JPH10206848A

JPH10206848A - 液晶表示装置及びそれを用いた電子機器

Info

Publication number: JPH10206848A
Application number: JP9012906A
Authority: JP
Inventors: Kanemitsu Kubota; 兼充久保田; Tatsuaki Funamoto; 達昭舟本; Satoru Miyashita; 悟宮下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1997-01-27
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】光散乱型の液晶表示装置の照明手段として、
従来使用されてきた半透過型反射板を介して背面に設置
される照明体を用いた時に生ずる表示コントラスト比の
大幅な低下、及び照明体の発光エネルギーの無駄使いを
防ぎ、明るい表示と、省エネルギーの照明手段とを両立
させた反射型液晶表示装置を提供することを目的とす
る。【解決手段】光散乱型の反射型液晶表示装置に於い
て、該液晶表示装置の端面部に発光源（１１）を配置す
る、もしくは、上面部に透過型照明体を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光散乱型の液晶表
示装置ならびに該液晶表示装置を表示部に有する電子機
器に係わり、特に液晶表示部の照明方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】反射型液晶表示装置は微少電力で動作す
る表示装置として、携帯電話、デジタルウオッチ、電
卓、携帯情報機器等、特に携帯型の小型情報機器の情報
伝達媒体として大きな発展、普及を遂げてきた。表示モ
ードもそれに合わせて、ＴＮ型、ＳＴＮ型、強誘電型等
多種発明されてきた。

【０００３】該反射型液晶表示装置は、携帯電話、ウオ
ッチ等夜間など暗い環境下でも充分にその表示機能を果
たす様に照明手段が必須の商品も多い。

【０００４】図３は、従来から最も広く用いられている
照明手段を含むＴＮ型の反射型液晶表示装置の断面図で
ある。３１、３２は、それぞれ上、下基板、３３、３４
は該上、下基板３１、３２の互いに対向する面上に形成
された透明電極、３５は液晶層、３６、３７はそれぞれ
上偏光板、下偏光板、３８は半透過反射板である。詳し
い動作原理については、文献１（「液晶デバイスハンド
ブック」、日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業
新聞社発行、Ｐ３０３〜３８６）に記載されているので
参照されたい。

【０００５】３９は導光板、４０は該導光板３９の下面
に設けられた光反射部、４１は発光源、４２はランプリ
フレクターで、以上３９〜４２で照明体を形成してい
る。上記照明体から発せられた光は前記半透過反射板３
８を通して裏面より液晶表示部を照明する。

【０００６】図３に示される照明手段を有する反射型液
晶表示装置の問題点として以下のことが擧げられる。

【０００７】（ａ）反射表示が暗く視認性が劣る。理由
は、偏光板３６、３７により入射外光の約６５％が吸収
されてしまい残りの３５％の光しか表示に利用できない
ため暗い表示外観しか得られなかった。更に、上述した
ように暗い環境下でも表示機能を得る目的で照明体を裏
面に配置した関係で、半透過反射板３８を液晶表示部の
下面に配置してある。通常、該半透過反射板３８は、約
８０％の光を反射し、１０％の光を透過させる機能を持
たせた物が多い（残りの１０％は半透過反射板３８自身
での光吸収損失である）。従って、反射型表示画面の明
るさは更に２０％減衰し、結果として入射外光の約３０
％以下の光しか表示に寄与していない。よって通常の紙
のように白色地で７０〜８０％の入射外光を反射させる
表示に比べ、非常に暗く視認性の悪い表示装置になって
いた。

【０００８】（ｂ）一方、暗い環境下に於いては、前述
したように、発光源４１とランプリフレクター４２と光
拡散部が形成された導光板３９と該導光板３９の下面に
配された光反射部４０とからなる照明体により液晶表示
装置の背面より光を照射して表示の読み取りを可能にし
ている。ここでは前述したように透過率１０％程度の半
透過反射板３８を通して照明するため発光光量の約１０
％程度しか照明に寄与されていない。つまり残りの９０
％の発光光量は無駄使いとなっている。これは電池を主
電源にする携帯用電子機器の電池寿命を縮める結果とな
り省エネルギーの面からも好ましくない。

【０００９】以上、主に白黒表示の反射型液晶表示装置
についてその問題点を記述してきたが、反射型のカラー
液晶表示装置になるとその暗さ、無駄なエネルギー消費
は更に大きな問題となる。

【００１０】図４は従来の照明手段を有するＴＮ型の反
射型カラー液晶表示装置の断面図である。５０、５１は
それぞれ上、下基板、５２、５３、５４は各々該上基板
５０上に形成された赤、緑、青色等からなるカラーフィ
ルター層である。図４では、各カラーフィルター層５
２、５３、５４の間隙に通常設けられるブラックマトリ
ックス部が省略されているがカラー画質を上げるために
も勿論あった方が好ましい。５５は該カラーフィルター
層５２、５３、５４の各画素に対応した透明電極、そし
て５６は下基板５１上に形成された透明電極である。５
７は液晶層でここではネマチック液晶からなりＴＮ型液
晶表示に適した配向方位を取らせてある。５８、５９は
それぞれ上、下偏光板で、６０は半透過反射板である。
６１は導光板、６２は光反射部、６３は発光源で、以上
６１、６２、６３から照明体は構成され液晶表示装置の
背面より光を照射する。

【００１１】図４に示す従来の反射型カラー液晶表示装
置によれば、図３に示した従来の反射型白黒液晶表示装
置に比べカラーフィルター層５２、５３、５４が入射外
光の６０〜７０％を更に吸収してしまうため結果的に反
射型カラー液晶表示装置の明るさは更に１／３つまり入
射外光の１０％前後の非常に暗い表示となってしまい、
これではカラー表示が全体的に黒っぽくなりカラー印刷
物に比べ非常に見劣りのする表示画面にしかならなかっ
た。更に、暗い環境下での照明に際しても、前述した反
射型白黒液晶表示装置に比べ約３倍の発光量が必要とな
り、しかもそのうち約９０％は半透過反射板６０により
エネルギー損失となってしまい、特に電池を主電源とす
る携帯型電子機器の電池寿命を更に縮め省エネルギーの
面からも大きな問題となっていた。

【００１２】以上述べたとおり、従来のＴＮ型の反射型
液晶表示装置に於いては、上下２枚の偏光板、半透過反
射板、さらにはカラーフィルター層により、光が吸収ま
たはカットされ大きなエネルギー損失をもたらし、表示
の明るさ、電池寿命の短縮化等大きな問題を抱えてい
た。これらはＴＮ型以外でもＳＴＮ型、強誘電型等偏光
板を使用する表示モードでは全てに共通する問題であっ
た。

【００１３】一方、近年明るい反射型液晶表示を実現す
るモードとして偏光板を使用しない光散乱型モードの液
晶表示装置が提案されている。

【００１４】この光散乱型モードも種々存在し、例えば
動的散乱モード（ＤＳＭモード）、ネマチック液晶とコ
レステリック液晶とを混合した液晶層を使用し電圧印加
の有無により液晶分子の配列（プレーナー配列（透明）
とフォーカルコニック配列（光散乱））を切り替えて表
示させるモード等があるが、中でも将来の期待が大きい
モードが、高分子樹脂とネマチック液晶との混合物で液
晶層を構成させた高分子分散型液晶表示（ＰＤＬＣ型）
である。

【００１５】この高分子分散型液晶表示装置について
は、特開昭６３−２７１２３３、特開平２−１５２３６
や特開平３−５２８４３他に詳述されているが、図５に
従来の反射型の高分子分散型液晶表示装置の断面図を示
す。７１、７２はそれぞれ上、下基板、７３、７４は各
々上、下基板７１、７２の互いに対向する面上に形成さ
れた透明電極、７６は液晶層でネマチック液晶材料と高
分子樹脂との混合物からなる。７５は光吸収部（ここで
は黒色層）である。今、領域７８を電圧無印加領域とす
ると、この領域７８では上記ネマチック液晶材料の屈折
率と高分子樹脂の屈折率とが異なるために入射外光７９
は光散乱を受け、その一部は光吸収部７５側へ散乱しそ
こで吸収されるが、残りは表示体の前面側に散乱される
ため該領域７８では白濁状態の表示外観となる。一方、
領域７７を電圧印加領域とすると、ここでは上記ネマチ
ック液晶材料の屈折率と高分子樹脂の屈折率とが略一致
し入射外光８０は液晶層７６で散乱を受けずにそのまま
透過し光吸収部７５に達しそこで吸収される。従って、
該領域７７では黒色の表示外観を呈する。このように電
圧の有無により白濁外観と黒色外観とを切り替えて表示
機能を実現している。以上のように、高分子分散型液晶
表示装置は偏光板を使用しないため入射外光の利用効率
の高い明るい表示が実現できる。しかし、夜間のように
暗い環境下で表示読み取りを可能にするためには表示を
照明する手段が必要になるが、図３、図４に示した従来
の液晶表示装置に用いられていた背面に照明体を配置す
る方法は好ましくない。その理由は、図５に示したよう
に反射型の高分子分散型液晶表示装置に於いては最下面
に黒色等の光吸収部７５を配するため、その下に照明体
を配しても光を通す事はできない。勿論、該光吸収部を
半透明にして一部の光の透過性を与えておけば裏面から
の光照射が可能になるが次の２点の問題がある。（イ）一部光透過性を持つ光吸収部であるため、反射表
示の時黒表示部が完全に光を吸収しないため完全な黒色
とはならずそのため表示コントラスト比が低下する。

【００１６】（ロ）もっと大きな問題として、暗所に於
いて背面から照明体を点灯させたとき電圧印加部（透明
部）も電圧無印加部（光散乱部）もともに白く明るい外
観を呈し、表示コントラスト比が低下し、表示機能が失
われてしまうこともある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな光散乱型の明るい反射型液晶表示装置を用いた時、
特に暗い環境下に於ける照明手段として、従来の表示体
で使われた背面に照明体を配置する方法を取ったときに
生ずる前述した問題点（イ）、（ロ）を解決し、さらに
は消費エネルギーの無駄使いを改善した照明手段を提供
し、上記光散乱型の反射型液晶表示装置と組み合わせて
明るい表示とエネルギー効率の高い照明手段と長い電池
寿命とを両立させた携帯型の電子機器用の表示装置を実
現させることを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の液晶表示装置に於いては、（１）一対の
上、下基板、該上、下基板間に挟持された光散乱型の液
晶層とから少なくとも構成される液晶表示装置に於い
て、上記下基板の下面側に光吸収部を、該液晶表示装置
の端面側に発光源を配した事を特徴とする。

【００１９】（２）一対の上、下基板、該上、下基板
間に挟持された光散乱型の液晶層とから少なくとも構成
される液晶表示装置に於いて、上記下基板の下面側に光
吸収部を、上記上基板の上面側に透過型照明体を配した
事を特徴とする。

【００２０】（３）上記液晶表示装置はカラーフィル
ターを具備することを特徴とする。

【００２１】（４）前記光散乱型の液晶層は高分子樹
脂と液晶材料との混合物からなることを特徴とする。

【００２２】（５）前記透過型照明体は、表面に複数
の光拡散形状が形成された透明な平板からなる導光板
と、該導光板の端面側に配置された発光源とから少なく
とも構成された事を特徴とする。

【００２３】（６）前記光拡散形状として、前記導光
板の、前記上基板に対向する面に柱状突起を設けたこと
を特徴とする。

【００２４】（７）前記光拡散形状として、前記導光
板の、前記上基板に対向する面とは異なる面に凹形状を
設けたことを特徴とする。

【００２５】（８）前記光拡散形状として、前記導光
板の、前記上基板に対向する面とは異なる面に凸形状を
設けたことを特徴とする。

【００２６】（９）前記光拡散形状として、前記導光
板の、前記上基板に対向する面とは異なる面に光拡散部
材を配設したことを特徴とする。

【００２７】（１０）前記光拡散形状の直径または最
大径は５μｍ以上３００μｍ以下であることを特徴とす
る。

【００２８】（１１）前記光拡散形状の直径または最
大径は１０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴と
する。

【００２９】（１２）前記導光板の、上基板に対向す
る面に、前記光拡散形状としてリブ状の突起を設けたこ
とを特徴とする。

【００３０】（１３）前記（１）から（１２）いずれ
か記載の液晶表示装置を有する電子機器であることを特
徴とする。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて本発明の
実施の形態を説明する。

【００３２】（実施例１）図２は本発明に基づく第１
の実施例で、２０、２１はそれぞれ上、下基板、１６、
１７は該上、下基板２０、２１の互いに対向する面上に
形成された透明電極、２２は光散乱型の液晶層（ここで
は、高分子樹脂とネマチック液晶材料との混合物からな
る高分子分散型液晶層を用いているが、他の光散乱型液
晶に置き換えても本発明の作用、効果は同様である）で
ある。２３は光吸収部（ここでは黒色層とする）で、下
基板２１の下面側に空気層を介して配置されている。以
上で光散乱型の反射型液晶表示装置が構成されている。
２４は該液晶表示体の端部に配された発光源、２５はラ
ンプリフレクターである。

【００３３】今、１８を電圧無印加領域とすると、この
領域では上記液晶層２２は白濁状態を呈し、入射外光２
８は該液晶層２２で光散乱され一部の散乱光は下部の光
吸収部２３に達し吸収されるが、残りの光は上方に散乱
されて白色外観を呈する。一方、電圧印加領域１９に於
いては入射外光２７は殆ど光散乱を受けずにそのまま光
吸収部２３に達しそこで吸収され、黒色外観を呈する。
従って、印加電圧の有無により白と黒の表示外観を切り
替える事ができる。次に、夜間等の暗い環境下に於いて
は、発光源２４を点灯させ、そこから発せられた光は、
液晶表示体の中で全反射を繰り返し奥まで導光２６され
電圧無印加領域１８の白濁した液晶層に達しそこで散乱
光となりそのうち一部は下部の光吸収部２３に吸収され
るが、残りは上方に散乱され、上方からの観察者には白
く輝いて見える。一方、電圧印加領域１９では導光され
た光２６は散乱を受けずに液晶表示体の内部で全反射を
繰り返すため、該電圧印加領域１９からは殆ど外に光が
出る事は無い。従って上方からの観察者には下部の光吸
収部２３がそのまま見えるため黒色外観となる。

【００３４】以上のように、本発明によれば、従来のＴ
Ｎ型液晶表示装置で用いた２枚の偏光板を使用しないた
め明るい表示外観が得られる。更に、従来技術である裏
面からの照明の際には光吸収部２３に一部の光透過性を
持たせる必要から完全な黒表示ができなかったが、本実
施例では黒表示部の黒さもしっかり確保され表示コント
ラスト比が上がり、従来技術で示した課題（イ）が解決
されるとともに、発光源２４からの光は大きく吸収され
ることがなく表示面に達するため発光エネルギーの利用
効率も格段に高まり、特に、携帯電話、ウオッチ、デー
タターミナル機器等、電池を主電源とする携帯型の電子
機器には、明るい表示と省エネルギー化を図り電池寿命
を延ばすという点で特に望ましい液晶表示装置となる。
更に、前述した従来技術である液晶表示体の下面に照明
体を配した時に生じた極端な表示コントラスト比の低下
（前述の課題（ロ））に関しては、本発明によれば電圧
印加部１９からは殆ど光が出ないため黒い表示外観が確
保でき良好なコントラスト比を持った表示が実現でき
る。それにも増して、電圧無印加部１８に於いては入射
外光２８の散乱光の他、導光２６の散乱光も加わって上
方に散乱されるためより明るい白色外観となり、更に明
るく視認性の高い反射型液晶表示装置が実現できる。
叉、上述した照明手段は光散乱型液晶表示体そのものを
導光板と兼用させているため発光源２４とランプリフレ
クター２５を追加するだけで簡単に照明手段が実現でき
るため、特に、軽さ、薄さが求められる携帯電話、ウオ
ッチ等、小型携帯機器の表示装置として有効である。

【００３５】（実施例２）図１は、本発明に基づく第２
の実施例で、１、２はそれぞれ上、下基板、３、４、５
はそれぞれ赤、緑、青色等のカラーフィルター層、６、
７は上記上、下基板１、２の互いに対向する面上に形成
された透明電極、８は光散乱型の液晶層（ここでは、高
分子樹脂とネマチック液晶材料との混合物からなる高分
子分散型液晶層を用いているが、他の光散乱型液晶に置
き換えても本発明の作用、効果は同様である）である。
９は光吸収部（ここでは黒色層とする）で、下基板２の
下面側に配置されている。以上で光散乱型の反射型液晶
表示装置が構成されている。１０は表面に後述する複数
の光拡散形状が形成された透明な平板からなる導光板、
１１、１２はそれぞれ該導光板１０の端部に配された発
光源とランプリフレクターで、１０と１１と１２とから
透過型照明体が形成されている。

【００３６】図６は上記透過型照明体の具体例で、図６
（ａ）は断面図、図６（ｂ）は外観図である。導光板１
１１は図６（ｂ）に示すように透明板の片面に光拡散形
状として柱状の突起１１２を設けており、該柱状の突起
１１２の各面はすべて下面１１３に対して略平行な面
（底面１１４）と略垂直な面（側面１１５）で構成され
る。導光板１１１は概ね屈折率１．４以上の透明材料で
形成される。発光源１１０からの光束は光線１１９ａや
光線１１９ｂに示すように端面１１６から入射したの
ち、導光板１１１の中で全反射を繰り返し突起１１２の
側面１１５に達した時、該側面１１５から射出するた
め、透過型照明体から下に向けての出光が多く、被照明
体１６１（ここでは図１に示された光散乱型の反射型液
晶表示体である）を効果的に照明することができる。

【００３７】この時、出光面である側面１１５から出射
される光の角度は下面１１３に対して約０度から２０度
の間に約９０％以上の光が出射される事が実験の結果確
かめられている。また、外光が充分にある明るい時には
発光源１１０を消して使用するが、導光板１１１の表面
が滑らかに加工されてさえいれば光を散乱させる核が存
在せず上部より観察するとあたかも透明平板があるのと
同様に見え、被照明体１６１の見栄えを殆ど損なわない
ことが確認されている。柱状の突起１１２の底面１１４
の大きさ（直径）は、可視光の波長がおよそ３８０ｎｍ
から７００ｎｍ程度であることから、回折による影響が
発生しないために５μｍ程度以上は必要であり、また、
柱状の突起１１２部が肉視で気にならない程度の大きさ
であるために概ね３００μｍ以下が望ましい。以上の内
容に加え、製造上の利便性から突起の大きさはおよそ１
０μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。叉、柱状の突起
１１２の高さは、概ね底面１１４の直径とほぼ同じが好
ましい。発光源１１０としては冷陰極放電管、熱陰極放
電管等の管状光源でもＬＥＤ、豆電球等の点状光源でも
どちらでも良い。

【００３８】図６に詳述した透過型照明体を図１に示す
透過型照明体（１０、１１、１２）として用いている。
ここで、図１に示す透過型照明体を有する光散乱型の反
射型液晶表示装置の動作を説明する。外光が充分明るい
ときには発光源１１を消灯しても良い。この時、入射外
光１４は、導光板１０を通過し、更にカラーフィルター
層も通過して液晶層８に達する。今ここで液晶層８が光
散乱状態にあれば、そこで入射外光１４は散乱を受け、
一部の散乱光はそのまま光吸収部９に達しそこで吸光さ
れる。残りの散乱光は上方へ放出されるため上部から観
察するとカラーフィルター色の色調が見える。一方、入
射外光１５は、同じく導光板１０とカラーフィルター層
を通過し液晶層８に達する。今ここで液晶層８が透過状
態にあれば、入射外光１５は光散乱を受けずにそのまま
光吸収部９に達しそこで吸収され、上部からの観察する
と黒色に見える。

【００３９】叉、発光源１１を点灯した時には、図６で
説明した通り発光光束は導光板１０内に導入され導光板
１０内を全反射を繰り返して進み、光拡散形状部（ここ
では図６に示す柱状突起１１２）に到達した所で下面側
に出光される。そこで、液晶層８が光散乱状態であれ
ば、そこで散乱を受けその散乱光の一部はそのまま光吸
収部９の方に進みそこで吸収されるが残りは上方へ散乱
光となって出射されるためカラーフィルター層の色とし
て観察される。一方、液晶層８が透明状態であれば光散
乱を受けずにそのまま光吸収部９に達し、そこで吸収さ
れ黒色として観察される。

【００４０】従って、明るい環境下でも暗い環境下でも
明るいカラー表示が実現できる。本実施例では、カラー
表示で説明したが、カラーフィルターを省略すれば白黒
表示となる事は明かである。叉、ここで用いるカラーフ
ィルター材料については、透過性の良い染料タイプのカ
ラーフィルターの方が比較的散乱性のある顔料タイプよ
りも透過部での黒色を確保する意味からも好ましい。

【００４１】前述した実施例１による照明手段では、特
にカラーフィルターを有するカラー液晶表示体の場合、
発光源からの光が液晶表示体の中を全反射を繰り返しな
がら進むに従って該カラーフィルター層のより光吸収を
受けるため遠くへ進むに従って減光し、表示面で明るさ
の勾配ムラが発生し、比較的大きな表示装置では問題と
なっていたが、この実施例２によれば表示面全面にわた
って均一な明るさが実現でき、カラー液晶表示装置には
より好ましい。

【００４２】更に、本発明に於いても前述と同様に以下
の効果が得られる。従来のＴＮ型液晶表示装置で用いた
２枚の偏光板を使用しないため明るい表示外観が得られ
る。更に、透過率の低い半透過光吸収部を用いていない
ため黒表示部の黒さもしっかり確保され表示コントラス
ト比が上がるとともに、発光源１１からの光は殆ど吸収
されることがなく表示面に達するため発光エネルギーの
利用効率も格段に高まり、特に、携帯電話、ウオッチ、
データターミナル機器等、電池を主電源とする携帯型の
電子機器には、明るい表示と省エネルギー化が両立で
き、電池寿命を延ばし、連続動作時間が長くなるととも
に、煩雑な電池交換回数も減り、特に望ましい液晶表示
装置となる。更に、前述した従来技術である液晶表示体
の下面に照明体を配した時に生じた極端な表示コントラ
スト比の低下に関しては、本発明によれば光透過部から
は殆ど光が出ないため黒い表示外観が確保でき良好なコ
ントラスト比を持った表示が実現できる。それにも増し
て、光散乱部に於いては入射外光１４の散乱光の他、導
光板１０の散乱光も加わって上面に散乱されるため更に
明るい白色外観となり、より明るく視認性の高い反射型
液晶表示装置が実現できる。

【００４３】（実施例３）図７は、図１に用いられた透
過型照明体の他の実施例である。図７において、導光板
７１１の反出光面７１７側に凹形状７１２ａを有する。
凹形状７１２ａは任意のサイズ、形状（多角錘、円錐、
楕円球、球等）をもち、その凹形状７１２ａに到達した
光束を導光板７１１平面に対して、大きい仰角を持つ光
束に変換する機能を有するが、中心角９０度以下の略球
面にすることにより良好な特性を示すことがわかった。

【００４４】点状光源７２から導光板７１１へ導かれた
光束は導光板７１１内で全反射を繰り返して導光してい
くが、導光板７１１の反出光面７１７には凹形状７１２
ａが設けられており、そこに到達した光束は導光板７１
１平面に対して、大きい仰角（θ）を持つ光束に変換さ
れ、臨界角を越えて出光面７１３より出光することがで
きる。導光板７１１の出光面７１３側に、被照明物７６
（ここでは、前記光散乱型の反射型液晶表示装置であ
り、カラー叉は白黒表示どちらでも良い）を配置するこ
とにより、本構成は面状照明として機能する。また反出
光面７１７側の凹形状以外の面は出光面７１３側と平行
であるので、平板に交差する方向からの光（つまり、上
部、下部からの光）に対しては光線を透過する垂直光線
透過機能をも有する。このことにより、明るい環境下で
点状光源７２を消灯し外光により液晶表示を観察する
際、導光板７１１は、殆ど透明平板と同様に見え特に表
示外観を劣化させる事は無い。

【００４５】これらの凹形状７１２ａは照明部の面積に
対して、任意の面積比で設定することができる。しか
し、凹形状７１２ａの面積比を大きくとることにより、
照明の効率を上げることができるが、垂直透過光線の割
合を減少させ、表示の視認性を低下させる。実際には５
０％を超える面積比に設定することは現実的でなく、暗
い時の照明機能の確保と明るい環境下での外光による視
認性の確保とを両立させるためには、１０％前後の面積
比に設定するのが妥当である。

【００４６】凹形状７１２ａの大きさ（直径叉は最大
径）は、可視光の波長がおよそ３８０ｎｍから７００ｎ
ｍ程度であることから、回折による影響が発生しないた
めに５μｍ程度以上は必要であり、また、凹形状７１２
ａ部が肉視で気にならない程度の大きさであるために概
ね３００μｍ以下が望ましい。以上の内容に加え、製造
上の利便性から凹形状の大きさはおよそ１０μｍ以上１
００μｍ以下が望ましい。

【００４７】以上、本実施例で示された透過型照明体と
光散乱型の反射型液晶表示装置とを組み合わせても、実
施例２で示した効果が同じように充分発揮できることは
明かであり、これにより明るい表示と省エネルギー照明
手段を持った反射型液晶表示装置が可能になり、特に携
帯型電子機器の表示として有効である。

【００４８】（実施例４）図８は、図１に用いられた
透過型照明体の他の実施例を示す断面図である。図８に
おいて、導光板８１１の反出光面８１７側に凸形状８１
２ｂを有する。凸形状８１２ｂは任意のサイズ、形状
（多角錘、円錐、楕円球、球等）をもち、その凸形状８
１２ｂに到達した光束を導光板８１１平面に対して、大
きい仰角（θ）を持つ光束に変換する機能を有し下面８
１３から被照射体８６（ここでは、前記光散乱型の反射
型液晶表示装置であり、カラー叉は白黒表示どちらでも
良い）に向けて光が出射される。この時、凸形状８１２
ｂは頂角１２０度以上の略円錐面にすることにより良好
な特性を示すことがわかっている。凸形状８１２ｂの密
度、大きさについては前述の凹形状の場合に準じる。
以上、本実施例で示された透過型照明体と光散乱型の反
射型液晶表示装置とを組み合わせても、実施例２で示し
た効果が同じように充分発揮できることは明かであり、
これにより明るい表示と省エネルギー照明手段を持った
反射型液晶表示装置が可能になり、特に携帯型電子機器
の表示装置として有効である。

【００４９】（実施例５）図９は、図１に用いられた
透過型照明体の他の実施例である。図９において、導光
板９１１の反出光面９１７側に光拡散部材層９１２ｃを
有する。光拡散部材層９１２ｃは、任意のサイズ、形状
をもち、通常、屈折率の異なる複数種の材料、例えば酸
化チタンと透明樹脂からなり、その光拡散部材層９１２
ｃに到達した光束を導光板９１１平面に対して、大きい
仰角を持つ光束に変換する機能を有し下面９１３から被
照射体９６（ここでは、前記光散乱型の反射型液晶表示
装置であり、カラー叉は白黒表示どちらでも良い）に向
けて光が出射され被照明物９６を照らす。一方、外光の
充分ある明るい環境下では、発光源９２を消し、該導光
板９１１は単なる透明平板として働き被照射物９６の視
認性を殆ど損なう事は無い。すなわちこの光拡散部材層
９１２ｃは下面９１３側への光拡散機能と上面９１７側
への遮光性を持っている。遮光性を確保するためにさら
に遮光層を設けることもできる。光拡散部材層９１２ｃ
の密度、大きさについては前述の凹形状の場合に準じ
る。一方、外光の充分ある明るい環境下では、発光源９
２を消し、該導光板９１１は単なる透明平板として作用
し被照射物９６の視認性を殆ど損なう事は無い。以上、
本実施例で示された透過型照明体と光散乱型の反射型液
晶表示装置とを組み合わせても、実施例２で示した効果
が同じように充分発揮できることは明かであり、これに
より明るい表示と省エネルギー照明手段を持った反射型
液晶表示装置が可能になり、特に携帯型電子機器の表示
装置として有効である。（実施例６）図１０（ａ）、
（ｂ）は、図１に用いられた透過型照明体の他の実施例
である。（ａ）は断面図、（ｂ）は外観図である。

【００５０】発光源１０２から出た光は、導光板１０１
１内に導入され、該導光板内を全反射を繰り返して進行
する。そして、リブの側面１０１０に達した時、該リブ
の側面１０１０より出射（１００３、１００４）して被
照射物１１０２（ここでは、前記光散乱型の反射型液晶
表示装置であり、カラー叉は白黒表示どちらでも良い）
を照らす。一方、外光の充分ある明るい環境下では、発
光源１０２を消し、該導光板１０１１は単なる透明平板
として作用し被照射物１１０２の視認性を殆ど損なう事
は無い。

【００５１】以上、本実施例で示された透過型照明体と
光散乱型の反射型液晶表示装置とを組み合わせても、実
施例２で示した効果が同じように充分発揮できることは
明かであり、これにより明るい表示と省エネルギー照明
手段を持った反射型液晶表示装置が可能になり、特に携
帯型電子機器の表示装置として有効である。

【００５２】（実施例７）図１１は、前述した実施例
１から６に示したいずれかの照明手段を有する光散乱型
の反射型液晶表示装置を表示部に用いた電子機器の一例
でここでは、携帯電話機器に応用された例を示す。１１
１１は、上記反射型液晶表示装置である。

【００５３】携帯電話機器は、昼、夜任意の時、場所で
使用され、常に表示機能を果たす必要がある。従って、
視認性の良い明るい反射型表示が常に求められると共
に、主電源である電池の連続動作時間をできるだけ延ば
し充分な通話時間を確保し、煩雑な電池交換を減らした
いという要求も強い。以上の要求を充たすために上述し
た光エネルギー利用効率の高い照明手段を有する光散乱
型の反射型液晶表示装置は特に適している。

【００５４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、
光散乱型の反射型液晶表示装置に、表示コントラストを
落とさない新規な省電力の照明手段を提供し、特に携帯
型の電子機器の表示装置には有効な手段となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す照明手段を有する反
射型カラー液晶表示装置の断面図。

【図２】本発明の他の実施例を示す照明手段を有する
反射型液晶表示装置の断面図。

【図３】従来技術に基づく照明手段を有する反射型液
晶表示装置の断面図。

【図４】従来技術に基づく照明手段を有する反射型カ
ラー液晶表示装置の断面図。

【図５】本発明に用いられる光散乱型の反射型液晶表
示装置の断面図。

【図６】本発明の透過型照明体の一実施例を示す断面
図。

【図７】本発明の透過型照明体の他の実施例を示す断
面図。

【図８】本発明の透過型照明体の他の実施例を示す断
面図。

【図９】本発明の透過型照明体の他の実施例を示す断
面図。

【図１０】本発明の透過型照明体の他の実施例を示す
断面図。

【図１１】本発明にもとづく携帯電話機器の斜視図。

【符号の説明】

１・・・・・上基板２・・・・・下基板３、４、５・・・・・カラーフィルター層６、７・・・・・・・透明電極８・・・・・光散乱型液晶層９・・・・・光吸収部１０・・・・・導光板１１・・・・・発光源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の上、下基板、該上、下基板間に挟
持された光散乱型の液晶層とから少なくとも構成される
液晶表示装置に於いて、上記下基板の下面側に光吸収部
を、該液晶表示装置の端面側に発光源を配した事を特徴
とする液晶表示装置。
【請求項２】一対の上、下基板、該上、下基板間に挟
持された光散乱型の液晶層とから少なくとも構成される
液晶表示装置に於いて、上記下基板の下面側に光吸収部
を、上記上基板の上面側に透過型照明体を配した事を特
徴とする液晶表示装置。
【請求項３】上記液晶表示装置はカラーフィルターを
具備することを特徴とする請求項１乃至２いずれか記載
の液晶表示装置。
【請求項４】前記光散乱型の液晶層は高分子樹脂と液
晶材料との混合物からなることを特徴とする請求項１乃
至３いずれか記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記透過型照明体は、表面に複数の光拡
散形状が形成された透明な平板からなる導光板と、該導
光板の端面側に配置された発光源とから少なくとも構成
された事を特徴とする請求項２乃至４いずれか記載の液
晶表示装置。
【請求項６】前記光拡散形状として、前記導光板の、
前記上基板に対向する面に柱状突起を設けたことを特徴
とする請求項２乃至５いずれか記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記光拡散形状として、前記導光板の、
前記上基板に対向する面とは異なる面に凹形状を設けた
ことを特徴とする請求項２乃至５いずれか記載の液晶表
示装置。
【請求項８】前記光拡散形状として、前記導光板の、
前記上基板に対向する面とは異なる面に凸形状を設けた
ことを特徴とする請求項２乃至５いずれか記載の液晶表
示装置。
【請求項９】前記光拡散形状として、前記導光板の、
前記上基板に対向する面とは異なる面に光拡散部材を配
設したことを特徴とする請求項２乃至５いずれか記載の
液晶表示装置。
【請求項１０】前記光拡散形状の直径または最大径は
５μｍ以上３００μｍ以下であることを特徴とする請求
項５乃至９いずれか記載の液晶表示装置。
【請求項１１】前記光拡散形状の直径または最大径は
１０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請
求項５乃至９いずれか記載の液晶表示装置。
【請求項１２】前記導光板の、上基板に対向する面
に、前記光拡散形状としてリブ状の突起を設けたことを
特徴とする請求項２乃至５いずれか記載の液晶表示装
置。
【請求項１３】請求項１乃至１２いずれか記載の液晶
表示装置を有する事を特徴とする電子機器。