(57)【要約】【課題】視認位置からのコントラストを改善させるようにした液晶表示装置を提供すること。【解決手段】半透過型液晶３１の反射電極３２ａは、フロントライト２０からの出射光をサブ側の方向で、かつ、斜め方向を視認位置とする視認者へ向かわせるように構成される。導光板２２の鏡面と反射側偏光板３３ａの表面とで界面反射したノイズ光は、サブ側の正面に向かうため、サブ側の視認者の視野外となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏両面から画面を視認できる液晶表示装置において、
フロントライトと、
前記フロントライトから面発光された出射光を反射させる反射電極と、前記出射光を透過させる透過電極とを有する半透過型液晶とを備え、
前記反射電極は、反射光を正面方向ではなく斜め方向に向かわせることを特徴とする液晶表示装置。  
【請求項２】
前記フロントライトは前記出射光を斜め方向に出射させることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記反射電極は台形で形成され、前記台形の斜面により前記反射光を斜め方向に出射させることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射電極は複数の微小のこ刃状に形成され、前記各のこ刃状の面により前記反射光を斜め方向に出射させることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記反射電極は複数の微小凹面鏡で形成され、前記各微小凹面鏡の鏡面により前記反射光を斜め方向に出射させることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記フロントライトからの前記出射光は前記半透過型液晶に対して垂直方向に出射し、前記反射電極による前記反射光は前記フロントライトに対して垂直方向ではなく、前記フロントライトに対して傾斜角を有する斜め方向に出射することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記フロントライトからの前記出射光は、前記フロントライトの表面に形成されたプリズム面により、前記半透過型液晶に対して垂直な方向ではなく、傾斜角を持たせて前記半透過型液晶へ出射することを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表裏両面から視認できるようにした液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表裏両面から視認できるようにした液晶表示装置がある（例えば、以下の特許文献１）。例えば、かかる液晶表示装置は携帯電話に搭載され、携帯電話の表裏両面から表示画面を視認できる。
【０００３】
このような液晶表示装置には、フロントライトと半透過型液晶とを備える。フロントライトからの出射光は半透過型液晶の反射電極で反射し反射側（サブ側）方向へ向かう。また、フロントライトからの出射光は半透過型液晶の透過電極を透過し透過側（メイン側）方向へ向かう。反射電極と透過電極にＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）のカラーフィルタが設けられ、視認者はサブ側とメイン側とで表裏両面から表示画像等を視認できる。
【特許文献１】特開２００６−５８７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、フロントライトから出射光は、フロントライトを構成する導光板の鏡面と、半透過型液晶の表面に設けられた偏光板表面とで界面反射する。この界面反射による光がノイズ光となり、サブ側の視認位置では表示画像のコントラストを損なわせていた。
【０００５】
一般に、導光板の鏡面と偏光板表面には、界面反射を防止するため複数層からなる薄膜を設けている。しかし、それでも界面反射によるノイズ光は発生し、表示画面のコントラストの改善までは至っていない。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コントラストを改善させるようにした液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一実施態様によれば、表裏両面から画面を視認できる液晶表示装置において、フロントライトと、前記フロントライトから面発光された出射光を反射させる反射電極と、前記出射光を透過させる透過電極とを有する半透過型液晶とを備え、前記反射電極は、反射光を正面方向ではなく斜め方向に向かわせることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の実施態様によれば、前記液晶表示装置において、前記フロントライトは前記出射光を斜め方向に出射させることを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明の他の実施態様によれば、前記液晶表示装置において、前記反射電極は台形で形成され、前記台形の斜面により前記反射光を斜め方向に出射させることを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明の他の実施態様によれば、前記液晶表示装置において、前記反射電極は複数の微小のこ刃状に形成され、前記各のこ刃状の面により前記反射光を斜め方向に出射させることを特徴とする。
【００１１】
更に、本発明の他の実施態様によれば、前記液晶表示装置において、前記反射電極は複数の微小凹面鏡で形成され、前記各微小凹面鏡の鏡面により前記反射光を斜め方向に出射させることを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明の他の実施態様によれば、前記液晶表示装置において、前記フロントライトからの前記出射光は前記半透過型液晶に対して垂直方向に出射し、前記反射電極による前記反射光は前記フロントライトに対して垂直方向ではなく、前記フロントライトに対して傾斜角を有する斜め方向に出射することを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明の他の実施態様によれば、前記液晶表示装置において、前記フロントライトからの前記出射光は、前記フロントライトの表面に形成されたプリズム面により、前記半透過型液晶に対して垂直な方向ではなく、傾斜角を持たせて前記半透過型液晶へ出射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コントラストを改善した液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１６】
図１は、表裏両面より視認可能な液晶表示装置１０の構成例を示す図である。同図では、上側がサブ側、下側がメイン側となる。
【００１７】
図１に示すように、液晶表示装置１０は、フロントライト２０と、液晶部３０より構成される。
【００１８】
フロントライト２０は、ＬＥＤやライトガイドパイプ等から構成される光源部２１と、光源部２１より線発光された光を面発光させる導光板２２とを備える。尚、導光板２２の上面（サブ側）にはプリズム面２３を有し、このプリズム面２３により、光源部２１からの光を面発光に変換する。
【００１９】
液晶部３０は、半透過型液晶３１と、電極３２と、反射側偏光板３３ａと、透過側偏光板３３ｂと、ドライバ３４とを備える。
【００２０】
半透過型液晶３１は内部に液晶層を備えたガラス板から構成される。半透過型液晶３１内には、電極３２が設けられ、反射電極と透過電極（後述）とを有する。
【００２１】
反射側偏光板３３ａは、半透過型液晶３１の上面（サブ側）に設けられ、フロントライト２０からの光を所定方向に偏光させる。また、透過側偏光板３３ｂは、半透過型液晶３１の下面（メイン側）に設けられ、半透過型液晶３１からの光を所定方向に偏光させる。
【００２２】
ドライバ３４は、電極３２を制御するためのもので、画素単位に設けられた各反射電極及び各透過電極に与える電圧のオン、オフにより、透過、非透過等が制御される。尚、各電極３２の表面には、ＲＧＢのカラーフィルタがあり、これにより画像等が表示される。
【００２３】
本実施例による半透過型液晶３１は、所謂ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モードにより制御される。ＥＣＢモードとは、液晶を透過する光の位相差を液晶の偏向により変えるように制御するものであり、例えば、液晶層に電圧を与えると位相差をなくし、電圧を与えないと位相差を有するものとなる。
【００２４】
図２（Ａ）は、本実施例による液晶表示装置１０において、光源部２１より発光された光の経路を示す図である。液晶表示装置１０を横方向から見た図を示している。
【００２５】
光源部２１から発光された光は導光板２２のプリズム面２３で反射して、メイン側（透過側）に向かう。しかし、その一部は導光板２２の鏡面にて界面反射して、サブ側（反射側）の正面方向に向かう。導光板２２の鏡面による反射光は、ノイズ光となる。
【００２６】
一方、導光板２２の鏡面を透過した光は、半透過型液晶３１に向かう。しかし、反射側偏光板３３ａにおいてその一部が界面反射する。この反射光は、サブ側の正面方向に向かう。偏光板３３ａによる反射光もノイズ光となる。
【００２７】
これらのノイズ光を防止するため、導光板２２の鏡面や偏光板３３ａの表面に、シリコン等により複数層の薄膜による加工（アンチリフレクション（ＡＲ）加工）を行うことも考えられる。しかし、ＡＲ加工でも、少なからずノイズ光は発生し、完全に防止することはできない。
【００２８】
反射側偏光板３３ａを透過したフロントライト２０からの出射光は、半透過型液晶３１内に入り、電極３２に向かう。
【００２９】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）における領域「Ｘ」を拡大した図である。電極３２には、フロントライト２０からの出射光を反射させる反射電極３２ａと、フロントライト２０からの出射光を透過させる透過電極３２ｂとを備える。
【００３０】
そして、反射電極３２ａは、フロントライト２０からの出射光を、サブ側の斜め方向に向けて反射させるように構成されている。即ち、反射電極３２ａによる光の反射方向を、正面ではなくフロントライト２０の光源部２１側、あるいは光源部２１の反対側に向かわせるように、反射電極３２ａを構成する。反射電極３２ａによる反射光は、フロントライト２０に対して垂直方向に向かうのではなく、傾斜角を持って斜め方向に向かう。この方向が、サブ側の視認者が最も画面を視認しやすい方向となる。
【００３１】
これにより、斜め方向に位置する視認者は、最も視認しやすい角度から液晶に表示された画像や文字等を視認できる。
【００３２】
ここで、２つのノイズ光はサブ側の正面方向に向かう。従って、これらのノイズ光は視認者の視野外になり、視認者の視認位置において表示画面のコントラストは改善される。
【００３３】
このように視認者は、表示画面を正面ではなく斜め方向から見ることになる。しかし、例えば、本液晶表示装置１０を有する携帯電話を机の上に置いたとき、視認者はサブ側の表示画面を必ずしも正面から見ているわけではなく、椅子に座って斜め方向から見るのが通常である。
【００３４】
つまり、視認者は、サブ側の表示画面を大幅な斜め方向でない限り、一番見やすい方向から見るのが通常である。よって、反射電極３２ａにより、フロントライト２０からの出射光を斜め方向に反射させて、サブ側の視認者は斜め方向から表示画面を視認しても問題はない。
【００３５】
一方、透過電極３２ｂを透過した光は、そのままメイン側に直進し、透過側偏光板３３ｂで所定方向に偏光されて出光する。メイン側の視認者は表示画面を正面から見るときが最も見やすい画面となる。一方、ノイズ光はサブ側に向かうため、メイン側の視認者はノイズ光を見ることはない。メイン側の表示画面ではコントラストを損なうことはない。
【００３６】
次に、図３（Ａ）乃至同図（Ｃ）を参照して、反射電極３２ａの具体的形状について説明する。同図（Ａ）は、反射電極３２ａを台形状にした例である。フロントライト２０からの出射光は、台形の斜面で反射し、反射光として視認者の方向へ向かう。予め、反射光がサブ側の斜め方向を視認位置とする視認者へ向かうように、台形の形状を設計すればよい。
【００３７】
尚、台形はその高低差を少なくする方が望ましい。ＥＣＢモードによる液晶は、反射電極３２ａの厚み（高さ）に比例して液晶を透過する光の位相差が変化するためである。当初設計された位相差となるように、その高低差を少なくすればよい。
【００３８】
図３（Ｂ）は、反射電極３２ａを微小のこ刃状にした例である。１つの反射電極３２ａを複数の微小な「のこ刃」状にした例である。この場合も、反射光がサブ側の視認者の位置に向かうようにその形状を設計すればよい。
【００３９】
図３（Ｃ）は、反射電極３２ａを微小凹面鏡にした例である。１つの反射電極３２ａには複数の凹面鏡を有し、各凹面鏡は除々にその焦点位置が光源部２１側（図面上、右側）に向けて除々に下がっていくように構成される。この場合も反射光がサブ側の視認者の位置に向かうようにその形状を設計すればよい。
【００４０】
以上の例は、反射電極３２ａを斜め方向に構成した例である。次に示す例は、更に、フロントライト２０からの出射光を垂直方向ではなく斜め方向に出射させる例である。即ち、フロントライト２０からの出射光は、半透過型液晶３１に対して垂直方向ではなく、ある程度の傾斜角を持たせて斜め方向に出射する。
【００４１】
フロントライト２０からの出射光を斜め方向にすることで、更にノイズ光をサブ側の視認者から遠ざけることができ、コントラストを改善することができる。反射電極３２ａを視認者に向けて斜め方向にするのは上述した例を同様である。
【００４２】
図４（Ａ）は、フロントライト２０からの出射光がメイン側に向けて斜め方向に出射する様子を示す図である。斜め方向に出射することで、光の強さは斜め方向がピーク角度となる。
【００４３】
図４（Ｂ）は、導光板２２のプリズム面２３の例を示す図である。プリズム面２３は、光源部２１からの光を直接反射する第１の面２３ａと、光源部２１からの光が直接届かない第２の面２３ｂとを有する。
【００４４】
第１の面２３ａの傾斜角（水平面に対する角度）は、垂直方向に反射光を向かわせる場合（図４（Ｂ）中、点線Ｐ１で示す）の面（同図（Ｂ）中、破線で示す）の傾斜角より大きくとる。これにより、プリズム面２３の第１の面２３ａ前後において、直線Ｐ２に示す光路を取り、フロントライト２０からの出射光は斜め方向に向かう。
【００４５】
図５は、光源部２１から発光された光の経路例を示す図である。フロントライト２０かの出射光の一部は導光板２２の鏡面で反射する。一方、導光板２２の鏡面を透過した光の一部は反射側偏光板３３ａでも反射する。これらはノイズ光になる。ノイズ光は、サブ側の正面方向ではなく、視認者の視認位置とは反対の斜め方向に向かう。
【００４６】
反射側偏光板３３ａを透過した光は、その一部が反射電極３２ａにおいて反射されることになる。その反射光はサブ側の視認者へ向かう。一方、透過電極３２ｂでは、その光を透過させてメイン側の視認者へ向かわせる。
【００４７】
反射電極３２ａは、図３（Ａ）等に示すように、斜め方向に入射してもサブ側の視認者へ向かうようにその形状を設計すればよい。サブ側の視認者からは画面のコントラストを改善させることができるからである。この場合、ノイズ光と反射電極３２ａでの反射光との角度差は、上述した例（図２（Ａ）に示す例）と比較して大きくなり、サブ側の視認者にはノイズ光を見ることはない。従って、同様に、サブ側の視認者には、コントラストを損なうことなく表示画面を視認できる。
【００４８】
一方、透過電極３２ｂでは斜め方向に出射光が透過するため、その透過効率は上述した例（図２（Ａ）参照）と比較して小さくなる。これを防止するため、透過電極３２ｂを透過する光の透過効率が大幅に小さくならない程度に第１の面２３ａの傾斜角を緩やかにとればよい。メイン側の正面方向を最も見え易い視認位置とする視認者は、図２（Ａ）に示す例と比較して、それほど暗くならずに、表示画面を視認することができる。
【００４９】
上述したいずれの例も、半透過型液晶３１についてＥＣＢモードとして説明した。勿論、他方式の半透過型液晶でも上述した例と同様に実施でき、同様の作用効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本液晶表示装置は、例えば、携帯電話機やＰＤＡなどの情報携帯端末の液晶表示装置や、カーナビゲーション装置等の車載用の液晶表示装置に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は液晶表示装置の構成例を示す図である。
【図２】図２（Ａ）は光源部から出射される光の経路例を示し、同図（Ｂ）は領域Ｘを拡大した図である。
【図３】図３（Ａ）乃至同図（Ｃ）は反射電極の具体的な構成例を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は導光板から出射される光の経路例を示し、同図（Ｂ）はプリズム面の例を示す図である。
【図５】図５は光源部から出射される光の経路例を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  液晶表示装置、  ２０  フロントライト、  ２１  光源部、  ２２  導光板、  ２３  プリズム面、  ２３ａ  第１の面、  ２３ｂ  第２の面、  ３０  液晶部、  ３１  半透過型液晶、  ３２  電極、  ３２ａ  反射電極、  ３２ｂ  透過電極、  ３３ａ  反射側偏光板、  ３３ｂ  透過側偏光板、  ３４  ドライバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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