(57)【要約】【課題】漏れた光を再利用することにより、光の高利用率及び輝度均一性の向上を実現する反射型液晶表示装置を提供すること。【解決手段】光源１１の反対側の側面に、液晶パネルの基板１３端面に対し角度をつけた側面反射板１９を備え、端面から抜けた光を側面反射板１９で反射し、その光を反射板１７で反射し、その光をさらに側面反射板１９で反射して、液晶パネルに戻す。この構成により、端面から漏れた光をリサイクルし、光源の光の高利用効率を図る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側基板と、反射板を備えた下側基板とを有し、前記上側基板と前記下側基板との間に液晶層を挟んだ液晶パネルと、前記液晶パネルの端面側に光源を備えた反射型液晶表示装置であって、
前記光源を配置した前記液晶パネルの端面側と相対する端面側には、側面反射板を設け、該側面反射板は、前記液晶パネルの端面に対向し、且つ前記液晶パネルの表示面に対し、斜めに角度を持って配置されていることを特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項２】
前記反射板は、前記下側基板より前記側面反射板側に張り出して配置され、
前記液晶パネルの端面と、前記反射板と、前記側面反射板とで囲まれた空間を有することを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項３】
前記側面反射板と前記反射板は一体であることを特徴とする請求項１または２に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項４】
前記側面反射板と前記液晶パネル端面とは、接して配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項５】
前記空間に、空気の屈折率と前記上基板または前記下基板の屈折率との間の屈折率を有する材料を充填したことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の反射型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドライトを有する反射型液晶表示装置に関するものであり、特に光源の光を効率良く利用するため対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは薄型、低消費電力という点からテレビや携帯をはじめ、数多くの機器の表示素子として利用されている。特に反射型液晶表示パネルは外部光を利用するため、特に低消費電力効果が高い。しかし、暗所などで使用する場合は外部光源を用いる必要がある。その際用いられる手法として、フロントライト方式がある。
【０００３】
フロントライトは発光ダイオード等の光源の光を導光板と呼ばれるプリズムの形成された薄い板を液晶パネルの視認側に設け、光源からの光をプリズムで液晶パネル方向に反射させることで照明する。
【０００４】
しかし、フロントライトを加えることで液晶パネルの厚みが増してしまうため、薄型のメリットが低減してしまう。そこで、液晶層を挟む基板そのものを導光板として使用し、液晶にポリマーネットワーク液晶（以下ＰＮＬＣ）と呼ばれる液晶層内に微細なポリマーネットワークを形成し、液晶と高分子の屈折率差で光散乱状態を実現する液晶を使用することで、より薄型な直接入射型の反射型液晶表示素子が実現できる。ただし、この方式では光源側の液晶パネル端面から入射した光の一部が光源側と反対側の端面から抜けていき、光源の光を十分有効に利用できていないという問題がある。
【０００５】
この解決方法として、光の抜ける端面部分に反射層を密着させる、あるいは光反射機構を形成した枠に液晶パネルを組み込み密着させることにより、抜ける光をフロントライト側に戻すという従来技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２６８０６１号公報（第３−４頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、反射層を液晶パネルの端面部に密着させるには、単面部に平坦性を持たせなければ難しく、光の漏れなどによる輝度減少が発生していた。本発明は光源からの光をロスする問題を解決し、光源側と反対側の導光板の端面からの光漏れ抑制して光を高効率で利用する反射型液晶表示素子の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上側基板と、反射板を備えた下側基板とを有し、上側基板と下側基板との間に液晶層を挟んだ液晶パネルと、液晶パネルの端面側に光源を備えた反射型液晶表示装置であって、光源が配置される液晶パネルの端面側と相対する端面側には、側面反射板を設け、側面反射板は、液晶パネルの端面に対向し、且つ液晶パネルの表示面に対し、斜めに角度を持って配置されていることを特徴とする。また、反射板は、下側基板より側面反射板側に張り出して配置され、液晶パネルの端面と、反射板と、側面反射板とで囲まれた空間を有することを特徴とする。
【０００９】
また、側面反射板と前記反射板は一体であることを特徴とする。また、側面反射板と液
晶パネル端面は接して配置されることを特徴とする。また、その空間に、空気の屈折率と上基板または下基板の屈折率との間の屈折率を有する材料を充填したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は反射型液晶表示装置において、光源の反対側に金属板を設置することにより、液晶パネルあるいは導光板から抜けていく光を再利用し、光の利用効率を向上させることができ、より輝度および輝度均一性の高い反射型液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の反射型液晶表示素子の断面図である。
【図２】本発明における図１の要部拡大図である。
【図３】本発明における要部拡大図である。
【図４】本発明の反射型液晶表示素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、上側基板と、反射板を備えた下側基板との間に液晶を挟んだ液晶パネルを用い、この液晶パネルの端面側に光源を備えた反射型液晶表示装置である。光源が配置される液晶パネルの端面側と相対する端面側には、液晶パネルの端面に対向し、且つ液晶パネルの表示面に対し、斜めに角度を持って配置されている。この際、４５°の角度で配置することが好ましい。そして、反射板は、下側基板より側面反射板側に張り出して配置し、液晶パネルの端面と、反射板と、側面反射板とで囲まれた空間を形成する。このような空間を形成することによって、液晶パネルの上側基板を導光して端面から出射した光は、空間内で、側面反射板、反射板、再び側面反射板と反射し、液晶パネル端面へと、光を戻すことができる。このように、液晶パネルへ再び光を入射させることにより、光源の光の利用率を高め、光源側と相対する端面側での液晶パネルの輝度を高め、輝度均一性を向上させる。
【実施例】
【００１３】
図１は、本実施例の反射型液晶表示装置の断面図である。液晶パネルは、上側基板１３及び下側基板１４を備えており、それぞれの基板は、厚み１２５μｍのポリカーボネート基板である。上側基板１３と下側基板１４はシール剤１６で接着されており、シール剤１６は枠状に形成されて、液晶パネルの4辺で、上側基板１３と下側基板１４とを接着している。両基板の内側には透明電極（図示せず）が備えられ、両基板間には、液晶が挟持されている。本実施例では、この液晶層１５の厚みを１０μmとした。
【００１４】
液晶層１５の表示形式はＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）等、特には問わないが、上基板１３または下基板１４、あるいは両基板を導光板として使用する場合は、光を散乱させ、反射板１７側あるいは基板方向に光の進行方向を変え、輝度を高くするために、液晶層１５として、ＰＮ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ＬＣや高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）を用いることが好ましい。また、ＰＮＬＣやＰＤＬＣの液晶パネルは、偏光板を必要としないので、高い輝度を得ることができる。
【００１５】
光源１１としては、白色発光ＬＥＤを用いている。光源１１は、液晶パネルの一辺側から光を入射させるように、プリズムを形成した線状光源である。発光部分の厚みは０．３mm、幅は４２．７mmである。線状光源は光漏れを防ぐため、また、光を液晶パネル方向へのみ出射させるために、発光面及び白色発光ＬＥＤ光の入射面以外を反射カバー１２で覆う構造とした。反射カバー１２の材質及び形状は限定しないが、より反射率が高い材料及びより光を液晶パネル端面以外に漏れさせない構造であることが好ましい。
【００１６】
下側基板の外側には、周囲部に設けた粘着層１８であるアクリル系粘着テープを介して、下基板１４よりも長い反射板１７を配置した。反射板１７は鏡面であり、下側基板１４より光源１１と相対する側に張り出して配置され、張り出したところを側面反射板１９として、液晶パネルの上基板１３の角と接するように液晶パネルの端部に対して、４５°となるように折り曲げた。このように、液晶パネルの端面と反射板１７と側面反射板１９とで囲まれた空間を構成した。
【００１７】
図２は、液晶パネルの端面と側面反射板１９と反射板１７とで囲まれた空間部を拡大した図である。液晶パネルの上側基板１３を導光して端面から出射した光２１は、側面反射板１９で反射し、反射板１７へ導光し、反射板１７で、側面反射板１９へ反射し、そして、側面反射板１９から液晶パネル端面へと、光を戻すように作用する。このように、液晶パネルへ再び光を入射させることにより、光源１１の光の利用率を高め、光源側と相対する端面側での液晶パネルの輝度を高め、輝度均一性を向上させる。
【００１８】
側面反射板１９は折り曲げ加工することにより液晶パネルに取り付けやすいように変形しており、液晶パネルの端面の角と密着させることで光漏れが生じないように取り付けた。また、側面反射板１９は反射率が可能な限り高く、液晶パネルの端面に戻りやすくするために、液晶パネルの端面に対し、４５°の角度で取り付けられていることが好ましい。また、図１では、側面反射板１９と反射板１７は一体で形成した例を示したが、それぞれを別体として配置してもよい。
【００１９】
下側基板１４に備えられている反射板１７は粘着層１８を介して下側基板１４に貼り付けられており、材質は限定しないが、反射率が高く、取り付けが容易なものが好ましい。また、図１および図２では、反射板１７と下側基板１４は枠状に周囲端部分のみ、粘着層で貼り付けられているが、下側基板１４の全面に粘着層を設けて貼り付けても良い。
【００２０】
図３は、液晶パネルの端面、反射板１７、側面反射板１９で囲まれた空間を拡大した図である。図１および図２と同じ部材には同じ符号を用いている。ただし、反射板１７と側面反射板１９は、一体に形成されたものではなく、別材料でそれぞれ形成されており、それぞれを密着して配置している。
【００２１】
図３では、液晶パネルの端面、反射板１７、側面反射板１９で囲まれた空間に樹脂３１を充填した。この樹脂３１は、空気の屈折率と、光源からの光を主に導光している基板の屈折率との間の屈折率を有する材料である。このように、樹脂３１を充填することで、空間の３面を密着させ、屈折率差を埋めることにより、液晶パネル端面から出射した光を再び入射させる際、端面での反射を軽減しより効率良く光を再入射させることができる。よって、充填する樹脂は前記液晶パネルに用いる基板と、できれば、ほぼ同じ屈折率であることが好ましい。
【００２２】
本実施例では、空気の屈折率と、基板の屈折率との間の屈折率を有する材料として、屈折率１．４１のシリコーン樹脂を樹脂３１として充填した。この構成では、空間の屈折率が、空気の１．００から１．４１まで上昇するため、液晶パネルの上基板と下基板に使用しているポリカーボネートの屈折率１．５８５との差が小さくなる。よって、液晶パネル端面から出射した光が反射され、再び液晶パネルに入射する際に、屈折によるロスが減少し、光の利用効率を上げることができる。
【００２３】
図４は、本発明の別の形態である反射型液晶表示装置の断面図である。上基板１３の視認側に、輝度をより高めるための導光シート４１を設けている。導光シート４１は、プリズムを備えたプラスチックフィルムであり、上側基板１３に粘着層４２を介して貼り付けた。また、図１と同様に、光源側に相対する側の導光シート４１の端面の角に、側面反射
板１９を密着させることで、高効率利用効果を得ることができる。
【００２４】
図４の構成においても、光源１１からの光は、主に導光シート４１内を導光し、プリズムにより反射板１７方向へと反射され、同時に反射板１７で反射して、導光シート４１方向へと反射を繰り返すことにより、より、高い輝度を提供することができた。
【００２５】
また、図３で図示したように、図４の空間部に空気の屈折率と基板の屈折率との間の屈折率を有する材料を充填しても構わない。その場合、より高い輝度を得ることが可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１１  光源
１２  反射カバー
１３  上側基板
１４  下側基板
１５  液晶層
１６  シール剤
１７  反射板
１８  粘着層
１９  側面反射板
４１  導光シート
４２  粘着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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