JPH11305678A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外景の映り込みがなく、しかも特定の方向から
観察される表示が充分に明るい反射型表示を行なうこと
ができる表示装置を提供する。 【解決手段】表示パネル１０の背面に対向させて、前記
表示パネル１０の前面方向から入射する光を反射させて
前記表示パネルの背面に向けて出射する光学シート２０
を配置するとともに、前記表示パネル１０の背面と前記
光学シート２０との間に、一方の面からの入射を他方の
面に出射するとともにその光のうちの特定の方向から所
定の角度範囲内の入射角で入射した光を散乱させて出射
する光制御板３０を配置した。

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、少なくとも反射
型表示を行なう表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、反射型表示を行なう表示装置は、
例えば液晶表示パネルなどの透過型表示パネルと、この
表示パネルの背面に対向させて配置された反射板とによ
り構成されており、前記反射板としては、鏡面反射板ま
たは散乱反射板が用いられている。

【０００３】この表示装置は、表示パネルの前面方向か
ら入射する自然光や室内光などの外光を前記反射板によ
り反射し、その反射光で表示パネルを背面から照明して
表示するものであり、前面方向から入射した外光は、表
示パネルを透過して反射板により反射され、前記表示パ
ネルにその背面から入射して、この表示パネルを透過し
て前面方向に出射する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、鏡面反射板を
用いた表示装置は、鏡面反射板の反射率が高いために明
るい表示が得られるが、その反面、観察者の顔やその背
景等が鏡面反射板の反射面に映って見える、いわゆる外
景の映り込みが生じて、表示が見づらくなってしまうと
いう問題をもっている。

【０００５】一方、散乱反射板を用いた表示装置は、外
景の映り込みはないが、表示パネルの前面方向から入射
し前記散乱反射板で反射された光が、表示パネルに入射
しない方向にまで広く拡散するため、照明光として利用
できる反射光が表示パネルに入射する拡散範囲の光だけ
であり、しかも、表示パネルを透過してその前面方向に
出射する光の広がり角が大きいため、特定の観察方向
（一般には正面方向）に向かって出射する光の輝度が低
く、観察される表示が暗いという問題をもっている。

【０００６】すなわち、表示装置の表示は、正面方向、
つまり、画面（表示パネルの前面）に垂直な方向の付近
または垂直方向よりも若干画面の下辺方向に傾いた方向
の付近から観察されるのが普通であるが、前記散乱反射
板を用いた表示装置は、表示パネルの前面に出射する光
の広がり角が大きく、その出射光のうちの正面方向に向
かって出射する光が観察者に観察され、他の斜め方向に
向かって出射する光は観察者にはほとんど見えないた
め、観察される表示が暗くなってしまう。

【０００７】この発明は、外景の映り込みがなく、しか
も特定の方向から観察される表示が充分に明るい反射型
表示を行なうことができる表示装置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】この発明の表示装置は、
透過型の表示パネルと、この表示パネルの背面に対向さ
せて配置され、前記表示パネルの前面方向から入射する
光を屈折させて前記表示パネルの背面に向けて出射する
光学シートと、前記表示パネルの背面と前記光学シート
との間に配置され、一方の面からの入射を他方の面に出
射するとともにその光のうちの特定の方向から所定の角
度範囲内の入射角で入射した光を散乱させて出射する光
制御板とを備えたことを特徴とするものである。

【０００９】この表示装置は、前記表示パネルの前面方
向から入射する自然光や室内光などの外光を、前記表示
パネルの背面に対向させて配置した前記光学シートによ
り反射させて前記表示パネルの背面に向けて出射し、そ
の光で前記表示パネルを背面から照明して反射型表示を
行なうものであり、前面方向から入射した外光は、前記
表示パネルと、この表示パネルの背面と前記光学シート
との間に配置された前記光制御板とを順に透過して前記
光学シートに入射する。そして、前記光学シートに入射
した光は、この光学シートにより反射されて前記表示パ
ネルの背面に向かって出射し、前記光制御板と前記表示
パネルとを順に透過して前面方向に出射する。

【００１０】この表示装置においては、表示パネルの前
面方向からの入射光を、前記光学シートと前記光制御板
とにより散乱光として反射させて前記表示パネルの背面
に向けて出射するようにしているため、鏡面反射板を用
いる場合のように外景の映り込みを生ずることはなく、
また、散乱反射板を用いる場合のように表示パネルの背
面に向かって出射する光が前記表示パネルに入射しない
方向にまで広く拡散することがないため、前記光学シー
トにより反射されて前記表示パネルの背面に向けて出射
する光のほとんどを無駄なく照明光として利用すること
ができる。

【００１１】しかも、この表示装置においては、前記光
学シートを出射し、前記光制御板を透過して表示パネル
にその背面から入射する光のうち、前記光制御板に特定
の方向から所定の角度範囲内の入射角で入射した光が散
乱光となって前記表示パネルに入射するため、前記光制
御板による散乱光の広がり方向を表示の観察方向に応じ
て選ぶことにより、特定の方向から観察される表示を充
分に明るくすることができる。したがって、この発明の
表示装置によれば、外景の映り込みがなく、しかも特定
の方向から観察される表示が充分に明るい反射型表示を
行なうことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明の表示装置は、上記のよ
うに、表示パネルの背面に対向させて、前記表示パネル
の前面方向から入射する光を反射させて前記表示パネル
の背面に向けて出射する光学シートを配置するととも
に、前記表示パネルの背面と前記光学シートとの間に、
一方の面からの入射光を他方の面に出射するとともにそ
の入射光のうちの特定の方向から所定の角度範囲内の入
射角で入射した光を散乱させて出射する光制御板を配置
することにより、外景の映り込みがなく、しかも特定の
方向から観察される表示が充分に明るい反射型表示を行
なえるようにしたものである。

【００１３】この発明の表示装置において、前記光学シ
ートは、表示パネルの前面方向から入射する光を反射さ
せて前記表示パネルの背面に向けて出射するだけでな
く、前記光学シートの背面方向に入射する光をその前面
から前記表示パネルの背面に向けて出射する透過性を有
するものでもよく、このような光学シートを用れば、表
示パネルの前面方向から入射する光を前記光学シートに
より反射させて前記表示パネルにその背面から入射させ
ることによる反射型表示と、前記光学シートの背面方向
に入射する光をこの光学シートを透過させて前記表示パ
ネルにその背面から入射させることによる透過型表示と
の両方を行なう、いわゆる２ウエイ表示が可能になる。

【００１４】前記２ウエイ表示を行なう場合、前記光学
シートの背後に、背面方向から入射する光を集光して前
記光学シートの背面に向けて出射する集光部材を配置す
れば、前記透過型表示の際の背面方向からの入射光の輝
度を高くし、より明るい表示を得ることができる。

【００１５】また、前記２ウエイ表示を行なう場合、前
記光学シートの背後に、側面から光を取り込んでその光
を前面から前記光学シートの背面に向けて出射する導光
板を配置すれば、前記導光板の側面から光を取り込み、
その光を前記光学シートにその背面方向から入射させて
前記透過型表示を行なうことができる。

【００１６】さらに、前記２ウエイ表示を行なう場合、
前記光学シートの背後に、側面から光を取り込んでその
光をその前面から前記光学シートの背面に向けて出射す
るとともに、背面から光を取り込んでその光をその前面
から前記光学シートの背面に向けて出射する導光板を配
置し、この導光板の背後に、背面方向から入射する光を
集光して前記導光板の背面に向けて出射する集光部材を
配置すれば、前記透過型表示を、前記導光板の側面から
入射する光と、前記集光部材により集光されて前記導光
板の背面から入射する光との両方を利用して行ない、そ
の表示をさらに明るくすることができる。

【００１７】また、前記光学シートには、一方の面が平
坦面であり、他方の面に微小なプリズム部を配列形成し
たプリズムシートを用い、このプリズムシートを、その
平坦面を前記表示パネルの背面に対向させて配置するの
が好ましく、このようにすれば、前記反射型表示におい
て、前記プリズムシートにその平坦面から入射した光
が、前記プリズム部で反射されて前記平坦面から前記表
示パネルの背面に向かって出射するため、表示パネルの
前面方向から入射した光を鏡面反射板の反射率に近い効
率で前記表示パネルにその背面から入射させ、より明る
い表示を得ることができる。

【００１８】なお、前記プリズムシートは、その各プリ
ズム部を一方向に沿った線状プリズム部としたものでも
よいが、前記各プリズム部をそれぞれ錐状プリズム部と
し、これらの錐状プリズム部を縦横に配列形成したプリ
ズムシートを用いれば、複数の方向からの入射光が前記
各プリズム部で反射されて前記表示パネルの背面に向か
って出射するため、前記反射型表示における光の利用効
率をより鏡面反射板を用いた場合に近くし、さらに明る
い表示を得ることができる。

【００１９】また、前記光学シートに前記プリズムシー
トを用いれば、上記２ウエイ表示を行なう場合の透過型
表示の際に、背面方向からの入射光が前記プリズムシー
トの各プリズム部により屈折されて前記表示パネルの裏
面に向かって出射するため、前記透過型表示をさらに明
るくすることができる。

【００２０】

【実施例】図１〜図４はこの発明の第１の実施例を示し
ており、図１は表示装置のハッチングを省略した断面
図、図２はこの表示装置における光学シートおよび光制
御板の屈折および拡散作用を示す図、図３は前記光学シ
ートの一部分の拡大斜視図、図４は前記光制御板の斜視
図である。

【００２１】この実施例の表示装置は、図１に示すよう
に、透過型の表示パネル１０と、この表示パネル１０の
背面に対向させて配置された光学シート光学シート２０
と、前記表示パネル１０の背面と前記光学シート２０と
の間に配置された光制御板３０とを備えている。

【００２２】なお、この実施例で用いた表示パネル１０
は、内面に透明電極を形成した一対の透明基板１１，１
２間に液晶層１３を設けてなる液晶表示パネルであり、
この液晶表示パネルは、アクティブマトリックス型、単
純マトリックス型、セグメント型などのいずれでもよ
く、また、その表示方式も、ＴＮ（ツィステッドネマテ
ィック）方式、ＳＴＮ（スーパーツィステッドネマティ
ック）方式、ＥＣＢ（複屈折効果）方式、動的散乱効果
方式、強誘電性液晶を用いる方式などの光の透過率を制
御する表示方式であればいずれでもよい。

【００２３】前記光学シート２０は、前記表示パネル１
０の前面方向から入射する光を屈折させて前記表示パネ
ル１０の背面に向けて出射する屈折性を有するものであ
り、この実施例では、前記光学シート２０として、図３
に示したようなプリズムシート２１を用いている。

【００２４】このプリズムシート２１は、アクリル系樹
脂等の透明樹脂成型品であり、その一方の面は平坦面と
され、他方の面に、その全面にわたって、同一の形状お
よび寸法を有する四角錐状の微小なプリズム部２２が縦
横に配列形成されている。

【００２５】そして、このプリズムシート２１は、その
平坦面を前記表示パネル１０の背面に対向させ、プリズ
ム部形成面を表示装置の背面方向に向けるとともに、各
四角錐状プリズム部２２の４つの側面をそれぞれ表示装
置の画面（表示パネル１０の前面）の４辺（上下辺およ
び両側辺）に向けた状態で配置されている。

【００２６】このプリズムシート２１は、表示パネル１
０の前面方向から入射し、この表示パネル１０を透過し
てプリズムシート２１にその前面（平坦面）から入射し
た光を、図１および図２に実矢線で示すように、プリズ
ムシート２１の背面の各四角錐状プリズム部２２により
反射させて前面方向に導き、その光を前面から前記表示
パネル１０の背面に向けて出射するものであり、プリズ
ムシート２１にその前面から入射した光は、前記四角錐
状プリズム部２２の一側面と外気（空気）との界面によ
り反射され、反対側の側面と外気との界面により前面方
向にさらに反射されて前面から出射する。

【００２７】また、前記プリズムシート２１は、表示パ
ネル１０の前面方向から入射する光を屈折させて前記表
示パネル１０の背面に向けて出射するだけでなく、背面
方向から入射する光を前面へ前記表示パネル１０の背面
に向けて出射する透過性を有しており、背面方向からの
入射光は、図１に破矢線で示すように、前記各四角錐状
プリズム部２２により屈折されてプリズムシート２１内
に入射し、このプリズムシート２１の前面に出射する。

【００２８】次に、光制御板３０について説明すると、
この光制御板３０は、一方の面からの入射を他方の面に
出射するとともにその光のうちの特定の方向から所定の
角度範囲内の入射角で入射した光を散乱させて出射する
ものであり、この実施例では、前記光制御板３０とし
て、図４に示したような、特定の方向から所定の角度範
囲内の入射角で入射した光を散乱させる選択散乱特性を
有する市販の光学フィルム（以下、選択散乱フィルムと
いう）３１を用いている。

【００２９】この選択散乱フィルム３１は、その一方の
面から入射して他方の面に出射する透過光のうち、フィ
ルム面の法線Ｈに対し、特定の方向に傾いた方向から所
定の角度範囲α内の入射角で入射する光に対して散乱性
を示し、前記特定の方向からの他の入射角の入射光およ
び他の方向からの入射光に対してはほとんど散乱性を示
さない選択散乱特性を有している。

【００３０】すなわち、図４において、二点鎖線で示し
た面Ａは、前記選択散乱フィルム３１のフィルム面に垂
直で特定の方向に沿った仮想面であり、前記選択散乱フ
ィルム３１は、その一方の面からの入射光のうち、フィ
ルム面の法線Ｈに対して特定の方向に傾いた方向から前
記仮想面Ａに沿って前記角度範囲α内の入射角で入射し
た光を図に矢線で示すように散乱させて他方の面に出射
し、前記仮想面Ａに沿って入射する光であっても前記角
度範囲α外の入射角の入射光、および他の方向からの入
射光は、ほとんど散乱することなく透過させる。

【００３１】なお、図４には、選択散乱フィルム３１に
その背面から入射した光の散乱状態を示したが、前記選
択散乱フィルム３１は、そのいずれの面からの入射光に
対しても同じ選択散乱特性を示し、背面から光を入射さ
せたときの散乱光となる光の入射方向とは逆向きの方向
の表面からの入射光に対しては、所定の角度範囲α′内
の入射角で入射した光を散乱させて背面に出射する。

【００３２】上記選択散乱フィルム３１からなる光制御
板３０は、図１および図２に示すように、表示パネル１
０の背面と、光学シート２０として用いたプリズムシー
ト２１との間に、一方の面（以下、背面という）を前記
プリズムシート２１の前面（平坦面）に対向させ、他方
の面（以下、前面という）を前記表示パネル１０の背面
に対向させるとともに、背面から光を入射させたときの
散乱光の広がり方向を、表示の観察方向に応じた方向に
向けて配置されている。

【００３３】なお、表示装置の表示は、正面方向、つま
り、画面（表示パネル１０の前面）に垂直な方向の付近
または垂直方向よりも若干画面の下辺方向に傾いた方向
の付近から観察されるのが普通である。

【００３４】そのため、この実施例では、前記光制御板
３０を、その背面から光を入射させたときの前面に出射
する散乱光の広がり方向を、画面に垂直な方向の付近か
ら画面の下辺方向にある程度傾いた方向に向けて配置し
ている。

【００３５】また、この光制御板３０は、その背面を前
記プリズムシート２１の前面に図示しない透明な粘着剤
または両面粘着シートにより貼付けることにより前記プ
リズムシート２１の前面に設けられている。

【００３６】そして、前記プリズムシート２１とその前
面に設けられた光制御板３０は、前記光制御板３０の前
面を前記表示パネル１０の背面に近接または接面させて
配置されている。

【００３７】この表示装置は、透過型表示パネル１０の
前面方向から入射する自然光や室内光などの外光を、前
記表示パネル１０の背面に対向させて配置したプリズム
シート２１により反射させて前記表示パネル１０の背面
に向けて出射し、その光で前記表示パネル１０を背面か
ら照明して反射型表示を行なうものであり、前面方向か
ら入射した外光は、図１および図２に実矢線で示したよ
うに、前記表示パネル１０と、この表示パネル１０の背
面と前記プリズムシート２１との間に配置された光制御
板３０とを順に透過してプリズムシート２１に入射す
る。

【００３８】この場合、上述した選択散乱フィルム３１
からなる光制御板３０は、そのいずれの面からの入射光
に対しても同じ選択散乱特性を示すが、表面からの入射
光に対しては、図４に示したように背面から光を入射さ
せたときの散乱光となる光の入射方向に対して逆向きの
方向から所定の角度範囲α′内の入射角で入射した光を
散乱させて背面に出射する。

【００３９】そして、この実施例では、前記光制御板３
０を、その背面から光を入射させたときの前面に出射す
る散乱光の広がり方向を、画面に垂直な方向の付近から
画面の下辺方向にある程度傾いた方向に向けて配置して
おり、それに対して、表示パネル１０の前面方向から入
射する外光は、主に、表示パネル１０の前面に垂直な方
向に対して画面の上辺方向にある程度傾いた方向から取
り込まれるため、表示パネル１０の前面方向から入射し
た光のほとんどが、前記光制御板３０を散乱することな
く透過してプリズムシート２１に入射する。

【００４０】すなわち、反射型の表示装置は、画面に垂
直な方向に対して前記画面の上辺方向にある程度傾いた
方向から主に外光を取り込むように装置の向きを選ん
で、その表示を正面方向から観察されるのが普通であ
り、これは、この実施例の表示装置においても同様であ
る。

【００４１】したがって、前記表示パネル１０の前面方
向から入射する外光は、主に、表示パネル１０の前面に
垂直な方向に対して画面の上辺方向にある程度傾いた方
向から取り込まれた光であり、前記光制御板３０は、こ
の方向からの入射光はほとんど散乱させないため、表示
パネル１０の前面方向から入射した光のほとんどが、前
記光制御板３０を散乱することなく透過してプリズムシ
ート２１に入射する。

【００４２】なお、前記表示パネル１０の前面方向から
入射した光のうち、前記光制御板３０の前面に対して全
反射角で入射した光ｃは、図１および図２に実矢線で示
すように、この光制御板３０の前面で反射される。

【００４３】前記プリズムシート２１に入射した光は、
このプリズムシート２１の背面の各プリズム部２２によ
り反射されてプリズムシート２１の前面から前記表示パ
ネル１０の背面に向かって出射する。

【００４４】このプリズムシート２１の前面からの光の
出射方向は、表示パネル１０の前面方向から入射する光
の入射方向によって異なり、図１および図２に実矢線で
示したように、プリズムシート２１の前面に対して垂直
に入射した光ａは、ほぼ垂直な方向に出射し、プリズム
シート２１の前面に対して斜めに入射した光ｂは、その
光の入射角に応じた角度で斜め方向に出射する。

【００４５】そして、前記プリズムシート２１の前面か
ら前記表示パネル１０の背面に向かって出射した光は、
前記光制御板３０と表示パネル１０とを順に透過して前
面方向に出射する。

【００４６】この場合、図１および図２に実矢線で示し
たように、前記プリズムシート２１の前面に対して垂直
に入射した光ａは、前記プリズム部２２で反射されてほ
ぼ垂直な方向に出射するため、その光は、前記光制御板
３０を散乱することなく透過してその前面に出射する。

【００４７】一方、プリズムシート２１の前面に対して
斜めに入射した光ｂは、前記プリズム部２２で反射され
てその光の入射角に応じた角度で斜め方向に出射するた
め、その光のうち、前記光制御板３０の背面に対して所
定の角度範囲α内の入射角で入射した光が、散乱光ｂ′
となって所定の広がり角で光制御板３０の前面に出射
し、前記角度範囲α外の入角で入射した光（図示せず）
は、前記光制御板３０を散乱することなく透過してその
前面に出射する。

【００４８】したがって、表示パネル１０にその背面か
ら入射する照明光は、図１に示したように、前記光制御
板３０を散乱することなく透過してその前面に出射した
垂直方向の光ａ′と、前記光制御板３０により散乱され
てその前面に出射した所定の広がり角の散乱光ｂ′と、
前記光制御板３０を散乱することなく透過してその前面
に出射した図示しない斜め方向の光と、前記光制御板３
０の前面で反射された斜め方向の光ｃ′であり、これら
の光が表示パネル１０に入射し、画像光となって表示パ
ネル１０の前面に出射する。

【００４９】この表示装置においては、表示パネル１０
の前面方向からの入射光を、前記プリズムシート２１に
より反射させて前記表示パネル１０の背面に向けて出射
するようにしているため、鏡面反射板を用いる場合のよ
うに外景の映り込みを生ずることはなく、また、散乱反
射板を用いる場合のように表示パネルの背面に向かって
出射する光が前記表示パネル１０に入射しない方向にま
で広く拡散することがないため、前記プリズムシート２
１により反射されて前記表示パネル１０の背面に向けて
出射するのほとんどを無駄なく照明光として利用するこ
とができる。

【００５０】しかも、この表示装置においては、前記プ
リズムシート２１を出射し、前記光制御板３０を透過し
て表示パネル１０にその背面から入射する光のうち、前
記光制御板３０に特定の方向から所定の角度範囲α内の
入射角で入射した光が、所定の広がり方向に散乱した光
となって前記表示パネル１０に入射するため、前記光制
御板３０による散乱光の広がり方向を表示の観察方向に
応じて選ぶことにより、特定の方向から観察される表示
を充分に明るくすることができる。

【００５１】なお、上記実施例では、前記光制御板３０
を、その背面から光を入射させたときの前面に出射する
散乱光の広がり方向を、画面に垂直な方向の付近から画
面の下辺方向にある程度傾いた方向に向けて配置してい
るため、通常の観察方向である正面方向から観察される
表示を充分に明るくすることができる。

【００５２】したがって、上記表示装置によれば、外景
の映り込みがなく、しかも特定の方向（上記実施例では
正面方向）から観察される表示が充分に明るい反射型表
示を行なうことができる。

【００５３】また、上記表示装置は、表示パネル１０の
背面に対向させて配置した前記プリズムシート２１が、
表示パネル１０の前面方向から入射する光を反射させて
前記表示パネル１０の背面に向けて出射するだけでな
く、背面方向から入射する光を前面から前記表示パネル
１０の背面に向けて出射する透過性を有しているため、
表示パネル１０の前面方向から入射する光を前記プリズ
ムシート２１により反射させて前記表示パネル１０にそ
の背面から入射させることによる反射型表示と、前記プ
リズムシート２１にその背面方向から入射する光をこの
プリズムシート２１を透過させて前記表示パネル１０に
その背面から入射させることによる透過型表示との両方
を行なう、いわゆる２ウエイ表示が可能である。

【００５４】その場合、前記透過型表示は、例えば、前
記プリズムシート２１の背面を明るい方向に向けること
により、前記プリズムシート２１の背面方向から自然光
や室内光等の外光を取り込んで行なえばよく、このよう
にすれば、プリズムシート２１の背面方向からの入射光
が、図１に破矢線で示したように前記プリズムシート２
１の各プリズム部２２で屈折されて光制御板３０に入射
し、この光制御板３０を透過して表示パネル１０にその
背面から入射するとともに、前記光制御板３０に入射し
た光のうち、この光制御板３０に特定の方向から所定の
角度範囲α内の入射角で入射した光が散乱光となって表
示パネル１０に入射するため、上述した反射型表示と同
様に、正面方向から観察される表示を充分に明るくする
ことができる。

【００５５】また、上記実施例では、表示パネル１０の
背面に対向させて配置する光学シート２０として、一方
の面が平坦面であり、他方の面に微小なプリズム部２２
を配列形成したプリズムシート２１を用い、このプリズ
ムシート２１を、その平坦面を前記表示パネル１０の背
面に対向させて配置することにより、前記反射型表示の
際に、前記プリズムシート２１にその平坦面から入射し
た光が、前記プリズム部２２で反射されて前記平坦面か
ら前記表示パネル１０の背面に向かって出射するように
しているため、表示パネル１０の前面方向から入射した
光を鏡面反射板の反射率に近い効率で前記表示パネル１
０にその背面から入射させて、より明るい表示を得るこ
とができる。

【００５６】さらに、上記実施例では、前記プリズムシ
ート２１として、四角錐状プリズム部２２を縦横に配列
形成したものを用いているため、主な外光取り込み方向
である、表示パネル１０の前面に垂直な方向に対して画
面の上辺方向にある程度傾いた方向からの入射光だけで
なく、他の方向からの入射光も前記各プリズム部２２で
屈折率されて表示パネル１０の背面に向かって出射する
から、前記反射型表示における光の利用効率をより鏡面
反射板を用いた場合に近くし、さらに明るい表示を得る
ことができる。

【００５７】また、上記実施例のように、前記光学シー
ト２０に前記プリズムシート２１を用いれば、上記２ウ
エイ表示を行なう場合の透過型表示の際に、背面方向か
らの入射光が前記プリズムシート２１の各プリズム部２
２により屈折されて前記表示パネル１０の裏面に向かっ
て出射するため、前記透過型表示をさらに明るくするこ
とができる。

【００５８】なお、上記第１の実施例の表示装置は、２
ウエイ表示を行なう場合の透過型表示を、プリズムシー
ト２１の背面から直接外光を取り込んで行なうものであ
るが、図５に示した第２の実施例の表示装置のように、
前記プリズムシート２１の背後に、背面方向から入射す
る光を集光してプリズムシート２１の背面に向けて出射
する集光部材（図ではサーキュラーフレネルレンズ）４
０を配置すれば、前記透過型表示の際の背面方向からの
入射光の輝度を高くし、より明るい表示を得ることがで
きる。

【００５９】また、上記第１および第２の実施例の表示
装置は、２ウエイ表示を行なう場合の透過型表示を、背
面方向から光を取り込んで行なうものであるが、前記透
過型表示は、表示装置の側方または、側方と背面方向の
両方から光を取り込んで行なうようにしてもよい。

【００６０】図６はこの発明の第３の実施例を示す表示
装置のハッチングを省略した断面図であり、この実施例
は、上記第１の実施例の表示装置の背面側、つまりプリ
ズムシート２１の背後に、側面から光を取り込んでその
光を前面から前記プリズムシート２１の背面に向けて出
射する導光板５０を配置することにより、上記２ウエイ
表示を行なう場合の透過型表示を、表示装置の側方から
光を取り込んで行なうようにしたものである。

【００６１】この実施例で用いた前記導光板５０は、ア
クリル系樹脂等の透明樹脂板からなっており、その一方
の面は平坦な出射面とされ、他方の面は、その周辺（４
辺）から中心に向かって凹入する、極く緩やかな傾斜面
の四角推状凹入面とされている。

【００６２】この導光板５０は、その周側面から光を取
り込み、その光を図に破矢線で示すように屈折させなが
ら導光板５０の面方向に導いて、平坦面である出射面か
ら出射するものであり、この導光板５０は、その出射面
を前記プリズムシート２１の背面（プリズム部２２の形
成面）に対向させて配置されている。

【００６３】すなわち、この実施例の表示装置は、２ウ
エイ表示を行なう場合の透過型表示を、前記導光板５０
の周側面から外光を取り込み、この導光板５０内を導か
れてその出射面から出射する光を前記プリズムシート２
１にその背面方向から入射させて行なうようにしたもの
である。

【００６４】この表示装置によれば、図に破矢線で示し
たように、前記導光板５０内を導かれた光がこの導光板
５０の出射面からその法線に対して斜め方向に出射し、
その光が前記プリズムシート２１の背面の各プリズム部
２２によりプリズムシート２１の前面に垂直な方向に近
くなる方向に屈折されてこのプリズムシート２１の前面
に出射し、光制御板３１を透過して表示パネル１０にそ
の背面から入射するため、正面方向に向かって出射する
光の輝度を高くして、明るい透過型表示を行なうことが
できる。

【００６５】図７はこの発明の第４の実施例を示す表示
装置のハッチングを省略した断面図であり、この実施例
は、上記第１の実施例の表示装置の背面側、つまりプリ
ズムシート２１の背後に、側面から光を取り込んでその
光を前面から前記プリズムシート２１の背面に向けて出
射するとともに、背面から光を取り込んでその光を前面
から前記プリズムシート２１の背面に向けて出射する導
光板５１を配置し、この導光板５１の背後に、背面方向
から入射する光を集光して前記導光板５１の背面に向け
て出射する集光部材５２を配置することにより、上記２
ウエイ表示を行なう場合の透過型表示を、表示装置の側
方と背面方向の両方から光を取り込んで行なうようにし
たものである。

【００６６】なお、この実施例で用いた前記導光板５１
は、図６に示した第３の実施例で用いた導光板５０と同
じ構成のものであり、この導光板５１は、その周囲の周
側面から光を取り込み、その光を図に破矢線で示すよう
に屈折させながら導光板５１の面方向に導いて、平坦面
である出射面から出射するとともに、背面から入射する
光を図に破矢線で示すように前記出射面から出射する。
この導光板５０は、その出射面を前記プリズムシート２
１の背面（プリズム部２２の形成面）に対向させて配置
されている。また、前記集光部材５２は、例えばサーキ
ュラーフレネルレンズである。

【００６７】すなわち、この実施例の表示装置は、２ウ
エイ表示を行なう場合の透過型表示を、前記導光板５１
の周側面および背面から外光を取り込み、この導光板５
１内を導かれてその出射面から出射する光を前記プリズ
ムシート２１にその背面方向から入射させて行なうよう
にしたものであり、前記導光板５１にその周側面から取
り込まれた光は、この導光板５１の出射面からその法線
に対して斜め方向に出射し、その光が前記プリズムシー
ト２１の背面の各プリズム部２２によりプリズムシート
２１の前面に垂直な方向に近くなる方向に屈折されてこ
のプリズムシート２１の前面に出射し、光制御板３１を
透過して表示パネル１０にその背面から入射する。

【００６８】また、前記導光板５１にその背面から取り
込まれる光は、前記集光部材５２により集光された高輝
度の光であり、この光は、導光板５１にその裏面から入
射してこの導光板５１の出射面からその法線に対して斜
め方向に出射し、その光が前記プリズムシート２１の背
面の各プリズム部２２によりプリズムシート２１の前面
に垂直な方向に近くなる方向に屈折されてこのプリズム
シート２１の前面に出射し、光制御板３１を透過して表
示パネル１０にその背面から入射する。

【００６９】この表示装置によれば、前記導光板５１を
出射した光が前記プリズムシート２１によりその前面に
垂直な方向に近くなる方向に屈折され、その光が光制御
板３１を透過して表示パネル１０にその背面から入射す
るため、正面方向に向かって出射する光の輝度を高くし
て、明るい透過型表示を行なうことができる。

【００７０】しかも、この表示装置によれば、前記透過
型表示を、前記導光板５１にその側面から入射する光
と、前記導光板５１にその背面から入射する光との両方
を利用して行なうことができ、しかも、前記導光板５１
にその背面から入射する光が前記集光部材５２により集
光された高輝度の光であるため、さらに明るい透過型表
示を行なうことができる。

【００７１】なお、上述した第１〜第４の実施例の表示
装置はいずれも、２ウエイ表示を行なう場合の透過型表
示を、外光を利用して行なうようにしたものであるが、
前記透過型表示は、表示装置の背面側にバックライトを
配置することにより、このバックライトの光を利用して
行なうようにしてもよい。

【００７２】図８はこの発明の第５の実施例を示す表示
装置のハッチングを省略した断面図であり、この表示装
置は、上記第１の実施例の表示装置の背面側、つまりプ
リズムシート２１の背後に、前記透過型表示を行なうた
めのバックライト６０を配置したものである。

【００７３】この実施例で用いた前記バックライト６０
は、前記プリズムシート２１の背面に対向させて配置さ
れた導光板６１と、この導光板６１の側方に配置された
光源部６２とからなっている。

【００７４】前記導光板６１は、前記プリズムシート２
１の背面に対向する前面を平坦な出射面とし、背面をそ
の一端から他端に向かって前記一方の面に近づくように
傾斜する傾斜面とするとともに、厚肉端側の側面を光の
取り込み面とした楔状の透明樹脂板からなっている。ま
た、前記光源部６２は、例えば直管状の冷陰極管であ
り、この光源部６２は、前記導光板６１の側方に、この
導光板６１の前記取り込み面に対向させて配置されてい
る。

【００７５】すなわち、前記バックライト６０は、前記
光源部６２からの光を前記導光板６１にその光取り込み
面から取り込み、その光を図に破矢線で示すように屈折
させながら導光板６１の面方向に導いて、この導光板６
１の前面から出射するものであり、その出射光は、前記
プリズムシート２１にその背面方向から入射する。

【００７６】この表示装置によれば、図に破矢線で示し
たように、前記バックライト６０からの光が前記導光板
６１の前面からその法線に対して斜め方向に出射し、そ
の光が前記プリズムシート２１の背面の各プリズム部２
２によりプリズムシート２１の前面に垂直な方向に近く
なる方向に屈折されてこのプリズムシート２１の前面に
出射し、光制御板３１を透過して表示パネル１０にその
背面から入射するため、正面方向に向かって出射する光
の輝度を高くして、明るい透過型表示を行なうことがで
きる。

【００７７】なお、上述した第２〜第５のいずれの実施
例の表示装置も、反射型表示は第１の実施例の表示装置
と同様にして行なうものであるから、反射型表示の説明
は、図に前面方向からの入射光ａ，ｂ，ｃと前面への出
射光ａ′，ｂ′，ｃ′を示して省略する。

【００７８】また、上記第１〜第５の実施例では、表示
パネル１０の背面に対向させて配置する光学シート２０
として、一方の面が平坦面であり、他方の面に微小な四
角錐状プリズム部２２が縦横に配列形成されたプリズム
シート２１を用いたが、このプリズムシート２１は、例
えば円錐状等の他の錐状プリズム部を縦横に配列形成し
たものでも、あるいは、一方向に沿った線状プリズム部
を互いに平行に配列形成したものでもよく、さらに、前
記光学シート２０は、プリズムシートに限らず、表示パ
ネル１０の前面方向から入射する光を屈折させて前記表
示パネル１０の背面に向けて出射する屈折特性を有する
ものであればよい。

【００７９】また、上記第１〜第５の実施例では、前記
表示パネル１０の背面と前記光学シート２０との間に配
置する光制御板３０として、図４に示したような、特定
の方向から所定の角度範囲内の入射角で入射した光を散
乱させる選択散乱特性を有する選択散乱フィルム３１を
用いたが、この光制御板３０は、その一方の面からの入
射を他方の面に出射するとともにその光のうちの特定の
方向から所定の角度範囲内の入射角で入射した光を散乱
させて出射する選択散乱光特性を有するものであれば、
例えば、無色の透明樹脂等からなる横長な透光層を、白
色の透明樹脂等からなる薄膜状の散乱層を境界層として
複数列互いに平行に形成するとともに、前記各透光層の
両側面と前記散乱層との界面をそれぞれ、フィルム面の
法線に対して一方向に所定角度傾いた互いに平行な傾斜
面としたルーバー状構造の光学フィルム等を用いてもよ
い。

【００８０】また、上記各実施例の表示装置は、その表
示パネル１０に液晶表示パネルを用いたものであるが、
前記表示パネル１０は、他の電気光学表示素子や、透光
性の画像印刷フィルムなどであってもよい。

【００８１】

【発明の効果】この発明の表示装置は、表示パネルの背
面に対向させて、前記表示パネルの前面方向から入射す
る光を反射させて前記表示パネルの背面に向けて出射す
る光学シートを配置するとともに、前記表示パネルの背
面と前記光学シートとの間に、一方の面からの入射を他
方の面に出射するとともにその光のうちの特定の方向か
ら所定の角度範囲内の入射角で入射した光を散乱させて
出射する光制御板を配置したものであるから、外景の映
り込みがなく、しかも特定の方向から観察される表示が
充分に明るい反射型表示を行なうことができる。

【００８２】この発明の表示装置において、前記光学シ
ートに、表示パネルの前面方向から入射する光を反射さ
せて前記表示パネルの背面に向けて出射するだけでな
く、前記光学シートの背面方向から入射する光を前面か
ら前記表示パネルの背面に向けて出射する透過性を有す
るものを用れば、表示パネルの前面方向から入射する光
を前記光学シートにより屈折させて前記表示パネルにそ
の背面から入射させる反射型表示と、前記光学シートに
その背面方向から入射する光をこの光学シートを透過さ
せて前記表示パネルにその背面から入射させる透過型表
示との両方を行なう、いわゆる２ウエイ表示が可能にな
る。

【００８３】前記２ウエイ表示を行なう場合、前記光学
シートの背後に、背面方向から入射する光を集光して前
記光学シートの背面に向けて出射する集光部材を配置す
れば、前記透過型表示の際の背面方向からの入射光の輝
度を高くし、より明るい表示を得ることができる。

【００８４】また、前記２ウエイ表示を行なう場合、前
記光学シートの背後に、側面から光を取り込んでその光
を前面から前記光学シートの背面に向けて出射する導光
板を配置すれば、前記導光板の側面から光を取り込み、
その光を前記光学シートにその背面方向から入射させて
前記透過型表示を行なうことができる。

【００８５】さらに、前記２ウエイ表示を行なう場合、
前記光学シートの背後に、側面から光を取り込んでその
光を前面から前記光学シートの背面に向けて出射すると
ともに、背面から光を取り込んでその光を前面から前記
光学シートの背面に向けて出射する導光板を配置し、こ
の導光板の背後に、背面方向から入射する光を集光して
前記導光板の背面に向けて出射する集光部材を配置すれ
ば、前記透過型表示を、前記導光板にその側面から入射
する光と、前記集光部材により集光されて前記導光板に
その背面から入射する光との両方を利用して行うことに
より、その表示をさらに明るくすることができる。

【００８６】また、前記光学シートに、一方の面が平坦
面であり、他方の面に微小なプリズム部を配列形成した
プリズムシートを用いて、このプリズムシートを、その
平坦面を前記表示パネルの背面に対向させて配置すれ
ば、前記反射型表示において、前記プリズムシートにそ
の平坦面から入射した光が、前記プリズム部で反射され
て前記平坦面から前記表示パネルの背面に向かって出射
するため、表示パネルの前面方向から入射した光を鏡面
反射板の反射率に近い効率で前記表示パネルにその背面
から入射させて、より明るい表示を得ることができる。

【００８７】その場合、前記プリズムシートは、その各
プリズム部を一方向に沿った線状プリズム部としたもの
でもよいが、前記各プリズム部をそれぞれ錐状プリズム
部とし、これらの錐状プリズム部を縦横に配列形成した
プリズムシートを用いれば、複数の方向からの入射光が
前記各プリズム部で反射されて前記表示パネルの背面に
向かって出射するため、前記反射型表示における光の利
用効率をより鏡面反射板を用いた場合に近くし、さらに
明るい表示を得ることができる。

【００８８】また、前記光学シートに前記プリズムシー
トを用いれば、上記２ウエイ表示を行なう場合の透過型
表示の際に、背面方向からの入射光が前記プリズムシー
トの各プリズム部により屈折されて前記表示パネルの裏
面に向かって出射するため、前記透過型表示をさらに明
るくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す表示装置のハッ
チングを省略した断面図。

【図２】前記表示装置における光学シートおよび光制御
板の屈折および拡散作用を示す図。

【図３】前記光学シートの一部分の拡大斜視図。

【図４】前記光制御板の斜視図。

【図５】この発明の第２の実施例を示す表示装置のハッ
チングを省略した断面図。

【図６】この発明の第３の実施例を示す表示装置のハッ
チングを省略した断面図。

【図７】この発明の第４の実施例を示す表示装置のハッ
チングを省略した断面図。

【図８】この発明の第５の実施例を示す表示装置のハッ
チングを省略した断面図。

【符号の説明】

１０…表示パネル。 ２０…光学シート ２１…プリズムシート ２２…プリズム部 ３０…光制御板 ４０，５２…集光部材 ５０，５１…導光板 ６０…バックライト ６１…導光板 ６２…光源部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透過型の表示パネルと、この前記表示パネ
   ルの背面に対向させて配置され、前記表示パネルの前面
   方向から入射する光を屈折させて前記表示パネルの背面
   に向けて出射する光学シートと、前記表示パネルの背面
   と前記光学シートとの間に配置され、一方の面からの入
   射を他方の面に出射するとともにその光のうちの特定の
   方向から所定の角度範囲内の入射角で入射した光を散乱
   させて出射する光制御板とを備えたことを特徴とする表
   示装置。
2. 【請求項２】前記光学シートは、その背面方向から入射
   する光を該光学シートの前面から前記表示パネルの背面
   に向けて出射する透過性を有していることを特徴とする
   請求項１に記載の表示装置。
3. 【請求項３】前記光学シートの背後に、背面方向から入
   射する光を集光して前記光学シートの背面に向けて出射
   する集光部材が配置されていることを特徴とする請求項
   ２に記載の表示装置。
4. 【請求項４】前記光学シートの背後に、側面から光を取
   り込んでその光を前面から前記光学シートの背面に向け
   て出射する導光板が配置されていることを特徴とする請
   求項２に記載の表示装置。
5. 【請求項５】前記光学シートの背後に、側面から光を取
   り込んでその光を前面から前記光学シートの背面に向け
   て出射するとともに、背面から光を取り込んでその光を
   前面から前記光学シートの背面に向けて出射する導光板
   が配置され、この導光板の背後に、背面方向から入射す
   る光を集光して前記導光板の背面に向けて出射する集光
   部材が配置されていることを特徴とする請求項２に記載
   の表示装置。
6. 【請求項６】前記光学シートは、一方の面が平坦面であ
   り、他方の面に微小なプリズム部が配列形成されたプリ
   ズムシートであり、このプリズムシートが、前記平坦面
   を前記表示パネルの背面に対向させて配置されているこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の液
   晶表示装置。
7. 【請求項７】前記プリズムシートの他方の面の各プリズ
   ム部はそれぞれ錐状プリズム部であり、これらの錐状プ
   リズム部が縦横に配列形成されていることを特徴とする
   請求項６に記載の液晶表示装置。