２の導光体４０とによって構成されるフロントライト
システム５１を備えたことを特徴とする。

【００７３】上記第２の導光体４０は、フロントライト
２０の導光体２４と液晶セル１０との間に配置され、導
光体２４の界面２８に対して平行な斜面４１と、液晶セ
ル１０の表面に対して平行な底面４２とを有する。底面
４２に対する斜面４１の傾斜角は、図９（ａ）に示すよ
うに、導光体２４の界面２３において傾斜部２２と平坦
部２１とが尾根状に接する部分を互いに結ぶ線４９が、
底面４２と平行になるように設計することが好ましい。

【００７４】また、第２の導光体４０は、第１の導光体
である導光体２４と少なくとも屈折率が等しい材質で形
成することが好ましい。言うまでもなく、第２の導光体
４０を導光体２４と全く同じ材質で形成しても良い。ま
た、導光体２４と第２の導光体４０とを、例えば射出成
形等によって一体的に形成するように構成すれば、製造
工程を簡略化することができる。

【００７５】導光体２４と第２の導光体４０との間隙に
は、粒径５０μｍのスペーサ（図示せず）が予め散布さ
れる。これにより、導光体２４と第２の導光体４０との
間隙には、上記スペーサの粒径にほぼ等しい空隙４３が
形成される。

【００７６】第２の導光体４０の底面４２と、液晶セル
１０の偏光板１８との間は、両者の屈折率を一致させる
充填剤（図示せず）で満たされている。これにより、第
２の導光体４０と偏光板１８との界面での反射による光
の減衰が防止され、光源光の損失がさらに抑制される。
なお、上記充填剤としては、例えばＵＶ硬化性樹脂また
はサリチル酸メチル等を用いることができる。

【００７７】ここで、導光体２４と液晶セル１０との間
に第２の導光体４０を設けたことによる効果について説
明する。図９（ｂ）に示すように、第２の導光体４０が
設けられていない構成（実施の形態１）では、傾斜部２
２から、液晶セル１０への出射面としての界面２８まで
の距離ｌ_n （図中ｌ₁ 、ｌ₂ ）は、光源２６からの距離
ｘ_n （図中ｘ₁ 、ｘ₂ ）が大きくなるほど小さくなる。
これに対して、本実施形態のフロントライトシステム５
１では、図９（ａ）に示すように、第２の導光体４０を
備えたことにより、傾斜部２２から、液晶セル１０への
出射面である第２の導光体４０の底面４２までの距離ｌ
_n は、光源２６からの距離ｘ_n に関わらず、ほぼ等し
い。

【００７８】すなわち、第２の導光体４０が、フロント
ライト２０の傾斜部２２から液晶セル１０までの距離を
一定にする役割を果たすことにより、フロントライトシ
ステム５１は、光源２６からの距離によらず一定の輝度
で光を出射する面光源として作用する。

【００７９】ここで、第２の導光体４０による効果を確
かめるために、図１０（ａ）に示すように、検出器４４
を、第２の導光体４０の底面４２に対して平行に移動さ
せながら、フロントライトシステム５１の出力光の輝度
分布を測定した。なお、入射面２５の近傍を測定開始位
置Ｐ_S とし、底面４２において光源２６から最も遠い位
置を測定終了位置Ｐ_E とした。測定の結果は、図１１
（ａ）に示すとおりである。

【００８０】同様に、比較のために、第２の導光体４０
が設けられていない構成（実施の形態１）の出力光の輝
度分布を測定するために、図１０（ｂ）に示すように、
検出器４４を、フロントライト２０の界面２８に対して
平行に移動させながら、測定を行った。なお、入射面２
６の近傍を測定開始位置Ｐ_S とし、界面２８において光
源２６から最も遠い位置を測定終了位置Ｐ_E とした。測
定結果は、図１１（ｂ）に示すとおりである。

【００８１】図１１（ａ）および（ｂ）を比較すること
から明らかなように、第２の導光体４０が設けられてい
ない場合、図１１（ｂ）に示すように、輝度のピークの
ピッチｐが、光源２６に近いほど大きく、光源２６から
遠ざかるほど小さくなるのに対し、本実施形態のフロン
トライトシステム５１は、図１１（ａ）に示すように、
輝度のピークのピッチｐが第２の導光体４０の底面４２
全体にわたってほぼ等しく、輝度のピークも一様であ
る。

【００８２】以上のように、本実施形態の反射型ＬＣＤ
は、液晶セル１０の前面にフロントライトシステム５１
を備え、このフロントライトシステム５１が、第１の導
光体としての導光体２４と、液晶セル１０との間に、導
光体２４の傾斜部２２から液晶セル１０までの距離を一
定にするための第２の導光体４０を備えたことにより、
フロントライトシステム５１が液晶セル１０をむらなく
照明し、十分な周囲光が得られない場合でも、明るく且
つむらのない高品位な表示が実現されるという効果を奏
する。

【００８３】〔実施の形態３〕本発明のさらに他の実施
形態について、図５、図１２ないし図１４に基づいて説
明すれば以下のとおりである。なお、前記した各実施の
形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には、同
一の符号を付記し、その説明を省略する。

【００８４】本実施形態の反射型ＬＣＤは、図１２に示
すように、液晶セル１０の前面に、フロントライト２０
と第２の導光体４５とによって構成されるフロントライ
トシステム５２が配置された構成である。

【００８５】上記第２の導光体４５は、図１３に示すよ
うに、導光体２４からの入射光を、その進行方向側への
み散乱させる機能を有する前方散乱板であると共に、所
定の角度範囲から入射した光のみを散乱させ、上記所定
の角度範囲以外からの入射光を透過する性質を有する異
方性散乱板である。このような条件を満たす第２の導光
体４５としては、例えば住友化学株式会社製の視角制御
板（商品名：ルミスティー）等が、市販品として入手可
能である。

【００８６】なお、第２の導光体４５が入射光を散乱さ
せる角度範囲は、導光体２４からの出射光が入射する角
度範囲を完全に含むことが好ましい。これにより、導光
体２４からの出射光をむだなく散乱させることができ、
光源光の利用効率を向上させることができる。また、第
２の導光体４５が、所定の角度範囲から入射した光のみ
を散乱させ、上記所定の角度範囲以外からの入射光を透
過する性質を有する異方性散乱であることにより、上記
所定の角度範囲以外からの入射光には、第２の導光体４
５が作用しないので、不要な散乱光によって表示品位が
劣化することが防止される。

【００８７】導光体２４と第２の導光体４５との間隙に
は、粒径５０μｍのスペーサ（図示せず）が予め散布さ
れる。これにより、図１２に示すように、導光体２４と
第２の導光体４５との間隙には、上記スペーサの粒径に
ほぼ等しい空隙４６が形成される。

【００８８】第２の導光体４５と液晶セル１０の偏光板
（図示せず）との間は、両者の屈折率を一致させる充填
剤（図示せず）で満たされている。これにより、第２の
導光体４５と液晶セル１０との界面での反射による光の
減衰が防止され、光源光の損失がさらに抑制される。

【００８９】ここで、フロントライトシステム５２の照
明光強度の測定結果について説明する。フロントライト
システム５２の照明光強度を測定するために、前記した
実施の形態１で用いた測定系（図５参照）と同様の測定
系を使用した。ここでは、フロントライトシステム５２
の第２の導光体４５の法線方向を０°とし、０°から±
９０°の範囲において、第２の導光体４５の液晶セル１
０側に位置する面からの光強度を、検出器３４にて測定
した。測定の結果を図１４に示す。

【００９０】図１４から明らかなように、本実施形態の
フロントライトシステム５２は、第２の導光体４５によ
って第１の導光体としての導光体２４からの出射光が散
乱することにより、実施の形態１に比較して、フラット
な角度特性を有していることが分かる。

【００９１】以上のように、本実施形態で説明した構成
は、導光体２４からの出射光を散乱させる第２の導光体
４５を備えたことにより、液晶セル１０へ出射する光の
輝度分布が平均化され、液晶セル１０をむらなく照射す
ることが可能となる。

【００９２】なお、上記第２の導光体４５として、異方
性散乱板の他に、ホログラム等を使用することも可能で
ある。

【００９３】〔実施の形態４〕本発明のさらに他の実施
形態について、図１５ないし図１９に基づいて説明すれ
ば以下のとおりである。なお、前記した各実施の形態で
説明した構成と同様の機能を有する構成には、同一の符
号を付記し、その説明を省略する。

【００９４】前述の実施の形態１で説明したように、導
光体２４の観察者側の界面２３が、傾斜部２２および平
坦部２１によって形成されている場合、液晶セル１０に
て反射されて再び導光体２４へ入射した光が界面２３を
透過する際に、像のにじみやボケが生じることがある。

【００９５】つまり、図１５に示すように、液晶セル１
０からの出力光４８ａは、必ずしも平坦部２１のみから
でなく、傾斜部２２からも観察者側へ透過する。このと
き、傾斜部２２からの出射光４８ｂと、平坦部２１から
の出射光４８ｃとが、互いに異なる方向へ出射して交差
することにより、表示すべき像ににじみやボケが表れる
ことがある。

【００９６】このような問題を解決するために、本実施
形態の反射型ＬＣＤは、図１６に示すように、導光体２
４の界面２３において、傾斜部２２の表面に、光を反射
する金属反射膜４７（反射部材）が付加された構成であ
る。上記金属反射膜４７は、図１６に示すように、傾斜
部２２へ入射する光のすべてを、その入射角に関わらず
反射する。これにより、界面２３から観察者側へ出射す
る光は、平坦部２１を透過した光のみとなる。この結
果、にじみやボケのない鮮明な表示像を得ることができ
る。

【００９７】以下に、上記金属反射膜４７を製造する方
法の一例について、アルミニウムを材料とする場合を例
に挙げて説明する。なお、金属反射膜４７の材料は、ア
ルミニウムに限らず、例えば銀等の金属を用いても良
い。

【００９８】まず、図１７（ａ）に示すように、導光体
２４の界面２３の表面全体に、スパッタリングによって
アルミニウム膜６１を成膜する。さらに、図１７（ｂ）
に示すように、アルミニウム膜６１の表面にフォトレジ
スト６２を塗布する。次に、露光工程を経て、図１７
（ｃ）に示すように、フォトレジスト６２をパターニン
グする。そして、図１７（ｄ）に示すように、パターニ
ングされたフォトレジスト６２をマスクとして、アルミ
ニウム膜６１のエッチングを行う。その後、フォトレジ
スト６２を剥離することにより、図１７（ｅ）に示すよ
うに、界面２３の傾斜部２２の表面に、アルミニウムか
らなる金属反射膜４７が形成される。

【００９９】以上のように、傾斜部２２の表面に金属反
射膜４７が設けられたことにより、図１６に示すよう
に、平坦部２１に対する傾斜部２２の傾斜角度αを大き
くとることが可能である。例えば、図１８に示すよう
に、傾斜部２２に金属反射膜４７を設けない構成では、
傾斜角度αを６０°と大きくとった場合、臨界角θ_c よ
りも小さい入射角で傾斜部２２へ入射した光４９ａが、
傾斜部２２を通って観察者側へ透過する光４９ｂとな
る。このような光４９ｂは、表示品位を劣化させるので
好ましくない。

【０１００】これに対して、本実施形態の構成では、傾
斜部２２に金属反射膜４７が形成されたことにより、傾
斜角度αを大きくとったとしても、上記の光４９ｂのよ
うに傾斜部２２を透過する光は存在せず、傾斜部２２に
おいてすべての光が反射される。

【０１０１】このように、傾斜部２２の傾斜角度αを大
きくとることができることにより、平坦部２１の法線方
向から見た場合に、傾斜部２２が視認されにくくなり、
表示品位の向上が図れるという利点がある。

【０１０２】なお、図１９に示すように、上記金属反射
膜４７の表面に、周囲光の反射を防止するブラックマト
リクス４７ｂ（遮光部材）を積層すれば、周囲光が観察
者側へ反射されることを防止できる。これにより、周囲
光が観察者側へ反射することによる表示品位の劣化が防
止されるので、さらに好ましい。

【０１０３】以上のように、本実施形態に係るフロント
ライト２０は、傾斜部２２から観察者側への透過光を無
くすための金属反射膜４７が、傾斜部２２に形成されて
いることを特徴としている。これにより、界面２３から
観察者側へ出射する光は、平坦部２１からの出射光のみ
となるので、このフロントライト２０を液晶セル１０の
前面に備えた反射型ＬＣＤにおいて、にじみやボケのな
い鮮明な表示像を得ることが可能となる。

【０１０４】〔実施の形態５〕本発明のさらに他の実施
形態について、図１５、および図２０ないし図２２に基
づいて説明すれば以下のとおりである。なお、前記した
各実施の形態で説明した構成と同様の機能を有する構成
には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【０１０５】本実施の形態に係る反射型ＬＣＤは、図２
０に示すように、液晶セル１０の前面に、実施の形態１
で説明したフロントライト２０と、このフロントライト
２０の界面２３上に設けられた光学補償板６４（補償手
段）とによって構成されるフロントライトシステム５３
を備えたことを特徴とする。

【０１０６】上記光学補償板６４において、フロントラ
イト２０の導光体２４に対向する面である底面６４ａ
は、図２０に示すように、導光体２４の界面２３と相補
する階段形状をなす。すなわち、底面６４ａは、導光体
２４の傾斜部２２に対向する位置に、傾斜部２２に平行
な傾斜部６５が形成され、導光体２４の平坦部２１に対
向する位置に、平坦部２１に平行な平坦部６６が形成さ
れている。一方、光学補償板６４において、観察者側に
位置する面である表面６４ｂは、導光体２４の界面２８
に平行な平面として形成されている。

【０１０７】光学補償板６４は、導光体２４と同様に、
例えば、ＰＭＭＡを用いて射出成形にて作成できる。光
学補償板６４と導光体２４とは、上述のように、それぞ
れの傾斜部および平坦部が対向するように配置され、粒
径約２０μｍのスペーサ（図示せず）を介して接着され
る。これにより、光学補償板６４の底面６４ａと、導光
体２４の界面２３との間には、略均一な厚みの空気層６
７が介在することとなる。

【０１０８】このように、導光体２４の前面に光学補償
板６４を設け、導光体２４と光学補償板６４との間に空
気層６７が存在することにより、下記のような効果が得
られる。

【０１０９】すなわち、前記実施の形態４において図１
５を参照しながら説明したように、液晶セル１０から導
光体２４へ再び入射した光４８ａ・４８ａは、導光体２
４内部で同じ方向に進んだとしても、界面２３の傾斜部
２２または平坦部２１をそれぞれ透過することにより、
導光体の界面２３から互いに異なる方向へ出射し、像の
にじみやボケを招来する。

【０１１０】これに対して、本実施形態のフロントライ
トシステム５３では、図２１に示すように、液晶セル１
０から導光体２４へ同じ方向へ入射した光６８ａ・６９
ａは、導光体２４から出射した後に、空気層６７と光学
補償板６４との界面としての底面６４ａで屈折すること
で、再び同じ方向へ進む光となり、光６８ｂ・６９ｂと
して示すように、光学補償板６４の表面６４ｂから同じ
方向へ出射する。これにより、観察者側から見たとき
に、にじみやボケのない鮮明な像が得られる。

【０１１１】なお、上述の光学補償板６４の他に、図２
２（ａ）に示すように、平板状に形成された光学補償板
７１を導光体２４の前面に配置しても良い。この場合、
上記光学補償板７１は、図２２（ｂ）に示すように、導
光体２４の傾斜部２２から出射した光が入射する領域７
１ａと、導光体２４の平坦部２１から出射した光が入射
する領域７１ｂとが、互いに異なる屈折率を有すること
により、領域７１ａ・７１ｂのそれぞれの表面から観察
者側への光の出射角θ_a ・θ_b がほぼ等しくなる。また
は、領域７１ａを、この領域７１ａを透過する光を、領
域７１ｂを透過する光と同じ方向へ回折するために、回
折機能を有する部材（例えば回折素子）で形成しても良
い。

【０１１２】あるいは、図２２（ｃ）に示すように、光
学補償板７１において、導光体２４の傾斜部２２から出
射した光が入射する領域を、光を遮るブラックマスク７
１ｃで形成することにより、傾斜部２２から出射した光
が観察者側へ届かないようにしても良い。

【０１１３】以上のように、本実施形態の構成によれ
ば、光学補償板６４（または光学補償板７１）によっ
て、導光体２４の界面２３の傾斜部２２および平坦部２
１のそれぞれからの光の出射方向をそろえることによ
り、にじみやボケのない鮮明な表示が可能な反射型ＬＣ
Ｄが実現される。

【０１１４】〔実施の形態６〕本発明のさらに他の実施
形態について、図２０、図２３ないし図２６に基づいて
説明すれば以下のとおりである。なお、前記した各実施
の形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には、
同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【０１１５】本実施の形態に係る反射型ＬＣＤは、前記
した実施の形態５で説明した反射型ＬＣＤのフロントラ
イトシステム５３（図２０参照）に、タッチパネル機能
を付加したものである。

【０１１６】上記のタッチパネル機能を実現するため
に、本実施形態の反射型ＬＣＤは、図２３に示すよう
に、光学補償板６４の底面６４ａに、例えばＩＴＯから
なる透明電極７２を備えると共に、導光体２４の傾斜部
２２に、例えばアルミニウムのように、光を反射し且つ
導電性を有する材料からなる反射電極７３が設けられて
いる。上記透明電極７２および反射電極７３が、位置検
出手段を構成する。

【０１１７】図２４の下部に示す図は、導光体２４の平
坦部２１の法線方向から見た場合の上記反射電極７３の
形状を示す平面図である。図２４に示すように、反射電
極７３は、導光体２３の傾斜部２２の全面に設けられて
いるので、導光体２４の平坦部２１の法線方向から見る
とストライプ状である。また、光学補償板６４に形成さ
れた透明電極７２も、図２５に示すように、ストライプ
状に形成され、反射電極７３および透明電極７２は、互
いに直交してマトリクスをなす。

【０１１８】なお、導光体２４の反射電極７３と、光学
補償板６４の透明電極７２との間には、粒径１０μｍ程
度のプラスチックビーズスペーサ（図示せず）が散布さ
れており、この粒径にほぼ等しい空隙が形成されてい
る。

【０１１９】この光学補償板６４は可撓性を有し、図２
６に示すように、ペン７４で押圧されることにより、透
明電極７２と反射電極７３とが接触する。ペン７４で押
された座標の認識は、下記のとおりに行われる。図２５
に示すように、透明電極７２および反射電極７３のそれ
ぞれに、線順次で信号を走査することにより、接触点７
５のＸ座標およびＹ座標が検出され、タッチパネルの平
面内において、ペン７４で押された位置の座標を特定す
ることができる。

【０１２０】なお、ここでは、光学補償板６４にストラ
イプ状の透明電極７２を形成した構成を例に挙げて説明
したが、光学補償板６４の底面６４ａの全面に透明電極
を形成しても良い。しかしながら、上述のように、透明
電極７２をストライプ状に形成した方が、光の利用効率
が高いという利点がある。

【０１２１】以上のように、本実施形態の構成によれ
ば、光学補償板６４がタッチパネルとして機能するの
で、液晶セル１０に表示された内容に対してペン入力が
可能な反射型ＬＣＤを提供することが可能となる。

【０１２２】〔実施の形態７〕本発明のさらに他の実施
形態について、図２７ないし図３０に基づいて説明すれ
ば以下のとおりである。なお、前記した各実施の形態で
説明した構成と同様の機能を有する構成には、同一の符
号を付記し、その説明を省略する。

【０１２３】本実施の形態に係る反射型ＬＣＤが備える
フロントライトは、図２７に示すように、前記した実施
の形態１で説明した構成にさらに加えて、光源２６と導
光体２４の入射面２５との間に、光源２６から入射面２
５へ入射する光の広がり角を制御するための光制御手段
として、プリズムシート８１および拡散板８２を備えた
ことを特徴とする。なお、ここでは、プリズムシート８
１のプリズムの頂角は１００°とする。また、導光体２
４と液晶セル１０の偏光板１８との間には、屈折率差を
緩和するための充填剤８４が導入されている。

【０１２４】光源２６は、例えば蛍光管にて実現される
が、蛍光管からの出力光は、特に指向性を持つわけでな
く、ランダムに発生する。このため、導光体２４の傾斜
部２２へ臨界角よりも大きい角度で入射する光が存在
し、傾斜部２２からの漏れ光となって表示品位の低下を
招く恐れがある。

【０１２５】導光体２４の材料として好適に用いられる
ＰＭＭＡの屈折率が約１．５であることを考慮すると、
傾斜部２２への入射角が臨界角（約４２°）以下の光
は、漏れ光となる。このような漏れ光をなくすために
は、漏れ光成分となる入射光が導光体２４へ入射しない
ように、光源２６からの出力光の広がり角を予め制御す
れば良い。

【０１２６】ここで、図２８に示すように、界面２８に
対する傾斜部２２の傾斜角をαとする。なお、図２８
は、説明の便宜上、導光体２４における傾斜部２２、界
面２８、および入射面２５の位置関係を抽出して示した
ものであり、導光体２４が実際にこのような形状をなし
ているわけではない。

【０１２７】また、導光体２４の入射面２５から入射す
る光の広がり角を±βとし、傾斜部２２の臨界角をθ_c
とすると、上記の光の傾斜部２２への入射角θは、θ＝
９０°−α−βで表される。

【０１２８】従って、入射面２５から傾斜部２２へ入射
した光が傾斜部２２を透過しないための条件は、 θ_c ＜θ＝９０°−α−β すなわち、 β＜９０°−（θ_c ＋α） ・・・（式３） で表される。

【０１２９】なお、この実施形態では、傾斜部２２の傾
斜角αを１０°とする。これと、臨界角θ_c が４２°で
あることから、上記の式３に基づいて、β＜３８°が導
かれる。

【０１３０】光源２６からの出力光は、拡散板８２で一
旦拡散されてプリズムシート８１へ入射する。プリズム
シート８１は、拡散光を特定の角度範囲に集光する機能
を有し、プリズムの頂角が１００°の場合、図２９に示
すように、約±４０°の角度範囲内に拡散光を集光させ
る。約±４０°の角度範囲に集光された光は、導光体２
４へ入射するときに、入射面２５での屈折によってさら
に集光されることにより、約±２５．４°の範囲の広が
り光となる。すなわち、入射面２５から入射する光の広
がり角は、上記のβ＜３８°の範囲に十分に収まり、傾
斜部２２からの漏れ光が生じないことが分かる。

【０１３１】以上のように、本実施形態に係る反射型Ｌ
ＣＤは、光源光の広がりを抑制するために、光源２６と
導光体２４の入射面２５との間にプリズムシート８１を
設置したことにより、傾斜部２２からの漏れ光がなくな
り、表示品位がさらに向上される。

【０１３２】なお、本実施形態では、プリズムシート８
１の頂角を１００°としたが、必ずしもこの角度に限定
されるものではない。また、光源光の広がりを制限する
光制御手段として、プリズムシート８１を用いたが、同
様の効果が得られるのであればこれに限定されず、例え
ばコリメータ等を用いても良い。また、図３０（ａ）に
示すように、光源２６の周囲を楕円体ミラー９８で覆
い、この楕円体ミラー９８の焦点に光源２６を設置した
構成によっても同様の効果が得られる。さらに、SID DI
GEST P.375(1995)に記載されているように、図３０
（ｂ）に示すライトパイプ９９を用いて、光源２６から
の入射光の広がりを制御しても良い。

【０１３３】〔実施の形態８〕本発明のさらに他の実施
形態について、図１、図３、および、図３１ないし図３
３に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、前
記した各実施の形態で説明した構成と同様の機能を有す
る構成には、同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【０１３４】本実施の形態に係る反射型ＬＣＤは、前記
した各実施の形態で説明した反射型ＬＣＤにおいて、フ
ロントライト（またはフロントライトシステム）と液晶
セル１０との間が、屈折率の差による光の減衰を防ぐ充
填剤（マッチング剤）で満たされている。

【０１３５】ここで、実施の形態１で説明した反射型Ｌ
ＣＤに上記の充填剤を適用した構成を例に挙げて説明す
る。実施の形態１では、図１を参照しながら説明したよ
うに、フロントライト２０の導光体２４は、液晶セル１
０の偏光板１８上に、粒径約５０μｍのスペーサを介し
て積層されている。これにより、液晶セル１０と導光体
２４との間には、上記スペーサの粒径にほぼ等しい均一
な厚みで空隙２９が形成されている。

【０１３６】本実施の形態の反射型ＬＣＤは、上記の空
隙２９に、図３２に示すように、充填剤８４を満たした
ものである。なお、充填剤８４としては、例えばＵＶ硬
化性樹脂や、サリチル酸メチル等を用いることができ
る。これにより、導光体２４の界面２８は、空気ではな
く、空気よりも高い屈折率を有する充填剤８４に接する
こととなる。上記の充填剤８４は、導光体２４の屈折率
とほぼ等しい屈折率を有することが好ましい。

【０１３７】このように、導光体２４の界面２８が充填
剤８４に接している場合と、前記した各実施の形態のよ
うに導光体２４の界面２８が空気に接している場合と
は、界面２８における光の挙動が異なる。

【０１３８】光源２６からの入射光のうち、図３１
（ａ）に示すように、入射面２５へ略垂直入射する成分
は、入射面２５から傾斜部２２へ直接入射して反射した
後、界面２８および充填剤８４を通って、液晶セル１０
へ入射する。このときの界面２８における光の挙動は、
界面２８が空気に接している場合（図３（ａ）参照）と
同様である。

【０１３９】一方、光源２６からの入射光のうち、図３
１（ｂ）に示すように、入射面２５からまず界面２３へ
入射する成分の中には、光８５ａのように、平坦部２１
で反射した後に界面２８へ入射するものもある。このよ
うな光８５ａや、光源２６からの入射光のうち、図３１
（ｃ）に示すように、入射面２５からまず界面２８へ入
射する成分は、界面２８が導光体２４とほぼ等しい屈折
率を有する充填剤８４に接しているので、界面２８にお
いて何の作用も受けずに透過する。

【０１４０】これらの光は、液晶セル１０の液晶層１２
に対して非常に大きな入射角で入射することとなるが、
反射板１７で反射され、導光体２４の界面２８に対して
上記の大きな入射角で再び入射するので、観察者へ届く
ことはない。

【０１４１】しかしながら、光源光の利用効率を向上さ
せるためには、光源２６から界面２８へ直接入射する成
分をなくすことが好ましい。このため、図３２に示すよ
うに、入射面２５を、この入射面２５と界面２８とが鈍
角をなすように傾けることにより、入射面２５から界面
２８へ直接入射する成分をなくすことができる。

【０１４２】なお、入射面２５と界面２８とがなす角γ
の大きさは、図３３に示すように、光源２６からの光が
入射面２５へ入射した後の広がり角βを考慮すれば、 γ≧９０°＋β であることがより好ましい。これにより、入射面２５か
ら入射した光源光のほとんどすべてが界面２３方向へ入
射することとなり、光源光の利用効率をさらに向上させ
ることができる。

【０１４３】〔実施の形態９〕本発明のさらに他の実施
形態について、図３４に基づいて説明すれば以下のとお
りである。なお、前記した各実施の形態で説明した構成
と同様の機能を有する構成には、同一の符号を付記し、
その説明を省略する。

【０１４４】本実施の形態に係る反射型ＬＣＤは、フロ
ントライト２０が、液晶セル１０に対して開閉自在な蓋
状に形成されていることを特徴とする。

【０１４５】前記した各実施の形態において、前方照明
装置としてのフロントライトまたはフロントライトシス
テムの種々の形態を説明したが、特に実施の形態４に記
載した構成のように、導光体２４の傾斜部２２に金属反
射膜４７を設けたような場合、金属反射膜４７が導光体
２４への周囲光の入射を妨げる。このため、周囲環境
が、反射型ＬＣＤを照明モードで使用する必要がある程
暗くはないが、反射モードで使用するに十分な周囲光量
が得られないような状況において特に、反射モードでの
表示が暗くなってしまう場合がある。

【０１４６】このため、図３４に示すように、本実施の
形態の反射型ＬＣＤ９１は、フロントライト２０が、そ
の一辺が例えば蝶番（図示せず）等で固定されたことに
より、液晶セル１０に対して開閉自在に設けられてい
る。このフロントライト２０は、液晶セル１０およびフ
ロントライト２０を覆う蓋９２とは独立に開閉できる内
蓋として形成されている。

【０１４７】従って、反射型ＬＣＤ９１を照明モードで
用いる場合は、液晶セル１０の表面にフロントライト２
０を被せた状態、すなわち蓋９２のみを開けた状態で使
用し、反射型ＬＣＤ９１を反射モードで用いる場合は、
液晶セル１０に対してフロントライト２０を開いた状態
で使用することができる。

【０１４８】これにより、反射モードで使用する場合
に、フロントライト２０によって光のロスが生じること
がなく、常に明るい表示を実現し得る反射型ＬＣＤが実
現される。

【０１４９】なお、上記では、フロントライト２０の少
なくとも一部が液晶表示装置に対して固定された構成を
説明したが、フロントライト２０を完全にユニット化
し、液晶セル１０に対して脱着自在な構成としても良
い。ただし、この場合には、液晶セル１０から取り外し
たときのフロントライト２０の保管方法について考慮す
る必要は生じる。

【０１５０】なお、ここでは、フロントライト２０を内
蓋状に備えた反射型ＬＣＤについて説明したが、前記し
た各実施の形態で説明したフロントライトシステムが内
蓋状に設けられた構成としても良い。

【０１５１】〔実施の形態１０〕本発明のさらに他の実
施形態について、図３５および図３６に基づいて説明す
れば以下のとおりである。なお、前記した各実施の形態
で説明した構成と同様の機能を有する構成には、同一の
符号を付記し、その説明を省略する。

【０１５２】前記した各実施の形態では、前方照明装置
としてのフロントライトまたはフロントライトシステム
と、被照明物としての反射型液晶セルを組み合わせた構
成としての反射型ＬＣＤについて説明した。しかし、本
発明の前方照明装置としてのフロントライトまたはフロ
ントライトシステムは、反射型液晶セルとの組合せのみ
で使用されるものではない。例えば、図３５に示すよう
に、本実施形態に係る照明装置９５は、前記した各実施
形態で説明したフロントライトまたはフロントライトシ
ステムが、独立したユニットとして形成されたものであ
り、種々の対象物を照明することが可能である。

【０１５３】例えば、上記の照明装置９５は、図３５に
示すように、本９６の上に配置して使用することができ
る。これにより、図３６に示すように、照明装置９５の
略直下の領域のみを照明することができるので、例えば
寝室などでの読書の際に、周囲の人に迷惑をかけること
がないという効果がある。

【０１５４】なお、上記した各実施の形態は本発明を限
定するものではなく、発明の範囲で種々の変更が可能で
ある。例えば、導光体の材料として、具体的にＰＭＭＡ
を例示したが、均一に減衰無く導光でき、屈折率が適当
な値であれば、例えばガラス、ポリカーボネイト、ポリ
塩化ビニル、またはポリエステル等の材料を用いても構
わない。また、上記した導光体の傾斜部および平坦部の
寸法等は、あくまでも一例であり、同等の効果が得られ
る範囲で自由に設計することができる。

【０１５５】さらに、液晶セルとしては、単純マトリク
ス型ＬＣＤ、アクティブマトリクス型ＬＣＤ等の種々の
ＬＣＤを用いることができる。また、上記では、偏光子
と検光子とを兼ねた偏光板を一枚使用したＥＣＢモード
（単偏光板モード）の液晶セルを使用したが、その他
に、偏光板を使用しないＰＤＬＣやＰＣ−ＧＨ等を適用
しても良い。

【０１５６】〔実施の形態１１〕本発明のさらに他の実
施形態について、図３７ないし図４８に基づいて説明す
れば以下のとおりである。なお、前記した各実施の形態
で説明した構成と同様の機能を有する構成には、同一の
符号を付記し、その説明を省略する。

【０１５７】本実施の形態の反射型ＬＣＤは、図３７に
示すように、反射型液晶セル１０ａの前面にフロントラ
イト２０ａを備えている構成については、前記実施の形
態１と同様であるが、反射型液晶セル１０ａとフロント
ライト２０ａとの間に第２の導光体（光学手段）である
反射防止フィルム（反射防止膜）１３を配置している
点、導光体２４ａに形成されている平坦部２１および傾
斜部２２の幅（ピッチ）が異なっている点、および、反
射型液晶セル１０ａ内部に反射電極（反射板）１７ａを
形成している点が前記実施の形態１とは異なっている。

【０１５８】まず、フロントライト２０ａについて具体
的に説明すると、このフロントライト２０ａは、前記実
施の形態１と同様に主として光源２６および導光体２４
ａによって構成されており、導光体２４ａの入射面２５
に接するように反射鏡２７で覆われた線状光源としての
光源２６が設けられている。

【０１５９】導光体２４ａの液晶セル１０ａ側の界面
（第１の出射面）２８は平坦に形成されており、この界
面に対向する界面（第２の出射面）２３は、界面２８と
平行あるいは略平行に形成された平坦部２１と、平坦部
２１に対して同方向に一定の角度で傾斜した傾斜部２２
とが、交互に配置されて形成されている。

【０１６０】このように、導光体２４ａは、前記実施の
形態１における導光体２４と同様に、図３７に示すよう
に、光源２６の長手方向を法線とする断面において、光
源２６から遠ざかるほど下がってゆく階段状に形成され
ている。

【０１６１】ここで、図３８（ａ）ないし（ｃ）を参照
しながら、導光体２４ａの形状について、さらに詳細に
説明する。図３８（ａ）は、導光体を平坦部の法線方向
上方から見た平面図であり、図３８（ｂ）は、導光体を
入射面の法線方向から見た側面図であり、図３８（ｃ）
は、導光体を入射面および界面の双方に対して垂直な面
で切断した断面図である。

【０１６２】導光体２４ａの材質としては、本実施の形
態ではアクリル板を用いており、このアクリル板を金型
成形することで導光体２４ａを階段状に加工することが
できる。この導光体２４ａは、本実施の形態では、幅Ｗ
＝７５ｍｍ、長さＬ＝１７０ｍｍ、入射面２５部分の厚
みｈ₁ ＝２．０ｍｍ、平坦部２１の幅ｗ₁ ＝０．２ｍｍ
とする。また、傾斜部２２の段差ｈ₂ ＝１０μｍ、平坦
部２１に対する傾斜各α＝４５°とすることにより、傾
斜部の幅ｗ₂ は約１０μｍである。

【０１６３】さらに、本実施の形態では、導光体２４ａ
は、入射面２５、すなわち光源２６から遠ざかる方向に
おいて、平坦部２１の幅ｗ₁ と傾斜部２２の幅ｗ₂ との
和ｗ ₃ ＝０．２１ｍｍが徐々に小さくなるような構成を
有している。この平坦部２１および傾斜部２２の構成に
ついて、図３８（ａ）ないし（ｃ）に加えて、図３９に
基づいてさらに具体的に説明する。なお、導光体２４ａ
において、光源２６から遠ざかる側の方向である光源２
６の長手方向を法線とする方向を、以下、第１方向と
し、図３８・図３９中に矢印Ａで示す。

【０１６４】図３９に示すように、平坦部２１と傾斜部
２２とを１本ずつ組み合わせて１組とし、光源２６に最
も近い側からの平坦部２１と傾斜部２２の１００組を第
１ブロックＢ₁ とする。そして、この第１ブロックＢ₁
における第１方向に沿った方向の間隔ｗ₄ を２１ｍｍと
なるように形成する。

【０１６５】次の１００組のブロックである第２ブロッ
クＢ₂ における上記間隔ｗ₄ は２０ｍｍとなるように形
成する。さらに、次の第３ブロックＢ₃ における間隔ｗ
₄ は１９ｍｍとなるように形成し、第４ブロックＢ₄ に
おける間隔ｗ₄ を１８ｍｍとなるように形成し、第５ブ
ロックＢ₅ における間隔ｗ₄ を１７ｍｍとなるように形
成する。

【０１６６】従って、本実施の形態では、導光体２４ａ
において、光源２６側の端面から第１方向に沿って光源
２６が配置されていない側の端面まで１ブロック毎に、
各ブロックの間隔ｗ₄ が１ｍｍずつ減少するようになっ
ている。すなわち、光源２６から遠ざかるに伴って、平
坦部２１および傾斜部２２の１００組毎に、平坦部２１
のピッチおよび傾斜部２２のピッチの和（平坦部２１の
幅ｗ₁ と傾斜部２２の幅ｗ₂ との和ｗ₃ ）が、１０μｍ
（１／１００ｍｍ）ずつ減少していくように形成されて
いる。なお、図３８（ａ）ないし（ｃ）では、説明の便
宜上、平坦部２１および傾斜部２２のピッチの減少につ
いては図示していない。

【０１６７】上記導光体２４ａにおいては、上記傾斜部
２２は、主として、光源２６からの光を界面２８へ向け
て反射する面である微小光源部として作用する。一方、
平坦部２１は、主として、フロントライト２０ａからの
照明光が、液晶セル１０ａから反射光として戻ってきた
ときに、この反射光を観察者側へ透過させる面として作
用する。これら各部の作用については、前記実施の形態
１と同様である。

【０１６８】さらに、上記フロントライト２０ａにおけ
る導光体２４ａは、この階段状の構成に加えて、平坦部
２１および傾斜部２２の１００組毎に、１組のピッチを
たとえば１０μｍずつ小さくする、すなわち、階段のピ
ッチを光源２６から遠ざかるに伴って小さくする構成を
備えている。そのため、図４０（ａ）に示すように、傾
斜部２２の単位面積当たりの数が光源２６から遠ざかる
に伴い増加することになる。

【０１６９】光源２６から入射面２５した入射光は、微
小光源部として作用する傾斜部２２によって反射される
が、傾斜部２２の単位面積当たりの数は光源２６から遠
ざかるに伴い増加しているため、フロントライト２０ａ
で照明される被照明物である反射型液晶セル１０ａは、
光源２６から遠ざかる位置ほど輝度が向上することにな
る。通常、光源２６から遠い位置であるほど輝度は低下
する傾向にあるので、本実施の形態の導光体２４ａの構
成であれば、界面２８（第１の出射面）において、光源
２６からの遠ざかることによる輝度の低下を相殺し、光
源２６からの光を高角度で効率よく被照明物全体に導く
ことができる。その結果、被照明物側の界面（第１の出
射面）である界面２８側におけるの輝度分布を平均化す
ることができる。

【０１７０】これに対して、図４０（ｂ）に示すよう
な、導光体１２４が楔型平板状に形成されている従来の
フロントライト１２０では、光源２６から入射面１２５
に入射した入射光は、そのまま界面１２３によって反射
されることになる。それゆえ、第１の出射面（フロント
ライト１２０では界面１２８）における輝度は、光源２
６から遠ざかるほど低下する。

【０１７１】さらに、第１の出射面における輝度の分布
状態は、図４１に示すように、従来のフロントライト１
２０の輝度分布を示すグラフＦに比べて、本実施の形態
のフロントライト２０ａの輝度分布を示すグラフＥの方
が、光源２６からの距離が大きい位置でも略一定となっ
ている。そのため、本実施の形態のフロントライト２０
ａの方が、第１の出射面（界面２８）における輝度分布
の均一性において優れていることがわかる。

【０１７２】また、上記構成の導光体２４ａでは、階段
のピッチが０．２１ｍｍであるために、導光体２４ａに
対応する反射型液晶セル１０ａの画素の周囲に形成され
ているブラックマトリクスのピッチと上記傾斜部２２の
溝のピッチがずれることになる。その結果、ブラックマ
トリクスと傾斜部２２との干渉によるモアレ縞の発生を
抑制することができるため、得られる反射型ＬＣＤの表
示品位を向上させることができる。なお、この点につい
ては後述する。

【０１７３】上記導光体２４ａの出射角度特性について
の結果を示すと、図４２に示すように、被照明物である
反射型ＬＣＤ側（界面２８側）のグラフＧでは、受光角
が−１０°から−５°の間をピークとして２，０００ｃ
ｄ／ｍ² に達する程度までに輝度が上昇している。これ
に対して、観察者側（界面２３側）のグラフＨでは、受
光角が−６０°のときに最高５００ｃｄ／ｍ² の輝度と
なる程度で、反射型ＬＣＤを観察する角度である０°近
傍では輝度は１００ｃｄ／ｍ² 以下となっている。

【０１７４】このように、導光体２４ａの端面に配置さ
れた光源２６からの光は、界面２８から被照明物（反射
型ＬＣＤ）に対して略垂直な角度で出射できる。同時
に、界面２３側である観察者側には光の漏れがほとんど
なく、光源２６からの光を高角度で効率よく被照明物に
導くことができる。

【０１７５】なお、本実施の形態では、光源２６として
蛍光管を用いているが、光源２６としてはこれに限定さ
れるものではなく、たとえば、ＬＥＤ（発光ダイオー
ド）、ＥＬ素子、またはタングステンランプを用いるこ
とができる。

【０１７６】次に、液晶セル１０ａについて説明する
と、この液晶セル１０ａは、図３７に示すように、基本
的な構成としては前記実施の形態１の液晶セル１０と同
様であるが、反射板１７ａを液晶セル１０ａ内に形成し
ている点が異なっている。

【０１７７】この液晶セル１０ａは、図４３にも示すよ
うに、一対の電極基板１１ａ・１１ｃにより液晶層１２
を挟持し、さらに、表示面側である電極基板１１ａ側に
位相差板４９と偏光板１８とを備えている構成である。
なお、位相差板４９（図３７には図示せず）は図４３で
は１枚のみ備えられているが、２枚以上であってもよ
く、また、備えられていなくてもよい。

【０１７８】上記電極基板１１ａは、光透過性を有する
ガラス基板１４ａ上に、カラーフィルタ３８が設けら
れ、その上に透明電極１５ａ（走査線）が設けられ、こ
の透明電極１５ａを覆うように液晶配向膜１６ａが形成
されてなっている。なお、電極基板１１ａに対し、必要
に応じて絶縁膜等を形成しても良い。なお、カラーフィ
ルタ３８は、図３７には図示していない。

【０１７９】一方、電極基板１１ｃは、ガラス基板１４
ｂ上に絶縁膜１９が形成され、さらにその上に反射電極
（反射板）１７ａが形成され、この反射電極１７ａを覆
うように液晶配向膜１６ｂが形成されてなっている。上
記絶縁膜１９の表面には複数の凹凸部が形成されてお
り、この絶縁膜１９を覆っている反射電極１７ａの表面
にも複数の凹凸部が形成されている。

【０１８０】上記反射電極１７ａは、液晶層１２を駆動
する液晶駆動電極と反射板とを兼ねている。この反射電
極１７ａとしては、反射特性の優れたアルミニウム（Ａ
ｌ）反射電極が用いられている。また、上記絶縁膜１９
は有機レジストにて形成されており、この絶縁膜１９に
おけるコンタクトホールや凹凸部は後述するフォトリソ
グラフィーにより形成される。上記ガラス基板１４ａ・
１４ｂ、透明電極１５ａ・１５ｂ、および液晶配向膜１
６ａ・１６ｂの材質や形成方法などは、前記実施の形態
１と同様である。

【０１８１】上記電極基板１１ｃの形成方法について、
図４４（ａ）〜（ｅ）に基づいて、さらに詳しく説明す
る。まず、図４４（ａ）に示すように、ガラス基板１４
ｂ上に有機レジストを全面に塗布し、焼成することに絶
縁膜１９を形成する。この後、図４４（ｂ）に示すよう
に、マスク３０を介して絶縁膜１９に紫外線３０ａを照
射する。これによって、絶縁膜１９における紫外線３０
ａの照射部を除去し、図４４（ｃ）に示すように、紫外
線３０ａの被照射部を所定のパターンに形成する。

【０１８２】次に、図４４（ｄ）に示すように、所定の
パターンに形成された絶縁膜１９に対して、１８０°で
加熱処理を施して焼成することにより、有機レジストに
熱だれを生じさせる。この熱だれにより、凹凸部１９ａ
を形成する。

【０１８３】最後に、図４４（ｅ）に示すように、この
凹凸部１９ａを覆うように、アルミニウム（Ａｌ）を真
空蒸着させる。これによって、凹凸部１９ａに沿ってそ
の表面に凹凸部が形成された反射電極１７ａが形成され
る。なお、図４４（ａ）〜図４４（ｅ）では、絶縁膜１
９は所定のパターンとなる凹凸部１９ａとして形成され
ているが、図３７や図４３に示すように、絶縁膜１９の
表面のみに凹凸部が形成されているような構成であって
もよい。

【０１８４】このようにして得られる電極基板１１ｃと
上記電極基板１１ａとは、互いの液晶配向膜１６ａ・１
６ｂが対向するように、且つ、ラビング処理の方向が反
平行になるように配置され、接着剤を用いて貼り合わさ
れる。また、電極基板１１ａ・１１ｃの間には、この電
極基板１１ａ・１１ｃにより形成される空隙の間隔を均
一にするために、粒径４．５μｍのガラスビーズスペー
サ（図示せず）が予め散布されている。そして、この空
隙に、真空脱気により液晶を導入することによって、液
晶層１２が形成される。なお、液晶層１２の材料も前記
実施の形態１と同様である。

【０１８５】上記のようにして本実施の形態の反射型液
晶セル１０ａが製造されるが、上記の説明以外の製造工
程や製造条件などは、前記実施の形態１における反射型
液晶セル１０と同様であるため省略する。

【０１８６】上記電極基板１１ｃにおける反射電極１７
ａ上に形成されている凹凸部のパターン（すなわち、絶
縁膜１９の凹凸部１９ａのパターン）は、不規則に形成
することによって、反射型液晶セル１０ａに入射する入
射光を特定方向に拡散反射するように形成している。

【０１８７】上記絶縁膜１９における凹凸部は、凸部の
頂点と凹部の底面との差が０．１μｍないし２μｍの範
囲内であることが好ましい。凹凸部における凸部の頂点
と凹部の底面との差がこの範囲内であれば、液晶分子の
配向および液晶セルのセル厚とに影響を及ぼすことなく
入射光を拡散することができる。

【０１８８】このように形成された上記反射電極１７ａ
の反射特性をほぼ紙と同様の拡散反射特性を示す標準白
色板（ＭＧＯ）の反射特性と比較した場合について図４
５に基づいて説明する。上記ＭＧＯ（および紙など）
は、図中破線のグラフＭで示すように等方性を示す反射
特性を示している。これに対して、上記反射電極１７ａ
（ＭＲＳ）は、図中実線のグラフＮで示すように±３０
°の角度に指向性を示す拡散反射特性を有している。

【０１８９】このような反射電極１７ａを備えている反
射型液晶セル１０ａに対して、正反射方向以外から光が
入射しても、画像の観察が可能となる。なお、上記反射
電極１７ａの反射特性は、図４５に示すような特性に限
定されるものではなく、反射電極１７ａの設計を適宜変
更することによって、反射型ＬＣＤの使用される機器の
種類に応じた特性に対応させることが可能である。

【０１９０】また、上記反射電極１７ａは、反射型液晶
セル１０ａ内の液晶層１２に隣接するように形成されて
いるため、反射板が反射型液晶セル１０ａの背面側（導
光体２４ａと接する側の面に対向する側の面）に形成さ
れている場合と比較して、ガラス基板１４ｂによる視差
の発生を解消できる。そのため、得られる反射型ＬＣＤ
において、画像の２重写りを抑制することができる。ま
た、反射型液晶セル１０ａの構成を簡素化することもで
きる。

【０１９１】なお、本実施の形態における反射電極１７
ａは、図３７および図４３に示すように、反射型液晶セ
ル１０ａの表示モードが偏光板１８を備えている偏光モ
ードであってもよく、また、図４６に示すように、ゲス
トホストモード（偏光板なし）の反射型液晶セルであっ
てもよい。なお、この反射型液晶セルについては、基本
的な構成が反射型液晶セル１０ａとほとんど同一である
ため、詳しい説明については省略する。

【０１９２】次に、上記液晶セル１０ａに配置されてい
る画素構造について説明すると、図４７に示すように、
上記反射型液晶セル１０ａは、該反射型液晶セル１０ａ
の長手方向に沿って複数の走査線５４…が形成されてお
り、この走査線５４…が形成されている方向に直交する
方向に複数の信号線５５…が形成されている。そして、
この走査線５４…と信号線５５…とによって形成される
格子状のパターンに対応するように、複数の画素５６…
が形成されている。

【０１９３】１つの画素５６は、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・
青（Ｂ）の３つのカラーフィルタに対応した画素電極５
６ａからなっている。これら画素電極５６ａは、走査線
５４…が形成されている方向に沿って、Ｒ・Ｇ・Ｂの順
に配置されている。

【０１９４】上記反射型液晶セル１０ａの形状として
は、本実施の形態では、対角６．５型サイズ（縦Ｗ_L ＝
５８ｍｍ、横Ｌ_L ＝１５４．５ｍｍ）、走査線５４数Ｘ
ｍ＝２４０本、信号線５５数Ｙｎ＝６４０本となってい
る。また、反射型液晶セル１０ａに配置されている画素
５６のピッチＰ_L ＝０．２４ｍｍ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）であ
る。上記画素５６…の周辺には図示しないブラックマト
リクス（以下、ＢＭと略す）が幅８μｍとなるように形
成されている。

【０１９５】本実施の形態にかかる反射型ＬＣＤでは、
上述した反射型液晶セル１０ａとフロントライト２０ａ
とを組み合わせてなっている。ここで、フロントライト
２０ａにおいて、導光体２４ａの平坦部２１および傾斜
部２２のピッチが、上述したように０．２１ｍｍで、走
査線５４…、すなわちＢＭのピッチよりも小さくなって
いる。そのため、上記反射型液晶セル１０ａにおけるＢ
Ｍのピッチと上記傾斜部２２の溝のピッチとをずらすこ
とができる。これら各ピッチがずれると、ＢＭと傾斜部
２２との干渉によるモアレ縞の発生を抑制することがで
きる。そのため、得られる反射型ＬＣＤの表示品位を向
上させることができる。

【０１９６】上述した導光体２４ａの構成では、平坦部
２１および傾斜部２２のピッチが走査線５４…のピッチ
よりも小さくなっているが、上記ピッチを走査線５４…
のピッチよりも大きくしてもよい。すなわち、モアレ縞
の発生を抑制するためには、傾斜部２２の溝のピッチと
ＢＭのピッチとがずれておればよい。

【０１９７】ここで、平坦部２１の幅ｗ₁ と傾斜部２２
の幅ｗ₂ との和ｗ₃ を傾斜部２２の溝のピッチとする。
また、上記ＢＭは、走査線５４…および信号線５５…を
遮蔽するように形成されているが、傾斜部２２の溝と平
行となるのは走査線５４…であるため、走査線５４…の
ピッチＰ₁ をＢＭのピッチとする。

【０１９８】上記傾斜部２２の溝のピッチとＢＭのピッ
チとがずれるためには、上記ｗ₃ とＰ₁ とが一致しない
（ｗ₃ ≠Ｐ₁ ）状態であればよいが、このｗ₃ とＰ₁ と
の関係としては、ｗ₃ がＰ₁ の２倍よりも大きい幅であ
るか（ｗ₃ ＞２Ｐ₁ ）、あるいは、ｗ₃ がＰ₁ の半分よ
りも小さい幅である（ｗ₃ ＜１／２Ｐ₁ ）ことが特に好
ましい。

【０１９９】上記ｗ₃ とＰ₁ との関係が上記の範囲より
外れる場合は、傾斜部２２の溝のピッチとＢＭのピッチ
とがずれるといっても、光学的に判断した場合、概ね一
致すると見なすことが可能である。そのため、モアレ縞
の発生を効果的に抑制することができなくなるため好ま
しくない。

【０２００】なお、本実施の形態における平坦部２１の
幅ｗ₁ と傾斜部２２の幅ｗ₂ や、これらｗ₁ とｗ₂ との
和ｗ₃ 、傾斜部２２の角度などは、上記の数値に限定さ
れるものではなく、使用される反射型液晶セル１０ａの
画素構造に合わせて形成すればよい。

【０２０１】また、本実施の形態では、輝度分布を平均
化するために、光源２６から遠ざかる方向（第１方向）
に平坦部２１のピッチを減少させることで対応している
が、ピッチの代わりに傾斜部２２の角度を変化させるこ
とで、平坦部２１と傾斜部２２とのピッチの和を減少さ
せてもよい。たとえば、平坦部２１を小さくするととも
に、平坦部２１と傾斜部２２とのなす角度αを光源２６
から遠ざかる方向（第１方向）に小さくすることで平坦
部２１と傾斜部２２とのピッチの和を小さくできる。こ
の場合でも、傾斜部２２に対して進入光を光源２６から
遠ざかる方向（第１方向）に効率良く出射できるため輝
度分布を平均化できる。

【０２０２】さらに、本実施の形態にかかる反射型ＬＣ
Ｄは、上記構成のフロントライト２０ａおよび上記構成
の反射型液晶セル１０ａに加えて、該フロントライト２
０ａと反射型液晶セル１０ａとの間に、第２の導光体と
しての反射防止膜が配置されている構成である。

【０２０３】この反射防止膜について説明すると、上記
反射型ＬＣＤでは、図３７に示すように、反射型液晶セ
ル１０ａに配置された偏光板１８と導光体２４ａの界面
（第１の出射面）に、上記反射防止膜としての反射防止
フィルム１３が接着される。

【０２０４】この反射防止フィルム１３は、本実施の形
態では、日東電工株式会社製の反射防止フィルム（商品
名：ＴＡＣ−ＨＣ／ＡＲ）を用いている。この反射防止
フィルム１３は４層の構成を有する多層構造膜となって
いる。具体的には、基材層としてトリアセチルセルロー
ス（ＴＡＣ）フィルムを用い、その上に、第１層として
ＭｇＦ₂ 層、第２層としてＣｅＦ₃ 層、第３層としての
ＴｉＯ₂ 層、第４層としてＭｇＦ₂ 層をそれぞれ形成し
た反射防止フィルム１３となっている。

【０２０５】上記ＴＡＣフィルムは、屈折率ｎ_t ＝１．
５１で厚さ１００μｍとなっている。また、第１層のＭ
ｇＦ₂ 層は、屈折率ｎ_m ＝１．３８で厚さ約１００ｎ
ｍ、第２層のＣｅＦ₃ 層は、屈折率ｎ_C ＝２．３０で厚
さ約１２０ｎｍ、第３層のＴｉＯ₂ 層は、屈折率ｎ_ti＝
１．６３で厚さ約１２０ｎｍ、第４層のＭｇＦ₂ 層は、
屈折率ｎ＝１．３８で厚さ約１００ｎｍとなっている。
これら第１層ないし第４層は、基材層のＴＡＣフィルム
上に順次、真空蒸着法によって形成される。

【０２０６】さらに、フロントライト２０ａとの接着の
際には、導光体２４ａに用いられているアクリル材の屈
折率ｎ₂ と略同一の屈折率ｎ₁ を有するアクリル系の接
着剤の層を形成している。そのため、導光体２４ａ内の
光の入出力条件をほぼ変えることなしに反射防止効果を
向上することができるとともに、輝度分布のムラや虹色
の分光の発生も防止することができる。

【０２０７】なお、上記第１層のＴＡＣフィルムは、反
射防止フィルム１３の構成としては必須の構成ではな
く、たとえば、第１層を除いて、第２層ないし第４層を
導光体２４ａに直接積層してもよい。ただし、この場合
には、製造コストが若干上昇するおそれがある。

【０２０８】上記多層構造膜の反射防止フィルム１３
は、波長λ＝５５０ｎｍの入射光に対して、λ／４−λ
／２−λ／４−λ／４波長板となる構成となっている。
そのため、該反射防止フィルム１３は、広波長帯域で反
射防止フィルム１３として作用することができる。

【０２０９】上述した導光体２４ａでは、該導光体２４
ａの表面（界面２３）に形成されている傾斜部２２は、
反射型液晶セル１０ａに対する微小光源部として機能す
ることになる。そのため、傾斜部２２から反射型液晶セ
ル１０ａに対して光が照射されることになるが、導光体
２４ａと反射型液晶セル１０ａとの界面、すなわち、界
面２３に対向する面である界面２８において、傾斜部２
２からの光のうちの約４％程度が反射されて反射光とな
る。

【０２１０】この反射光の発生により、界面２８から界
面２３側へ反射像が形成されることになる。そのため、
この反射像と、上記傾斜部２２における像とが互いに干
渉または回折し、観察者から見て、反射型ＬＣＤの表面
に輝度分布のムラや虹色の分光が生じることになる。

【０２１１】しかしながら、本実施の形態にかかる反射
型ＬＣＤでは、反射型液晶セル１０ａとフロントライト
２０ａとの間、すなわち、導光体２４ａの界面２８側
に、上記反射防止膜（反射防止フィルム１３）を配置し
ているため、傾斜部２２からの入射光が界面２８で反射
されて生ずる反射光の発生を抑制することができる。

【０２１２】それゆえ、微小光源部として作用する傾斜
部２２における像と、界面２８側で反射された反射像と
の干渉または回折を防止することができる。そのため、
観察者側（界面２３側）にて観察される表示上の輝度分
布のムラや虹色の分光の発生を防止することができる。

【０２１３】この反射防止フィルム１３を配置している
場合と配置していない場合とについて、本実施の形態の
反射型ＬＣＤにおける表示の輝度分布を比較すると、図
４８に示すように、反射防止フィルム１３を配置してい
ない場合のグラフＤよりも反射防止フィルム１３を配置
している場合のグラフＣの方が、輝度分布にムラがなく
一定であり、且つ、輝度そのものも向上していることが
わかる。

【０２１４】また、上記構成の反射防止フィルム１３
は、市販されているものをそのまま用いることができる
ため、フロントライト２０ａの製造コストの上昇を抑制
することができる。そのため、安価なフロントライト２
０ａおよびこれを備えた反射型ＬＣＤを得ることができ
る。

【０２１５】さらに、第１の導光体である導光体２４ａ
の屈折率ｎ₂ とほぼ等しい屈折率ｎ ₁ を有する接着剤に
て上記反射防止フィルム１３を接着しているため、導光
体２４ａ内の光の入出力条件をほぼ変えることなく反射
防止効果を向上することができる。

【０２１６】なお、上記反射防止フィルム１３の構成お
よび材質に関しては、上記の構成および材質に限定され
るものではない。たとえば、波長板の構成として、λ／
４−λ／２−λ／２−λ／２−λ／４の構成となっても
よい。このような波長板の構成とすることで、さらに広
い波長帯域で反射防止効果が得られる。また、λ／４波
長板の単層構成の反射防止フィルムであってもよい。た
だし、この場合は、反射防止効果の得られる波長帯域が
狭くなるおそれがある。

【０２１７】以上のように、導光体２４ａの表面（界面
２３）に形成されている平坦部２１と傾斜部２２とのピ
ッチを、光源２６から遠ざかる方向（第１方向）に向か
うに伴って小さくなるように形成することによって、上
記傾斜部２２で反射される反射光量を、従来よりも光源
から遠ざかる方向へ増加させることができる。そのた
め、導光体２４ａの界面２３（第１の出射面）における
輝度分布を平均化することができる。

【０２１８】また、フロントライト２０ａにおける導光
体２４ａの界面２３に形成された平坦部２１と傾斜部２
２とのピッチを反射型液晶セル１０ａのピッチよりも小
さく形成することにより、画素５６…の周囲に形成され
ているＢＭと上記傾斜部２２の溝とによる光の干渉のた
めに生ずるモアレ縞の発生を抑制できる。そのため、反
射型ＬＣＤの表示品位の劣化を防止することができる。

【０２１９】さらに、反射型液晶セル１０ａとフロント
ライト２０ａとの間に、反射防止膜（反射防止フィルム
１３）を設けることによって、導光体２４ａの界面２３
における輝度分布のムラや虹色の分光の発生を防止する
ことができる。そのため、より明るく、且つより表示品
位の高い反射型液晶ＬＣＤを得ることができる。

【０２２０】加えて、反射型液晶セル１０ａにおける反
射電極１７ａに凹凸部を形成することにより、液晶分子
の配向およびセル厚に影響を及ぼすことなく入射光を拡
散する。そのため、正反射方向以外から反射型液晶セル
１０ａに光が入射しても画像の観察が可能となる。

【０２２１】〔実施の形態１２〕本発明のさらに他の実
施形態について、図４９および図５０に基づいて説明す
れば以下のとおりである。なお、前記した各実施の形態
で説明した構成と同様の機能を有する構成には、同一の
符号を付記し、その説明を省略する。

【０２２２】本実施の形態の反射型ＬＣＤは、図４９に
示すように、基本的な構成は前記実施の形態２と同様で
あるが、反射型液晶セル１０とフロントライトシステム
５１との間に第３の導光体（光学手段）である反射防止
フィルム（反射防止膜）１３を配置している点が異なっ
ている。

【０２２３】上記反射防止フィルム１３は、前記実施の
形態１で用いたものと同一である。なお、反射防止フィ
ルム１３、反射型液晶セル１０、およびフロントライト
システム５１の説明については、前記実施の形態２およ
び１１において行っているため省略する。

【０２２４】本実施の形態では、上記反射防止フィルム
１３は、第１の導光体である導光体２４および第２の導
光体である導光体４０に加えて、第３の導光体として機
能している。

【０２２５】この反射防止フィルム１３が形成されてい
ない場合、第１の導光体２４の界面２３（第１の出射
面）に形成されている傾斜部２２からの光が第２の導光
体４０の底面（第２の表面）４２で４％程度反射されて
反射光となる。この反射光により形成される傾斜部２２
の像と上記導光体２４における傾斜部２２とは互いに干
渉することになり、その結果、導光体２４の界面２８
（第２の出射面）で輝度分布のムラが生じることにな
る。

【０２２６】そこで、本実施の形態にかかる反射型ＬＣ
Ｄでは、第２の導光体４０の底面４２と反射型液晶セル
１０の表示面側の面との間に、前記実施の形態１１にお
けるものと同一の反射防止フィルム１３を配置してい
る。この反射防止フィルム１３の配置によって、上記反
射光の発生を効果的に抑制することができる。それゆ
え、界面２８における輝度分布のムラを抑制し、高品位
の表示を実現可能とする反射型ＬＣＤを実現することが
できる。

【０２２７】上記反射防止フィルム１３を反射型ＬＣＤ
に配置した場合と、配置しなかった場合とを比較する
と、図５０（ａ）・（ｂ）に示すように、配置しなかっ
た場合における輝度分布を示す図５０（ｂ）に比べて、
上記反射防止フィルム１３を配置した場合における輝度
分布を示す図５０（ａ）の方が、輝度のピークのピッチ
ｐが第２の導光体４０の底面４２全体にわたってほぼ等
しい上に、輝度のピークがなだらかで輝度分布のムラが
少なくなっている。それゆえ、輝度分布の状態が向上し
ていることがわかる。なお、このときの測定条件は、前
記実施の形態２において、図１０に基づいて説明してい
るので省略する。

【０２２８】また、上記反射防止フィルム１３は、第２
の導光体４０の屈折率ｎ₃ とほぼ等しい屈折率ｎ₄ の接
着剤にて上記反射防止フィルム１３を接着している。そ
のため、第２の導光体４０内の光の入出力条件をほぼ変
えることなく反射防止効果を向上することができる。

【０２２９】さらに、上記構成の反射防止フィルム１３
としては、市販されているものをそのまま用いることが
できるため、フロントライトシステム５１の製造コスト
の上昇を抑制することができる。そのため、安価なフロ
ントライトシステム５１およびこれを備えた反射型ＬＣ
Ｄを得ることができる。

【０２３０】

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる前方照明
装置は、導光体の第１の出射面に、反射防止手段が配置
されている構成である。

【０２３１】上記の構成によれば、傾斜部からの入射光
が第１の出射面で反射されて生ずる反射光の発生を抑制
することができる。それゆえ、微小光源部として作用す
る傾斜部における像と、反射光による反射像との干渉ま
たは回折を防止することができる。そのため、観察者側
（第２の出射面）にて観察される表示上の輝度分布のム
ラや虹色の分光の発生を防止することができるという効
果を奏する。

【０２３２】また、以上のように、本発明にかかる反射
型液晶表示装置は、上記構成の前方照明装置を全面に配
置してなる構成である。

【０２３３】これにより、例えば日中の屋外等のように
十分な周囲光量がある場合には、前方照明装置を消灯し
た状態で使用する一方、十分な周囲光量が得られないと
きには、前方照明装置を点灯して使用することができ
る。この結果、周囲環境に関わらず、常に明るい高品位
な表示を実現し得る反射型液晶表示装置を提供すること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る反射型ＬＣＤの構
成を示す断面図である。

【図２】上記反射型ＬＣＤが備えるフロントライトの導
光体の形状を示すものであり、同図（ａ）は、導光体を
平坦部の法線方向上方から見た平面図、同図（ｂ）は、
導光体を入射面の法線方向から見た側面図、同図（ｃ）
は、導光体を、光源の長手方向を法線とする断面で切断
した断面図である。

【図３】同図（ａ）ないし（ｃ）は、光源からの光の導
光体内での挙動を示す説明図である。

【図４】反射型ＬＣＤの反射板で反射した光の挙動を示
す説明図である。

【図５】上記フロントライトの光強度を測定するための
測定系の説明図である。

【図６】上記フロントライトの光強度の測定結果を示す
グラフである。

【図７】同図（ａ）は、発光型ディスプレイからの出射
光と周囲光との関係を示す説明図であり、同図（ｂ）
は、上記反射型ＬＣＤからの出射光と周囲光との関係を
示す説明図である。

【図８】本発明の実施の他の形態に係る反射型ＬＣＤの
構成を示す断面図である。

【図９】同図（ａ）は、図８に示す反射型ＬＣＤが備え
るフロントライトシステムにおいて、導光体の傾斜部か
ら、上記フロントライトシステムの出射面となる面まで
の距離が均一であることを示す断面図、同図（ｂ）は、
比較のために、前記した実施形態の反射型ＬＣＤが備え
るフロントライトにおいて、傾斜部からフロントライト
の出射面となる面までの距離が均一でないことを示す断
面図である。

【図１０】同図（ａ）および（ｂ）は、図９（ａ）およ
び（ｂ）にそれぞれ示した構成による照明光の輝度分布
を測定するための測定系をそれぞれ示す説明図である。

【図１１】同図（ａ）および（ｂ）は、図９（ａ）およ
び（ｂ）にそれぞれ示した構成による照明光の輝度分布
の測定結果をそれぞれ示すグラフである。

【図１２】本発明の実施に係るさらに他の形態としての
反射型ＬＣＤの構成を示す断面図である。

【図１３】図１２に示す反射型ＬＣＤが備えるフロント
ライトシステムにおける光の挙動を示す模式図である。

【図１４】図１２に示す反射型ＬＣＤが備えるフロント
ライトシステムの照明光の輝度分布の測定結果を示すグ
ラフである。

【図１５】本発明の実施に係るさらに他の形態としての
反射型ＬＣＤにおいて、像のにじみやボケが生じる原理
を示す説明図である。

【図１６】上記反射型ＬＣＤの導光体の傾斜部の一部を
拡大して示す断面図であり、上記傾斜部に金属反射膜が
設けられた構成を示す。

【図１７】同図（ａ）ないし（ｅ）は、上記金属反射膜
を形成する工程を示す断面図である。

【図１８】上記金属反射膜がない場合の光の挙動を示す
模式図である。

【図１９】図１６に示した構成の変形例を示す断面図で
ある。

【図２０】本発明の実施に係るさらに他の形態としての
反射型ＬＣＤの構成を示す断面図である。

【図２１】上記反射型ＬＣＤにおける導光体と光学補償
板との間の光の挙動を示す模式図である。

【図２２】図２０に示した構成の変形例としての反射型
ＬＣＤの構成を示すものであり、同図（ａ）は、この反
射型ＬＣＤの断面図、同図（ｂ）および（ｃ）は、この
反射型ＬＣＤの光学補償板の構成例をそれぞれ示す断面
図である。

【図２３】本発明の実施に係るさらに他の形態としての
反射型ＬＣＤが備えるタッチパネルの構成を示す断面図
である。

【図２４】上記タッチパネルの断面図、およびこのタッ
チパネルに設けられた反射電極の平面図である。

【図２５】上記タッチパネルにおいて、ペンで押圧され
た位置の座標を検出するための構成を示す平面図であ
る。

【図２６】上記タッチパネルの一部が、ペンで押圧され
ているときの状態を示す断面図である。

【図２７】本発明の実施に係るさらに他の形態としての
反射型ＬＣＤの構成を示す断面図である。

【図２８】図２７に示す反射型ＬＣＤの導光体におい
て、入射面から入射した光が傾斜部で全反射されるため
の条件を説明するための説明図である。

【図２９】図２７に示す反射型ＬＣＤが備えるプリズム
シートの集光特性を示すグラフである。

【図３０】同図（ａ）および（ｂ）は、図２７に示す反
射型ＬＣＤに対して、入射光の広がりを制限するために
適用できる他の構成例を示す説明図である。

【図３１】同図（ａ）ないし（ｃ）は、本発明の実施に
係るさらに他の形態としての反射型ＬＣＤが備える導光
体の構成と共に、この導光体内の光の挙動を示す断面図
である。

【図３２】本発明の実施に係るさらに他の形態としての
反射型ＬＣＤの構成を示す断面図である。

【図３３】図３２に示す反射型ＬＣＤのフロントライト
の入射面の傾き角の条件を説明するための説明図であ
る。

【図３４】本発明の実施に係るさらに他の形態としての
反射型ＬＣＤの構成を示す斜視図である。

【図３５】本発明の実施に係るさらに他の形態としての
照明装置の使用例を示す斜視図である。

【図３６】図３５に示す照明装置の使用例を示す平面図
である。

【図３７】本発明の実施に係るさらに他の形態としての
反射型ＬＣＤの構成を示す断面図である。

【図３８】図３７に示す反射型ＬＣＤが備えるフロント
ライトの導光体の形状を示すものであり、同図（ａ）
は、導光体を平坦部の法線方向上方から見た平面図、同
図（ｂ）は、導光体を入射面の法線方向から見た断面
図、同図（ｃ）は、導光体を、光源の長手方向を法線と
する断面で切断した断面図である。

【図３９】図３８に示す導光体における平坦部および傾
斜部の構成を説明する説明図である。

【図４０】同図（ａ）および（ｂ）は、光源からの光の
導光体内での挙動を示す説明図である。

【図４１】図３７に示す反射型ＬＣＤが備えるフロント
ライトにおける光源からの距離と輝度との関係を示すグ
ラフである。

【図４２】図３７に示す反射型ＬＣＤが備えるフロント
ライトにおける出射光の角度の特性を示すグラフであ
る。

【図４３】図３７に示す反射型ＬＣＤが備える反射型液
晶セルの構成を示す断面図である。

【図４４】同図（ａ）ないし（ｅ）は、図４３に示す反
射型液晶セルにおける反射電極の形成方法を示す工程図
である。

【図４５】図４３に示す反射型液晶セルにおける反射電
極の反射率角度依存性を示すグラフである。

【図４６】図４３に示す反射型液晶セルの他の例を示す
断面図である。

【図４７】図４３に示す反射型液晶セルにおける画素、
走査線および信号線の構成を示す平面図である。

【図４８】図３７に示す反射型ＬＣＤが備えるフロント
ライトにおける出射光の輝度および輝度分布特性を示す
グラフである。

【図４９】本発明の実施に係るさらに他の形態としての
反射型ＬＣＤの構成を示す断面図である。

【図５０】同図（ａ）および（ｂ）は、図４９に示す反
射型ＬＣＤが備えるフロントライトおよび従来のフロン
トライトにおける照明光の輝度分布を測定結果をそれぞ
れ示すグラフである。

【図５１】従来の補助照明付き反射型ＬＣＤの概略構成
と共に、この反射型ＬＣＤにおける光の挙動を示す断面
図である。

【図５２】上記従来の反射型ＬＣＤにおける光の挙動を
示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 液晶セル（反射型液晶素子） １２ 液晶層 １３ 反射防止フィルム（反射防止膜、光学手段） １７ 反射板 １８ 偏光板 １９ 絶縁膜 ２０ フロントライト（前方照明装置） ２１ 平坦部 ２２ 傾斜部 ２３ 界面（第２の出射面） ２４ 導光体（第１の導光体） ２５ 入射面 ２６ 光源 ２７ 反射鏡（集光手段） ２８ 界面（第１の出射面） ４５ 第２の導光体 ６４ 光学補償板（補償手段） ７２ 透明電極（位置検出手段） ７３ 反射電極（位置検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 岳志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 海老 毅 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H091 FA14X FA14Z FA23X FA37X FA41X FD04 FD06 FD23 LA17

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源、および被照明物の前方に配置される
   導光体を有しており、 上記導光体は、上記光源からの光を入射する入射面と、
   上記被照明物へ向けて光を出射する第１の出射面と、上
   記第１の出射面に対向し、上記被照明物からの反射光を
   出射する第２の出射面とを備えているとともに、 上記第２の出射面に、主として上記光源からの光を上記
   第１の出射面へ向けて反射する傾斜部が形成され、 上記導光体の上記第１の出射面に、反射防止手段が配置
   されていることを特徴とする前方照明装置。
2. 【請求項２】光源、および被照明物の前方に配置される
   導光体を有しており、 上記導光体は、上記光源からの光を入射する入射面と、
   上記被照明物へ向けて光を出射する第１の出射面と、上
   記第１の出射面に対向し、上記被照明物からの反射光を
   出射する第２の出射面とを備えているとともに、 上記第２の出射面に、主として上記光源からの光を上記
   第１の出射面へ向けて反射する傾斜部が形成され、 上記第１の出射面と第２の出射面の傾斜部のそれぞれと
   の距離が、ほぼ均一であり、 上記導光体の上記第１の出射面に、反射防止手段が配置
   されていることを特徴とする前方照明装置。
3. 【請求項３】上記反射防止手段は、上記導光体が有する
   屈折率とほぼ等しい屈折率を有する接着剤により上記導
   光体と接着されていることを特徴とする請求項１または
   ２記載の前方照明装置。
4. 【請求項４】上記入射面が、導光体の側面に存在するこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の前方照明装置。
5. 【請求項５】光源からの光を上記入射面のみに入射させ
   る集光手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の前方照明装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし５の何れか１項に記載の前
   方照明装置を全面に配置してなることを特徴とする反射
   型液晶表示装置。