JP3015174B2

JP3015174B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP3015174B2
Application number: JP3318989A
Authority: JP
Inventors: 良高山元; 裕石井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1991-12-03
Publication date: 2000-03-06
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JPH05158033A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワードプロセッサやパ
ーソナルコンピュータなどのＯＡ（オフィス・オートメ
ーション）機器や、ポータブルビデオテープレコーダの
ビューファインダ、あるいは画像信号の各種モニタなど
に用いられるいわゆる反射形の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＥＬ（Electro Luminescence；エレクト
ロルミネッセンス）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube；陰極
線管）、ＬＥＤ（Light Emmiting Diode；発光ダイオー
ド）などは、自ら発光する表示装置であるのに対し、液
晶は自ら発光せず、光を受光して表示する表示装置であ
る。したがって、表示を人間の目に見えるように可視化
するためには光源が必要である。従来から、直視形液晶
表示装置の光源装置として、多くの方法が提案され、ま
た実用化されている。以下に、主要なものを示す。

【０００３】照明ランプ方式図５は、照明ランプ方式の光源装置を用いる液晶表示装
置の構成例を示す断面図である。ランプ１１ａ，１１ｂ
は、液晶表示装置１２の前面側、側方に配置される。ラ
ンプ１１ａ，１１ｂからの光は、液晶表示装置１２を透
過し、反射板１３で反射され、再び液晶表示装置１２へ
投光され、表示光となる。この照明ランプ方式の場合、
光源であるランプ１１ａ，１１ｂを液晶表示装置１２の
表示面の前面側に設置可能であり、部品点数も少なく、
簡便で安価な液晶表示装置である。

【０００４】反射鏡方式図６は、反射鏡方式の光源を用いる液晶表示装置の構成
例を示す図である。反射鏡方式は、光の利用効率は高
く、高輝度が得られるため、よく利用される方式であ
る。ランプ２３の液晶表示装置２４とは反対側に反射板
２２を配設し、ランプ２３からの光を効率よく前面（液
晶表示装置２４側）に放射する。反射板２２だけでは高
輝度部分がランプ２３の周辺に偏り、輝度むらとなりや
すい問題があり、拡散板２１をランプ２３の前面に配設
し、拡散板２１の厚みを変えるなどして輝度の均一性を
改善する。拡散板２１からの光が液晶表示装置２４へ投
光される。

【０００５】平板形ランプ方式図７は、平板形ランプ方式の光源装置を用いる液晶表示
装置の構成を示す図である。前面ガラス板３５および背
面ガラス板３６の両方の内面に蛍光剤が塗布され、蛍光
面３１が形成される。蛍光面３１の左右両端には、放電
電極３２ａ，３２ｂが配設されており、放電電極３２
ａ，３２ｂ間の放電によって蛍光面３１が発光する。蛍
光面３１からの光が液晶表示装置３７に投光される。こ
の平板形ランプ方式はランプ自体が平板状であり、液晶
表示装置３７の背面側に配設させるだけでよく、光学系
が不要なため光の利用効率が高いという利点がある。

【０００６】導光板方式図８は、導光板方式の光源装置を用いる液晶表示装置の
構成を示す図である。ランプ４１から放射された光は、
透光性の優れたアクリル樹脂などで構成した導光板４３
の内面での多重反射によって導光される。導光板４３の
液晶表示装置４５とは反対側表面には反射板４２が配設
されており、ランプ４１からの光は前面からのみ拡散板
４４をとおして取出され、液晶表示装置４５に投光され
る。ここで、ランプ４１は、反射板４２と図示しないス
リットなどを利用して集光し、光の利用効率の向上を図
ることが多いが、この光源装置は原理的には導光板の全
反射を利用したものではないため、反射板４２と前記ス
リットは光の入射角を制限するものではない。この光源
装置は比較的薄形であり、輝度の均一性にも優れるた
め、携帯形の液晶表示装置を利用した電子機器の薄形化
に対応できる。

【０００７】ＥＬ方式ＥＬは、薄形、軽量の平面形の光源装置であり、輝度の
均一性に優れ、液晶表示装置の光源装置としての特質を
備えているが、表面輝度が低い、光色の選択幅が狭い、
使用中の色劣化が速いなどの欠点を有しており、液晶表
示装置のカラー化に伴って蛍光ランプにおき変えられて
きた。しかしながら近年、高輝度、高寿命化のＥＬの開
発が進んでいることもあり、液晶表示装置の薄形化に伴
い、ＥＬランプが再度見直されている。

【０００８】透明反射板方式図９は、透明反射板方式の光源装置を用いる液晶表示装
置の構成を示す図である。ランプ５１から放射された光
は、液晶表示装置５２の前面（観測者５５側）に配設さ
れた前面反射板５４で反射され、液晶表示装置５２を透
過し、背面反射板５３で反射され、再度液晶表示装置５
２を透過し、前面反射板５４を透過した後、液晶表示装
置５２を見る観測者５５に到達する。この光源装置を用
いた液晶表示装置はまだ実用化されていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年、ワードプロセッ
サ、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器の小形化、
ポータブル化が進んでいる。ポータブル形の機器では持
運びの簡便性を考えると薄形化、軽量化が必須条件であ
り、キーボードや表示装置、電池などの薄形化、軽量化
が急速に進んでいる。一方、消費電力の低減も重要であ
り、反射形液晶表示装置は、照明の整った環境下では外
光のみで表示を見ることができるため、光源装置の取付
けられていない表示機器が広く使われている。しかしな
がら、この種の液晶表示装置では周囲の照明が暗くなる
と表示が見にくくなり、使用に支障を来す問題がある。

【００１０】これらの問題を解決するためには、軽量、
薄形であり、かつ表示装置全面にわたって均一に照明す
ることができる光源装置を備えた反射形液晶表示装置が
必要である。反射形液晶表示装置では、背面側から照明
できないため、表示面の前面に透明な光源装置を配置し
なければならない。透明な前置形光源装置を搭載した反
射形液晶表示装置は、周囲の照明が明るい場合は機器内
蔵の光源装置を使用せずに外光のみで表示を見ることが
でき、周囲の照明が不充分な場合には機器内蔵の光源装
置を使用するなど、必要な場合のみ光源装置を用いるこ
とができるため、消費電力の低減が図られる。

【００１１】上述の６種類の従来技術の場合、反射鏡
方式、平板形ランプ方式、ＥＬ方式は、いずれも構
造上、光源装置を液晶表示装置の前面に設置できない。
また導光板方式は、反射板があり、光源装置が透明で
ないため、前置できない。

【００１２】照明ランプ方式、透明反射板方式で
は、ともに液晶表示装置の前面に設置が可能であるが、
均一な照明が難しいという問題がある。また、透明反
射板方式では、光源装置が大形で厚くなるという問題が
ある。加えて、偏光板を用いる表示モード、たとえばＴ
Ｎ−ＬＣ（Twisted Nematic Liquid Crystal）、ＳＴＮ
−ＬＣ（Super Twisted Nematic LC）などでは、液晶表
示素子内の液晶分子を初期配向として９０度〜２７０度
ねじり、２枚１組の偏光板の間に液晶表示素子を配置
し、その液晶表示素子の光学的性質、すなわち無電界時
の旋光特性と電圧印加時の旋光解消特性とを利用して表
示を行うものであるが、上記の照明ランプ方式、透
明反射板方式では２枚の偏光板の外側に光源装置を設置
しなければならないため、光源光は各偏光板を２回ず
つ、合計４回通過することになる。このため偏光板での
光の吸収が大きく、光源光の利用効率が低下し、表示が
暗くなるという問題がある。

【００１３】本発明の目的は、明るい表示が可能な反射
形の液晶表示装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板と、
該透明基板に対向して配置される対向基板との間に、液
晶層を介在して構成される液晶表示素子と、前記液晶表
示素子の透明基板側に配置される導光板と、前記導光板
の側方に配置される光源と、液晶表示素子に関して導光
板とは反対側に配置され、液晶表示素子からの入射光を
反射する反射手段とを含み、導光板の屈折率をｎとし、
導光板の液晶表示素子とは反対側に位置する物質の屈折
率をｎ１とし、導光板と反射手段との間に位置する液晶
表示素子を含む構造物の屈折率をｎ２とし、導光板の液
晶表示素子とは反対側表面への光源光の入射角度をθと
したとき、ｎ１＜ｎ・ｓｉｎθ＜ｎ２、およびｎ＜ｎ２の条件を満たすことを特徴とする液晶表示装置である。

【００１５】

【００１６】

【作用】本発明に従えば、透明基板に対向して配置され
る対向基板側に反射手段が配置され、透明基板側から入
射される光を反射する液晶表示素子を用いて光の透過／
遮断を制御することによって表示が行われる。本発明の
液晶表示装置は、液晶表示素子の透明基板側に導光板が
配置され、該導光板の側面の外方側に光源が配置され
る。

【００１７】このとき、光源光の前記導光板の液晶表示
素子とは反対側内表面への入射角θは、上記数１の関係
式を満たすように、すなわち全反射するように、かつ該
反射光が導光板の液晶表示素子側内表面で全反射しない
ように設定される。したがって、光源光は、透明基板
側、すなわち観測者側には出射せずに、液晶表示素子に
入射される。この入射光は、反射板で反射され、液晶表
示素子を透過した表示光のうち導光板での全反射条件に
適合しない光のみが導光板を通過する。つまり、表示面
となる透明基板から一定の距離に位置する観測者の目に
到達する光は、通常全反射条件に適合しないため、問題
なく表示を見ることができる。また、光源を消したと
き、導光板は透明となり、透明基板側からの外光の入射
の障害とはならず、外光に基づく表示が行われる。

【００１８】このように導光板と光源とから成る光源装
置は、液晶表示素子の前面（表示面）側に設置すること
ができ、光源点灯時には均一で良好な照明が可能とな
り、光源消灯時には導光板は透明となり、外光の入射の
障害とはならず、良好な表示を実現することができる。
また、前記光源装置は、薄形平板状であり、偏光板と液
晶表示素子との間に設置が可能である。この場合、光源
装置を偏光板の外側に配置した従来の液晶表示装置に比
べて、偏光板の通過回数が１回少なくなるため、偏光板
による光の吸収が減少し、明るい表示を実現することが
できる。さらに本発明に従えば、導光板と反射手段との
間に位置する構造物（たとえばガラス基板６５ａと、液
晶層６６と、透明基板６５ｂとを含む液晶表示素子７２
と、偏光板６４ｂと、透明接着剤６７ａ，６７ｂ，６７
ｃ）は、前述のように屈折率がほぼ等しく、ｎ２に選ば
れ、しかもｎ＜ｎ２に選ぶ。これによって導光板から液
晶表示素子側に入射するときにおける光が、法線方向に
近づく入射角度で入射して反射板に導かれる。これによ
って導光板からの光ができるだけ多く液晶表示素子に導
かれる。しかも液晶表示素子に入射して反射手段で反射
した反射光が、液晶表示素子の導光板からの透明基板で
全反射しにくくなる。こうして、より多くの反射光が観
測者に導かれることになる。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である液晶表示装
置６０の構成を示す断面図である。液晶表示装置６０
は、一対の偏光板６４ａ，６４ｂ間に液晶表示素子７２
を配置して構成される。液晶表示素子７２は、ガラスな
どから成る一対の透明基板６５ａ，６５ｂ間に液晶層６
６を介在して構成される。本実施例では、液晶表示素子
７２は、後述するようにＴＦＴ（Thin Film Transisto
r）方式の液晶表示素子である。本実施例では、ＴＦＴ
方式を例に取り説明するが、これに限定されるものでは
なく、他の方式、たとえばＭＩＭ(Metal Insulator Met
al）方式や単純マトリックス方式などでもよい。

【００２０】偏光板６４ｂの液晶表示素子７２とは反対
側には、反射板６８が配置される。反射板６８の液晶表
示素子７２側表面は、液晶表示素子７２側からの入射光
を均一に反射するために凹凸が形成される。

【００２１】液晶表示素子７２と偏光板６４ａとの間に
は、偏光板６４ａとの間に空気層７１を介在して導光板
６１が配置される。導光板６１の対向する側面の外方側
には、それぞれランプ６３ａ，６３ｂが配置される。導
光板６１とランプ６３ａ，６３ｂとの間にはそれぞれコ
リメータ６２ａ，６２ｂが配置される。コリメータ６２
ａ，６２ｂは、ランプ６３ａ，６３ｂからの出射光の、
導光板６１の上部表面６１ａへの入射角を制限する。導
光板６１および透明基板６５ａ、透明基板６５ｂおよび
偏光板６４ｂ、偏光板６４ｂおよび反射板６８は、それ
ぞれ透明接着剤６７ａ，６７ｂ，６７ｃによって接着さ
れている。

【００２２】ここでガラス基板６５ａと、液晶層６６
と、透明基板６５ｂと、偏光板６４ｂと、透明接着剤６
７ａ，６７ｂ，６７ｃとは、屈折率がほぼ等しくなるよ
うに材料を選択した。

【００２３】ここでは、ランプ６３ａ，６３ｂから導光
板６１への入射光の入射角を制限するためにコリメータ
６２ａ，６２ｂを用いたが、入射角を一定の範囲内に制
限できれば、他の方法を用いてもかまわない。たとえ
ば、ランプ６３ａ，６３ｂにスリットを取付けることに
よっても入射光を制限することは可能であり、またラン
プ６３ａ，６３ｂに近い部分などでは、導光板６１への
入射角度が小さく、全反射が起こらないため、導光板６
１表面から直接光源光が外へ漏れるが、この部分を遮蔽
してもよい。また、導光板６１の屈折率ｎを適当な値に
すれば、導光板６１に入射した光はすべて全反射条件を
満たすことができる。この場合はコリメータは省略して
も構わない。

【００２４】また、必要に応じて導光板６１の表面６１
ａ，６１ｂのどちらか一方または両方に、反射防止膜、
全反射を生じやすくするためのコーティング、あるいは
傷などを防止するためまたは生じた傷を補修するための
コーティングなどを行うようにしてもよい。

【００２５】また、反射板６８および透明基板６５ｂ、
または導光板６１および透明基板６５ａが透明接着剤以
外の手段で固定できれば、透明接着剤の代わりにシリコ
ンオイルなどの充填剤を充填するようにしてもよい。

【００２６】さらに、本実施例では透明基板６５ａ上に
導光板６１を透明接着剤６７ａを用いて接着したが、導
光板６１を透明基板６５ａとして用いてもよい。すなわ
ち、この場合は透明基板６５ａと透明接着剤６７ａとは
省略できる。

【００２７】さらにまた、導光板６１の上部表面６１ａ
の表面に導光板材料より屈折率の小さい材料をコーティ
ングしてもよい。この場合は、コーティング剤の屈折率
をｎ１、導光板６１の屈折率をｎとし、導光板６１への
光６９ａの入射角をθとすると、

【００２８】

【数２】ｓｉｎθ＞ｎ１／ｎを満たせば、導光板６１に入射した光は、導光板６１と
コーティング剤との間で全反射するので偏光板６４ａを
導光板６１上に直接接着できる。さらに、導光板６１と
偏光板６４ａの屈折率を適当な値にすると、偏光板６４
ａを導光板６１上に直接接着できる。

【００２９】図２は、液晶表示装置６０の製造方法を説
明する工程図である。ホウケイ酸ガラスを用いて透明基
板６５ｂを形成し、この透明基板６５ｂの一方表面に一
般的な手順でアモルファスシリコンＴＦＴ（Thin Film
Transistor）を形成して絵素電極を行列状に形成する。
その表面にポリイミドなどの樹脂を塗布し、ラビング処
理を施して配向膜を形成する。工程ａ２では、ホウケイ
酸ガラスなどを用いて透明基板６５ａを形成し、その一
方表面に共通電極である透明電極（ＩＴＯ；Indium Tin
Oxide）と配向膜を形成する。

【００３０】工程ａ３では、透明基板６５ａ，６５ｂを
電極形成面が対向するように配置して、かつ基板間にス
ペーサを介在して貼合わせる。工程ａ４では、透明基板
６５ａ，６５ｂ間にＴＮ（ツイステッドネマティック）
液晶を封入する。ここでは、液晶はメルク社製のＺＬＩ
−１５６５を使用したが、他の液晶材料を用いても構わ
ない。たとえば、有機高分子と液晶化合物とを複合化し
た液晶材料であるポリマー分散型液晶などを用いると偏
光板が不要になるため、光の利用効率が向上する特徴を
もっている。また、ゲスト・ホスト型の液晶材料を用い
ると偏光板は１枚で表示可能である。さらに、ゲスト・
ホスト型のうちでも特にホワイトテーラー型の液晶材料
を用いると有機高分子と液晶化合物の複合化した液晶材
料と同様に偏光板は不要になる。一方、ＴＮ液晶材料に
おいても本実施例で示した材料以外にも多くの材料が知
られており、他の材料を用いても構わない。

【００３１】その後、工程ａ５では、偏光板６４ｂをエ
ポキシ系の透明接着剤６７ｂで透明基板６５ｂに接着す
る。続いて工程ａ６で、偏光板６４ｂにエポキシ系の透
明接着剤６７ｃで、エアーライン加工を施したＡｌ反射
板６８を接着する。その後、工程ａ７で板厚約２．５ｍ
ｍのホウケイ酸ガラスを透明基板６５ａ上に透明接着剤
６７ａで接着し、導光板６１とした。

【００３２】本実施例ではＡｌ反射板６８を偏光板６４
ｂに接着した例を示したが、これに限定するものではな
い。たとえばＥＣＢ（electrically controlledbirefri
ngence）型ＬＣ、ゲストホスト型ＬＣ、ホワイトテーラ
ー型ゲストホストＬＣ、ポリマー分散型ＬＣ等を利用す
ると１対の偏光板６４ａ、６４ｂの内、偏光板６４ｂが
省略できるので、ガラス基板６５ｂ上に反射板を形成で
きる。

【００３３】続いて工程ａ８で、導光板６１の上部表面
６１ａと約１ｍｍの間隔をあけて偏光板６４ａを取付け
た。これらを図示しないフレームに固定した後、工程ａ
９において、コリメータ６２ａ，６２ｂとランプ６３
ａ，６３ｂとを取付けた。

【００３４】図３は、導光板６１の動作を説明する図で
ある。ランプ６３ａ，６３ｂから導光板６１に入射する
光には、導光板６１の上部表面６１ａで反射する光６９
ａと、直接反射板６８方向へ入射する光６９ｂとがあ
る。ここで、導光板６１の屈折率をｎとすると、導光板
６１への光６９ａの入射角θが、

【００３５】

【数３】ｓｉｎθ＞１／ｎの条件を満たす場合、光６９ａは導光板６１の上部表面
６１ａで全反射し、反射板６８方向へ入射する。本実施
例では、導光板６１としてガラスを用いたのでｎは約
１．５であり、したがって入射角θは４２度以上であ
る。本実施例では、導光板としてガラス板を用いたけれ
ども、減衰なく均一に導光することができ、屈折率が適
当な値であれば、ガラス以外の材料を用いてもよい。た
とえばＰＭＭＡ（polymethylmetacrylate）、ＣＲ−３９
樹脂、ポリカーボネイト、ポリ塩化ビニル、ポリエステ
ル等の材料を用いてもよい。

【００３６】一方、直接反射板６８方向へ進んだ光６９
ｂは、光の通過する材料の屈折率が導光板６１の屈折率
にほぼ等しいため、反射、屈折などの影響を受けず、直
進する。反射板６８の反射面６８ａに到達した光は、反
射面６８ａで乱反射され、均一化される。その後、接着
剤６７ｃ、偏光板６４ｂ、接着剤６７ｂ、透明基板６５
ｂ、液晶層６６、透明基板６５ａ、接着剤６７ａ、導光
板６１、空気層７１、偏光板６４ａを順次通過し、観測
者７０に到達する。このとき、光の均一性を向上する目
的で、反射板６８と偏光板６４ｂとの間に、拡散板を置
くこともできる。

【００３７】また、導光板６１から反射板６８方向に出
射する光を均一化する目的で導光板６１を加工すること
も可能である。たとえば、導光板６１の下部表面６１ｂ
に屈折率の低い膜をコーティングし、エッチングによっ
て部分的に除去することにより、導光板６１から取出す
光量を制御することができる。すなわち、表示装置全面
で照明が均一になるように、ランプ６３ａ，６３ｂ近傍
ではコーティング膜を密に、またランプから離れた所は
疎になるようにパターン形成することにより、導光板面
内での光量の均一化が図れる。

【００３８】図４は、本発明の原理を説明するための図
である。図４（１）に示すように、導光板６１の上部表
面６１ａに接する物質の屈折率をｎ１とし、導光板６１
の屈折率をｎとし、導光板６１の下部表面６１ｂに接す
る物質の屈折率をｎ２とする。図４（２）に示すよう
に、導光板６１に入射する光の上部表面６１ａ、下部表
面６１ｂへの入射角をθとすると、上部表面６１ａで全
反射する条件は

【００３９】

【数４】ｎ・ｓｉｎθ＞ｎ１である。また、下部表面６１ｂで全反射しない条件は

【００４０】

【数５】ｎ・ｓｉｎθ＜ｎ２である。

【００４１】したがって、上部表面６１ａで全反射し下
部表面６１ｂで全反射しない条件は数４および数５から

【００４２】

【数６】ｎ１＜ｎ・ｓｉｎθ＜ｎ２すなわち、

【００４３】

【数７】ｓｉｎ^-1（ｎ１／ｎ）＜θ＜ｓｉｎ^-1（ｎ２／ｎ）である。

【００４４】ここで屈折率ｎ２／ｎが大きいほど、また
ｎ１／ｎが小さいほどθの範囲は広くなり、取出せる光
量は増加する。また、ｎ≒ｎ２であるとき、ｎ２／ｎ≒
１となり、上部表面６１ａで全反射した光はほとんどす
べて下部表面６１ｂから出射し、また、液晶表示素子７
２などの下部構造物の屈折率が全てｎと等しいときは、
光は屈折せず直進する。

【００４５】本発明では、ｎ＜ｎ２であり、かつ導光板
６１と反射板６８との間に位置する液晶表示素子７２な
どの下部構造物の屈折率が全ておよそｎ２である構成と
する。こうして図４（４）に示すように、下部表面６１
ｂでは屈折するが、その後は直進する。

【００４６】以上のように本実施例によれば、光源装置
を構成する導光板６１、コリメータ６２ａ，６２ｂおよ
びランプ６３ａ，６３ｂを液晶表示素子７２の前面（観
測者７０側）に配置することができる。これによって、
反射形液晶表示装置において、周囲が暗い場合であって
も光源を点灯することによって表示に必要な光が液晶表
示素子７２に与えられ見易い表示が可能となる。また、
周囲が明るい場合は光源を消灯することによって導光板
６１は透明となり、外光だけでも充分に見易い表示を実
現することができる。このように必要な場合のみ光源装
置を作動することによって、消費電力を削減することが
できる。また、偏光板６４ａと液晶表示素子７２との間
に導光板６１を配置することができるので、光が偏光板
を通過する回数を１回減らすことができ、導光板６１を
偏光板６４ａの外側に配置する場合に比べてより明るい
表示を実現することができる。

【００４７】本実施例では、対向配置されるランプ６３
ａ，６３ｂを用いたけれども、充分な光量が得られるな
らば、ランプは１つであってもよい。

【００４８】さらに、従来技術である照明ランプ方式
と比較すると、均一性に優れた表示が得られる。さらに
また、従来技術である透明反射方式と比較して、薄
形、軽量かつ明るく均一性の優れた表示が得られる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光源装置
を構成する導光板および光源は、液晶表示素子の前面に
設置可能であり、光源からの光が直接目に入ることはな
く、液晶表示素子への均一な照明が可能となる。これに
よって、従来照明の難しかった反射形液晶表示装置にお
ける照明が可能となる。また、導光板は薄形であるた
め、反射形液晶表示装置を搭載した携帯用のＯＡ機器に
適している。加えて、周囲が明るく外光で照明可能なと
きは光源を消灯し、また周囲が暗いときは点灯するな
ど、必要に応じて点灯、消灯を選択することによって、
消費電力の低減を行うことができる。このように、軽
量、薄形で低消費電力の反射形液晶表示装置を実現する
ことができる。特に本発明によれば、導光板と反射手段
との間に位置する液晶表示素子を含む構造物の屈折率を
ｎ２とし、ｎ＜ｎ２に選ぶことによって、導光板から液
晶表示素子側に入射する光が法線方向に近づくように屈
折する。この構成によって、導光板から液晶表示素子側
に導かれる光の量をできるだけ多くすることができると
ともに、液晶表示素子に入射して反射手段で反射した反
射光が液晶表示素子の導光板側の透明基板で全反射しに
くくなる。こうしてより多くの反射光が液晶表示素子の
導光板の透明基板を経て観測者に導かれることが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である液晶表示装置６０の構
成を示す断面図である。

【図２】液晶表示装置６０の製造方法を説明する工程図
である。

【図３】液晶表示装置６０に備えられる導光板６１の動
作原理を説明するための図である。

【図４】本発明の原理を説明するための図である。

【図５】照明ランプ方式による液晶表示装置の構成例を
示す断面図である。

【図６】反射鏡方式による液晶表示装置の構成例を示す
断面図である。

【図７】平板形ランプ方式による液晶表示装置の構成例
を示す図である。

【図８】導光板方式による液晶表示装置の構成例を示す
断面図である。

【図９】透明反射板方式による液晶表示装置の構成例を
示す断面図である。

【符号の説明】

６０液晶表示装置６１導光板６２ａ，６２ｂコリメータ６３ａ，６３ｂランプ６４ａ，６４ｂ偏光板６５ａ，６５ｂ透明基板６６液晶層６７ａ，６７ｂ，６７ｃ透明接着剤６８反射板６９ａ，６９ｂ光源光７０観測者７１空気層７２液晶表示素子６１ａ上部表面６１ｂ下部表面６８ａ反射面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−146286（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−4515（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−36911（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板と、該透明基板に対向して配置
される対向基板との間に、液晶層を介在して構成される
液晶表示素子と、前記液晶表示素子の透明基板側に配置される導光板と、前記導光板の側方に配置される光源と、液晶表示素子に関して導光板とは反対側に配置され、液
晶表示素子からの入射光を反射する反射手段とを含み、導光板の屈折率をｎとし、導光板の液晶表示素子とは反
対側に位置する物質の屈折率をｎ１とし、導光板と反射
手段との間に位置する液晶表示素子を含む構造物の屈折
率をｎ２とし、導光板の液晶表示素子とは反対側表面へ
の光源光の入射角度をθとしたとき、ｎ１＜ｎ・ｓｉｎθ＜ｎ２、およびｎ＜ｎ２の条件を満たすことを特徴とする液晶表示装置。