JP4325241B2

JP4325241B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP4325241B2
Application number: JP2003087528A
Authority: JP
Inventors: 君平小林
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP2004294801A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表示の観察側に面光源を備えた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置として、反射表示を行なう反射型液晶表示素子の前側、つまり表示の観察側に、前記液晶表示素子に向けて照明光を出射する面光源を配置したものがある。
【０００３】
この液晶表示装置の面光源は、透明板の少なくとも一つの端面が、光が入射される入射端面を形成し、前記透明板の２つの板面の一方が前記透明板内に導かれた光を出射する出射面を、他方の板面が前記入射端面から入射した光を外気との界面で全反射して前記出射面から出射させる反射面を形成する導光板と、前記導光板の入射端面に向けて光を出射する光源部とからなっており、前記反射型液晶表示素子の前側に、前記導光板の出射面を前記液晶表示素子に対向させて配置されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この液晶表示装置は、明るい環境下ではその環境の光である外光を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られないときに、前記面光源から照明光を出射させることにより、その照明光と外光とを併用する反射表示または前記照明光のみを利用する反射表示を行なうものであり、外光を利用する反射表示のときは、表示の観察側から入射した外光が前記面光源の導光板を透過して前記反射型液晶表示素子に入射し、この液晶表示素子の明表示部からの出射光が前記導光板を透過して観察側に出射する。
【０００５】
また、前記面光源からの照明光を利用する反射表示のときは、前記面光源の光源部から出射し、前記導光板により導かれてその出射面から出射した照明光が前記反射型液晶表示素子に入射し、この液晶表示素子の明表示部からの出射光が前記導光板を透過して観察側に出射する。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１１２３８０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記面光源は、前記光源部から出射し、前記導光板にその入射端面から入射した光のうち、この導光板の反射面に対して全反射角で入射した光を前記反射面と外気との界面により全反射するが、前記反射面に対して全反射角外の入射角で入射した光は、前記界面を透過して前記反射面から外部に漏れる。
【０００８】
そのため、反射型液晶表示素子の前側に前記面光源を配置した液晶表示装置は、前記面光源からの照明光を利用する反射表示のときに、前記反射型液晶表示素子の明表示部からの出射光と、前記導光板の反射面からの全体的に略同じ輝度の漏れ光との両方が観察側に出射し、前記液晶表示素子の暗表示部に対応する暗表示の暗さが浮き上がって、表示画像のコントラストが低下する。
【０００９】
この発明は、反射型液晶表示素子の前側に配置された面光源からの照明光を利用する反射表示の明るさとコントラストを高くし、しかも外光を利用する反射表示のときも、明るくコントラストの良い画像を表示することができる液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、表示の観察側である前側の基板とこの前側基板と対向する後側基板との間に、透過光の偏光状態を変化させる液晶層が設けられ、少なくとも前記前側基板の前側に偏光板が配置され、前記液晶層よりも後側に、前側からの入射光を反射する反射手段が設けられた反射型液晶表示素子と、
透明板の少なくとも一つの端面が、光が入射される入射端面を形成し、前記透明板の前記入射端面を挟んで配置する２つの板面の一方が前記透明板内に導かれた光を出射する出射面を、他方の板面が前記入射端面から入射した光を外気との界面で全反射して前記出射面から出射させる反射面を形成する導光板と、前記導光板の入射端面に向けて光を出射する光源部とからなり、前記液晶表示素子の前記偏光板よりも観察側の前側に、前記導光板の出射面を前記液晶表示素子に対向させて配置された面光源と、
前記面光源の導光板のさらに観察側の前側に配置され、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記液晶表示素子の前側の偏光板の透過軸と実質的に平行な直線偏光成分を透過させ、それと直交する直線偏光成分を吸収する偏光素子とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この液晶表示装置は、透過光の偏光状態を変化させる液晶層を有する反射型液晶表示素子の前側に配置された面光源の導光板の前側に、前記液晶表示素子の前側の偏光板の透過軸と実質的に平行な直線偏光成分を透過させ、それと直交する直線偏光成分を吸収する偏光素子を配置したものであるため、前記面光源からの照明光を利用する反射表示のときに前記導光板の反射面から出射する漏れ光のうち、前記液晶表示素子の前側の偏光板の透過軸と直交する直線偏光成分の光が前記偏光素子により吸収される。
【００１２】
また、前記反射型液晶表示素子の明表示部からの出射光は、前記面光源の導光板を透過し、さらに前記偏光素子を高い透過率で透過して観察側に出射する。
【００１３】
そのため、この液晶表示装置によれば、前記反射型液晶表示素子の明表示部に対応する明表示が明るく、しかも、前記液晶表示素子の暗表示部に対応する暗表示の暗さの浮き上がりを無くすことができ、したがって、前記面光源からの照明光を利用する反射表示の明るさとコントラストを高くすることができる。
【００１４】
また、この液晶表示装置は、前記面光源の前側に前記偏光素子を配置しているため、外光を利用する反射表示のときは、表示の観察側から入射した外光がまず前記偏光素子に入射し、この偏光素子を透過した光が前記面光源の導光板を透過して前記反射型液晶表示素子に入射するが、前記偏光素子は、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記液晶表示素子の前側の偏光板の透過軸と実質的に平行な直線偏光成分を透過させるため、前記偏光素子を透過した光は前記液晶表示素子の前側の偏光板を高い透過率で透過して液晶層に入射し、また、前記液晶表示素子の明表示部から出射した光も前記偏光素子を高い透過率で透過して観察側に出射する。
【００１５】
したがって、この液晶表示装置によれば、外光を利用する反射表示のときも、明るくコントラストの良い画像を表示することができる。
【００１６】
このように、この発明の液晶表示装置は、透過光の偏光状態を変化させる液晶層を有する反射型液晶表示素子の前側に、透明板の少なくとも一つの端面が、光が入射される入射端面を形成し、前記透明板の２つの板面の一方が前記透明板内を導かれた光を出射する出射面を、他方の板面が前記入射端面から入射した光を外気との界面で全反射して前記出射面から出射させる反射面を形成する導光板と、前記導光板の入射端面に向けて光を出射する光源部とからなる面光源を、前記液晶表示素子の前記偏光板よりも観察側の前側に、前記導光板の出射面を前記液晶表示素子に対向させて配置し、前記面光源の導光板のさらに観察側の前側に、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記液晶表示素子の前側の偏光板の透過軸と実質的に平行な直線偏光成分を透過させ、それと直交する直線偏光成分を吸収する偏光素子を配置することにより、前記面光源からの照明光を利用する反射表示の明るさとコントラストを高くし、しかも外光を利用する反射表示のときも、明るくコントラストの良い画像を表示することができるようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１〜図３はこの発明の一実施例を示しており、図１は液晶表示装置の分解斜視図、図２は前記液晶表示装置の側面図、図３は前記液晶表示装置の一部分のハッチングを省略した拡大断面図である。
【００１８】
この液晶表示装置は、反射型液晶表示素子１と、この液晶表示素子１の前側に配置された面光源１１と、前記面光源１１の前側に配置された偏光素子２６とを備えている。
【００１９】
前記反射型液晶表示素子１は、表示の観察側である前側の透明基板２とこの前側基板２と対向する後側の透明基板３とが枠状のシール材４を介して接合され、これらの基板２，３間の前記シール材４により囲まれた領域に液晶層５が設けられ、前記前側基板２と後側基板３の対向する内面に、互いに対向する領域により複数の画素を形成する透明電極６，７が設けられるとともに、前記前側基板２と後側基板３の外面にそれぞれ偏光板８，９が配置され、さらに、後側の偏光板９の後側に反射板１０が配置された構成となっている。
【００２０】
この液晶表示素子１は、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアクティブ素子をするアクティブマトリックス型のものであり、一方の基板、例えば後側基板３の内面に設けられた電極７は、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素電極、他方の基板である前側基板２の内面に設けられた電極６は、前記複数の画素電極７とそれぞれ対向する領域により複数の画素を形成する一枚膜状の対向電極である。
【００２１】
なお、図では省略しているが、前記後側基板３の内面には、前記複数の画素電極７にそれぞれ接続された複数のＴＦＴと、各行のＴＦＴにそれぞれゲート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のＴＦＴにそれぞれデータ信号を供給する複数のデータ配線とが設けられている。
【００２２】
さらに、図では省略しているが、前記前側基板２の内面には、前記複数の画素にそれぞれ対応する複数の色、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタが設けられており、前記対向電極６は前記カラーフィルタの上に形成されている。また、両基板２，３の内面にはそれぞれ、前記電極６，７を覆って配向膜が設けられている。
【００２３】
この液晶表示素子１は、例えばノーマリーホワイトモードのＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶表示素子であり、前記液晶層５の液晶分子は、前後の基板２，３間において実質的に９０度の捩れ角でツイスト配向しており、前側の偏光板８は、その透過軸８ａを前記前側基板２の近傍における液晶分子配向方向と実質的に直交させるか或いは平行にして配置され、後側の偏光板９は、その透過軸（図示せず）を前記前側の偏光板８の透過軸８ａと実質的に直交させて配置されている。
【００２４】
また、前記面光源１１は、導光板１２と、この導光板１２の側方に配置された光源部１７と、前記導光板１２と光源部１７との間に配置された拡散層２５とからなっている。
【００２５】
前記導光板１２は、アクリル系樹脂板等の透明板からなっており、その一つの端面が、光が入射される入射端面１３を形成し、前記透明板の前記入射端面１３を挟んで配置する２つの板面の一方が前記透明板に導かれた光を出射する平坦な出射面１４を、他方の板面が前記入射端面１３から入射した光を外気（空気）との界面で全反射して前記出射面１４から出射させる反射面１５を形成している。
【００２６】
この導光板１２の反射面１５は、前記透明板の他方の板面の全域に密に並べて互いに平行に形成され、前記入射端面１３から入射した光を前記出射面１４の法線に対する角度が小さくなる方向に向けて全反射させる複数のプリズム部１６からなっている。
【００２７】
前記複数のプリズム部１６は、前記入射端面１３と平行で、且つ前記透明板の他方の板面の全幅にわたる長さを有する細長プリズム部であり、これらのプリズム部１６の両側面のうち、入射端面１３側の側面は、前記出射面１４に対して垂直に近い急角度面に形成され、他方の側面は、前記反射面１５の外面側に向かって入射端面１３の方向に、前記出射面１４に対して３０〜６０度（好ましくは略４５度）の角度で傾いた傾斜面に形成されている。
【００２８】
なお、図では前記複数のプリズム部１６を大きく誇張して示しているが、これらのプリズム部１６は、前記液晶表示素子１の画素ピッチ（１００〜２５０μｍ程度）よりも小さいピッチで形成されている。
【００２９】
すなわち、前記導光板１２は、その入射端面１３から入射した光を導いて出射面１４から出射するものであり、この導光板１２に前記入射端面１３から入射した光は、図３に矢線で示したように、導光板１２内を直進するか或いは前記出射面１４と外気との界面で全反射されて前記反射面１５の複数の細長プリズム部１６のいずれかの傾斜面に入射し、その傾斜面と外気との界面により前記出射面１４の法線に対する角度が小さくなる方向に全反射され、前記出射面１４の全域から出射する。
【００３０】
なお、前記導光板１２にその入射端面１３から入射した光のうち、この導光板１２の反射面１５の複数の細長プリズム部１６の傾斜面に対して全反射角で入射した光は、このプリズム部１６の傾斜面と外気との界面により全反射するが、前記細長プリズム部１６の傾斜面に対して全反射角外の入射角で入射した光は、図３に矢線で示したように前記界面を透過して前記反射面１５から外部に漏れる。
【００３１】
一方、前記導光板１２の側方に配置された光源部１７は、導光部材１８と、この導光部材１８の両端部の側方にそれぞれ配置された発光素子２４とにより構成されている。
【００３２】
この光源部１７の導光部材１８は、前記導光板１２の入射端面１３に対応する長さを有する角棒状の細長透明材（例えばアクリル系樹脂材）からなっており、その両端面がそれぞれ光が入射される入射端面１９を形成し、前記細長透明材の一つの側面が光を出射する細長出射面２０を、この細長出射面２０と対峙する他の側面が前記入射端面１９から入射した光を外気（空気）との界面で全反射させて前記細長出射面２０から出射させる反射面２１を形成している。
【００３３】
この導光部材１８の反射面２１は、前記細長透明材の他側面の全域に密に並べて互いに平行に形成され、前記入射端面１９から入射した光を前記細長出射面２０の法線に対する角度が小さくなる方向に向けて全反射させる複数のプリズム部２２からなっている。
【００３４】
前記複数のプリズム部２２は、前記入射端面１９と平行で、且つ前記細長透明材の他側面の全幅にわたる長さを有する細長プリズム部であり、これらのプリズム部２２の両側面はそれぞれ、前記細長出射面２０に対して３０〜６０度（好ましくは略４５度）の角度で傾いた傾斜面に形成されている。
【００３５】
なお、図では前記複数のプリズム部２２を大きく誇張して示しているが、これらのプリズム部２２は、前記導光板の反射面１５を形成する複数のプリズム部１６のピッチと同程度のピッチで形成されている。
【００３６】
すなわち、前記導光部材１８は、その両端の入射端面１９から入射した光をそれぞれ導いて一側面の細長出射面２０から出射するものであり、この導光部材１８に前記入射端面１９から入射した光は、この導光部材１８内を直進するか或いは前記細長出射面２０と外気との界面で全反射されて前記反射面２１の複数の細長プリズム部２２のいずれかに入射し、その細長プリズム部２２のいずれかの側面と外気との界面で前記細長出射面２０の法線に対する角度が小さくなる方向に全反射され、前記細長出射面２０の全域から出射する。
【００３７】
なお、前記導光部材１８にその入射端面１９から入射した光のうち、この導光部材１８の反射面２１の複数の細長プリズム部２２の側面に対して全反射角で入射した光は、このプリズム部２２の側面と外気との界面により全反射するが、前記細長プリズム部２２の側面に対して全反射角外の入射角で入射した光は、前記界面を透過して前記反射面２１から外部に漏れる。
【００３８】
そのため、この実施例では、前記導光部材１８の外側に、前記反射面２１とこの反射面２１に対して直交する２つの側面とを抱えるように形成された反射板２３を被せ、前記反射面２１からの漏れ光を前記反射板２３により反射して導光部材１８内に戻し、前記細長出射面２０から出射させるようにしている。
【００３９】
また、前記発光素子２４は、例えば、赤色光を発する赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）と、緑色光を発する緑色ＬＥＤと、青色光を発する青色ＬＥＤとを透明樹脂によりモールドし、これらのＬＥＤが発する赤、緑、青の光を混色させた白色光を出射する固体発光素子であり、前記導光部材１８の両端の入射端面１９にそれぞれ対向させて配置されている。
【００４０】
さらに、前記導光板１２と光源部１７との間に配置された拡散層２５は、例えば、光散乱粒子を混入した透明樹脂板からなっており、この拡散層２５は、前記導光板１２の入射端面１３に、その全体にわたって貼付けられ、前記導光部材１８は、その細長出射面２０を前記導光板１２の入射端面１３に、前記拡散層２５との間に空間（空気層）を確保して対向させるとともに、前記細長出射面２０を前記導光板１２の入射端面１３と平行にして配置されている。
【００４１】
前記面光源１１は、前記光源部１７の固体発光素子２４を点灯させることにより、この固体発光素子２４からの出射光を前記導光部材１８にその入射端面１９から入射させ、その光を前記導光部材１８の細長出射面２０の全域から出射させるとともに、その光を前記拡散層２５により拡散させて前記導光板１２にその入射端面１３から入射させ、その光を前記導光板１２の出射面１４の全域から均一な強度分布で出射させるようにしたものである。
【００４２】
そして、この面光源１１は、前記反射型液晶表示素子１の前側に、前記導光板１２の出射面１４を前記液晶表示素子１の前面に対向させ、且つ前記導光板１２の出射面１４と液晶表示素子１の前面との間に空間（空気層）を確保して配置されている。
【００４３】
一方、前記面光源１１の前側に配置された偏光素子２６は、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射型液晶表示素子１の前側の偏光板８の透過軸８ａと実質的に平行な振動面をもった直線偏光成分を透過させ、それと直交する振動面をもった直線偏光成分を吸収する特性を有している。
【００４４】
この実施例では、前記偏光素子２６として、前記液晶表示素子１の前後に配置した偏光板８．９と同じ偏光板を用いている。
【００４５】
すなわち、この偏光素子２６は、互いに直交する方向に透過軸２６ａと吸収軸（図示せず）とを有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記吸収軸に平行な振動面をもった直線偏光成分を吸収し、前記透過軸２６ａに平行な振動面をもった直線偏光成分を透過させる吸収偏光板である。
【００４６】
この偏光素子２６は、前記面光源１１の導光板１２の前側に、その透過軸２６ａを前記液晶表示素子１の前側の偏光板８の透過軸８ａと実質的に平行にし、且つ前記導光板１２の反射面１５との間に空間（空気層）を確保して配置されている。
【００４７】
この液晶表示装置は、明るい環境下ではその環境の光である外光を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られないときに、前記面光源１１から照明光を出射させることにより、その照明光と外光とを併用する反射表示または前記照明光のみを利用する反射表示を行なうものであり、いずれの表示のときも、前記反射型液晶表示素子１は、その前側から入射した光のうち、無電界画素に入射した光を反射板１０により反射して前側に出射し、電界印加画素に入射した光を後側偏光板９により吸収して画像を表示する。
【００４８】
すなわち、前記反射型液晶表示素子１は、その前側から前側偏光板８を透過して入射した光（前側偏光板の透過軸８ａに平行な振動面をもった直線偏光）のうち、液晶層５の液晶分子が初期のツイスト配向状態にある無電界画素に入射し、前記液晶層５を実質的に９０度旋光されて透過した光を、後側偏光板９を透過させて反射板１０により反射し、その反射光を前記後側偏光板９と液晶層５と前側偏光板８とを再び透過させて前側に出射し、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向した電界印加画素に入射し、前記液晶層５を偏光状態を変えることなく透過した光を前記後側偏光板９により吸収する。
【００４９】
前記液晶表示装置による面光源１１からの照明光を利用する反射表示について説明すると、このときは、前記面光源１１の光源部１７から出射し、図３に矢線で示したように導光板１２により導かれてその出射面１４から出射した照明光が前記反射型液晶表示素子１に入射する。
【００５０】
そして、前記液晶表示素子１に入射した光のうち、この液晶表示素子１の暗表示部（電界印加画素）に入射した光は前記後側偏光板９により吸収され、明表示部（無電界画素）に入射した光が前記反射板１０により反射されて液晶表示素子１の前側に出射し、この明表示部からの出射光が、前記導光板１２を透過し、さらに前記偏光素子２６を透過して観察側に出射する。
【００５１】
一方、前記面光源１１は、上述したように、前記導光板１２にその入射端面１３から入射した光のうち、この導光板１２の反射面１５（複数の細長プリズム部１６の傾斜面）に対して全反射角で入射した光を前記反射面１５と外気との界面により全反射するが、前記反射面１５に対して全反射角外の入射角で入射した光は、前記界面を透過して前記反射面１５から外部に漏れる。
【００５２】
しかし、この液晶表示装置では、前記面光源１１の前側に前記偏光素子２６を配置しているため、面光源１１からの照明光を利用する反射表示のときに前記導光板１２の反射面１５から出射する漏れ光のうち、前記反射型液晶表示素子１の明表示部からの出射光（液晶表示素子１の前側偏光板８の透過軸８ａと平行な直線偏光）と同じ直線偏光成分の光が、前記偏光素子２６を透過して観察側に出射し、それと直交する直線偏光成分の光は前記偏光素子２６により吸収される。
【００５３】
また、前記反射型液晶表示素子１の明表示部からの出射光は、前記面光源１１の導光板１２を透過し、さらに前記偏光素子２６を高い透過率で透過して観察側に出射する。
【００５４】
そのため、前記反射型液晶表示素子１の明表示部（無電界画素）に対応する明表示が明るく、しかも、前記液晶表示素子１の暗表示部（電界印加画素）に対応する暗表示の暗さの浮き上がりを無くすことができ、したがって、前記面光源１１からの照明光を利用する反射表示の明るさとコントラストを高くすることができる。
【００５５】
次に、外光を利用する反射表示について説明すると、この液晶表示装置は、前記面光源１１の前側に前記偏光素子２６を配置したものであるため、外光を利用する反射表示のときは、表示の観察側から図３に破矢線で示したように入射した外光が、まず面光源１１の前側に配置された偏光素子２６に入射し、その光のうち、前記偏光素子２６の吸収軸に平行な直線偏光成分がこの偏光素子２６により吸収され、前記偏光素子２６の透過軸２６ａに平行な直線偏光成分がこの偏光素子２６を透過する。
【００５６】
前記偏光素子２６を透過した光、つまり前記偏光素子２６の透過軸２６ａに平行な直線偏光は、前記面光源１１の導光板１２を透過して反射型液晶表示素子１に入射する。
【００５７】
そして、前記液晶表示素子１に入射した光のうち、この液晶表示素子１の暗表示部（電界印加画素）に入射した光は前記後側偏光板９により吸収され、明表示部（無電界画素）に入射した光が前記反射板１０により反射されて液晶表示素子１の前側に出射し、この明表示部からの出射光が、前記導光板１２を透過し、さらに前記偏光素子２６を透過して観察側に出射する。
【００５８】
このように、外光を利用する反射表示のときは、表示の観察側から入射した外光が、前記偏光素子２６と面光源１１の導光板１２とを透過して反射型液晶表示素子１に入射し、この液晶表示素子１の明表示部からの出射光が、前記導光板１２と偏光素子２６とを透過して観察側に出射する。
【００５９】
しかし、前記偏光素子２６は、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記液晶表示素子１の前側偏光板８の透過軸８ａと実質的に平行な直線偏光成分を透過させるため、前記偏光素子２６を透過した光（偏光素子２６の透過軸２６ａに平行な直線偏光）は、前記液晶表示素子１の前側偏光板８を高い透過率で透過して液晶層５に入射し、また、液晶表示素子１の明表示部から出射した光（前側偏光板８ａの透過軸８ａに平行な直線偏光）も、前記偏光素子２６を高い透過率で透過して観察側に出射する。
【００６０】
そのため、この液晶表示装置は、面光源１１の前側に偏光素子２６を配置したものであるが、表示の観察側から入射した外光を、前記偏光素子２６を備えない場合とほとんど変わらない入射率で反射型液晶表示素子１の液晶層５に入射させ、また、前記液晶表示素子１の明表示部からの出射光を、前記偏光素子２６を備えない場合とほとんど変わらない出射率で観察側に出射させることができる。
【００６１】
したがって、この液晶表示装置によれば、反射型液晶表示素子１の前側に配置された面光源１１からの照明光を利用する反射表示の明るさとコントラストを高くし、しかも外光を利用する反射表示のときも、明るくコントラストの良い画像を表示することができる。
【００６２】
なお、上記実施例で用いた反射型液晶表示素子１は、前後に偏光板８，９を備え、後側偏光板９の後側に反射板１０を配置したものであるが、反射型液晶表示素子は、前側の基板２と偏光板８との間または後側の基板３と偏光板９との間に、表示のコントラストを向上させるための位相差板をさらに配置したものでもよい。
【００６３】
また、反射型液晶表示素子は、後側の偏光板を反射偏光板（入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の直線偏光成分を透過させ、それと直交する直線偏光成分を反射する偏光板）とし、この反射偏光板に反射手段を兼ねさせたものでも、或いは、前側だけに１枚の偏光板を備え、後側基板の内面または外面に反射手段を設けたものでもよい。なお、前記後側基板の内面に反射手段を設ける場合は、この後側基板の内面の電極を高反射率の金属膜により形成し、その電極に反射手段を兼ねさせてもよい。
【００６４】
さらに、反射型液晶表示素子は、ＴＮ型に限らず、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型、捩れのないホモジニアス配向型の液晶表示素子や、強誘電性または反強誘電性液晶表示素子等でもよく、また、ノーマリーブラックモードのものでも、単純マトリックス型のものでもよい。
【００６５】
また、上記実施例で用いた面光源１１は、一端面が入射端面１３に形成された透明板からなる導光板１２を備えたものであるが、面光源は、両端面がそれぞれ入射端面に形成された透明板からなる導光板を備え、この導光板の両端の入射端面にそれぞれ対向させて光源部を配置した構成としてもよい。
【００６６】
さらに、実施例では、前記面光源１１の光源部１７を、両端面がそれぞれ入射端面１９に形成された細長透明材からなる導光部材１８と、この導光部材１８の両端の入射端面１９にそれぞれ対向させて配置された２つの固体発光素子２４とにより構成しているが、面光源の光源部は、一端面が入射端面に形成された細長透明材からなる導光部材の前記入射端面に対向させて１つの固体発光素子を配置した構成としてもよく、また、前記導光板１２の入射端面１３の全長にわたる長さの直管状冷陰極管を前記入射端面１３と平行に配置して光源部としてもよい。
【００６７】
また、上記実施例では、面光源１１の前側に、反射型液晶表示素子１の偏光板８．９と同じ偏光板（吸収偏光板）からなる偏光素子２６を配置しているが、面光源１１の前側に配置する偏光素子は、偏光板に限らず、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、反射型液晶表示素子１の前側の偏光板８の透過軸８ａと実質的に平行な振動面をもった直線偏光成分を透過させ、それと直交する振動面をもった直線偏光成分を吸収する特性を有するものであればよい。
【００６８】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、透過光の偏光状態を変化させる液晶層を有する反射型液晶表示素子の前側に、透明板の少なくとも一つの端面が光が入射される入射端面を形成し、前記透明板の２つの板面の一方が前記透明板内を導かれた光を出射する出射面を、他方の板面が前記入射端面から入射した光を外気との界面で全反射して前記出射面から出射させる反射面を形成する導光板と、前記導光板の入射端面に向けて光を出射する光源部とからなる面光源を、前記液晶表示素子の前記偏光板よりも観察側の前側に、前記導光板の出射面を前記液晶表示素子に対向させて配置し、前記面光源の導光板のさらに観察側の前側に、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記液晶表示素子の前側の偏光板の透過軸と実質的に平行な直線偏光成分を透過させ、それと直交する直線偏光成分を吸収する偏光素子を配置したものであるため、前記面光源からの照明光を利用する反射表示の明るさとコントラストを高くし、しかも外光を利用する反射表示のときも、明るくコントラストの良い画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す液晶表示装置の分解斜視図。
【図２】前記液晶表示装置の側面図。
【図３】前記液晶表示装置の一部分のハッチングを省略した拡大断面図。
【符号の説明】
１…反射型液晶表示素子、２，３…基板、５…液晶層、６，７…電極、８…前側偏光板、８ａ…透過軸、９…後側偏光板、１０…反射板、１１…面光源、１２…導光板、１３…入射端面、１４…出射面、１５…反射面、１７…光源部、２５…拡散層、２６…偏光素子、２６ａ…透過軸。

Claims

表示の観察側である前側の基板とこの前側基板と対向する後側基板との間に、透過光の偏光状態を変化させる液晶層が設けられ、少なくとも前記前側基板の前側に偏光板が配置され、前記液晶層よりも後側に、前側からの入射光を反射する反射手段が設けられた反射型液晶表示素子と、
透明板の少なくとも一つの端面が、光が入射される入射端面を形成し、前記透明板の前記入射端面を挟んで配置する２つの板面の一方が前記透明板内に導かれた光を出射する出射面を、他方の板面が前記入射端面から入射した光を外気との界面で全反射して前記出射面から出射させる反射面を形成する導光板と、前記導光板の入射端面に向けて光を出射する光源部とからなり、前記液晶表示素子の前記偏光板よりも観察側の前側に、前記導光板の出射面を前記液晶表示素子に対向させて配置された面光源と、
前記面光源の導光板のさらに観察側の前側に配置され、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記液晶表示素子の前側の偏光板の透過軸と実質的に平行な直線偏光成分を透過させ、それと直交する直線偏光成分を吸収する偏光素子とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
反射型液晶表示素子は、液晶層により変えられる透過光の偏光状態に応じて、偏光板を透過する光の強度が変化することにより表示を行う液晶表示素子からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
面光源の導光板は、入射端面から入射した光を出射面の法線に対する角度が小さくなる方向に向けて反射させる複数のプリズム部が形成された反射面を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。