JPH06317702A

JPH06317702A - 表示補助用片面反射板および液晶表示装置

Info

Publication number: JPH06317702A
Application number: JP5106359A
Authority: JP
Inventors: Masashi Watanabe; 真史渡邉; Akihiro Mochizuki; 昭宏望月; Shigeo Kasahara; 滋雄笠原; Hironori Shirato; 博紀白戸; Tetsuya Makino; 哲也牧野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1993-05-07
Publication date: 1994-11-15

Abstract

(57)【要約】【目的】表示補助用片面反射板および液晶表示装置と
その製造方法に関し、入射光の散乱によってペーパーホ
ワイトの表示を行うことができ、一定の角度範囲内から
表示装置をみた場合には、周囲に存在する物体に影響さ
れないで、表示内容を鮮明に視認することができる手段
を提供する。【構成】光透過性支持体中２１に、光吸収面２４と光
反射面２３を有する板状、角錐状、畝状等の部材（例え
ば薄膜２２）を、この光吸収面２４と光反射面２３のそ
れぞれが実質的に同じ方向を向くように平面状に配置し
た表示補助用片面反射板２を構成し、その上面に、光透
過性電極１２と配向膜１３を有するガラス板１１と光透
過性電極１６と配向膜１５を有するガラス板１７と、両
ガラス板１１と１７の間隙に充填された液晶１４からな
る液晶表示パネル１と、光反射面３２を有する支持板３
１からなる反射鏡３を接着材層４，５によって接着す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックライトを使用し
ない直視型で、入射光の散乱によってペーパーホワイト
の表示を行う液晶表示装置等の表示装置の表示補助用片
面反射板に関する。

【０００２】近年の情報処理装置の小型化、高性能化に
伴い、バッテリーによる長時間の駆動を前提とし、バッ
クライトを使用せず、低消費電力で、より印刷物に近い
ペーパーホワイトの表示を行う薄型の液晶表示装置の実
現が望まれている。

【０００３】このため、先に、光の透過と散乱を利用
し、散乱時の地が普通の紙に近いペーパーホワイトの表
示ができる液晶表示装置が提案されているが、この液晶
表示装置は、その動作原理によっては駆動電圧やその他
の物性による制約から液晶表示装置内の光の散乱層の厚
さが限定されてしまい、そのままでは入射光を充分に散
乱させることができず、トレーシングペーパーのように
半透明になり、液晶表示装置の表示パネルの後方にある
背景の色が透けて見えてしまうことがある。

【０００４】このような場合には何らかの方法で散乱光
強度を補う必要がある。

【０００５】

【従来の技術】前述の従来の光透過散乱型の液晶表示装
置においては、この液晶表示装置の背面に平板状の光反
射面を有する板を設けて、この光反射面によって液晶表
示装置を透過した光を反射して再び液晶表示装置に入射
させ、再度散乱させることによって散乱光強度を増強す
る方法が採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、液晶表示装
置の背面に設けられた光反射面を有する板は、単なる鏡
としても機能するため、液晶表示装置が透過状態になっ
たときに、周囲からの入射光を反射し、この液晶表示装
置を見る方向の周りの書類や風景等が映り込んだ状態に
なっていた。

【０００７】したがって、周辺に存在するものの色、模
様、形状等によっては表示内容を容易に判別することは
できず、このような場合には、液晶表示装置と映り込ん
でいる物体との間に暗幕、フード等の遮蔽物を配置しな
ければならないため、液晶表示装置全体では、小型化を
目的とするフラットパネルディスプレイとしては非現実
的な大きさになってしまうといった問題を生じていた。

【０００８】本発明は、入射光の散乱によってペーパー
ホワイトの表示を行うことができ、一定の角度範囲内か
ら表示装置をみた場合には、周囲に存在する物体に影響
されないで、表示内容を鮮明に視認することができる液
晶表示装置等の表示装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる表示補助
用片面反射板においては、上記の問題を解消することを
目的として、光透過性支持体中に、光吸収面と光反射面
を有する部材を、該吸収面と光反射面のそれぞれが実質
的に同じ方向を向くように平面状に配置した構成を採用
した。

【００１０】また、光透過性支持体中に、両面光吸収面
と光反射面を有する板状の部材を、該吸収面と光反射面
のそれぞれが実質的に同じ方向を向くように平面状に配
置した構成を採用した。

【００１１】また、板状の部材として、片面に光吸収面
が形成されたアルミ等の反射性金属薄板、または、片面
に光吸収面が形成され、他面に光反射面が形成された適
宜の材料からなる薄板を用いることができる。

【００１２】また、表示補助用片面反射板が薄い場合に
は、光吸収面が直視できる側の面に光反射面を有する板
を付設して反射光による散乱を増強することができ、表
示補助用片面反射板が厚い場合には、光吸収面が直視で
きる側の面に光吸収面を有する板を付設して、背景の映
り込みをさらに低減することができる。

【００１３】また、液晶表示パネルの背面に、前述の構
造を有する表示補助用片面反射板を設けてペーパーホワ
イト表示を行う液晶表示装置を構成することができる。

【００１４】また、本発明にかかる表示補助用片面反射
板の製造方法においては、反射性金属薄膜の片面に光吸
収面を形成する工程と、該工程によって形成された片面
に光吸収面を有する光反射性金属薄膜を、光吸収面が同
じ向きになるように光透過性薄膜を介して積層する工程
と、該工程によって形成された積層体を傾斜した面で板
状に切断する工程を採用した。

【００１５】この場合、上記の、片面に光吸収面を形成
した反射性金属薄膜を用いることに代えて、片面に光吸
収面を、他面に光反射面を形成した適宜の材料の薄膜、
あるいは、光透過性薄膜を介しないで、片面に光吸収面
を、他面に光反射面を形成した光透過性薄膜、あるい
は、片面に光吸収面と光反射面を重ねて有する光透過性
薄膜を用いることができる。

【００１６】

【作用】図１は、本発明の表示補助用片面反射板の構成
説明図である。

【００１７】この図において、１は液晶表示パネル、１
１はガラス板、１２は光透過性電極、１３は配向膜、１
４は液晶、１５は配向膜、１６は光透過性電極、１７は
ガラス板、２は表示補助用片面反射板、２１は光透過性
支持体、２２は薄膜、２３は光反射面、２４は光吸収
面、３は反射鏡、３１は支持板、３２は光反射面、４，
５は接着材層である。

【００１８】本発明の表示補助用片面反射板を用いた液
晶表示装置は、この図に示されているように、光透過性
電極１２と配向膜１３が形成されたガラス板１１と、光
透過性電極１６と配向膜１５が形成されたガラス板１７
の間隙に液晶１４を充填した液晶表示パネル１と、光透
明支持体２１中に光反射面２３と光吸収面２４が形成さ
れた薄膜２２をほぼ４５°傾斜させて配置した表示補助
用片面反射板２と、支持板３１の表面に光反射面３２が
形成された反射鏡３を、接着材層４、接着材層５によっ
て接着して構成されている。

【００１９】本発明の表示補助用片面反射板を用いた液
晶表示装置においては、入射光の光透過性支持体２１中
における散乱光と、入射光の光反射面２３による反射光
の光透過性支持体２１中における散乱光と、入射光の光
反射面３２による反射光の光透過性支持体２１中におけ
る散乱光の総和によって良質のペーパーホワイトの表示
が得られ、一方、この液晶表示装置を見る側の表示表面
に対して０度から９０度までの角度範囲から入射し、あ
るいは、光反射面３２によって反射される光は光吸収面
２４によって吸収されるため、その角度範囲に存在する
物体の映り込みを低減して、表示内容を明瞭に視認する
ことができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。（第１実施例）図２は、第１実施例の表示補助用片面反
射板の説明図であり、（Ａ），（Ｂ）は入射光の反射と
散乱と吸収を示している。

【００２１】この図において、１は液晶表示パネル、１
１はガラス板、１２は光透過性電極、１３は配向膜、１
４は液晶、１５は配向膜、１６は光透過性電極、１７は
ガラス板、２は表示補助用片面反射板、２１は光透過性
支持体、２２は薄膜、２３は光反射面、２４は光吸収
面、３は反射鏡、３１は支持板、３２は光反射面、４，
５は接着材層である。

【００２２】この実施例の表示補助用片面反射板を用い
た表示装置は、先に図１によって説明したように、光透
過性電極１２と配向膜１３が形成されたガラス板１１
と、光透過性電極１６と配向膜１５が形成されたガラス
板１７の間隙に液晶１４を充填した相転移液晶表示パネ
ル等の液晶表示パネル１と、光透過性支持体２１中に光
反射面２３と光吸収面２４が形成された薄膜２２をほぼ
４５°傾斜させて配置した表示補助用片面反射板２と、
支持板３１の表面に光反射面３２が形成された反射鏡３
を、接着材層４、接着材層５によって接着して構成され
ている。

【００２３】この実施例の表示補助用片面反射板を用い
た液晶表示装置においては、先に説明したように、角度
によっては、表示補助用片面反射板２の光反射面２３と
反射鏡３の光反射面３２によって、階段状に加工された
反射鏡と同等の機能を果たすため、入射光の散乱、およ
び、この反射鏡による入射光の反射と散乱によってペー
パーホワイトの表示を実現することができ、また一方、
別の角度からこの表示装置に入射する光の表示補助用片
面反射板２の光反射面２３と反射鏡３の光反射面３２に
よる反射光は、表示補助用片面反射板２の光吸収面２４
によって吸収されるため、黒色の板のように見え、反射
鏡３の光反射面３２による背景の映り込みを低減するこ
とができる。

【００２４】さらに詳細に説明すると、図２（Ａ）に示
されているように、表示補助用片面反射板２の光反射面
２３と反射鏡３の光反射面３２は、液晶表示パネル１の
前面から入射し背面側に透過した光のうち、垂直上方か
ら右側４５°の方向までの間の角度で入射する光の一部
と、図の右側４５°の方向から右側水平方向までの間の
角度で表示補助用片面反射板２の光反射面２３に透過し
てきた光の全てを反射し、液晶表示パネル１に再び入射
させる。

【００２５】これにより、液晶表示パネル１の液晶が散
乱状態になっている部分では、液晶表示パネル１の前面
からの入射光と、表示補助用片面反射板２の反射面２
３、反射鏡３の光反射面３２からの反射光の両方を散乱
することになり、散乱光の強度を増強する作用を果た
す。この散乱光は強度に僅かな差はあるもののあらゆる
方向から見ることができ、ペーパーホワイトの表示を実
現することができる。

【００２６】また、図２（Ｂ）に示されているように、
表示補助用片面反射板２の光反射面２３と反射鏡３の光
反射面３２は、液晶表示パネル１の背面側に通過した光
のうち、液晶表示パネルの垂直方向から左側の光反射面
３２に平行な角度までの角度で入射した光を反射して表
示補助用片面反射板２の光吸収面２４に吸収させ、光反
射面３２に平行な角度から左側水平方向までの間の角度
で表示補助用片面反射板２に入射した光を、直接、表示
補助用片面反射板２の光吸収面２４に吸収させる。

【００２７】そのため、この方向から液晶表示パネル１
を見ると黒色の板と同様に見え、周囲の風景等の映り込
みを低減することができる。

【００２８】図３は、第１実施例の表示補助用片面反射
板を用いた表示装置の視角説明図である。

【００２９】この図において、１は液晶表示パネル、２
は表示補助用片面反射板、３は反射鏡である。

【００３０】この実施例の表示補助用片面反射板２と反
射鏡３を液晶表示パネル１に付設した表示装置において
は、この図に示されているように、図の垂直上方から左
側水平方向までの間の角度から液晶表示パネルを見た場
合には、表示補助用片面反射板２の光吸収面２４を背景
にして、表示補助用片面反射板２の光反射面２３と反射
鏡３の光反射面３２によって散乱光を増強したペーパー
ホワイトの表示が得られ、コントラストよく、表示内容
を鮮明に視認すことができることがわかる。

【００３１】この実施例による表示補助用片面反射板２
を、相転移液晶表示パネル（５ｃｍ×１０ｃｍ）と反射
鏡の間に設置したところ、第１実施例で説明した角度か
らみた場合、目視でも明らかに充分な散乱強度を保った
まま透過部分の映り込みをほぼ完全に除去することがで
き、視認性を向上することができた。

【００３２】この実施例の表示装置の効果をより具体的
に説明すると、白色の壁面で囲まれた６ｍ四方の室内で
液晶表示装置の直上の高さ２．５ｍの天井に設置された
４０Ｗ蛍光灯２本による照明下で、この液晶表示装置を
水平に設置し、この表示面に対して４５°傾斜した方向
にフォトディテクタを配置して観測したところ、液晶表
示装置が散乱状態のときの輝度は、同じ液晶表示パネル
の背面に黒色のシリコン樹脂フィルムを配置した場合の
約１．０５倍程度であり、背景の映り込みをほぼ完全に
除去することができることがわかった。

【００３３】（第２実施例）図４は、第２実施例の表示
補助用片面反射板の製造工程説明図である。

【００３４】この図において、２５はアルミ薄膜、２６
は黒色塗装層、２７は透明シリコン樹脂フィルムであ
る。

【００３５】この図によって第２実施例の表示補助用片
面反射板の製造方法を説明する。

【００３６】まず、片面に黒色塗装層２６が形成され、
他面が反射性の面を有する膜厚５０μｍのアルミ薄膜２
５を、黒色塗装層２６が形成されている面を下にして、
膜厚０．２ｍｍの無着色の透明シリコン樹脂フィルムを
２７介して積層し、ラミネート加工により加熱圧着した
後、平面に対して約４５°の角度で厚さ０．２５ｍｍ程
度にスライスし、強度が不十分な場合は、厚さ０．５ｍ
ｍのポリカーボネート板で挟持する。

【００３７】この製造方法によると、本発明の表示補助
用片面反射板を均質にかつ容易に量産することができ
る。

【００３８】図５は、本発明の表示補助用片面反射板の
他の製造工程説明図であり、（Ａ）〜（Ｃ）はその態様
を示している。

【００３９】この図において、２１は光透過性支持体、
２２ａは薄膜、２２ｂ，２２ｃは光透過性薄膜、２３は
光反射面、２４は光吸収面である。

【００４０】上記の第２実施例のアルミ薄膜２５に代え
て、図５（Ａ）に示されているように、片面に光吸収面
２４が形成され、他面に、光反射性の材料の塗布層、あ
るいは、多層誘電体膜からなる光反射面２３が形成され
た適宜の材料の薄膜２２ａを、光吸収面２４あるいは光
反射面２３が同じ方向に向くように、無着色の光透過性
支持体２１を介して積層し、傾斜した面で板状に切断し
て製造することもできる。

【００４１】また、図５（Ｂ）に示されているように、
片面に光吸収面２４が、他面に光反射面２３が形成され
た光透過性薄膜２２ｂを、光透過性支持体２１を介する
ことなく、光吸収面２４と光反射面２３が接するように
積層し、傾斜した面で板状に切断して製造することもで
きる。

【００４２】そしてまた、図５（Ｃ）に示されているよ
うに、片面に光吸収面２４と光反射面２３が重ねて形成
された光透過性薄膜２２ｃ、光透過性支持体２１を介す
ることなく、光吸収面２４と光反射面２３が同じ向きに
なるように積層し、傾斜した面で板状に切断して製造す
ることもできる。

【００４３】上記の各実施例においては、光透過性支持
体中に配置する、光吸収面と光反射面を有する部材が板
状である例を説明したが、この部材を板状に限定する理
由はない。

【００４４】図６は、光透過性支持体中に配置される部
材の説明図で、（Ａ），（Ｂ）は各態様を示している。

【００４５】この図において、２３は光反射面、２４は
光吸収面である。

【００４６】図６（Ａ）は、一斜面が光吸収面２４、他
の３斜面が光反射面２３である四角錐の部材を示し、図
６（Ｂ）は、一斜面が光吸収面２４であり他斜面が光反
射面２３である断面三角形の畝状部材を示している。

【００４７】本発明は、相転位液晶パネルの他、ポリマ
ーディスパージョン液晶や将来的には液晶を用いないも
のであっでも、光の透過散乱を利用した表示装置であれ
ば適用され得ることは原理上明らかである。

【００４８】上記の実施例においては、表示補助用片面
反射板２の背面に反射鏡３を付設しているが、表示補助
用片面反射板２の厚さが、光吸収面２４の間隔より充分
に厚い場合には、垂直入射光は表示補助用片面反射板２
の光反射面２３だけで充分に反射されるため、反射鏡３
を付加することは必要でなく、かえって、周囲の風景の
映し込みをさらに低減するために、この面に光吸収性の
板を付設することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の表示補助
用片面反射板によると、所定の範囲の角度からみた場合
に相転移液晶表示パネル等の液晶表示パネル、あるい
は、一般に、光の透過と不透過を利用した表示装置の視
認性を高める効果を奏し、黒を背景にして、より明るい
ペーパーホワイト表示を実現することができるため、情
報処理装置のインターフェイスの性能向上に寄与すると
ころが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示補助用片面反射板の構成説明図で
ある。

【図２】第１実施例の表示補助用片面反射板の説明図で
あり、（Ａ），（Ｂ）は入射光の反射と散乱と吸収を示
している。

【図３】第１実施例の表示補助用片面反射板を用いた表
示装置の視角説明図である。

【図４】第２実施例の表示補助用片面反射板の製造工程
説明図である。

【図５】本発明の表示補助用片面反射板の他の製造工程
説明図であり、（Ａ）〜（Ｃ）はその態様を示してい
る。

【図６】光透過性支持体中に配置される部材の説明図
で、（Ａ），（Ｂ）は各態様を示している。

【符号の説明】

１液晶表示パネル１１，１７ガラス板１２，１６光透過性電極１３配向膜１４液晶１５配向膜２表示補助用片面反射板２１光透過性支持体２２，２２ａ薄膜２２ｂ，２２ｃ光透過性薄膜２３，３２光反射面２４光吸収面３反射鏡３１支持板４，５接着材層２５アルミ薄膜２６黒色塗装層２７透明シリコン樹脂フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白戸博紀神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者牧野哲也神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光透過性支持体中に、光吸収面と光反射
面を有する部材を、該光吸収面と光反射面のそれぞれが
実質的に同じ方向を向くように平面状に配置したことを
特徴とする表示補助用片面反射板。
【請求項２】光透過性支持体中に、両面に光吸収面と
光反射面を有する板状の部材を、該光吸収面と光反射面
のそれぞれが実質的に同じ方向を向くように平面状に配
置したことを特徴とする表示補助用片面反射板。
【請求項３】板状の部材が、片面に光吸収面が形成さ
れた光反射性金属薄膜であることを特徴とする請求項２
に記載された表示補助用片面反射板。
【請求項４】板状の部材が、片面に光吸収面が形成さ
れ、他面に光反射面が形成された薄膜であることを特徴
とする請求項２に記載された表示補助用片面反射板。
【請求項５】光吸収面が直視できる側の面に光反射面
を有する板を付設したことを特徴とする請求項１から請
求項４までのいずれか１項に記載された表示補助用片面
反射板。
【請求項６】光吸収面が直視できる側の面に光吸収面
を有する板を付設したことを特徴とする請求項１から請
求項４までのいずれか１項に記載された表示補助用片面
反射板。
【請求項７】液晶表示パネルの背面に、請求項１から
請求項６までのいずれか１項に記載された表示補助用片
面反射板を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】光反射性金属薄膜の片面に光吸収面を形
成する工程と、該工程によって形成された片面に光吸収
面を有する光反射性金属薄膜を、光吸収面が同じ向きに
なるように光透過性薄膜を介して積層する工程と、該工
程によって形成された積層体を傾斜した面で板状に切断
する工程を含むことを特徴とする表示補助用片面反射板
の製造方法。
【請求項９】薄膜の片面に光吸収面を、他面に光反射
面を形成する工程と、該工程によって形成された光反射
面と光吸収面を有する薄膜を、光吸収面と光反射面が同
じ向きになるように光透過性薄膜を介して積層する工程
と、該工程によって形成された積層体を傾斜した面で板
状に切断する工程を含むことを特徴とする表示補助用片
面反射板の製造方法。
【請求項１０】光透過性薄膜の片面に光吸収面を、他
面に光反射面を形成する工程と、該工程によって形成さ
れた光吸収面と光反射面を有する光透過性薄膜を隣接す
る光透過性薄膜の光吸収面と光反射面が接するように積
層する工程と、該工程によって形成された積層体を傾斜
した面で板状に切断する工程を含むことを特徴とする表
示補助用片面反射板の製造方法。
【請求項１１】光透過性薄膜の片面に光吸収面と光反
射面を重ねて形成する工程と、該工程によって形成され
た片面に光吸収面と光反射面を有する光透過性薄膜を光
吸収面と光反射面が同じ向きになるように積層する工程
と、該工程によって形成された積層体を傾斜した面で板
状に切断する工程を含むことを特徴とする表示補助用片
面反射板の製造方法。