JP2007065456A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 薄型にして均一な明るさでの明るく鮮明な表示が得られる照明構造の表示装置を得る。
【解決手段】 表示パネル３０の下基板の下側に、一方の面が平坦面であり他方の面がプリズム面を有する前記プリズム層を前記下基板の下面に、前記平坦面をプリズム面４３ｂを下側に向けて、プリズム層４３を表示パネル３０と一体的に配設し、そのプリズム層４３のプリズム面４３ｂに当接して反射層４４を配設する。また、表示パネル３０の側面に光源４１とリフレクタ４２を配設して表示装置４０を構成する。プリズム層４３は表示パネル３０の下ガラス基板３５の屈折率と同じか、あるいはそれ以上の屈折率の材料を用い、反射層４４は板状の反射板またはプリズム面４３ｂ上に乾式メッキ法で形成した金属反射膜などで構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表示装置に関し、特に液晶材料を用いた液晶表示装置の照明構造に関するものである。

表示装置としての液晶表示装置は、低消費電力、薄型、軽量などの特徴を持っていることから、今までに様々な分野で利用されて普及してきた。特に、近年においては携帯情報機器の発達で、その機器の殆どに液晶表示装置が用いられている。そして更に、携帯情報機器の多くは夜間あるいは周囲が暗い場合でも使用できるように照明構造を備えている。

液晶表示装置の照明構造においては今までに様々な構造の技術開示を見ている。そして、下記の特許文献１に開示された構造もその一つの技術として挙げることができる。

図６は、従来技術として特許文献１に示されたところの液晶表示装置の照明構造を示した外観図である。この特許文献１に示されたところの照明構造は、図６に示されるように、共通電極１４を設けた上の透明ガラス基板１２と画素電極１５を設けた下の透明ガラス基板１３との間に散乱型モードの液晶１１を封入して構成した液晶セル１の側面側に管状ランプ２１とリフレクタ（光源の反射シート）２２とからなる照明光源２を配設し、液晶セル１の下面側にプリズム面を上に向けたマイクロプリズム板３と、更にその下に光吸収機能を持った黒色の背景板４とを配設した構造をなしたものである。

散乱型モードの液晶は印加電圧に応じて透過状態と散乱状態の状態変化を起こす。特許文献１によれば、照明光源２の点灯中にあって液晶１１が透過状態の時は、光源の光は液晶セル１内で全反射を繰り返して液晶セル１の外部には出ず、従って、画素は黒く見えるとされている。また、液晶１１が散乱状態の時は液晶分子で散乱された光はマイクロプリズム板３で反射されて液晶セル１に戻り、再度液晶１１の液晶分子で散乱を受けるので、明るく白濁した画素が見えるとされている。従って、マイクロプリズム板３は光の散乱を助長して画面の輝度を増す働きをするとされている。そして、液晶セル１全体が明るく均一な輝度が得られるとされている。

特開平６−７５２１８号公報

しかしながら、特許文献１に示された構造にあっては、液晶１１が散乱状態の時は光源２の光は光源から遠くの位置にある液晶１１には余り届かない。また、上下の透明ガラス基板１２、１３が導光板としての働きを成しているが、下透明ガラス基板１３とマイクロプリズム板３との間に隙間による空気層が介在するために下透明ガラス基板１３を透過してマイクロプリズム板３に向かって進む光は非常に少なくなり、多くの光が下透明ガラス基板１３内を全反射しながら進んで光源２の方角と反対側にある下透明ガラス基板１３の側面から逃げる光も非常に多く発生する。従って、液晶分子で散乱された光の一部の光だけが下の透明ガラス基板１３を透過してマイクロプリズム板３に向かって進む状態になるのでプリズム３からの反射光は非常に少なくなる。また、マイクロプリズム３を透過してしまった光は背景板４に吸収されてしまうので滅光量も多く出る。このため、マイクロプリズム３を利用する光は制限されたものとなり、光の利用効率が低く、滅光量も多く現れ
る。更に、光源２に近いところの画素の白濁は明るく見えるようになるが、光源２から遠のくに従って画素の白濁状態は暗くなり、白濁状態の明るさにムラが現れる。

また更に、液晶が光透過状態にある時は、背景板４からの光源２の反射光が十分得られないので明るい白の色が得られない。従って、白が暗っぽいものとなってしまって、黒と白濁の両方を表示させた場合には明るさのコントラストが悪くなって全体に明るい画素表示が得られない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、均一な明るさの下で明るく、鮮明な画素表示が得られる照明構造を生み出すことを目的として成されたものである。

上記課題を解決するために本発明の第１の手段は、上下の基板間に電気光学変換部材を封入した表示パネルと、前記表示パネルの下方に配設した反射層と、前記表示パネルと前記反射層との間に配設したプリズム層と、を有しており、一方の面が平坦面であり他方の面がプリズム面を有する前記プリズム層を前記下基板の下面に、前記平坦面を前記下基板側にプリズム面を下側に向けて、直接又は接着剤を介して一体的に配設したことを特徴とする。

上記課題を解決するために本発明の第２の手段は、本発明の第１の手段において前記反射層は、前記プリズム層のプリズム面に当接して設けられていることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために本発明の第３の手段は、本発明の第１又は第２の手段において前記反射層は、乾式メッキ方法で前記プリズム面上に設けられた金属被膜からなることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために本発明の第４の手段は、本発明の第１又は第２又は第３の手段において前記表示パネルの側面側に光源が配設されていることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために本発明の第５の手段は、本発明の第１乃至第４の手段のいずれか一の手段において前記プリズム層の屈折率は、前記下基板の屈折率と同じか、あるいはそれ以上であることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために本発明の第６の手段は、本発明の第１乃至第５の手段のいずれか一の手段において前記プリズム層の前記光源に対面するプリズム面の傾斜角は前記光源から遠のくに従って大きくなり、プリズムのピッチは小さくなっていることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために本発明の第７の手段は、本発明の第１乃至第６の手段のいずれか一の手段において前記プリズム層の前記光源に対面するプリズム面の傾斜角は前記光源から遠のくに従って大きくなり、プリズムの谷の深さは深くなっていることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために本発明の第８の手段は、本発明の第１乃至第７の手段のいずれか一の手段において前記電気光学変換部材は、印加される電圧に応じて光の透過状態と散乱状態の間で状態変化する液晶材であることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために本発明の第９の手段は、本発明の第８の手段において前記液晶材はＰＮＬＣであることを特徴とするものである。

発明の効果として、プリズム層のプリズム面を下側に向けて、プリズム層が下基板に一体的に設けられていることにより、下基板を走査する光の多くはプリズム層のプリズム面で反射されて表示パネル側に入射する。また、プリズム層を透過する光があっても、その光は反射層で反射されて再びプリズム層を透過し、表示パネル側に入射する。下基板は導光板の働きをなすと共に一体的に設けられたプリズム層によって、また、反射層によって光が反射されて表示パネルを照明するので光の利用効率は非常に高くなって表示パネルの表示が明るく照明される。

また、反射層がプリズム面に当接していると、プリズム面と反射層との間の空気の空間層が少なくなり、空間層から逃げる光の量が少なくなって光の利用効率が高められる。また、反射層をプリズム面上に設けた金属被膜で構成するとプリズム面と反射層との間の空間層が全くなくなって、金属被膜から殆どの光が反射されて反射効率は非常に高められる。更に又、金属被膜は乾式メッキ法で形成されたものであるから、厚みが５００〜１５００Åの範囲で非常に薄く、表示装置の薄型化の効果を生む。また、金属被膜として各種の金属が使用できることから金属色のバリエーション、即ち、表示装置の表示色のバリエーションを増やすことができる。

また、光源を表示パネルの側面側に配設することにより、表示パネルの下基板を導光板として利用でき、そして、プリズム層の屈折率を表示パネルの下基板の屈折率と同じか、あるいはそれ以上の屈折率であると、下基板の下面に入射した光は下基板を透過してプリズム層に入射する。そして、プリズム層のプリズム面で反射されて再び下基板に戻り、表示パネル側に入射する。プリズム層に多くの光量を入射させてプリズム面での反射光量を増やす作用をなす。表示パネルの下面側から表示を照明する構造が取れるので表示が明るくなり、コントラストも高まって表示が鮮明になる。また、光源を表示パネルの側面側に配設する構造にすると表示装置を薄型化ができる。

また、プリズム層の光源と対面するプリズム面の傾斜角を光源から遠のくに従って大きくし、プリズムのピッチを小さくしていくと照明の明るさを更に均一化できるようになる。また、プリズム層の光源に対面するプリズム面の傾斜角を光源から遠のくに従って大きくし、プリズムの谷の深さを深くすると照明の明るさを更に均一化できるようになる。

また、電気光学変換部材に印可される電圧に応じて光の透過状態と散乱状態の間で状態変化する液晶材を用いると、即ち、散乱型液晶材を用いると、偏光板や配向膜を設ける必要もなく、コストを安くすることができると共に表示装置を薄型にできる。また、散乱型液晶材としてＰＮＬＣを用いると、表示パネルを薄型にできて表示装置全体が薄型にできる。また、低電圧で表示駆動ができることから消費電力の省電化効果も得る。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図１、図２を用いて説明する。ここで、図１は本発明の実施形態に係る表示装置の要部断面図を示したものである。また、図２は図１におけるプリズム層の作用を説明する説明図である。

図１より、本発明の実施形態に係る表示装置４０は、表示パネル３０と、表示パネル３０の下基板３４の下面に、プリズム面４３ｂを下側に向けて、下面と一体的に設けられた
プリズム層４３と、このプリズム層のプリズム面４３ｂの凹凸の山に当接して設けられた反射層４４と、表示パネル３０の側面側に配設された光源４１と、光源４１の周りを覆うようにして設けられたリフレクタ（光源反射シート）４２とから構成されている。

ここでの表示パネル３０は、上基板３１と下基板３４との間に電気光学変換部材３７をシール材３８を介して封止した構造を取っている。また、電気光学変換部材３７としては電圧印加に応じて光透過と散乱状態に変化する液晶材を用いており、特に、ＰＮＬＣモードの散乱型液晶材を用いている。このＰＮＬＣモードの液晶材は高分子材料（モノマー）と液晶材料（例えば、ネマティック液晶材料など）との混合材料で、紫外線照射によってモノマーが重合して３次元網目状のポリマーネットワークを形成し、そのポリマーネットワークの中に液晶材料が分散した形を取ったものである。上下の透明電極に電圧が印加されると、その間に挟まれた液晶分子はその印加電圧の電界強度によりその長軸が電極と垂直な方向に配向し、液晶分子の屈折率とポリマーネットワーク状の樹脂の屈折率とが同じになり、透明状態になって光が透過するようになる。これに対して、電圧が印加されない部分においては、液晶分子の長軸がランダムな方向に配向し、巨視的にみると不規則な方向に配向しているのと同じような状態になっている。このため、液晶分子の屈折率とポリマーネットワーク状の樹脂の屈折率とが異なってきて光の散乱が発生する。従って、電圧が印可されない部分においては光の散乱状態が現れて白濁した色調が現れる。

表示パネル３０を構成する上基板３１は透明な上ガラス基板３２の内面に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる上透明電極３３を設けたものからなり、また同様に、表示パネル３０を構成する下基板３４は透明な下ガラス基板３５の内面に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる下透明電極３６を設けたものからなっている。この上基板３１と下基板３４とを３〜１０μｍの間隙量を持たせて対向して配置し、シール材３８を介してＰＮＬＣモードの液晶材を封入して表示パネル３０を形成している。尚、図１に示していないが、上基板３１と下基板３４との間には間隙量と同一粒径のスペーサを配設している。

ここで、上ガラス基板３２と下ガラス基板３５は透明なガラス板が用いられる。ガラスとしてはソーダガラスやホウケイ酸ガラス、石英ガラス、普通板ガラスなどのものが用いられ、多くは０．３〜１．１ｍｍ厚みのものが用いられる。尚、ガラスに代えてプラスチック板なども用いることができる。

上透明電極３３と下透明電極３６はＩＴＯ膜からなるが、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などで形成し、その後にフォトリソグラフィ法によって所望の形状に仕上げられる。

シール材３８は熱硬化性のエポキシ樹脂を用いてスクリーン印刷法などで上基板３１または下基板３４の何れか一方側に形成し、対向して上下基板３１、３４を重ね合わせた後にエアーバック加圧などの加圧方法で加圧しながら焼成炉で加熱してシール材の硬化処理を行う。加圧力は２００ｇ〜１．０ｋｇ／ｃｍ²、加熱温度１５０〜１８０°Ｃで３０〜９０分の範囲の中で適宜に設定すると良い。

尚、図１に示していないが、シール材３８の部位には１箇所開口部を設けてあり、その開口部から高分子材料（モノマー）と液晶材料（例えば、ネマティック液晶材料など）との混合材料であるＰＮＬＣモードの液晶材を真空注入方法で注入する。そして、注入後は開口部の所に紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線照射を行って開口部の封口を行うと同時にモノマーを架橋反応させてポリマーネットワーク化させる。これによって、表示パネル３０が形成される。

プリズム層４３は、断面形状が三角形状をなして山と谷の凹凸のプリズム面４３ｂを持
ったプリズム４３ａが一定のピッチをもって複数条整列したストライプ状のプリズム層で、片面にプリズム４３ａのプリズム面４３ｂを有し、一方の片面は平坦面４３ｃになっている。このプリズム層４３が、プリズム面４３ｂを下側に向けて、表示パネル３０の下基板３４の下面に、接着剤を介して一体的に接合している。また、ストライプ状に並んだプリズム４３ａは後述する管状の光源４１と平行状態で取付けられる。

このプリズム層４３は表示パネル３０の下ガラス基板３５（屈折率１．５２）の屈折率と同じ屈折率か、あるいはそれ以上大きい屈折率を有する材料で形成するのが好ましい。プリズム層４３を下ガラス基板３５の屈折率と同じ屈折率か、あるいはそれ以上大きい屈折率を有する材料で形成すると、下ガラス基板３５の下面から出射する光は屈折を起こしてプリズム層４３に向かって進む。そして、プリズム層４３のプリズム面４３ｂで反射されて、その反射光は再び表示パネル３０側に向かって進み、表示パネル３０を照明する。本実施形態でのプリズム層４３はポリカーボネイト樹脂（屈折率１．５９）のフィルムにプリズムを形成した型打金型を用いてホットプレス方法でプリズム４３ａを形成したものを用いている。そして、プリズム層４３の厚みは０．１〜０．２ｍｍの厚みを持っている。また、このプリズム面４３ｂは光反射が起き易いように光沢面に仕上げている。この光沢面は鏡面仕上げした金型から転写によって得る。ここで、下ガラス基板３５の屈折率より大きいものとしては、ポリカーボネイト樹脂以外にポリエチレン樹脂（屈折率１．５４）、ポリスチレン樹脂（屈折率１．５９）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（屈折率１．６４）などの樹脂が好適な材料として挙げることができる。これらの樹脂は耐熱性や耐湿性、耐衝撃性、耐光性、耐薬品性などに強い特性を持っているので好適に利用できる。

反射層４４は、本実施形態においては、反射率の高い金属表面を持った板状のものから形成しており、プリズム層４３のプリズム４３ａの山に当接する状態で配設している。プリズム面４３ｂと反射層４４との間の空間層での光の滅光を極力小さく抑えるために、プリズム４３ａの山に反射層４４を当接した状態で設けている。接着剤、あるいは当接部材を介して反射層４４をプリズム４３ａに当接して配設する。

この反射層４４は金属板や金属被膜を設けたプラスチック板またはフィルムなどでもって形成する。金属板としては鉄系、アルミ系、真鍮系などの各種の金属板が使用でき、金属メッキなどの表面処理を施して用いることができる。プラスチック板やフィルムを用いる場合は、真空蒸着法やスパッタリング法、ＣＶＤ法などの乾式メッキ方法で金属被膜を設けて用いる。尚、金属板を用いるにしてもプラスチック板を用いるにしても金属表面は光沢面に仕上げて用いると反射率がアップするので望ましい。しかしながら本発明においては、反射層４４は必ずしも板状のものに限るものではなく、反射層として薄い金属被膜を用い、プリズム面４３ｂ上に直接金属被膜を設けた構成を取っても良い。また、反射率が高く、且つ、白濁状態の液晶材とコントラストのある色調を持った樹脂の膜でも使用可能である。

反射層４４の色調は表示パネル３０の表示色の一部を構成するので、表示色の仕様に応じて反射層４４の色調を設定するようにする。そして、その色調に沿った金属表面が得られるよう金属を選択するようにする。例えば、白色系の金属色仕様の場合にはＡｇ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｎなどの金属が選択でき、黄色〜赤味の金属色仕様の場合にはＣｕ、Ａｕなどの金属が選択できる。また、青色仕様の場合にはＣｒとＣｒ₂Ｏ₃を積層することによって青色が得られる。１種の金属のみならず２種以上の金属を積層するとか、２元合金や３元合金の金属などを用いることによって各種の色調を出現させることができる。

また、この反射層４４は、本実施形態においては板状のものを使用していることから、変形しない程度の厚みを持って出来るだけ薄いものを用いるのが好ましい。反射層４４が薄ければ薄いほど表示装置４０を薄型にできる。

光源４１は白色灯の冷陰極管などが用いられるが、冷陰極管に限るものではなく、複数のＬＥＤを表示パネル３０の側面側に配設して光源として用いても良い。また、表示パネル３０の側面側に角柱あるいは棒形状の導光体を配設し、その導光体の両端にＬＥＤを配設してＬＥＤの光を導光体を介して表示パネル３０に光を出射する構造を取ったものでも良い。

リフレクタ４２は反射板になっていて、光源４１の光を外部に漏らさないで表示パネル３０側に集光させるために設けている。薄い金属反射板や金属被膜を設けた樹脂フィルムなどが用いられる。

次に、上記の構成を取った表示装置４０の照明構造の作用について図２を用いて説明する。表示パネル３０の上透明電極３３と下透明電極３６に電圧印加状態にあっては、電気光学変換部材３７であるＰＮＬＣモードの液晶材は、上透明電極３３と下透明電極３６とに挟まれた箇所は、即ち、図２においてＢで示した領域は透明状態になって光が透過する。一方、下透明電極３６が形成されていない箇所は、即ち、図２においてＡで示した領域は光の散乱が発生して白濁状態を示す。図２は、光源４１から出射する光でＬ１〜Ｌ６の６つの光についてその進路を模式的に描いてある。Ｌ１、Ｌ２は上ガラス基板３２に入射した光の進路、Ｌ３はシール材３８を透過して電気光学変換部材３７の液晶材に直接入射した光の進路、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６は下ガラス基板３５に入射した光の進路を示している。

最初に、（イ）上ガラス基板３２の上面側に向かって入射した光Ｌ１は、ガラス上面への入射角がガラスの光臨界角（４２°）より大きいことからガラス上面と空気層との境界面で全反射して上ガラス基板３２内のさらに奥の方へと進む。そして、上ガラス基板３２の下面に入射する。ここで、上ガラス基板３２の下面の全面に設けられた上透明電極３３の屈折率（ＩＴＯ膜の屈折率は１．７）は上ガラス基板３２の屈折率（１．５２）より大きいことから、上ガラス基板３２の下面に入射した光Ｌ１は下面と上透明電極３３との境界面で屈折を起こして液晶材に向かって進む。その時、液晶材がＢ領域（透明状態にある場所）になっている場所であれば、垂直に配向した液晶分子の配向方向に沿って光が進み、液晶材を透過して下ガラス基板３５に入射する。この液晶材を透過した光は垂直に配向した液晶分子の配向に沿って透過した光であるので垂直に近い角度を持って進んでいる。そして、下ガラス基板３５の下面に設けた屈折率の大きいプリズム層４３に入射して屈折を起こしてプリズム面４３ｂに至る。光源４１に対面するプリズム面４３ｂは一定の立ち上がり角を持っており、この立ち上がり角を傾斜角θとすると、この傾斜角θは４５°よりかなり小さく設定しているので、このプリズム面４３ｂに入射した光はプリズム面４３ｂで反射を起こす臨界角よりかなり小さい角度になっていてプリズム面４３ｂを透過して反射層４４に入射する。そして、反射層４４から反射されて再びプリズム層４３、下ガラス基板３５を透過して液晶材に入射する。ここで、液晶材がＡ領域（白濁状態にある場所）は下透明電極３６が形成されていない場所であり、液晶材が下ガラス基板３５の上面に直接接している場所になっている。電圧無印加状態での液晶材の屈折率は下ガラス基板３５の屈折率とほぼ同じであるので、反射層４４で反射されたＬ１の光でＡ領域（白濁状態にある場所）の液晶材に向かって進んだ光は液晶材の中で光散乱を起こす。そして、その散乱光が下ガラス基板３５や上ガラス基板３２側に向かって放射される。反射層４４からの反射光がＢ領域（透明状態にある場所）の場所に入射した場合は、垂直に配向した液晶分子の配向方向に沿って進み、上ガラス基板３２を透過して外に出射される。一方、下ガラス基板３５に向かって放射される光は、その多くがプリズム層４３のプリズム面４３ｂと反射層４４とで反射されて再び液晶材に入射するようになる。

次に、（ロ）上ガラス基板３２の下面に向かって直接入射した光Ｌ２は、上ガラス基板３２の下面と上透明電極との境界面で屈折を起こして上ガラス基板３２の上下面の間を屈
折を起こしながら進み、一部が液晶材に向けて出射して、出射した光が液晶材に入射する。液晶材がＡ領域（白濁状態にある場所）である場合はそこで散乱を起こして、その散乱光が上ガラス基板３２と下ガラス基板３５に向かって放射される。液晶材がＢ領域（透明状態にある場所）である場合は液晶材を透過して進み、前述の光Ｌ１と同じ作用が現れる。但し、この（ロ）の光の進行する動作は、実際には殆どない。

次に、（ハ）シール材３８を透過して電気光学変換部材３７である液晶材に直接入射した光Ｌ３は、Ａ領域の場所に入射しているのでそのまま散乱を起こして散乱光となって、上ガラス基板３２と下ガラス基板３５に向かって放射される。上ガラス基板３２に向かって放射された放射光はその多くが上ガラス基板３２を透過して外に放射される。また、下ガラス基板３５に向かって放射された光の多くは下ガラス基板３５とプリズム層４３を透過してプリズム面４３ｂと反射層４４とで反射されて再び液晶材に入射する。このシール材３８を透過して液晶材に直接入射する光Ｌ３は液晶分子の垂直配向を示すＢ領域で遮断されてしまうので余り奥深くへは進まない。従って、光源４１に近い所の表示パネルの照明にしか作用しない。この（ハ）の光も、シール材３８の厚さが上下のガラス基板３２、３５の厚さの１／５０程度と極めて薄いので、この作用をする光は殆どない。

次に、（ニ）下ガラス基板３５の上面に向かって入射した光Ｌ４は、図２において、Ｂ領域（透明状態にある場所）に当たる下ガラス基板３５の上面に入射している。この部分は下透明電極３６が設けられている所で、下透明電極３６の屈折率（ＩＴＯ膜の屈折率は１．７）が下ガラス基板３５の屈折率（１．５２）より大きいが、入射角が臨界角に達しない光Ｌ４は下ガラス基板３５の上面と下透明電極３６との境界面で屈折を起こして下ガラス基板３５に再び入る。また、下ガラス基板３５に向かって放射された光の多くは下ガラス基板３５とプリズム層４３を透過してプリズム面４３ｂと反射層４４とで反射されて再び液晶材に入射する。そして、液晶材に入射した散乱反射光は、Ｂ領域（透明状態にある場所）に入射したものはそのまま液晶材を透過して外に放射され、Ａ領域（白濁状態にある場所）に入射したものは再び散乱光になって同じ様な作用を及ぼす。

次に、（ホ）下ガラス基板３５の下面に向かって入射した光Ｌ５は、ポリカーボネイト樹脂で形成したプリズム層４３の屈折率が１．５９と下ガラス基板３５の屈折率１．５２より大きいために下ガラス基板３５を透過してプリズム層４３に進む。そして、傾斜角θを持ったプリズム面４３ｂに入射する。この時、プリズム面４３ｂへの入射角が臨界角を越えた角度での入射角の場合は光沢面なるプリズム面４３ｂで全反射を起こし、液晶材側に向かって反射する。また、プリズム面４３ｂへの入射角が臨界角より小さい場合はプリズム面４３ｂを透過して反射層４４に向かって進み、そして、反射層４４で反射されて液晶材側に向かって進む。そして、液晶材側に向かって反射された反射光は液晶材に入射したとき、Ｂ領域（透明状態にある場所）の場所であれば液晶材を透過して外に出射される。また、Ａ領域（白濁状態にある場所）の場所であれば液晶材の所で散乱を起こし、散乱光となって上ガラス基板３２と下ガラス基板３５に向かって放射される。尚、光Ｌ６も光Ｌ５と同じ経過をたどる。

次に、反射層４４から反射された光で、Ｂ領域（透明状態にある場所）の所を透過して外に放射される光でもって反射層４４の色調が強く現れる。反射層４４に光沢のある金属色を持っていればそのまま光沢のある金属色が現れる。また、Ｂ領域（透明状態にある場所）の所を透過する光は、上ガラス基板３２の上面から反射されて下ガラス基板３５側に逃げ（Ｌ１の光）、そして、反射層４４で反射されてＢ領域を透過する光、光源から下ガラス基板３５の上面側に入射してＢ領域を透過する光（Ｌ４の光）、プリズム層４３のプリズム面４３ｂで反射されてＢ領域を透過する光（Ｌ５の光）、更には、Ａ領域（白濁状態にある場所）で発生した散乱光によるプリズム面４３ｂや反射層４４で反射されてＢ領域を透過する光、などによってＢ領域は非常に多くの光量が透過して外に放射される。こ
のため、Ｂ領域は非常に明るく照明される。そして、Ｂ領域からは明るくて光沢のある金属色が視認される。

また、プリズム面４３ｂを下側に向けたことで、下ガラス基板３５に入射した光の多くがこのプリズム面４３ｂの作用を受けて液晶材側に反射される。従って、光源４１と反対側にある下ガラス基板３５の側面から出射される光の量も少なくなり、光が有効的に利用される。また、プリズム面４３ｂに当接して反射層４４を配設したことで滅光する光量も非常に少なくなる。これらのことにより、光源の光を効率よく使用した照明構造となって明るい表示が得られる。

ここで、プリズム層４３のプリズム４３ａは、本実施形態においては、一定の傾斜角θと一定のピッチｐを持って形成しているが、この傾斜角θは特に限定するものではなく、表示パネル３０の大きさ、表示パネル３０の画素の大きさ、下ガラか基板３５の厚さなどに応じて適宜に設定するようにする。例えば、表示パネル３０の大きさが大きい場合は、遠くまで導光できるように傾斜角を小さく取り、表示パネルの大きさが小さい場合は傾斜角を大きめに取るようにすると良い。しかしながら、この傾斜角θは必ずしも一定に設定する必要もなく、光源４１からの距離に応じて適宜に変化させることもできる。より明るく、そして、より均一な明るさになるように傾斜角θを適宜に設定すると良い。尚、この傾斜角θは４５°より小さい角度の範囲の中で設定するようにする。

また、プリズム４３ａのピッチｐの大きさは明るさを均一にするのに大いに利用することができる。ピッチｐが大きいと光源４１の光を反射するプリズム面の面積が大きくなって多くの光量を反射させることができるが、一方では、その反射光の放射領域は広くなって広い領域を照明するようになるが明るさは下がってくる。これに対し、ピッチｐが小さいと光源４１の光を反射するプリズム面の面積が小さくなって反射光量は少なくなるが狭い領域を持って反射する。このため、狭い領域に反射光が集中するようになって明るい照明が得られるようになる。照明の明るさを均一にするのに効果的に作用する。

また、プリズム４３ａの谷の深さを調整することによって照明の明るさを均一にすることも可能である。例えば、光源から遠のくに従ってピッチｐを一定にしておき傾斜角を大きく取り、谷の深さを深くすると傾斜角の付いた傾斜面積が大きくなり、その傾斜面からの反射光量が多く取れる。これにより、光源から遠のいた位置の表示パネルを明るく照明でき、明るさの均一化を図ることができる。

以上述べたように、プリズム層４３のプリズム４３ａの傾斜角、ピッチ、谷の深さなどを適宜に設定して表示明るさの均一化を図ることができる。

また、本実施形態においては、表示パネル３０に散乱型の液晶材であるＰＮＬＣモードの液晶材を用いている。散乱型の液晶材を用いると偏光板や位相差板を使用しないので、その分製造コストが安くなると同時に薄型化が可能になる。また、配向膜も必要としないので製造コストが更に安くできる。また、散乱型の液晶材としては、ＤＳＭモード（ダイナミックスキャッタリングモード）、ＣＮＰＴモード（コレステリックネマティック相転移モード）ＰＮＬＣモード（ポリマーネットワークモード）などの液晶材が挙げられるが、その中で、ＰＮＬＣモード液晶材を用いると表示パネルのギャップを小さく抑えることができ、低電圧駆動が出来て省電力化が得られ、また、薄型化が得られる効果がある。

更にまた、光源４１を表示パネル３０の側面に配置して、表示パネル３０の下ガラス基板３５の下面にプリズム層４３を一体的に配設したことで表示装置を大きく薄型化できる効果を得る。

また、更なる効果として、プリズム層４３を表示パネルの下ガラス基板３５の下面に、プリズム面４３ｂを下側に向けて、下ガラス基板３５と一体的に配設したことでプリズム４３ａと表示パネル３０との間の干渉縞の出現が殆ど視認されない効果も得られる。表示パネルの上にプリズムを設けたことでプリズムとパネル電極との干渉縞が今回の発明に至る前の実験で確認され問題になったが、本発明によりこの問題が解決される効果が得られた。

尚、本実施形態においては、反射層に板状の反射板を用いたが、本発明の反射層は板状の反射板に限るものではなく、反射機能を持った薄い金属被膜をプリズム面に設けたものであっても良い。

また、本実施形態においては、表示パネルの下ガラス基板の下面に接着剤を介してプリズム層を一体的に設けた構成を取ったが、一体的に設ける他の方法としては、プリズムを形成した金型内に樹脂を流し込んでその上に下ガラス基板を載置し、加圧の下で紫外線照射を照射して樹脂を硬化させてプリズム層を下ガラス基板上に一体的に形成する方法、下ガラス基板自体に研削方法などでプリズムを形成する方法、表示パネルをプラスチック基板で形成し、そのプラスチック基板に射出成形方法でプリズムを形成する方法、などの方法でプリズム層を一体的に形成することもできる。また、プラズマ照射を施して活性化表面に仕上げたガラス基板と樹脂フィルムを貼付け、そのフィルム上にホットプレス方法でプリズムを形成してプリズム層とする方法なども有効な方法として挙げることができよう。得られる製造コストや得られる品質などを考慮して適宜にその方法を選択するのが好ましい。

以下実施例を用いて本発明の更なる詳細を説明する。尚、前述の実施形態で述べた表示装置の構成部品と同一仕様を取る構成部品は同一符号を付して説明する。最初に、実施例１に係る表示装置について図３を用いて説明する。図３は本発明の実施例１に係る表示装置の要部断面図を示している。

実施例１の表示装置５０は、図３に示すように、表示パネル３０と、表示パネル３０の下面側に、プリズム面４３ｂを下側に向けて、接着剤を介して一体的に設けたプリズム層４３と、プリズム層４３のプリズム面４３ｂ上に設けた反射層５４と、表示パネル３０の側面側配設した光源４１、光源用反射シートであるリフレクタ４２とから構成されている。ここでの表示パネル３０、プリズム層４３、光源４１、リフレクタ４２は前述の実施形態での構成部品と同じ仕様の部品を用いていて、反射層５４のみが前述の実施形態の反射層と仕様が異なっている。尚、同一仕様を取る構成部品の説明は必要限度に留めることにする。

表示パネル３０は、透明な上ガラス基板３２の下面にＩＴＯなる上透明電極３３を設けた上基板３１と、透明な下ガラス基板３５の上面にＩＴＯなる下透明電極３６を設けた下基板３４との間にＰＮＬＣモードの液晶材を封入したものからなる。そして、上下の透明電極３３、３６に所要の電圧を印加した時は、上下の透明電極３３、３６に挟まれた部分の領域は透明状態になって光が透過する。一方、下透明電極３６が形成されていない部分の領域は白濁状態を示す。しかし、この下透明電極３６が形成されていない部分は画素と画素との隙間のことで、表示に大きな影響を与えないように設定あるいは処置が施されている。

プリズム層４３は、断面形状が三角形状をなして山と谷を有するプリズム面４３ｂを持ったプリズム４３ａが一定のピッチをもって複数条整列したストライプ状のプリズム層で、片面にプリズム４３ａのプリズム面４３ｂを有し、一方の片面は平坦面になっている。
このプリズム層４３が、プリズム面４３ｂを下側に向けて、表示パネル３０の下基板３４の下面に、接着剤を介して一体的に接合している。また、ストライプ状に並んだプリズム４３ａは管状の光源４１と平行状態で取付けられる。

このプリズム層４３は、本実施例１においては、ポリカーボネイト樹脂（屈折率１．５９）のフィルムにプリズムを形成した型打金型を用いてホットプレス方法でプリズム４３ａを形成したフィルムで、０．１〜０．２ｍｍの厚みを持っている。また、このプリズム面４３ｂは光反射が起き易いように光沢面に仕上げている。この光沢面は鏡面仕上げした金型から転写によって得る。

反射層５４は、本実施例１においては、真空蒸着法で形成したＡｕ金属蒸着膜なる金属被膜からなっていて、８００〜１０００Åの厚みをなしている。８００〜１０００Åの厚みの下では透過する光は殆どなく、７０％近くの光量が反射される。光沢のあるプリズム面４３ｂ上に設けたこのＡｕ金属蒸着膜からは光沢を持った金色なる金属色が現れる。

真空蒸着法による金属被膜の形成は、真空蒸着機を用い、チャンバー内の載品台上にプリズム面４３ｂを上面に向けてプリズム層４３を載置し、チャンバー内の蒸着時の圧力を１×１０−⁶〜１０−⁵ｔｏｒｒ（１．３３×１０−⁴〜６．６５×１０−³Ｐａ）で行い、蒸着時間のコントロールでもって厚みを設定する。蒸着膜厚は蒸着時間をコントロールすることによって自由に設定できる。本実施例１においては、金属被膜は真空蒸着法でもって形成したが、真空蒸着法に限るものではなく、スパッタリング法やＣＶＤ法などの他の乾式メッキ方法で形成しても良い。また、金属被膜はＡｕ金属でもって形成したが、これもＡｕ金属に限るものではない。表示パネル３０の表示色の仕様に応じて金属の種類を選択すると良い。例えば、黄色〜赤味の色調を出したい場合はＡｕやＣｕ、白色系を出したい場合はＡｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔなどが選択できよう。また、青色を出したい場合はＣｒとＣｒ₂Ｏ₃との積層を行えば青色なるカラー色が得られる。また、反射率は下がるがＣｒを用いると黒色が得られる。表示パネル３０の電圧印加によって透明になった領域部分に金属の反射色が得られ、この金属色と白濁色を示す領域部分での白濁色とでもって表示パネル３０の表示色が得られる。用いる金属は１種類の金属のみならず、２種類以上の金属を用いて積層して所望の金属色を得る方法も取れる。また、２元合金や３元合金を用いて所望の金属色を得る方法も取れる。また、酸化金属なども必要に応じて用いて所望の金属色を得る方法も取れる。

この金属被膜の厚みは４００〜１５００Åの厚みがあれば十分である。４００Å以上の厚みを有すれば透過率は殆ど０に近くなり、透過する光がなくなることから反射光が多くなって、用いた金属の金属色が十分に現れる。また、１５００Å以上厚くしてもその色調は殆ど変わらず、逆に材料費や製造コストのムダを招く。

以上の構成を取った表示装置５０においては、プリズム層４３を、プリズム面４３ｂを下側に向けて下ガラス基板３５に一体的に設けたことで、プリズム層４３に向かって下ガラス基板３５を透過する光は、プリズム層４３の屈折率（１．５９）が下ガラス基板３５の屈折率（１．５２）より大きいことから屈折を起こしてプリズム層４３に入射してプリズム面４３ｂに向かって進む。そして、プリズム面４３ｂに密着して設けた金属被膜とプリズム面４３ｂの境界面で多くの光が反射される。滅光する光は金属被膜に吸収される光だけで、それ以外の光は全て反射される。従って、光の反射効率が高くなって光の利用効率も非常に高くなる。そして、照明を明るくする効果を得る。また特に、光源４１から直接プリズム面４３ｂに向かう光は、その多くがプリズム面４３ｂで反射されることから表示パネル３０の奥の方に多くの光が導光でき、表示パネル全体を明るく照明する効果を生む。

そして、明るい照明の下で、白濁色と金金属色とで構成した表示色が得られる。白濁色と金色はコントラストも高いために輪郭のはっきりした鮮明な表示が現れる。また、表示パネルとプリズム層と反射層を一体にして構成していることから表示装置も薄型になる効果も得る。

次に、本発明の実施例２に係る表示装置について図４を用いて説明する。図４は本発明の実施例２に係る表示装置の要部断面図を示している。尚、図４はプリズム層のプリズムと反射層は一部省略して描いてある。また、分かり易くするためにプリズムは拡大して描いてある。

図４より、実施例２の表示装置６０は、表示パネル３０と、表示パネル３０の下面に、プリズム面６３ｂを下側に向けて、表示パネル３０の下面と一体的に設けたプリズム層６３と、プリズム層６３のプリズム面６３ｂ上設けた反射層６４と、表示パネル３０の側面側に設けた光源４１と、光源４１を覆うようにして設けたリフレクタ４２とから構成されている。ここでの表示パネル３０、光源４１、リフレクタ４２は前述の実施形態での構成部品と同じ仕様の部品を用いていて、プリズム層６３と反射層６４のみが前述の実施形態のプリズム層、反射層と仕様の異なっているものを用いている。

実施例２のプリズム層６３のプリズム６３ａは、断面三角形形状の山と谷を持ったプリズムで、このプリズムが複数条連なってストライプ状になったプリズムになっている。そして、そのプリズムのピッチｐは光源４１から位置が遠のくに従ってｐ１＞ｐ２＞・・・＞ｐｉ＞・・・＞ｐｎ（ｉ＝１〜ｎ）と小さくなっている。また、光源４１に対面するプリズム面６３ｂの傾斜角θは光源４１から位置が遠のくに従ってθ１＜θ２＜・・・＜θｉ＜・・・＜θｎ（ｉ＝１〜ｎ）と大きくなっている。また、プリズム６３ａの谷の深さ（これは、プリズム６３ａの山の高さにも当たるが）はどのプリズムも同一深さを取っている。図４において、Ｌ２は傾斜角θ２のプリズム面６３ｂから反射された光、Ｌｉは傾斜角θｉのプリズム面６３ｂから反射された光、Ｌｎは傾斜角θｎのプリズム面６３ｂから反射された光を表している。

ここで、プリズム６３ａのピッチｐｉ（ｉ＝１〜ｎ）やプリズム面６３ｂの傾斜角θｉ（ｉ＝１〜ｎ）は表示パネル３０の大きさや表示パネル３０の画素の大きさ、表示パネル３０の下ガラス基板３５の厚みなどを考慮して適宜に設定するのが好ましい。しかしながら、ピッチｐｉは２０μｍより小さくなると製作が困難となるので２０μｍ以上で設定するようにする。また、傾斜角θｉは４５°より小さい範囲で設定するようにする。４５°を越えるとプリズム面６３ｂからの反射光が表示パネル３０の奥の方に進む光が少なくなり、光源４１側に戻る光が多くなってしまう。

実施例２のプリズム層６３は屈折率が１．５２以上有するＵＶ硬化型樹脂を用いて表示パネル３０の下ガラス基板３５の下面に一体的に形成している。プリズムを形成した枠状の金型にＵＶ硬化型樹脂を適量滴下し、その樹脂の上に下ガラス基板３５を載せ、加圧の下で紫外線を照射することによってプリズム６３ａが形成されたプリズム層６３が下ガラス基板３５に貼付いた状態で硬化する。そして、最後に金型から取り外すと下ガラス基板３５に貼付いたプリズム層６３が得られる。上記の形成方法は下ガラス基板３５の単体時点に下ガラス基板３５とプリズム層６３とを一体化した方法であるが、液晶材を封入する前の表示パネルを用いて、表示パネルの下ガラス基板３５にプリズム層６３を形成しても良い。形成方法は上記の工程と同じ工程で形成する。尚、金型に離型剤を塗布しておくと金型とプリズム層６３との剥離は容易になる。また、金型のプリズム面を鏡面に仕上げておくと、転写によって形成されたプリズム層６３のプリズム面６３ｂは光沢面が得られる。

反射層６４は真空蒸着法によって形成した金属被膜からなり、本実施例２においては、Ｃｒ蒸着膜を５００Åの厚みに形成し、その上にＣｒ₂Ｏ₃蒸着膜を５３０Åの厚みに形成して青色のカラー金属調色調に仕立てている。そして、これにより表示パネル３０の表示は白濁色と青色とで構成された表示を出現させている。

以上の構成を取った表示装置６０にあっては、光源４１を点灯した時は白濁色と青色とで構成された明るい表示が鮮明に、そして、均一な明るさの下で現れる。プリズム層６３のプリズム面６３ｂの傾斜角が、光源４１から遠くになるに従って徐々に急になっている。このため、図４に示すように、光源４１からの入射する光Ｌ２、Ｌｉ、Ｌｎのプリズム面６３ｂでの反射角は光源４１から遠くになるに従って徐々に急になり、即ち、より上方へ反射するようになり、表示パネル３０へと直ちに入射する。即ち、プリズム面６３ｂでの反射光の反射方向がそれぞれのプリズム面６３ｂによって徐々に異なった方向になって、光源４１から遠い反射光ほどより近い表示パネル部分に入射するようになる。従って、反射光が表示パネル３０の全面でより均一に入射するようになる。このため、光源４１の反対側の下ガラス基板３５の側面から逃げる光が少なくなり、多くの反射光で表示パネル３０を照明するようになる。

また、プリズム層６３のプリズム６３ａのピッチは光源４１から遠くになるに従って徐々に小さくなっている。これは、光源４１から遠くになるに従ってプリズム６３ａが密に設けられた形になる。このため、プリズム面６３ｂから反射される反射光の方向が密さを持って変わり、表示パネル３０に入射する入射光の領域も密さを持って変わる。これにより、表示パネル３０全面への入射光量にムラがなくなり均一な明るさが得られる。即ち、表示パネル３０全面の表示に均一な明るさが得られる。

尚、本実施例２のプリズム層６３はＵＶ硬化樹脂を用いて金型により下ガラス基板３５に一体的に形成したものを用いたものであるが、予め射出成形などで形成したプリズム層６３を接着剤を介して下ガラス基板３５に貼付けた構造を取ったものでも同じ効果を得る。

また、本実施例２の反射層６４はＣｒ蒸着膜（厚み５００Å）とＣｒ₂Ｏ₃蒸着膜（厚み５３０Å）との２種の金属被膜を積層して青色（ブルー）なるカラー金属調色調を出現させたものであるが、仕様によってはそれ以外のカラー色調を選択しても良い。例えば、Ｃｒ（厚み５００Å）＋Ａｕ（厚み１０００Å）＋Ｃｒ₂Ｏ₃（厚み７５０Å）の積層膜で緑色（グリーン）、Ｃｒ（５００Å）＋Ａｕ（１０００Å）＋Ｃｒ₂Ｏ₃（１８０Å）の積層膜で紫色（ワインレッド）などが得られる。この反射層の色調は表示の仕様によって設定され、その設定された仕様の色調に合わせて用いる金属を選択するのが好ましい。

次に、本発明の実施例３に係る表示装置について図５を用いて説明する。図５は本発明の実施例３に係る表示装置の要部断面図を示している。尚、図５はプリズム層のプリズムと反射層は一部省略して描いてある。 また、分かり易くするためにプリズムは拡大して描いてある。

図５より、実施例３の表示装置７０は、表示パネル３０と、表示パネル３０の下面に、プリズム面７３ｂを下側に向けて、表示パネル３０の下面と一体的に設けたプリズム層７３と、プリズム層７３のプリズム面７３ｂに設けた反射層７４と、表示パネル３０の側面側に設けた光源４１と、光源４１を覆うようにして設けた光源用反射部材であるリフレクタ４２とから構成されている。ここでの表示パネル３０、光源４１、リフレクタ４２は前述の実施形態での構成部品と同じ仕様の部品を用いていて、プリズム層７３と反射層７４
のみが前述の実施形態のプリズム層、反射層と仕様が異なっているものを用いている。従って、前述の実施形態での構成と同じ仕様の構成部品を取る表示パネル３０、光源４１、リフレクタ４２の詳細説明はここでは省略する。

実施例３のプリズム層７３のプリズム７３ａは、断面三角形形状の山と谷を持ったプリズムで、このプリズムが複数に連なってストライプ状になったプリズムになっている。そして、図５に示すように、光源４１と対面するプリズム面７３ｂの傾斜角θは光源４１から位置が遠のくに従って、θ１＜θ２＜・・・＜θｉ＜・・・＜θｎ（ｉ＝１〜ｎ）と大きくなっている。また、プリズム７３ａの谷の深さｈ（これは、プリズム７３ａの山の高さにも当たるが）は光源４１から位置が遠のくに従って、ｈ１＜ｈ２＜・・・＜ｈｉ＜・・・＜ｈｎ（ｉ＝１〜ｎ）と深くなっている。また、プリズム７３ａのピッチはどのプリズムも同一ピッチを取っている。また、図５において、Ｌ２は傾斜角θ２のプリズム面７３ｂから反射された光、Ｌｉは傾斜角θｉのプリズム面７３ｂから反射された光、Ｌｎは傾斜角θｎのプリズム面７３ｂから反射された光を表している。

ここで、プリズム７３ａのプリズム面７３ｂの傾斜角θｉ（ｉ＝１〜ｎ）は表示パネル３０の大きさや表示パネル３０の画素の大きさ、表示パネル３０の下ガラス基板３５の厚みなどを考慮して適宜に設定するのが好ましい。しかしながら、傾斜角θｉは４５°より小さい範囲で設定するようにする。４５°を越えるとプリズム面７３ｂからの反射光が表示パネル３０の奥の方に進む光が少なくなり、光源４１側に戻る光が多くなってしまう。

次に、プリズム７３ａの谷の深さｈｉ（ｉ＝１〜ｎ）は順次深くなるが、傾斜角θｉを持っている斜面の長さを長くして深さを深くするように設定する。即ち、傾斜角θｉを持っている斜面と対向する斜面の角度（立ち上がり角度）を一定にして、傾斜角θｉを光源４１から遠ざかるに従って順次大きくし、そして、傾斜角θｉを持っているプリズム面７３ｂの斜面の長さを順次長くして深さを順次深くするようにする。このようにすると、傾斜角θｉを持ったプリズム面７３ｂの面積が光源４１から遠のくに従って順次大きくなり、このプリズム面７３ｂでの反射光の反射光量を順次多くすることができる。

プリズム層７３は、本実施例３においては、ポリカーボネイト樹脂のフィルムにプリズムの形状を形成した型打金型を用いてホットプレス方法でプリズム７３ａを形成したものからなっている。また、プリズム７３ａのプリズム面７３ｂは光沢面をなしており、鏡面加工した金型から転写によって光沢面を形成している。そして、このプリズム層７３を接着剤を介して表示パネル３０の下ガラス基板３５の下面に、プリズム面７３ｂを下側に向けて、一体的に貼付けている。

反射層７４は、本実施例３においては、８００〜１０００Å厚みのＡｇ金属蒸着膜と１０００Å厚みのＮｉ金属蒸着膜とを積層した金属被膜からなっている。Ａｇ金属蒸着膜はプリズム面７３ｂに密着して設けてあり、そのＡｇ金属蒸着膜の上にＮｉ金属蒸着膜を設けている。ここでのＮｉ金属蒸着膜はＡｇ金属蒸着膜の耐蝕性向上目的で設けている。Ａｇ金属は腐蝕し易いことからその腐蝕防止のために設けている。

以上の構成を取った表示装置７０の表示パネル３０からは、白濁色と光沢のあるシルバー色で構成された表示が得られる。シルバー色に光沢を持っていることからシルバー色の表示が鮮明に視認される。

また、プリズム層７３のプリズム面７３ｂの傾斜角θｉが、光源４１から遠くになるに従って徐々に大きくなっている。このため、図５に示すように、光源４１からの入射する光Ｌ２、Ｌｉ、Ｌｎのプリズム面７３ｂでの反射角は光源４１から遠くになるに従って徐
々に小さくなり、プリズム面７３ｂで反射した光が表示パネル３０へ入射する位置が徐々に反射面の直下に近づくことになる。即ち、プリズム面７３ｂでの反射光の反射方向がそれぞれのプリズム面７３ｂによって徐々に異なった方向になって、徐々にプリズム面７３ｂにより近い表示パネルの部位に入射するようになる。従って、反射光の多くが表示パネル３０に入射するようになる。このため、光源４１の反対側の下ガラス基板３５の側面から逃げる光が少なくなり、光源から離れた位置でも明るくなり、多くの反射光で効果的に表示パネル３０の全面を均一に照明するようになる。

また、プリズム７３ａの谷の深さｈｉ（ｉ＝１〜ｎ）は光源４１から遠くになるに従って順次深くなっている。これにより、傾斜角θｉを持ったプリズム７３ａの斜面の長さが大きくなり、併せて、斜面の持つプリズム面７３ｂの面積が大きくなってそこから反射される反射光量も増える。このことから、光源４１から遠くの位置にあってもプリズム面７３ｂからの反射光量が減ることなくむしろ増える状況になる。これによって、表示パネル３０の表示の明るさが光源４１から遠のいても一定の明るさが得られ、明るさの均一化が得られる。

以上の作用によって、表示パネル３０の表示面全面が非常に明るく、そして、均一な明るさの下で明るく鮮明な表示が得られる。

尚、本実施例３では、プリズムのピッチを一定にし、傾斜角と谷の深さを順次変えて明るさの均一化を図ったものであるが、更に、プリズムのピッチも順次変えることもできる。傾斜角、谷の深さ、ピッチの３つの因子を変数要因因子にして、それらの因子を適宜に設定して明るさの均一化を図ることもできる。

本発明の実施形態に係る表示装置の要部断面図である。 図１におけるプリズム層の作用を説明する説明図である。 本発明の実施例１に係る表示装置の要部断面図である。 本発明の実施例２に係る表示装置の要部断面図である。 本発明の実施例３に係る表示装置の要部断面図である。 従来技術として特許文献１に示されたところの液晶表示装置の照明構造を示した外観図斜視図である。

符号の説明

３０ 表示パネル
３１ 上基板
３２ 上ガラス基板
３３ 上透明電極
３４ 下基板
３５ 下ガラス基板
３６ 下透明電極
３７ 電気光学変換部材
４０、５０、６０、７０ 表示装置
４１ 光源
４２ リフレクタ
４３、６３、７３ プリズム層
４３ａ、６３ａ、７３ａ プリズム
４３ｂ、６３ｂ、７３ｂ プリズム面
４３ｃ 平坦面
４４、５４、６４、７４ 反射層

Claims (9)

1. 上下の基板間に電気光学変換部材を封入した表示パネルと、
   前記表示パネルの下方に配設した反射層と、
   前記表示パネルと前記反射層との間に配設したプリズム層と、
   を有しており、
   一方の面が平坦面であり他方の面がプリズム面を有する前記プリズム層を前記下基板の下面に、前記平坦面を前記下基板側にプリズム面を下側に向けて、直接又は接着剤を介して一体的に配設したことを特徴とする表示装置。
2. 前記反射層は、前記プリズム層のプリズム面に当接して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記反射層は、乾式メッキ方法で前記プリズム面上に設けられた金属被膜からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記表示パネルの側面側に光源が配設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記プリズム層の屈折率は、前記下基板の屈折率と同じか、あるいはそれ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記プリズム層の前記光源に対面するプリズム面の傾斜角は前記光源から遠のくに従って大きくなり、プリズムのピッチは小さくなっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記プリズム層の前記光源に対面するプリズム面の傾斜角は前記光源から遠のくに従って大きくなり、プリズムの谷の深さは深くなっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記電気光学変換部材は、印加される電圧に応じて光の透過状態と散乱状態の間で状態変化する液晶材であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記液晶材はＰＮＬＣであることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
   

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