JPH10213799A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外光を利用する表示と面光源からの光を利用す
る表示との両方を行なう液晶表示装置であって、外光も
前記面光源からの光も高い効率で利用して、いずれの表
示も明るくすることができるものを提供する。 【解決手段】裏面側に反射体１８ａを備えた液晶表示素
子１０の表面に、一対の透明電極２２，２３間に発光層
２４を設けた光透過性のＬＥ素子２０からなる面光源を
配置し、外光を利用するときも前記ＥＬ素子２０が発す
る光を利用するときも反射型表示を行なことにより、前
記反射体１８ｃに入射光を高い反射率で反射させるもの
を用いて、外光もＥＬ素子２０からの光も高い効率で利
用するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、外光を利用する
表示と、エレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素
子と記す）からなる面光源からの光を利用する表示との
両方を行なう液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置として、自然光や室内照明
光等の外光を利用する表示と、光源からの光を利用する
表示との両方を行なう、いわゆる２ウエイ表示方式のも
のがある。

【０００３】この種の液晶表示装置としては、従来、裏
面側に半透過反射板を備えた液晶表示素子の背後にバッ
クライトを配置したものがあり、前記バックライトに
は、ＬＥ素子からなる面光源や、透明板からなる導光板
の端面に対向させて光源ランプを配置した面光源が利用
されている。

【０００４】この液晶表示装置は、充分な明るさの外光
が得られるときは外光を利用する反射型表示を行ない、
充分な明るさの外光が得られないときはバックライトを
点灯させて透過型表示を行なうものであり、外光を利用
する反射型表示では、液晶表示素子の表面側から入射し
た外光のうちの半透過反射板で反射された光が再び液晶
表示素子を透過して表面側に出射する。また、バックラ
イトの光を利用する透過型表示では、バックライトから
の光のうちの前記半透過反射板を透過した光が液晶表示
素子に入射し、その光が液晶表示素子を透過して表面側
に出射する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の液
晶表示装置は、外光を利用する表示においても、また面
光源からの光を利用する表示においても、光の利用効率
が悪く、したがって、外光を利用するときもバックライ
トからの光を利用するときも表示が暗いという問題をも
っている。

【０００６】これは、半透過反射板が、入射光をその特
性に応じた反射／透過率で反射および透過させるもので
あるため、外光を利用する反射型表示では、入射した外
光のうちの半透過反射板の透過率に応じた量の光が半透
過反射板の裏面側に透過してロス光となり、またバック
ライトの光を利用する透過型表示では、バックライトか
らの光のうちの半透過反射板の反射率に応じた量の光が
半透過反射板で反射されてロス光となってしまうためで
ある。

【０００７】この発明は、外光を利用する表示と面光源
からの光を利用する表示との両方を行なう液晶表示装置
であって、外光も前記面光源からの光も高い効率で利用
して、いずれの表示も明るくすることができるものを提
供することを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
は、裏面側に反射体を備えた液晶表示素子の表面に、一
対の透明電極間に発光層を設けた光透過性のＥＬ素子か
らなる面光源を配置したことを特徴とするものである。

【０００９】この液晶表示装置は、充分な明るさの外光
が得られるときは外光を利用して表示し、充分な明るさ
の外光が得られないときは前記ＥＬ素子を点灯させて表
示するものであり、この液晶表示装置では液晶表示素子
の表面にＥＬ素子からなる面光源を配置しているが、こ
の面光源は光透過性が高いＥＬ素子であるため、外光は
前記ＥＬ素子を透過させて液晶表示素子に入射し、その
光を液晶表示素子の裏面側の反射体により反射させて表
示させることができるとともに、前記ＥＬ素子を点灯さ
せてたときはこのＥＬ素子からの光を液晶表示素子に入
射させ、その光を前記反射体により反射させて表示させ
ることができる。

【００１０】そして、この液晶表示装置は、外光を利用
するときもＥＬ素子が発する光を利用するときも反射型
表示を行なうものであるため、前記反射体に入射光を高
い反射率で反射させるものを用いて、外光も、面光源で
あるＥＬ素子からの光も、高い効率で利用することがで
き、したがって、外光を利用して表示するときも、前記
面光源からの光を利用して表示するときも、充分に明る
い表示を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明の液晶表示装置は、裏面
側に反射体を備えた液晶表示素子の表面に、一対の透明
電極間に発光層を設けた光透過性のＥＬ素子からなる面
光源を配置し、外光を利用するときもＥＬ素子が発する
光を利用するときも反射型表示を行なうことにより、前
記反射体に入射光を高い反射率で反射させるものを用い
て、外光もＥＬ素子からの光も高い効率で利用すること
ができるようにしたものである。

【００１２】なお、前記ＥＬ素子の発光層は様々な方向
に光を放射するため、その放射光のなかには直接ＥＬ素
子の表面に向かう光もあるが、その光のうちのＥＬ素子
の表面と外気（空気）との界面に対して全反射臨界角よ
り大きい角度で入射する光は前記界面で全反射されるた
め、ＥＬ素子から直接その表面に出射する漏れ光の量は
僅かである。

【００１３】この液晶表示装置において、前記ＥＬ素子
は、液晶表示素子との間に空気層が介在しないように前
記液晶表示素子の表面に密着させて設けるのが望まし
く、このようにしてＥＬ素子と液晶表示素子との隣接す
る部材間の屈折率の差を小さくすることにより、ＥＬ素
子と液晶表示素子との界面における全反射量を少なくし
て、ＥＬ素子が発する光をより効率良く液晶表示素子に
入射させるとともに、前記反射体で反射された光をより
効率良く液晶表示素子からＥＬ素子に入射させて出射さ
せることができる。

【００１４】また、この液晶表示装置において、前記液
晶表示素子は、その表面側と裏面側とに偏光板を備えた
ものでもよく、その場合は、前記反射体は前記裏面側の
偏光板の背後に配置すればよい。

【００１５】その場合、前記反射体を、この反射体で反
射された光の向きを液晶表示素子の表面に対して垂直な
方向に近づけるための屈折手段を備えたものとすれば、
この反射体で反射された光を液晶表示素子の正面方向の
輝度が高くなり、またより多くの光をＥＬ素子の表面と
外気との界面に対して全反射臨界角より小さい角度で入
射させることができるため、前記反射光をさらに効率良
く出射させることができる。

【００１６】さらに、前記液晶表示素子は、その表面側
だけに偏光板を備えたものでもよく、その場合は、前記
反射体を液晶表示素子の裏面側の基板の内面に設けても
よい。このように液晶表示素子の裏面側基板の内面に反
射体を設ける場合は、この反射体を鏡面反射膜とし、前
記ＥＬ素子の表面に出射光を散乱させる手段を設けるの
が望ましい。

【００１７】

【実施例】図１はこの発明の第１の実施例による液晶表
示装置の一部分の断面図であり、この液晶表示装置は、
裏面側に反射体１８ａを備えた液晶表示素子１０の表面
に、一対の透明電極２２，２３間に発光層２４を設けた
光透過性のＥＬ素子２０からなる面光源を配置して構成
されている。

【００１８】前記液晶表示素子１０は、例えばアクティ
ブマトリックス方式のＴＮ（ツィステッドネマティッ
ク）型液晶表示素子であり、液晶層ＬＣをはさんで対向
する表裏一対の透明基板（ガラス基板）１１，１２のう
ち、裏側基板１２の内面には、透明な画素電極１３がマ
トリックス状に配列させて設けられている。

【００１９】なお、図では省略しているが、この裏側基
板１２の内面には、各画素電極１３にそれぞれ対応させ
てＴＦＴ（薄膜トランジスタ）からなる能動素子が設け
られるとともに、各画素電極行のＴＦＴにゲート信号を
供給するためのゲートラインと、各画素電極列のＴＦＴ
にデータ信号を供給するためのデータラインとが配線さ
れており、前記各画素電極１３は、その電極に対応する
ＴＦＴに接続されている。

【００２０】一方、表側基板１１の内面には、各画素領
域に対応する赤、緑、青のカラーフィルタ１４Ｒ，１４
Ｇ，１４Ｂが交互に並べて設けられており、その上に一
枚膜状の透明な対向電極１５が形成されている。

【００２１】また、これらの基板１１，１２の内面に
は、前記各画素電極１３および対向電極１５を覆って配
向膜１６ａ，１６ｂが設けられており、液晶層ＬＣの液
晶の分子は、それぞれの基板１１，１２の近傍における
配向方向を前記配向膜１６ａ，１６ｂで規制され、両基
板１１，１２間において所定のツイスト角（例えばほぼ
９０°）でツイスト配向している。

【００２２】さらに、両基板１１，１２の外面にはそれ
ぞれ偏光板１７ａ，１７ｂが貼付けられており、そのう
ちの裏面側の偏光板１７ｂの背後に反射体１８ａが配置
されている。なお、この実施例では、前記反射体１８ａ
として散乱反射板を用いている。

【００２３】次に、上記液晶表示素子１０の表面に面光
源として配置したＥＬ素子２０について説明すると、こ
のＥＬ素子２０は、ガラスからなる透明な表面基板２１
の裏面に、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）等からな
る表面側透明電極２２と、発光層２４と、ＩＴＯ等から
なる裏面側透明電極２３とを順次積層したものであり、
前記表裏の透明電極２２，２３のうちの一方の電極はア
ノードとされ、他方の電極はカソードとされている。

【００２４】この実施例で用いたＥＬ素子２０は、前記
発光層２４が導電性高分子からなる電界発光層である有
機ＥＬ素子であり、図では電界発光層２４を１つの層と
して示したが、この電界発光層２４は、電子輸送性発光
層のアノード側に正孔輸送層を積層した二層構造か、あ
るいは、発光層をはさんでアノード側に正孔輸送層を積
層しカソード側に電子輸送層を積層した三層構造となっ
ている。

【００２５】このＥＬ素子２０は、その表裏の透明電極
２２，２３間に電圧（直流電圧）を印加して発光駆動さ
れるものであり、この電極２２，３３間に電圧を印加す
ると、電界発光層２４に、一方の電極（アノード）から
正孔が、他方の電極（カソード）から電子が注入され、
その注入された正孔と電子との再結合により一重項励起
子が発生して発光する。

【００２６】そして、このＥＬ素子２０は、上記液晶表
示素子１０との間に空気層が介在しないように、その裏
面（裏面側透明電極２３の外面）を液晶表示素子１０の
表面（表面側の偏光板１７ａの表面）に密着させて設け
られている。

【００２７】このようにＥＬ素子２０の裏面と液晶表示
素子１０の表面とを密着させているのは、ＥＬ素子２０
と液晶表示素子１０との隣接する部材間の屈折率の差を
小さくし、ＥＬ素子２０と液晶表示素子１０との界面に
おける全反射量を少なくして、ＥＬ素子２０が発する光
をより効率良く液晶表示素子１０に入射させるためであ
る。

【００２８】なお、ＥＬ素子２０を液晶表示素子１０に
密着させて配置する手段としては、透明な両面粘着シー
トによる貼付け、透明接着剤による接着などがあるが、
その場合、前記両面粘着シートの粘着剤や透明接着剤と
して、ＥＬ素子２０の裏面側透明電極２３と液晶表示素
子１０の表面側偏光板１７ａとのうちのいずれか一方の
屈折率とほぼ同じか、あるいは両方の屈折率の中間の屈
折率を有する樹脂を用いれば、ＥＬ素子２０から液晶表
示素子１０への光の入射経路に存在する界面における屈
折率の差をより小さくすることができる。

【００２９】上記液晶表示装置は、充分な明るさの外光
が得られるときは外光を利用して表示し、充分な明るさ
の外光が得られないときはＥＬ素子２０を点灯させて表
示するものであり、この液晶表示装置では液晶表示素子
１０の表面にＥＬ素子２０を配置しているが、このＥＬ
素子２０の発光層２４は光の透過率が高く、且つ対向す
る電極が透明であるため、外光はＥＬ素子２０を透過し
て液晶表示素子１０に入射し、その光を液晶表示素子の
裏面側の反射体（散乱反射板）１８ａにより反射させて
表示することができるとともに、ＥＬ素子２０を点灯さ
せたときには、このＥＬ素子２０からの光を液晶表示素
子１０に入射させ、その光を前記散乱反射板１８ａによ
り反射させて表示させることができる。

【００３０】そして、この液晶表示装置は、外光を利用
するときもＥＬ素子２０が発する光を利用するときも反
射型表示を行なうものであるため、前記反射体１８ａに
入射光を高い反射率で反射させるものを用いて、外光も
ＥＬ素子２０からの光も高い効率で利用することがで
き、したがって、外光を利用して表示するときも、面光
源であるＥＬ素子２０からの光を利用して表示するとき
も、充分に明るい表示を得ることができる。

【００３１】なお、上記液晶表示装置は、液晶表示素子
１０の表面にＥＬ素子２０を配置したものであるため、
前記ＥＬ素子２０からの光を利用して表示するときは、
ＥＬ素子２０から液晶表示素子１０に入射して反射体１
８ａで反射された光が液晶表示素子１０とＥＬ素子２０
とを順次透過して出射し、外光を利用して表示するとき
は、外光がＥＬ素子２０を透過して液晶表示素子１０に
入射し、その光が反射体１８ａで反射されて液晶表示素
子１０とＥＬ素子２０とを順次透過して出射するが、前
記ＥＬ素子２０は薄膜素子であり、その表面基板（ガラ
ス）２１および表裏の透明電極（ＩＴＯ等）と導電性高
分子からなる電界発光層２４の光の透過率も充分高いた
め、このＥＬ素子２０を光が透過するときの光のロスは
極く僅かである。

【００３２】また、ＥＬ素子２０の発光層２４は様々な
方向に光を放射するため、その放射光のなかには直接Ｅ
Ｌ素子２０の表面に向かう光もあるが、その光のうちの
ＥＬ素子２０の表面と外気（空気）との界面に対して全
反射臨界角より大きい角度で入射する光は前記界面で全
反射されるため、ＥＬ素子２０から直接その表面に出射
する漏れ光の量は僅かである。

【００３３】しかも、この実施例では上記のように、Ｅ
Ｌ素子２０を、液晶表示素子１０との間に空気層が介在
しないように前記液晶表示素子１０の表面に密着させて
設けることにより、ＥＬ素子２０と液晶表示素子１０と
の界面における全反射量を少なくして、ＥＬ素子２０が
発する光をより効率良く液晶表示素子１０に入射させる
ようにしているため、ＥＬ素子２０が発する光をより多
く液晶表示素子１０に入射させてやることができる。

【００３４】前記ＥＬ素子２０が発する光のうちの液晶
表示素子１０に入射する光の量について説明すると、図
２はＥＬ素子２０の発光層２４の一点から放射される光
の経路を示している。なお、図２では便宜上、ＥＬ素子
２０と液晶表示素子１０との界面Ｆ1 での光の屈折は無
いし、また液晶表示素子１０の裏面側の反射体１８ａの
反射面を鏡面と見なしている。

【００３５】この図２のように、ＥＬ素子２０の発光層
２４からの放射光のうち直接ＥＬ素子２０の表面に向か
う光は、ＥＬ素子２０の表面と外気（空気）との界面Ｆ
2 に入射するが、その光のうち、前記界面Ｆ2 に対して
全反射臨界角より大きい角度で入射する光はこの界面Ｆ
2 で全反射されるため、ＥＬ素子２０から直接その表面
に出射する漏れ光ａは、前記界面Ｆ2 に対して全反射臨
界角より小さい角度で入射する光だけである。

【００３６】ここで、ＥＬ素子２０の表面基板（ガラ
ス）２１の屈折率を例えば１．５とすると、前記外気と
の界面Ｆ2 における全反射臨界角（ＥＬ素子２０の表面
に垂直な方向に対する角度）は約４２°であり、その場
合の前記界面Ｆ2 に対して全反射臨界角より小さい角度
で入射する光量は、ＥＬ素子２０の総発光量の約２３％
であるから、この約２３％の光量だけがＥＬ素子２０か
ら直接その表面に出射して漏れ光ａとなる。

【００３７】そして、上記のようにＥＬ素子２０と液晶
表示素子１０との界面Ｆ1 での光の屈折が無いと見なす
と、前記外気との界面Ｆ2 で全反射された光と、発光層
２４からの放射光のうちのＥＬ素子２０の裏面に向かう
光は、その全てが前記液晶表示素子１０との界面Ｆ1 を
透過して液晶表示素子１０に入射するため、ＥＬ素子２
０が発する光のうちの液晶表示素子１０に入射する光の
量は、ＥＬ素子２０の総発光量の約７７％である。

【００３８】次に、ＥＬ素子２０から液晶表示素子１０
に入射し、反射体１８ａで反射されて液晶表示素子１０
とＥＬ素子２０とを順次透過して出射する光の量につい
て説明すると、上記のようにＥＬ素子２０と液晶表示素
子１０との界面Ｆ1 での光の屈折が無いと見なせば、前
記反射体１８ａからの反射光は、その反射角に応じた入
射角で前記外気との界面Ｆ2 に入射する。

【００３９】そして、前記外気との界面Ｆ2 における全
反射臨界角が上述したように約４２°であるとすると、
前記反射光のうちの前記界面Ｆ2 に対して全反射臨界角
より小さい角度で入射する光は、ＥＬ素子２０の総発光
量の約２３％の光であり、この約２３％の光が前記界面
Ｆ2 を透過して出射光ｂとなる。

【００４０】このため、液晶表示素子１０の各画素領域
の光の透過を制御して表示される画像は、点灯画素が、
ＥＬ素子２０から直接その表面に出射する漏れ光ａの光
量（約２３％）をベースとし、それに前記出射光ｂの光
量（約２３％）が上乗せされた光量、つまりＥＬ素子２
０の総発光量の約４６％に相当する明るさであり、非点
灯画素が前記約２３％の漏れ光量の明るさである明暗比
の画像である。

【００４１】なお、前記反射体１８ａからの反射光のう
ちの前記外気との界面Ｆ2 に対して全反射臨界角より大
きい角度で入射する光は、図２に示したように前記界面
Ｆ2で全反射されてロス光ｃとなるが、実際には、ＥＬ
素子２０の裏面部分（透明電極２３）と液晶表示素子１
０の表面部分（偏光板１７ａ）との屈折率は同じではな
く、したがってＥＬ素子２０と液晶表示素子１０との界
面Ｆ1 で光がある程度屈折するため、前記外気との界面
Ｆ2 で全反射された光ｃが反射体１８ａと前記界面Ｆ2
との間でジグザグに屈折しながら進む過程で向きを変
え、そのうちの外気との界面Ｆ2 に全反射臨界角より小
さい角度で入射した光が出射するから、上記点灯画素の
明るさは、前記ＥＬ素子２０の総発光量の約４６％の明
るさ以上になる。

【００４２】また、上記液晶表示装置は、外光を利用す
るときもＥＬ素子２０が発する光を利用するときも反射
型表示を行なうものであるため、従来の液晶表示装置に
比べて、液晶表示素子１０を容易に設計することができ
る。

【００４３】すなわち、従来の液晶表示装置は、外光を
利用する表示が反射型表示であり、バックライトの光を
利用する表示が透過型表示であって、外光を利用する反
射型表示の場合は、表面側からの入射光が液晶表示素子
を透過して反射され、その光が再び前記液晶表示素子を
透過して表面側に出射するのに対し、バックライトの光
を利用する透過型表示では、裏面側からの入射光が液晶
表示素子を透過して表面側に出射するため、反射型表示
と透過型表示との光の透過経路の違いにより生じる表示
色の相違等を補償するように液晶表示素子を設計する必
要がある。

【００４４】この点、上記実施例の液晶表示装置は、外
光を利用する表示もＥＬ素子２０が発する光を利用する
表示も反射型表示であり、いずれの表示でも光の透過経
路はほとんど同じであるから、液晶表示素子１０の設計
は容易である。

【００４５】次に、この発明の他の実施例を説明する。
図３はこの発明の第２の実施例による液晶表示装置の一
部分の断面図である。この実施例の液晶表示装置は、液
晶表示素子１０の裏面側に、上述した第１の実施例で用
いた散乱反射板からなる反射体１８ａに代えて、屈折手
段を備えた反射体１８ｂを設けたものであり、その他の
構成は第１の実施例と同じである。

【００４６】前記反射体１８ｂは、この反射体１８ｂで
反射された光の向きを液晶表示素子１０の表面に対して
垂直な方向に近づけるための屈折手段を備えたものとし
たものであり、この実施例では、前記反射体１８ｂとし
て、鏡面反射板１９の表面に、屈折手段としてマイクロ
プリズムシート１９ａを積層したものを用いている。

【００４７】図４は前記反射体１８ｂの一部分の拡大図
であり、前記マイクロプリズムシート１９ａは、ガラス
またはアクリル系樹脂等からなる透明板の表面に、左右
対称な断面形状を有する微小なプリズムＡを密に並べて
形成したものである。なお、このプリズムＡは、ドット
状プリズムであっても、一方向に連続する細長プリズム
であってもよい。

【００４８】この実施例の液晶表示装置では、前記反射
体１８ｂに入射してその鏡面反射板１９で反射される光
が、図４に示すように前記マイクロプリズムシート１９
ａの各プリズムＡにより屈折され、反射体１８ｂへの入
射角θ1 よりも小さい出射角θ2 で出射する。なお、例
えば前記プリズムＡが、その頂角が９０°で傾斜面の傾
き角が４５°のものである場合は、θ1 ＝４５°の入射
角で入射した光が、θ2 ＝３５°の出射角で出射する。

【００４９】したがって、この液晶表示装置によれば、
前記反射体１８ｂで反射された光をより多くＥＬ素子２
０の表面と外気との界面に対して全反射臨界角より小さ
い角度で入射させることができ、したがって、反射光を
さらに効率良く出射させて、より明るい表示を得ること
ができるとともに、液晶表示装置の正面方向に出射する
光量が増加させて表示の正面輝度（正面方向から観察し
たときの表示の輝度）を高くすることができる。

【００５０】なお、上記実施例では、反射体１８ｂとし
て、鏡面反射板１９の表面に、左右対称な断面形状を有
する微小なプリズムＡを密に並べて形成したマイクロプ
リズムシート１９ａからなる屈折手段を設けたものを用
いたが、前記反射体１８ｂは、図５に示す変形例のよう
に、鏡面反射板１９の表面に、左右の形状が非対称な微
小プリズムＢを密に並べて形成したマイクロプリズムシ
ート１９ｂからなる屈折手段を設けたものでもよい。こ
の場合、例えば前記プリズムＢが、その一側面が垂直
で、他側面の傾き角が２７°のものである場合は、θ1
＝４０°の入射角で入射した光が、θ2 ＝０°の出射角
で出射する。

【００５１】このようなプリズム形状のマイクロプリズ
ムシート１９ａを屈折手段として用いれば、反射体１９
で反射された光の向きを液晶表示素子１０の表面に対し
てより垂直な方向に近づけることができるため、反射体
１９で反射された光をさらにより多くＥＬ素子２０の表
面と外気との界面に対して全反射臨界角より小さい角度
で入射させ、反射光をさらに効率良く出射させてさらに
明るい表示を得ることができるとともに、表示の正面輝
度をより高くすることができる。

【００５２】また、上記実施例では、前記反射体１８ｂ
として、鏡面反射板１９の表面にマイクロプリズムシー
ト１９ａまたは１９ｂからなる屈折手段を積層したもの
を用いたが、前記反射体１９は、例えば、前記マイクロ
プリズムシート１９ａの表面形状と同様な反射面を有す
る反射板や、透明板の裏面を前記マイクロプリズムシー
ト１９ｂの表面形状と同様な反射面とした反射板でもよ
い。

【００５３】さらに、上記第１および第２の実施例で用
いた液晶表示素子１０は、その表裏面に偏光板１７ａ，
１７ｂを備えたものであるが、前記液晶表示素子１０
は、その表面側だけに偏光板を備えたものでもよく、そ
の場合は、液晶表示素子１０の裏面側基板１２の内面に
反射体を設けてもよい。

【００５４】図６はこの発明の第３の実施例による液晶
表示装置の一部分の断面図であり、この液晶表示装置
は、液晶表示素子１０の表面側だけに偏光板１７ａを設
け、この液晶表示素子１０の裏面側基板１２の内面に反
射体１８ｃを設けるとともに、ＥＬ素子２０の表面に、
出射光を散乱させる手段として散乱板２５を設けたもの
である。

【００５５】そして、この実施例では、液晶表示素子１
０の裏面側基板１２の内面にマトリックス状に配列させ
て設ける各画素電極１３を高い光反射性を有する金属膜
で形成し、これらの画素電極１３に前記反射体１８ｃを
兼ねさせている。

【００５６】この実施例の液晶表示装置は、前記液晶表
示素子１０の表面側だけに偏光板１７ａを設けたもので
あり、表面側から入射する外光またはＥＬ素子２０から
の光が前記偏光板１７ａを透過して直線偏光となって液
晶層ＬＣに入射し、前記反射体１８ｃで反射されて液晶
層ＬＣを再び透過した光が前記偏光板１７ａの検光作用
により画像光となって出射するため、液晶表示素子１０
の表裏面にそれぞれ偏光板１７ａ，１７ｂを設けている
第１および第２の実施例のものに比べて、偏光板による
光の吸収を少なくし、より明るい表示を得ることができ
る。

【００５７】また、この実施例では液晶表示素子１０の
裏面側基板１２の内面に反射体１８ｃを設けているた
め、液晶表示素子１０の表面から反射体１８ｃの反射面
までの距離が小さく、したがって、斜め方向から表示を
観察したときの画素領域と前記反射体１８ｃの反射面に
映る画素形状とのずれ量が極く小さくなるから、視差を
ほとんど無くして表示品位を高くすることができる。

【００５８】さらに、この実施例では、ＥＬ素子２０の
表面に散乱板２５を設けているため、前記反射体１８ｃ
は容易に形成できる鏡面反射膜でよく、また、液晶表示
素子１０の裏面側基板１２の内面に設ける各画素電極１
３を高い光反射性を有する金属膜で形成して、これらの
画素電極１３を前記反射膜１８ｃとして利用しているた
め、液晶表示素子１０の製造工程を簡略化して、製造コ
ストを低減することができる。

【００５９】なお、上記第３の実施例では、液晶表示素
子１０の裏面側基板１２の内面に反射体１８ｃを設けて
いるが、液晶表示素子１０の裏面側に設ける反射体は、
液晶表示素子１０の裏面側基板１２の外面に設けてもよ
い。

【００６０】その場合は、前記反射体は鏡面反射板でも
散乱反射板でもよく、反射体を散乱反射板とする場合
は、上記実施例でＥＬ素子２０の表面に設けた散乱板２
５は省略してもよい。

【００６１】また、上記第１〜第３の実施例で用いた液
晶表示素子１０は、アクティブマトリックス方式のＴＮ
型液晶表示素子であるが、前記液晶表示素子１０は、単
純マトリックス方式のものであっても、また液晶分子を
１８０°〜２７０°のツイスト角でツイスト配向させた
ＳＴＮ（スーパーツィステッドネマティック）型のもの
でもよい。

【００６２】さらに、前記液晶表示素子１０は、相転移
効果型であって液晶に黒色系の二色性染料を添加して白
黒とカラーフィルタにより着色された色とを表示する方
式のものや、液晶の複屈折効果を利用してカラーフィル
タを用いずに着色した表示を得る複屈折効果型のものな
どでもよい。

【００６３】

【発明の効果】この発明の液晶表示装置は、裏面側に反
射体を備えた液晶表示素子の表面に、一対の透明電極間
に発光層を設けた光透過性のＬＥ素子からなる面光源を
配置したものであり、外光を利用するときも前記ＥＬ素
子が発する光を利用するときも反射型表示を行なうもの
であるため、前記反射体に入射光を高い反射率で反射さ
せるものを用いて、外光も、面光源であるＥＬ素子から
の光も、高い効率で利用することができ、したがって、
外光を利用して表示するときも、前記面光源からの光を
利用して表示するときも、充分に明るい表示を得ること
ができる。

【００６４】この発明の液晶表示装置において、前記Ｅ
Ｌ素子は、液晶表示素子との間に空気層が介在しないよ
うに前記液晶表示素子の表面に密着させて設けるのが望
ましく、このようにすれば、ＥＬ素子から液晶表示素子
への光の入射経路の屈折率差を小さくし、ＥＬ素子と液
晶表示素子との界面における全反射量を少なくして、Ｅ
Ｌ素子が発する光をより効率良く液晶表示素子に入射さ
せるとともに、前記反射体で反射された光をより効率良
く液晶表示素子からＥＬ素子に入射させて出射させるこ
とができる。

【００６５】また、この液晶表示装置において、前記液
晶表示素子は、その表面側と裏面側とに偏光板を備えた
ものでもよく、その場合は、前記反射体は前記裏面側の
偏光板の背後に配置すればよいが、前記反射体を、この
反射体で反射された光の向きを液晶表示素子の表面に対
して垂直な方向に近づけるための屈折手段を備えたもの
とすれば、この反射体で反射された光をより多くＥＬ素
子の表面と外気との界面に対して全反射臨界角より小さ
い角度で入射させることができるため、前記反射光をさ
らに効率良く出射させることができる。

【００６６】さらに、前記液晶表示素子は、その表面側
だけに偏光板を備えたものでもよく、その場合は、偏光
板による光の吸収を少なくして、より明るい表示を得る
ことができる。また、この場合、前記反射体を液晶表示
素子の裏面側の基板の内面に設ければ、斜め方向から表
示を観察したときの画素領域と前記反射体の反射面に映
る画素形状とのずれ量が極く小さくし、視差をほとんど
無くして表示品位を高くすることができる。

【００６７】また、このように反射体を液晶表示素子の
裏面側の基板の内面に設ける場合、前記ＥＬ素子の表面
に出射光を散乱させる手段を設ければ、前記反射体は容
易に形成できる鏡面反射膜でよいため、液晶表示素子の
製造工程を簡略化して、製造コストを低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例による液晶表示装置の
一部分の断面図。

【図２】前記液晶表示装置の面光源であるＥＬ素子の発
光層の一点から放射される光の経路を示す図。

【図３】この発明の第２の実施例による液晶表示装置の
一部分の断面図。

【図４】第２の実施例で用いた反射体の一部分の拡大
図。

【図５】前記反射体の変形例を示す一部分の拡大図。

【図６】この発明の第３の実施例による液晶表示装置の
一部分の断面図。

【符号の説明】

１０…液晶表示素子 １１，１２…基板 １３…画素電極 １４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ…カラーフィルタ １５…対向電極 １７ａ，１７ｂ…偏光板 １８ａ…反射体（散乱反射板） １８ｂ…屈折手段を備えた反射体 １９…鏡面反射板 １９ａ，１９ｂ…マイクロプリズムシート（屈折手段） １８ｃ…画素電極に兼用させた反射体 ２０…ＥＬ素子（面光源） ２１…基板 ２２，２３…透明電極 ２４…発光層 ２５…散乱フィルム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】裏面側に反射体を備えた液晶表示素子の表
   面に、一対の透明電極間に発光層を設けた光透過性のエ
   レクトロルミネッセンス素子からなる面光源を配置した
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】前記液晶表示素子と前記エレクトロルミネ
   ッセンス素子とは互いに密着していることを特徴とする
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】液晶表示素子は、その表面側と裏面側とに
   偏光板を備えており、前記反射体は、前記裏面側の偏光
   板の背後に配置されていることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】前記反射体は、この反射体で反射された光
   の向きを前記液晶表示素子の表面に対して垂直な方向に
   近づけるための屈折手段を備えていることを特徴とする
   請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】液晶表示素子は、その表面側だけに偏光板
   を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載
   の液晶表示装置。
6. 【請求項６】前記反射体は、液晶表示素子の裏面側の基
   板の内面に設けられており、前記エレクトロルミネッセ
   ンス素子の表面には、出射光を散乱させる手段が設けら
   れていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装
   置。