(57)【要約】【課題】高コントラストの表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】光源（３０）と、光源から入射された光を透過又は散乱させる電気光学変換素子（２３）を有する表示部（２０）と、光源から入射した光を所定の反射角によって反射させる光制御手段（２４）と、光制御手段によって反射され且つ電気光変換素子を透過した光を正面から見る視認者の視界外へ反射させるための光反射部材（２５）を有する表示装置（１０）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置において、
光源と、
前記光源から入射された光を、透過又は散乱させる電気光学変換素子を有する表示部と、
前記光源から入射した光を所定の反射角によって反射させる光制御手段と、
前記光制御手段によって反射され且つ前記電気光変換素子を透過した光を、正面から見る視認者の視界外へ反射させるための光反射部材と、
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記反射角は、３０°以上且つ７５°以下である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記電気光学変換素子は、前記光源から入射した光を散乱させることによって、視認者の視界内に散乱光を供給する、請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記電気光学変換素子は、印加電圧に応じて、透過及び散乱の切り換えを行う、請求項１〜３の何れか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記光源は前記表示部の側面側から光を入射し、前記光制御手段は前記表示部の視認側に配置され、前記光反射部材は前記表示部の前記光制御手段が配置されていない他方の側に配置されている、請求項１〜４の何れか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、特に表示領域全体に渡って、高コントラストな表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
反射型液晶装置において、反射型液晶装置の側面側から光を入射する補助光源を利用することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、上記のような反射型液晶装置の一例の概略を示す図である。
【０００４】
図１に示す様に反射型液晶装置１は、液晶パネル２、ＬＥＤ光源３０及び液晶パネル２の駆動用ＩＣ回路４０等を有している。また、液晶パネル２は、第１の透明基板２１、第２の透明基板２２、第１及び第２の透明基板間に挟持された高分子分散型液晶４、高分子分散型液晶４を封入するためのシール部材２６、第１の透明基板２１の内側に配置された第１の透明電極２８、第１の透明基板２１上に配置されたプリズム３、第２の透明基板２２の内側に配置された第２の透明電極２７、及び第２の透明基板２２の外側に配置された反射板２５等を有している。
【０００５】
高分子分散型液晶４は、第１及び第２の透明電極間に電圧が印加された領域Ｘ１では、そのまま光を通過させ（非散乱モード）背景の反射板により黒を表示し、電圧が印加されない領域Ｘ２では光を散乱させることにより（散乱モード）白を表示するように作用する。
【０００６】
ＬＥＤ光源３０から液晶パネル２に入射した光が、プリズム３に反射して領域Ｘ１に入射した場合には、光はそのまま液晶層を通過し（非散乱モード）、反射板２５で反射されて、視認側へ射出されることとなる（Ｍ１参照）。したがって、電圧が印加された領域Ｘ１の視認側では反射光が観測される。
【０００７】
また、ＬＥＤ光源３０から液晶パネル２に入射した光が、プリズム３に反射して領域Ｘ２に入射した場合には、光は液晶層で（Ｐ１参照）散乱されてしまうので（散乱モード）、視認側で反射光は直接観測されることはない（Ｍ２参照）。したがって、電圧が印加されていない領域Ｘ２では、視認側では反射光が観測されないので、黒表示とされる。しかしながら、液晶４に入射する光が散乱することによる散乱光が発生し、散乱光が視認側へ出射してしまう。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−５７６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、前述した従来の反射型液晶表示装置では、非散乱モードにおいて、液晶パネル２に入射した光が視認側に反射光として観測されるため、はっきりとした黒表示を行うことができず、コントラスト（散乱モードによる白表示と非散乱モードによる黒表示の比）が低下してしまうという問題があった。
そこで本発明は、高コントラストの反射型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、光源と、光源から入射された光を透過又は散乱させる電気光学変換素子を有する表示部と、光源から入射した光を所定の反射角によって反射させる光制御手段と、光制御手段によって反射され且つ電気光変換素子を透過した光を正面から見る視認者の視界外へ反射させるための光反射部材を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る表示装置では、反射角は、３０°以上且つ７５°以下であることが好ましい。適切に、光制御手段によって反射され且つ電気光変換素子を透過した光を視認者の視界外へ反射させるためである。
【００１２】
さらに、本発明に係る表示装置では、電気光学変換素子は、光源から入射した光を散乱させることによって、視認者の視界内に散乱光を供給することが好ましい。電気光学変換素子の非散乱モード（透過モード）時には視認者の視界内へ光源からの光を供給せず、電気光学変換素子の散乱モード時には視認者の視界内へ光源からの光を供給するように構成して、黒表示及び白表示を行えるように構成した。
【００１３】
さらに、本発明に係る表示装置では、電気光学変換素子は、印加電圧に応じて、透過及び散乱の切り換えを行うことが好ましい。例えば、マトリックス配置された透明電極パターンによって画素を構成し、画素毎に電圧の印加制御を行って、表示部に所定の画像を表示できるように構成した。
【００１４】
さらに、本発明に係る表示装置では、光源は前記表示部の側面側から光を入射し、光制御手段は表示部の視認側に配置され、光反射部材は表示部の光制御手段が配置されていない他方の側に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電気光学変換素子の非散乱モードでは光源からの光が視認側でほぼ完全に観測されないので、黒表示を行う場合と白表示を行う場合の差が明確になり、高コントラストの表示装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図面を参照して、本発明に係る表示装置について説明する。
【００１７】
図２は、本発明に係る表示装置１０の概略構成を示す図である。
【００１８】
図２に示す様に表示装置１０は、液晶パネル２０、ＬＥＤ光源３０及び液晶パネル２０の駆動用ＩＣ回路４０等を有している。また、液晶パネル２０は、第１の透明基板２１、第２の透明基板２２、第１及び第２の透明基板間に挟持された液晶２３、液晶２３を封入するためのシール部材２６、第１の透明基板２１の内側に配置された第１の透明電極２８、第１の透明基板２１上に配置された光制御手段２４、第２の透明基板２２の内側に配置された第２の透明電極２７、及び第２の透明基板２２の外側に配置された反射板２５等を有している。
【００１９】
第１及び第２の透明電極２７及び２８は、第１及び第２の透明基板２１及び２２の内側にマトリックス状に配置され、第１及び第２の透明電極２７及び２８の交点が液晶パネル２０の表示画素に対応する。
【００２０】
液晶２３として、ＰＮＬＣ（ポリマーネットワーク型の高分子分散型液晶）を用いた。液晶２３は、第１及び第２の透明電極間に電圧が印加された領域Ｘ１では、そのまま光を通過させ（非散乱モード）、電圧が印加されない領域Ｘ２では、光を散乱させる（散乱モード）ように機能する。
【００２１】
光制御手段２４は、液晶パネル２０に側面から入射した光を、光が入射した側面から離れていく方向に反射するような反射角θを有するプリズムで構成されている。本実施形態では、光制御手段２４の反射角θは、垂直方向から４５°に設定した。
【００２２】
ＬＥＤ光源３０から液晶パネル２０に入射した光の内、領域Ｘ１の部分に入射しようとする光は、光制御手段２４で大きく領域Ｘ１から離れて行く方向に反射角θで反射される。前述した様に、領域Ｘ１では、液晶２３は非散乱モードであるので、そのまま光を通過させるが、通過した光は反射板２５で反射角θでさらに離れた方向に反射されてしまう（Ｌ１参照）。したがって、液晶パネル２０の正面から見ている視認者には、光を観測することができず、液晶パネル２０の背景色のみが視認される。即ち、領域Ｘ１は黒表示とされる。
【００２３】
また、ＬＥＤ光源３０から液晶パネル２０に入射した光の内、領域Ｘ２の部分に入射しようとする光は、光制御手段２４で大きく領域Ｘ２から離れて行く方向に反射角θで反射される。しかしながら、前述した様に、領域Ｘ２では、液晶２３は散乱モードであるので散乱光を生じさせる（Ｐ２参照）。領域Ｘ２に入射する光が反射角θで入射しても（Ｌ２参照）、発生する散乱光は、ほぼ同じ領域で視認側に射出していくので、液晶パネル２０の正面から見ている視認者にも、散乱光を観測することができる。即ち、領域Ｘ２は白表示とされる。
【００２４】
このように、表示装置１０では、液晶２３の非散乱モードに対応する領域Ｘ１では、ＬＥＤ光源３０からの光が垂直方向から大きな角度で反射して離れてしまい、視認者の視野からはずれるため、視認者には液晶パネル２０の背景色のみが観測され、黒表示となる。また、液晶２３の散乱モードに対応する領域Ｘ２では、ＬＥＤ光源３０からの光が散乱して散乱光が視認者によって観測され、白表示となる。従来の液晶表示装置では、非散乱モード及び散乱モードの両モードにおいて光源からの光が視認側で観測されたのに対して、本発明に係る表示装置１０では、非散乱モードでは光源からの光が視認側でほぼ完全に観測されないので、黒表示を行う場合と白表示を行う場合の差が明確になり、高コントラストの表示装置を提供することが可能となった。
【００２５】
図３は、光制御手段２４の反射角θを説明するための図である。
【００２６】
図３において、Ｌは液晶パネル２０の長さを示し、Ｄは液晶パネル２０と視認者との距離を示している。
【００２７】
前述したように、表示装置１０において、領域Ｘ１において黒表示を行うためには、液晶パネル２０のＬＥＤ光源３０側の直上から、液晶パネル２０のＬＥＤ光源３０とは反対側の端部の直上までの範囲内に、光制御手段２４及び反射板２５によって反射された光が入らないようにすれば良い。ここで、φ＝Ｔａｎ-1（Ｌ／Ｄ）とすると、反射角θとφとの関係が、経験上、以下の式（１）関係を満足すればよい。
θ≧φ＋３０°        （１）
【００２８】
また、通常の表示装置では、ＬとＤとの関係から、φは以下の式（２）を満足する。
０°＜φ≦４５°      （２）
【００２９】
したがって、上記式（１）及び（２）から、反射角θは、３０°以上且つ７５°以下の範囲であることが好ましい。即ち、光制御手段２４の反射角θが上記の条件を満足するとき、液晶２３は良好な黒表示を行うことができ、したがって、高コントラストの表示装置を実現することが可能となる。
【００３０】
なお、上記の実施形態では、ＰＮＣＬを用いた液晶パネル２０を利用した表示装置１０について説明したが、電気的に非散乱モードと散乱モードとの切り換えを行うことができる電気光学変換素子を有する表示部であれば、他の表示部を本発明に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来の液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係る表示装置１０の概略断面図である。
【図３】光制御手段２４の反射角θを説明するための図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０    液晶表示装置
２１、２２    透明基板
２３    液晶
２４    光制御手段
２５    反射板
３０    ＬＥＤ光源
【図１】
2007322889.tif 000003
【図２】
2007322889.tif 000004
【図３】
2007322889.tif 000005