JP2000292789A - 照明装置及びそれを備えた表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２重像や明暗縞の発生を抑制することがで
き、明るくコントラスト比のよい、高品位の表示を行う
ことができると共に、反射手段における凹凸の傷つきや
変質及び導光体の反りを低減でき、信頼性を向上させる
ことができ、加えて、薄型化、軽量化、低価格化を図る
ことができる照明装置及びそれを備えた表示装置を提供
する。 【解決手段】 照明装置１００を、光源１０１と、光源
１０１からの光が入射する入射面１０２ａと、この入射
面１０２ａに略直交し、照明光が出射する出射面１０２
ｂと、この出射面１０２ｂに対向する対向面１０２ｃと
を有する導光体１０２と、この導光体１０２の出射面１
０２ｂ又は対向面１０２ｃに、導光体１０２とは別に成
形又は配置された反射手段１０３とを備え、光源１０１
から導光体１０２の入射面１０２ａを介して入射し導光
体１０２の内部を伝搬する光を、反射手段１０３で反射
して照明光を出射する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置、並びに
照明装置及び反射型液晶表示素子を備えた表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】情報表示システムやＯＡ機器等に用いら
れる表示装置の１つである液晶表示装置は、外部から照
射された光の透過光量を制御して画像を表示する透過型
と、反射光量を制御して画像を表示する反射型とに大別
される。

【０００３】透過型液晶表示装置は、一般に、背面にバ
ックライトと呼ばれる照明装置が配置されて使用され
る。

【０００４】反射型液晶表示装置は、周囲光を利用して
表示することが可能であるが、表示輝度が周囲環境に依
存する度合いが非常に高く、特に夜間などの暗闇では表
示が全く認識できないこともある。そのため、十分な周
囲光が得られない場合に備えて、反射型液晶表示素子を
前方から照明するフロントライトと呼ばれる照明装置が
必要となる。

【０００５】図１６は、この反射型液晶表示装置の構成
例を示す。

【０００６】この反射型液晶表示装置は、一対のガラス
基板９０２ａ、９０２ｂの間に液晶層９０３が挟持さ
れ、背面側のガラス基板９０２ｂに反射電極９０４が設
けられた反射型液晶表示素子９００を有し、液晶層９０
３の前面側には偏光板９０１ａとλ／４板９０１ｂが配
置されている。偏光板９０１ａの透過軸（又は吸収軸）
とλ／４板９０１ｂの遅相軸（又は進相軸）軸が４５°
の角度をなすように配置されている。

【０００７】照明光のうち、偏光板９０１ａを透過した
直線偏光は、λ／４板９０１ｂで円偏光に変換されて液
晶層９０３に入射する。ここで、液晶層９０３が円偏光
を変調しない場合には、反射電極９０４で反射する際に
円偏光の回転方向が逆転し、再びλ／４板９０１ｂを透
過した後は偏光板９０１ａの透過軸と直交した直線偏光
となって吸収されるので、黒色が表示される。

【０００８】反射型液晶表示素子９００の液晶層９０３
が、入射した円偏光を保存したまま反射するように変調
する場合には、λ／４板９０１ｂを透過した後、偏光板
９０１ａの透過軸と一致した直線偏光となって出射する
ので、白色が表示される。

【０００９】偏光板９０１ａの透過軸、及びλ／４板９
０１ｂの遅相軸の方向は、液晶材料や配向の方向、視野
角の特性などを考慮して決定される。さらに、λ／４板
９０１ｂの光の波長に対する位相遅れの公差を補償する
ために、偏光板９０１ａとλ／４板９０１ｂの間にλ／
２板が配置されることもある。一般に、これらの偏光板
９０１ａ、λ／２板、λ／４板９０１ｂはそれぞれ粘着
層を介して一体とされ、反射型液晶表示素子９００に貼
り付けられている。

【００１０】また、液晶層９０３の背面に配置される反
射電極９０４は、表面に微細構造（ＭＲＳ）が形成さ
れ、偏光板９０１ａ、λ／２板、λ／４板９０１ｂを介
して入射した光を散乱して反射することで広い視角範囲
で一様な表示ができるように工夫されている。具体的に
は、フォトリソグラフィのプロセスによって、下地層と
してのＭＲＳが形成され、その上にＡｌを真空蒸着する
ことで反射電極９０４が形成される。

【００１１】このようなＭＲＳを備えた反射電極９０４
の散乱特性を標準白色板（ＭｇＯ）の散乱特性と比較し
て図３に示す。これによると、ＭＲＳを備えた反射電極
では、入射角３０°以内で入射した光を効率よく正面方
向に散乱反射することができることが分かる。

【００１２】上記のように液晶層９０３による変調を画
素毎に制御することによって文字や画像が表示される
が、各画素に配置された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
の３原色のカラーフィルタを透過させて着色することで
カラー表示を行うことができる。Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の配列
パターンは種々あるが、代表例として図１７に示すデル
タ配列やストライプ配列などが挙げられ、画素が水平方
向及び垂直方向に繰り返し配置された構成からなる。画
素数、画素のサイズについても様々であり、デルタ配列
の反射型液晶表示素子の場合は、２．０型では水平画素
数×垂直画素数が２８０×２２０、画素サイズは水平方
向が１４５．５μｍ、垂直方向が１３８．５μｍであ
り、２．５型では画素数が２８０×２２０、画素サイズ
が１７９．５×１６８．５μｍという仕様が採用されて
いる。また、ストライプ配列では、例えば３．８型ＱＶ
ＧＡの反射型液晶表示素子の場合、画素数が９６０×２
４０、画素サイズが８１×２３４．５μｍといった仕様
が採用されている。

【００１３】ところで、上述したフロントライトは従来
から提案されており、例えば、ＳＩＤ（Ｓｏｃｉｅｔｙ
ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａ
ｙ）’９５ Ｄｉｇｅｓｔ ｐ．３７５（従来例１）に
は、図１８（ａ）に示す構成のフロントライトが示され
ている。フロントライト９１０は、光源９１１と、光源
９１１からの光が入射する入射面９１２ａと、これにほ
ぼ垂直な出射面９１２ｂ及び対向面９１２ｃを備える導
光体９１２とで構成される。導光体９１２の対向面９１
２ｃには、周期的な凹凸９１３が形成されており、この
凹凸９１３は出射面９１２ｂに略平行な伝搬部９１３ａ
と傾斜した反射部９１３ｂとを有する。

【００１４】このフロントライト９１０では、光源９１
１からの光は、直接又は出射面９１２ｂ及び対向面９１
２ｃに形成された周期的な凹凸９１３の伝搬部９１３ａ
で全反射され、導光体９１２の内部を伝搬して対向面９
１２ｃに形成された周期的な凹凸９１３の反射部９１３
ｂに到達し、出射面９１２ｂに向かって反射されて出射
する。従って、出射面９１２ｂ、即ちフロントライト９
１０の出射面からの照明光が反射型液晶表示素子９２０
に照射される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフロントライト９１０と反射型液晶表示素子９２０
とによる表示装置では、導光体９１２の対向面９１２ｃ
に形成された凹凸９１３が最表面に現れる構造であるた
め、凹凸９１３が傷つき易く、フロントライトの性能の
劣化、表示品位、生産性、及び信頼性などの点で大きな
問題を有する。

【００１６】また、反射型液晶表示素子９２０で反射さ
れた光は、導光体９１２を通過する際に、導光体９１２
に形成された凹凸９１３の伝搬部９１３ａと反射部９１
３ｂとで別々の方向に屈折されるために、反射型液晶表
示素子９２０の表示が２重に観察されるという問題が生
じる。

【００１７】さらに、周期的に形成された凹凸９１３が
原因で、以下に述べるような２種類の明暗縞が発生し、
反射型液晶表示素子９２０の表示品位を低下させるとい
う問題が生じる。

【００１８】まず、第１の明暗縞が発生する理由につい
て説明する。光源９１１から導光体９１２の入射面９１
２ａを介して入射した光は、導光体９１２の内部を伝搬
して対向面９１２ｃに形成された周期的な凹凸９１３に
よって出射面９１２ｂに向かって反射され、その大部分
が導光体９１２から出射して反射型液晶表示素子９２０
を照明する。しかし、出射面９１２ｂにおける約４％の
表面反射分は、反射されて対向面９１２ｃの周期的な凹
凸９１３を通過して観察者に到達する。従って、観察者
は周期的に配置された凹凸９１３からの光を周期的な凹
凸９１３を通して見ることになるので、第１の明暗縞が
観察される。同様に、反射型液晶表示素子９２０の表面
での反射によっても第１の明暗縞は発生する。

【００１９】第２の明暗縞は、周期的な凹凸９１３での
反射による照明光が、反射型液晶表示素子９２０の画素
パターンを通過し、反射されて再び導光体９１２に形成
された周期的な凹凸９１３を通過するために、３つの周
期が干渉を起こして発生する。フロントライト９１０を
点灯せずに、周囲光によって反射型液晶表示素子９２０
を照明する場合にも、照明光は導光体９１２に形成され
た周期的な凹凸９１３、反射型液晶表示素子９２０の画
素パターンを通過し、反射されて再び周期的な凹凸９１
３を通過するために、これらの周期の干渉による第２の
明暗縞が発生する。

【００２０】上記第１の明暗縞は、導光体９１２の出射
面９１２ｂ、及び反射型液晶表示素子９２０の表面の各
々に反射防止層を配置し、表面反射を低減することで発
生を抑制することができる。ここで、この反射防止層と
は、蒸着やスパッタリングなどの手法で形成した膜厚が
約０．１μｍのＭｇＦ₂、ＳｉＯ₂などからなる層で、薄
膜の干渉作用によって反射エネルギーを低下させるもの
をいう。従って、例えば、反射防止層が基材となる透明
フィルム上に形成された反射防止フィルムを導光体９１
２の出射面９１２ｂに貼り合わせることによって簡単に
表面反射を低減し、第１の明暗縞の発生を抑制すること
ができる。

【００２１】しかしながら、周囲の温度変化があった場
合に、導光体９１２と反射防止フイルムの熱膨張係数の
違いによって反りが発生することになり、信頼性の点で
新たな問題が生じる。導光体９１２の表面に直接上記の
反射防止層を形成する方法も考えられるが、蒸着やスパ
ッタリングなどの薄膜形成は高温環境下でなされるた
め、導光体９１２に耐熱のある材質を適用しなければな
らない上、反射防止層の密着性にも問題があり、信頼性
の点で問題が懸念される。

【００２２】こうした問題に対し、上記従来例１には、
導光体９１２に形成された凹凸９１３を保護し、反射型
液晶表示素子９２０の表示において、２重像、第１の明
暗縞、及び第２の明暗縞の発生を防止するために、フロ
ントライトに光学補償板を加える構成についても記載さ
れている。

【００２３】このフロントライトでは、図１８（ｂ）に
示すように、光学補償板９１４は、導光体９１２の対向
面９１２ｃに形成された凹凸９１３が転写された形状の
補償凹凸９１５を備え、導光体９１２と光学補償板９１
４は、両者の凹凸同士が空気層を介して対向している。

【００２４】従って、照明光を受けた反射型液晶表示素
子９２０からの反射光は、導光体９１２に形成された凹
凸９１３の伝搬部９１３ａと反射部９１３ｂを通過する
際に別々の方向に屈折するが、光学補償板９１４の凹凸
９１５を通過する際に再び屈折することで、光は凹凸が
無い場合と同様に進行する。このような機能を備える光
学補償板９１４を配置することによって、導光体９１２
の凹凸９１３を保護することができる。また、周期的に
形成された凹凸９１３に起因する反射型液晶表示素子２
０の表示における２重像の発生、並びに第１の明暗縞及
び第２の明暗縞の発生を防止することができる。

【００２５】しかしながら、光学補償板９１４を付加す
ることによって別の新たな問題も生じる。例えば、上記
のような補償の効果を得るためには、導光体９１２と光
学補償板９１４の間のギャップをできるだけ小さくしな
ければならないが、このギャップが不均一であると干渉
縞が生じてしまうため、導光体９１２に対し光学補償板
９１４を非常に高精度で設置する必要がある。また、光
学補償板９１４の新たな界面による反射が加わるため、
観察者に向かって反射される光が増加したり、透過率が
低下して反射型液晶表示素子９２０の表示が暗くなるこ
とによって表示のコントラスト比が低下するという問題
が生じる。さらに、厚さが増すために表示装置の大型化
を招くといった問題も生じる。

【００２６】本発明は、こうした従来技術の課題を解決
するものであり、２重像や明暗縞の発生を抑制すること
ができ、明るくコントラスト比のよい、高品位の表示を
行うことができる照明装置及びそれを備えた表示装置を
提供することを目的とする。

【００２７】また、本発明の他の目的は、反射手段にお
ける凹凸の傷つきや変質、及び導光体の反りを低減で
き、信頼性を向上させることができる照明装置及びそれ
を備えた表示装置を提供することにある。

【００２８】また、本発明の他の目的は、薄型化、軽量
化、低価格化を図ることができる照明装置及びそれを備
えた表示装置を提供することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明の照明装置は、光
源と、該光源からの光が入射する入射面と、該入射面に
略直交し、照明光が出射する出射面と、該出射面に対向
する対向面とを有する導光体と、該導光体の出射面又は
対向面に、該導光体とは別に成形又は配置された反射手
段とを備え、該光源から該導光体の入射面を介して入射
し該導光体の内部を伝搬する光を、該反射手段で反射し
て照明光を出射するようにしており、そのことにより上
記目的が達成される。

【００３０】本発明の照明装置は、透明平板と反射手段
とを対向配置して導光空間を形成し、該導光空間の端面
に光源を配置した構成を有しており、該光源から該導光
空間に入射し該導光空間を伝搬する光を、該反射手段で
反射して照明光を出射するようにしており、そのことに
より上記目的が達成される。

【００３１】好ましくは、前記反射手段が、凹凸形状の
界面の屈折率差によって光を反射するものである構成と
する。

【００３２】好ましくは、前記反射手段が、屈折率の異
なる２つの部材の組み合わせで構成されており、２つの
部材の界面が凹凸形状をなし、該界面の屈折率差によっ
て光を反射するものである構成とする。

【００３３】好ましくは、前記反射手段における凹凸形
状が、プリズム状をなしており、前記導光体の出射面に
略平行な伝搬部と傾斜した反射部とを有し、前記光源か
ら該導光体の入射面を介して入射し主として該伝搬部を
伝搬する光を、該反射部で反射して照明光を出射する構
成とする。

【００３４】好ましくは、前記反射手段における凹凸形
状が、プリズム状をなしており、前記透明平板に対して
傾斜した屈折部と反射部とを有し、前記光源から該導光
空間に入射した光を、該屈折部の界面で屈折し、該反射
部で反射して照明光を出射する構成とする。

【００３５】好ましくは、前記反射手段における凹凸形
状が、前記反射部の界面での屈折率差による全反射角度
をαとしたとき、該反射部が前記導光体の出射面又は前
記透明平板に対してなす角度βが、下記（１）式 α−３０°≦β≦α＋３０°・・・（１） の関係を満たす構成とする。

【００３６】また、本発明の表示装置は、上記のいずれ
かに記載の照明装置と、該照明装置からの照明光を受
け、その反射率を画素毎に制御して画像を表示する反射
型液晶表示素子とを備えており、そのことにより上記目
的が達成される。

【００３７】以下に、本発明の作用について説明する。

【００３８】上記構成によれば、導光体は、光源からの
光が入射する入射面と、入射面に略垂直な出射面と、出
射面に対向する対向面とを有しており、入射面から入射
した光を伝搬する。導光体の出射面又は対向面に、導光
体とは別に成形又は配置された反射手段は、導光体の内
部を伝搬する光を反射して照明光を出射させる。

【００３９】反射手段は、凹凸形状の界面の屈折率差に
よって光を反射する構成とすることができる。また、反
射手段は、屈折率の異なる２つの部材の組み合わせで構
成し、２つの部材の界面が凹凸形状をなし、この界面の
屈折率差によって光を反射する構成とすることができ
る。

【００４０】具体的には、凹凸形状を導光体と一体に成
形する場合には、その材質にアクリル系樹脂、ポリカー
ボネート系樹脂、エポキシ樹脂などに代表される透明樹
脂等を用いて、導光体と反射手段を同時に成形すること
ができる。

【００４１】凹凸形状を導光体とは別に成形する場合に
は、凹凸形状は導光体の出射面又は対向面にアクリル系
樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの他
に、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等の透明樹脂を用いて
成形することができ、材質の選択肢を多くとることがで
きる。即ち、凹凸形状に硬度、対薬品性などの信頼性を
有する材質を選ぶことができる。

【００４２】以上の構成によれば、導光体は出射面及び
対向面が平面であるため、材質の選択肢を多くとること
ができ、例えばガラスを選択すれば、透明樹脂に比べ剛
性が高いため、反射手段が配置されていない平面に反射
防止フイルムなどを貼り合わせ、導光体の透過率を向上
させた場合でも、温度変化などによって生じる反りを低
減できて信頼性が増す。

【００４３】反射手段が反射シートを利用した構成であ
った場合は、出射面及び対向面に反射シートと反射防止
フィルムを貼り合わせることで、導光体の透過率が向上
する他、双方がバランスを取って温度変化などで発生す
る導光体の反りをより低減することができる。さらに
は、双方の基材であるフィルムを同一とすることが望ま
しい。

【００４４】反射手段を、凹凸を有する部材と、凹凸上
に屈折率の異なる、好ましくは屈折率の低い屈折率層が
形成された構成とする場合には、凹凸の傷つき、変質な
どによる照明装置の性能の低下を防止することができ
る。ここで、凹凸は導光体の出射面又は対向面に導光体
とは別に形成することができる他、透明フィルム上に凹
凸を形成した反射シートであってもよく、屈折率の異な
る屈折率層と組み合わせて反射手段とすることができ
る。さらに、凹凸を導光体の出射面又は対向面に一体に
成形し、屈折率の異なる屈折率層と組み合わせて反射手
段としてもよい。

【００４５】上記反射手段を導光体の対向面に配置する
場合には、低屈折率層の表面に防汚膜（撥水層）、ハー
ドコート層などを形成することによって照明装置の表面
の信頼性を向上させることができ、反射防止層を形成す
ることによって表面の反射率を低減させることができ
る。なお、防汚膜（撥水層）、ハードコート層、反射防
止層は、これらが予め形成された保護フィルムを低屈折
率層の表面に配置することによって簡単に得ることがで
きる。

【００４６】上記反射手段を導光体の出射面に配置する
場合には、凹凸が導光体によって保護されるため、反射
手段の信頼性を向上させることができる。また、反射手
段の凹凸が形成されていない面に防汚膜（撥水層）、ハ
ードコート層、反射防止層を形成してもよい。

【００４７】反射手段における凹凸形状が、導光体の出
射面に略平行な伝搬部と傾斜した反射部とで構成される
プリズム状の形状であれば、光源から導光体内に入射面
を介して入射した光は、導光体の出射面、対向面、又は
凹凸形状の伝搬部で反射を繰り返しながら導光体内部を
伝搬して反射部に到達し、界面での屈折率差によって反
射し、照明光として出射する。したがって、反射手段に
おける凹凸が、凹凸よりも屈折率の低い空気層や屈折率
層と界面を形成する場合に全反射が発生し、より効率よ
く照明光を出射することができる。

【００４８】反射手段における凹凸形状が、その反射部
の界面での屈折率差による全反射角度をαとしたとき、
反射部が導光体の出射面に対してなす角度βが、α−３
０°≦β≦α＋３０°・・・（１）式の関係を満たす構
成とすることが望ましい。

【００４９】これは、図３に示すように、反射型液晶表
示素子において、微細構造が形成された反射電極の反射
特性は、反射型液晶表示素子を効率よく照明し、明るい
表示を得るためには、入射角３０°以内で照明する必要
があることに起因する。

【００５０】具体的には、例えば、図６（ａ）に示すよ
うに、凹凸の反射部が導光体の出射面に対してなす角度
βを（α−３０°）とした場合、反射部界面で全反射し
た光に出射面に対して出射角３０°となる光が存在す
る。

【００５１】図６（ｂ）に示すように、β＝αとした場
合は、反射部界面で全反射した光に出射面に対して出射
角０°で出射する光が存在し、効率よく反射型液晶表示
素子を照明できる。

【００５２】図６（ｃ）に示すように、β＝（α＋３０
°）とすると、出射面に対して出射角３０°以下となる
照明光が生じるが、β＞（α＋３０°）とすると出射面
に対して出射角３０°以上の照明光が多くなり、反射型
液晶表示素子の照明に適さない。

【００５３】一方、照明装置から出射する照明光の光量
のみについて考えると、βが０°に近いほど光量が多
く、βが大きくなるほど光量が減少していく。

【００５４】従って、照明光の出射角、光量の双方を考
慮すると、反射部は導光体の出射面に対して（α−３０
°）以上、（α＋３０°）以下の角度をなすように形成
されることが望ましい。

【００５５】次に、反射型液晶表示素子の表示の２重像
による表示品位の劣化の評価方法を説明する。

【００５６】図８に示すように、導光体３１を前面に配
置した反射型液晶表示素子３２を、蛍光灯等の光源３０
によって上方から照明して、観察者３７が表示を観察
し、この時の表示の２重像による表示品位の低下の度合
いを評価した。図９に、評価の結果得られた凹凸の反射
部と伝搬部の比率（Ｐ２／Ｐ１）と２重像との関係を示
す。図９中の○印は、２重像が観察されず良好な表示品
位であることを示し、△印は、２重像がやや発生するも
のの表示の認識には支障の無いことを示す。×印は２重
像が顕著であり、表示品位に悪影響を及ぼすことを示
す。図９によれば、凹凸の反射部と伝搬部の比率（Ｐ２
／Ｐ１）が０．２以下であれば、２重像に対して効果が
あり、さらに０．０５以下であれば良好な表示品位を得
ることができることが分かる。

【００５７】従って、反射手段である凹凸の伝搬部の長
さ（Ｐ１）に対する反射部の長さ（Ｐ２）の割合（Ｐ２
／Ｐ１）が、０より大きく、０．２以下となるように形
成することによって、観察者３７は反射型液晶表示素子
の表示を凹凸の主に伝搬部を通して見ることになり、反
射部を通過して観察者３７に到達する光によって発生す
る２重像を抑制することができる。

【００５８】また、上記のように、照明装置の表面に反
射防止層が配置されている構成にすると、照明装置の表
面反射が低減でき、透過率が向上するため、これを反射
型液晶表示素子の照明装置に適用すると、明るく、コン
トラスト比がよく、鮮明な画像を表示できる表示装置が
提供できる。尚、反射型液晶表示素子の表面にも反射防
止層が形成されていることが望ましく、この場合には、
さらに明るく、コントラスト比のよい表示装置が実現で
きる。

【００５９】ところで、上述したように、反射手段であ
る凹凸形状が周期的に形成された場合、これをを備えた
照明装置では、点灯時に凹凸で反射された光が照明装置
の出射面、及び反射型液晶表示素子の表面で反射して再
び凹凸を通過して観察者に到達するため、凹凸の干渉に
よる第１の明暗縞が発生する。

【００６０】しかしながら、上記のように、照明装置の
出射面、及び反射型液晶表示素子の表面に反射防止層を
形成して表面反射を低減させることによって、第１の明
暗縞の発生を抑えることができる。

【００６１】あるいは、反射型液晶表示素子が偏光選択
透過手段を透過した偏光を利用して画像を表示する構成
であった場合は、導光体の出射面に偏光選択透過手段を
貼り合せることによって第１の明暗縞の発生を抑えるこ
とができる。

【００６２】なぜならば、上述したように、偏光板の透
過軸又は吸収軸とλ／４板の遅相軸又は進相軸が４５°
の角度をなすように配置された偏光選択透過手段は、透
過した円偏光が反射する際に回転方向が逆転するため
に、再び偏光選択透過手段に到達したときに偏光板で吸
収される。従って、偏光選択透過手段を照明装置の出射
面に貼り合せることによって、偏光選択透過手段より後
方、即ち、偏光選択透過手段と反射型液晶表示素子の表
面での反射光を吸収でき、第１の明暗縞の発生を抑える
ことができる。また、同様の理由で、コントラスト比の
よい表示装置を提供できる。

【００６３】さらに、偏光選択透過手段と反射型液晶表
示素子の表面に反射防止層を配置することによって反射
光を低減することができ、透過光が増加するため、より
一層明るい表示が可能となる。

【００６４】反射型液晶表示素子と照明装置による表示
装置に、入力装置としてタッチパネルを追加した構成と
する場合には、導光体とタッチパネルとを兼用する構成
とすることができる。即ち、タッチパネルの反射型液晶
表示素子側の面を導光体の出射面、観察者側の面を導光
体の対向面とし、いずれかの面に反射手段を配置するこ
とによって、光源から導光体の入射面を介して入射した
光が反射手段で反射し、照明装置から照明光として出射
し、反射型液晶表示素子を照明する。

【００６５】反射手段は、タッチパネルの表面に透明樹
脂による凹凸を成形して得ることができる。または、透
明なフィルムの表面に透明樹脂による凹凸が成形された
反射シートを貼り合わせて構成できる。さらに、凹凸を
備える部材の凹凸上に屈折率の異なる、望ましくは屈折
率の低い屈折率層を形成して反射手段とし、タッチパネ
ルの表面に配置してもよい。尚、反射手段は、タッチパ
ネルの反射型液晶表示素子側、即ち導光体の出射面に配
置される方が望ましい。なぜなら、タッチパネルの観察
者側はタッチペンなどによる入力が行われるため、こち
らに反射手段である凹凸を設けると凹凸の傷つき、変形
によって照明装置の性能が劣化し、表示品位に影響を及
ぼすためである。

【００６６】この構成によれば、従来の表示装置のよう
に、導光体とタッチパネルの両方を備えることで生じる
装置の大型化を避けることができ、安価で薄型、軽量で
携帯性に優れた表示装置を実現することができる。

【００６７】導光空間を有する照明装置では、透明平板
と反射手段とは対向して配置されて導光空間を形成し、
光源は導光空間の端面に配置される。そして、光源から
導光空間に入射し導光空間を伝搬する光は、反射手段で
反射され照明光として照明装置から出射する。

【００６８】本照明装置において、反射手段は多数の凹
凸によって構成される。したがって、本照明装置を反射
型液晶表示素子に対して使用する場合には、反射手段は
透明フィルムの表面に配置された多数の凹凸であり、透
明フィルムと多数の凹凸による反射シートが反射型液晶
表示素子の表面に貼り合わされる。または、多数の凹凸
を反射型液晶表示素子の表面に直接形成して反射手段と
してもよい。凹凸はアクリル系樹脂、ポリカーボネート
系樹脂、エポキシ樹脂などの透明樹脂、紫外線硬化樹
脂、熱硬化樹脂などで成形して作製できる。これに対向
して略平行に配置される透明平板は透明樹脂による平板
やガラス板を使用することができる。また、入力装置と
してタッチパネルを備えた場合にはタッチパネルを透明
平板として適用できる。これらの透明平板には表面に反
射防止処理を施すことによって表面反射を低減し、透過
率を向上させることが望ましく、本構成によって明る
く、コントラスト比のよい表示装置が実現できる。

【００６９】上記構成によれば導光空間を利用すること
によって照明装置の軽量化を図ることができる。

【００７０】反射手段における凹凸形状が、導光空間を
形成する透明平板に対して傾斜した２つの傾斜部、即ち
屈折部と反射部を有するプリズム状をなす構成とすれ
ば、光源から導光空間に入射した光は、透明平板と反射
手段で反射を繰り返しながら導光空間を伝搬して凹凸に
到達し、界面での屈折率差によって屈折部の界面で屈折
し、その屈折光が反射部の界面で反射し、この反射光が
照明光として出射する。

【００７１】反射手段における凹凸形状が、その反射部
の界面での屈折率差による全反射角度をαとしたとき、
反射部が反射手段及び反射型液晶表示素子と略平行に配
置された透明平板に対してなす角度βが、α−３０°≦
β≦α＋３０°・・・（１）式の関係を満たす構成とす
ることが望ましい。

【００７２】具体的には、例えば、図７（ａ）に示すよ
うに、反射部が透明平板に対してなす角度、即ち反射型
液晶表示素子に対してなす角度βを（α−３０°）とし
た場合、反射部界面で全反射した光に透明平板の垂線に
対して３０°、即ち反射型液晶表示素子に対する入射角
が３０°をなす光が存在する。

【００７３】図７（ｂ）に示すように、β＝αとした場
合は、反射部界面で全反射した光に透明平板の垂線に対
して又は反射型液晶表示素子に対する入射角が０°の角
度をなす光が存在し、効率よく反射型液晶表示素子を照
明できる。

【００７４】図７（ｃ）に示すように、β＝（α＋３０
°）とした場合は、透明平板の垂線に対する角度及び反
射型液晶表示素子に対する入射角が３０°以下となる照
明光が生じる。しかし、β＞（α＋３０°）とすると、
透明平板の垂線に対する角度及び反射型液晶表示素子に
対する入射角が３０°以上の照明光が多くなり、反射型
液晶表示素子の照明に適さない。

【００７５】従って、反射部が透明平板に対してなす角
βを上記（１）式に従って設計することで、反射型液晶
表示素子を効率よく照明でき、明るい表示を行うことが
可能となる。

【００７６】反射手段における凹凸に起因する反射型液
晶表示素子の表示の２重像について考慮すると、図９に
示す結果から、導光空間による照明装置において、反射
手段である凹凸が形成されていない領域（Ｐ１’）に対
する凹凸が形成されている領域（Ｐ２’）の割合（Ｐ
２’／Ｐ１’）が０より大きく、０．２以下にすると、
反射型液晶表示素子の表示が２重に観察されることがな
く、良好な表示品位を得ることができることが分かる。
さらに望ましくは、比率（Ｐ２’／Ｐ１’）を０．０５
以下とすることで鮮明な表示を提供することができる。

【００７７】導光空間を備えた照明装置を反射型液晶表
示素子の前面に配置し、これを照明する場合、透明平板
にはガラス板、透明樹脂による板、又はタッチパネルを
適用することができるが、これらの透明平板に反射防止
処理を施すことによって照明装置の透過率が向上し、明
るく、コントラスト比のよい表示装置が実現できる。

【００７８】以上の構成の照明装置における反射手段の
凹凸が周期的に形成される場合には、その筋の方向が、
液晶表示素子の画素パターンの繰り返しの水平方向と一
致しないように配置することが望ましい。

【００７９】周期的な凹凸が形成された反射手段を備え
た照明装置をフロントライトとして反射型液晶表示素子
の前方に配置すると、反射手段の凹凸と反射型液晶表示
素子の画素パターンとが干渉して第２の明暗縞が発生す
るが、凹凸が形成された筋の方向と画素パターンの繰り
返しの方向とに角度を与えることによって、第２の明暗
縞の周期が短くなり、やがて観察されなくなるという現
象が生じるからである。

【００８０】具体的に、図４に、２．０型、２．５型の
デルタ配列の反射型液晶表示素子の前方に周期的な凹凸
が形成された反射手段を備えた照明装置を配置し、凹凸
の筋の方向と画素パターンの水平方向とに角度を与えて
第２の明暗縞を観察し、第２の明暗縞が観察されない角
度範囲を見出した結果を示す。また、図５に、３．８型
ＱＶＧＡのストライプ配列の反射型液晶表示素子につい
ても同様の実験を行った結果を示す。

【００８１】図４及び図５によると、凹凸の周期によっ
て角度範囲にばらつきがあるものの、反射型液晶表示素
子がデルタ配列であった場合は１０°から２５°、及び
５５°から８０°の角度範囲、ストライプ配列であった
場合は１５°から７５°の角度範囲で第２の明暗縞が観
察されなくなり、良好な表示品位を得ることができる。

【００８２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明する。

【００８３】（実施形態１）図１及び図２に、本発明の
実施形態１による照明装置と、それを備えた反射型液晶
表示素子による表示装置の構成例を示す。

【００８４】この実施形態１は、図１及び図２に示すよ
うに、照明装置１００は、光源１０１、導光体１０２、
反射手段１０３及び反射防止フイルム１０４で構成され
る。また、反射型液晶表示素子１１０は、偏光選択透過
手段１１１、一対のガラス基板１１２ａ、１１２ｂと、
その間に挟持された液晶層１１３、及びその背面側に配
置された反射電極１１４で構成される。

【００８５】具体的には、光源１０１に蛍光管を使用
し、導光体１０２には屈折率１．５３のガラス板を適用
した。ここで、導光体１０２において、照明装置１００
の照明光が出射する側の面を出射面１０２ｂとし、これ
に対向する面を対向面１０２ｃとする。導光体１０２の
対向面１０２ｃに、導光体１０２とは別に形成された凹
凸による反射手段１０３は、紫外線硬化樹脂である大日
本インキ化学工業（株）製のＧＲＮＤＩＣＲＣ−８７２
０を使用した。この紫外線硬化樹脂は、硬化後の屈折率
が１．５２、剛性率が２．１×１０¹⁰ｄｙｎ／ｃｍ²で
ある。従って、屈折率はガラス板とほぼ等しく、また、
剛性率が高いので傷つきにくく、高い信頼性を得ること
ができる。この紫外線硬化樹脂をガラス板上に塗布し、
さらに金型を配置してガラス板側から紫外線を照射する
ことで樹脂を硬化させ、金型の形状を転写することで凹
凸による反射手段１０３を形成できる。

【００８６】反射防止フィルム１０４には、透明基材で
あるＴＡＣフィルム上に反射防止層が形成された日東電
工（株）製のＴＡＣ−ＨＣ／ＡＲを使用し、導光体１０
２の出射面１０２ｂに粘着層を介して貼り合わせた。

【００８７】反射型液晶表示素子１１０は、２．０型の
デルタ配列で、画素数が２８０×２２０、画素サイズが
１４５．５×１３８．５μｍである。

【００８８】偏光選択透過手段１１１は、図２の部分拡
大図に示すように、偏光板１１１ａ、λ／２板１１１
ｂ、及びλ／４板１１１ｃが粘着層を介してこの順で貼
り合わされており、λ／４板１１１ｃがガラス基板１１
２ａに貼り合わされている。この偏光選択透過手段１１
１に入射した光は、偏光板１１１ａで直線偏光のみが選
択され、λ／２板１１１ｂでλ／４板１１１ｃの遅相軸
（又は進相軸）と４５°の角度をなす直線偏光に旋光さ
れ、λ／４板１１１ｃは直線偏光を円偏光に変換する。

【００８９】従って、反射型液晶表示素子１１０は、周
囲光又は照明装置１００からの照明光のうち、偏光選択
透過手段１１１を通過した円偏光を画素毎に液晶層１１
３で変調しつつ、反射電極１１４で反射させて再び偏光
選択透過手段１１１を通過する光の光量を制御すること
で画像を表示する。

【００９０】反射電極１１４は、入射光を散乱反射させ
て広い視角範囲で良好な表示品位の画像を提供するため
に、表面に微細構造（ＭＲＳ）が形成されており、図３
に示すような散乱特性を有している。

【００９１】次に、凹凸による反射手段１０３について
説明する。凹凸は、図１の部分拡大図に示すように、導
光体１０２の出射面１０２ｂに略平行な伝搬部１０３ａ
と、出射面１０２ｂに対し傾斜した反射部１０３ｂとか
らなる。従って、光源１０１からの光は、導光体１０２
に入射面１０２ａを介して内部に入射し、全反射を繰り
返しながら伝搬した光は、凹凸の反射部１０３ｂに到達
し、界面で全反射されて導光体１０２の出射面１０２
ｂ、即ち照明装置１００の出射面１００ａから出射して
反射型液晶表示素子１１０を照明する。

【００９２】ここで、図３に示した反射型液晶表示素子
１１０における反射電極１１４の散乱特性によると、入
射角３０°以内の照明光を効率よく正面方向に散乱反射
するため、照明光の入射角は３０°以内であることが望
ましい。

【００９３】具体的には、凹凸による反射手段１０３の
反射部１０３ｂと導光体１０２の出射面１０２ｂとがな
す角度βと、凹凸による反射手段１０３と空気の界面で
の全反射角αとの間に、下記（１）式、 α−３０°≦β≦α＋３０°・・・（１） の関係が成り立つように凹凸の形状を設計することによ
って、上記のような照明光を得ることができる。

【００９４】本実施形態１では、凹凸による反射手段１
０３は、屈折率１．５２の透明樹脂からなり、空気と界
面を形成しているため、その全反射角αは、下記（２）
式、 α＝ｓｉｎ^-1（１．０／１．５２）＝４１．８°・・・（２） で与えられる。

【００９５】従って、βをαにほぼ等しい４０°とし
た。

【００９６】導光体１０２の出射面１０２ｂ、及びこれ
にほぼ平行な照明装置１００の出射面１００ａに対する
出射角、即ち反射型液晶表示素子１１０に対する入射角
がほぼ０°の照明光を得ることができ、反射型液晶表示
素子１１０を効率よく照明することができる。

【００９７】反射手段１０３の凹凸周期と、形成される
筋の方向は、反射型液晶表示素子１１０の画素パターン
との干渉によって発生する第２の明暗縞による表示品位
の劣化を防止するために、図４に従って決定した。即
ち、反射型液晶表示素子１１０が２．０型のデルタ配列
であるので、反射手段１０３は、図２に示すように、周
期Ｐを３９０μｍで、反射型液晶表示素子１１０の画素
パターンの水平方向と１４°の角度をなすように形成し
た。これにより、周期的に形成された凹凸からなる反射
手段１０３と反射型液晶表示素子１１０の画素パターン
との干渉による第２の明暗縞の周期が短くなるので、観
察者に認識されず、反射型液晶表示素子１１０の表示品
位を損なうことが無い。

【００９８】さらに、反射手段１０３である凹凸の周期
３９０μｍのうち、伝搬部１０３ａの長さＰ１を平均３
７０μｍ、反射部１０３ｂの長さＰ２を平均２０μｍと
して、伝搬部１０３ａに対する反射部１０３ｂの割合
（Ｐ２／Ｐ１）を０．０５程度とした。従って、観察者
は反射型液晶表示素子１１０の表示を主に伝搬部１０３
ａを通して見ることになり、反射部１０３ｂを通過して
観察者に到達する光によって発生する２重像を防止で
き、良好な表示品位を得ることができた。

【００９９】また、導光体１０２の出射面１０２ｂに配
置された反射防止フィルム１０４は、導光体１０２の表
面反射を低減し透過率を向上させる効果があるため、周
囲光によって反射型液晶表示素子１１０の表示を観察す
る場合に、明るくコントラスト比のよい表示を行うこと
ができる。また、照明装置１００の点灯時には、導光体
１０２の対向面１０２ｃに周期的に形成された凹凸によ
る反射手段１０３に起因する第１の明暗縞の発生を抑制
するため、反射型液晶表示素子１１０の表示品位を向上
させることができる。同様の理由で、反射型液晶表示素
子１１０の表面、即ち、偏光選択透過手段１１１の表面
にも反射防止処理が施されていることが望ましい。

【０１００】また、本実施形態１では、導光体１０２に
ガラス板を用いているため、高温及び低温の環境下でも
反射手段１０３を形成する透明樹脂及び反射防止フィル
ム１０４の熱膨張によって生じる反りを低減することが
でき、照明装置１００の信頼性が向上する。また、反射
手段１０３を形成する透明樹脂には剛性や高度の高い樹
脂を選択することによって、傷付きなどによる性能の劣
化を防止することができる。

【０１０１】上記構成の照明装置１００と反射型液晶表
示素子１１０とにより、明るく、表示品位が良好な画像
を提供でき、信頼性の高い表示装置を実現できた。

【０１０２】尚、本実施形態１では、光源に蛍光管を使
用したが、他にもＥＬやＬＥＤ、ＬＥＤと棒状導光体の
組み合わせなど、導光体の入射面に均一に光を照射する
光源であればいずれを用いても良い。

【０１０３】導光体１０２の材質は、ガラスの他にも、
アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹
脂に代表される透明樹脂などを適宜用いることができ
る。

【０１０４】反射手段１０３の材質は、紫外線硬化樹脂
に限らず、熱硬化樹脂やアクリル系樹脂、ポリカーボネ
ート系樹脂、エポキシ樹脂に代表される透明樹脂などを
適宜用いることができる。また、反射手段１０３は、透
明基材上に透明樹脂による凹凸を多数形成した反射シー
トを導光体１０２に貼り合わせて構成しても良い。

【０１０５】導光体１０２の出射面１０２ｂには反射防
止フィルム１０４を貼り合わせるほかに、導光体１０２
に直接反射防止層を形成しても良い。また、本実施形態
１における反射型液晶表示素子１１０のように、偏光選
択透過手段１１１が偏光板１１１ａ、λ／４板１１１ｃ
を備えたものであった場合は、反射防止フィルム１０４
の代わりに偏光選択透過手段１１１を導光体１０２の出
射面１０２ｂに貼り合わせても良い。

【０１０６】反射手段１０３の凹凸周期と形成される筋
の方向は上記に限ったものではなく、図４及び図５に示
すように反射型液晶表示素子の画素パターンによって変
化する。即ち、図２に示す反射手段１０３の形成される
凹凸の筋の方向は、その周期によって異なるが、画素パ
ターンがデルタ配列の場合は、図４に示すように、画素
パターンの水平方向と１０°〜２５°、及び５５°〜８
０°の角度を持たせることが望ましく、画素パターンが
ストライプ配列の場合は、図５に示すように、１５°〜
７５°の角度を持たせることが望ましい。

【０１０７】これらの導光体１０２、反射手段１０３、
反射防止処理１０４、及び偏光選択透過手段１１１の種
類の選択は、照明装置の性能、信頼性を考慮して適宜決
定される。

【０１０８】反射型液晶表示素子１１０は、偏光選択透
過手段１１１を備え、円偏光を変調して画像を表示する
ものに限らず、さまざまな液晶分子のモードを利用した
反射型液晶表示素子を適用することができる。

【０１０９】（実施形態２）図１０及び図１１に、本発
明の実施形態２による照明装置と、それを備えた反射型
液晶表示素子による表示装置の構成例を示す。

【０１１０】この実施形態２は、図１０及び図１１に示
すように、照明装置２００は、光源２０１、導光体２０
２、低屈折率層２０４、保護フィルム２０５及び偏光選
択透過手段２１１で構成されており、ここで、導光体２
０２において、照明装置２００の照明光が出射する側の
面を出射面２０２ｂとし、これに対向する面を対向面２
０２ｃとする。照明装置２００において、反射手段２０
３は、導光体２０２の出射面２０２ｂに一体に形成され
た多数の凹凸の表面に、屈折率が導光体２０２よりも小
さい低屈折率層２０４を形成して構成されており、この
低屈折率層２０４上には更に保護フィルム２０５が貼り
合わされている。また、反射型液晶表示素子２１０は、
一対のガラス基板２１２ａ、２１２ｂと、その間に挟持
された液晶層２１３、及びその背面側に配置された反射
電極２１４で構成される。

【０１１１】具体的には、光源２０１に蛍光管を使用
し、導光体２０２には屈折率が１．５８のポリカーボネ
ートを射出成形して対向面２０２ｃに反射手段２０３と
なる凹凸を一体に形成した。

【０１１２】低屈折率層２０４には、大日本インキ化学
工業（株）製の紫外線硬化樹脂ＤＥＦＥＮＳＡ７７０２
Ａを適用した。この紫外線硬化樹脂は硬化後の屈折率が
１．３８であり、導光体２０２の材質であるポリカーボ
ネートより低屈折率である。

【０１１３】保護フィルム２０５には、基材としてＰＥ
Ｔフィルム２０５ａを適用し、図１０の部分拡大図に示
すように、片面にハードコート層、反射防止層及び防汚
層である層２０５ｂを形成した。

【０１１４】導光体２０２の対向面２０２ｃに形成され
た反射手段２０３となる凹凸上に上記紫外線硬化樹脂を
塗布し、さらに保護フイルム２０５を配置して、この保
護フィルム２０５側から紫外線を照射することによって
低屈折率層２０４を形成し、導光体２０２、保護フィル
ム２０５を一体とした。ここで、保護フィルム２０５
は、ハードコート層、反射防止層及び防汚層である層２
０５ｂが外側となるように配置している。

【０１１５】偏光選択透過手段２１１は、図１１の部分
拡大図に示すように、偏光板２１１ａ、λ／２板２１１
ｂ、及びλ／４板２１１ｃが粘着層を介してこの順で貼
り合わされており、偏光板２１１ａが粘着層を介して導
光体２０２の出射面２０２ｂに貼り合わされている。こ
の偏光選択透過手段２１１に入射した光は、偏光板２１
１ａで直線偏光のみが選択され、λ／２板２１１ｂで旋
光され、λ／４板２１１ｃは直線偏光を円偏光に変換す
る。

【０１１６】反射型液晶表示素子２１０は、２．５型の
デルタ配列で、画素数が２８０×２２０、画素サイズが
１７９．５×１６８．５μｍである。

【０１１７】従って、偏光選択透過手段２１１を通過し
た周囲光又は照明装置２００からの照明光を受け、反射
電極２１４で反射して再び偏光選択透過手段２１１を通
過する光の光量を画素毎に制御することで画像を表示す
る。尚、反射電極２１４は、図３に示すような散乱特性
を有している。

【０１１８】次に、導光体２０２の対向面２０２ｃに一
体に成形された凹凸と、低屈折率層２０４による反射手
段２０３について説明する。凹凸は、図１０の部分拡大
図に示すように、導光体２０２の出射面２０２ｂに略平
行な伝搬部２０３ａと、出射面２０２ｂに対し傾斜した
反射部２０３ｂとからなる。従って、光源２０１からの
光は、導光体２０２に入射面２０２ａを介して内部に入
射し、反射部２０３ｂに到達した光は、低屈折率層２０
４との界面で全反射されて導光体２０２の出射面２０２
ｂ、及び照明装置２００の出射面２００ａから出射して
反射型液晶表示素子２１０を照明する。

【０１１９】反射型液晶表示素子２１０の反射電極２１
４は、入射角３０°以内の照明光を効率よく正面方向に
散乱反射する。従って、反射手段２０３の凹凸の反射部
２０３ｂと導光体２０２の出射面２０２ｂとがなす角度
βと、対向面２０２ｃに形成された凹凸と低屈折率層２
０４とで構成される反射手段２０３の凹凸の界面での全
反射角αとの間に、下記（１）式、 α−３０°≦β≦α＋３０°・・・（１） の関係が成り立つように凹凸の形状を設計して、反射型
液晶表示素子２１０に対する照明光の入射角を３０°以
内とすることが望ましい。

【０１２０】本実施形態２では、反射手段２０３の凹凸
は、屈折率１．５８のポリカーボネートからなり、低屈
折率層２０４の屈折率は１．３８であるので、その全反
射角αは、下記（３）式、 α＝ｓｉｎ^-1（１．３８／１．５８）＝６０．９°・・・（３） で与えられる。

【０１２１】従って、βをαにほぼ等しい６０°とし
た。

【０１２２】この場合、導光体２０２の出射面２０２
ｂ、及びこれにほぼ平行な照明装置２００の出射面２０
０ａに対する出射角、即ち反射型液晶表示素子２１０に
対する入射角がほぼ０°の照明光を得ることができ、反
射型液晶表示素子２１０を効率よく照明することができ
る。

【０１２３】反射手段２０３の凹凸周期と、形成される
筋の方向は、図４に従って反射型液晶表示素子２１０の
仕様である２．５型のデルタ配列に適したものとした。
具体的には、図１１に示すように、周期Ｐを３９０μｍ
で、反射型液晶表示素子２１０の画素パターンの水平方
向と１４°の角度をなすように形成した。これにより、
導光体２０２の対向面２０２ｃに周期的に形成された凹
凸からなる反射手段２０３と反射型液晶表示素子２１０
の画素パターンとの干渉による第２の明暗縞の周期が短
くなるので、観察者に認識されず、反射型液晶表示素子
２１０の表示品位を損なうことが無い。

【０１２４】さらに、反射手段２０３である凹凸周期３
９０μｍのうち、伝搬部２０３ａの長さＰ１を平均３７
０μｍ、反射部２０３ｂの長さＰ２を平均２０μｍとし
て、伝搬部２０３ａに対する反射部２０３ｂの割合（Ｐ
２／Ｐ１）を０．０５程度とした。従って、反射型液晶
表示素子２１０の画像が２重像として観察されることが
無く、良好な表示品位を得ることができた。

【０１２５】反射手段２０３は、導光体２０２の対向面
２０２ｃに一体に形成された多数の凹凸の表面に、低屈
折率層２０４を形成して構成されており、この低屈折率
層２０４上には更に保護フィルム２０５が貼り合わされ
ているので、反射手段２０３における凹凸の傷つきや変
質を防止することができる。また、保護フィルム２０５
の表面には、ハードコート層、防汚層が形成されている
ので、保護フィルム２０５の傷つき、汚れなども防止す
ることができる。従って、照明装置２００の性能の維持
に非常に効果的である。また、反射防止層によって、周
囲からの光が照明手段２００で反射する光量を低減で
き、反射型液晶表示素子２１０に入射する光の量が多く
なるため、明るくコントラスト比のよい表示を行うこと
ができる。

【０１２６】導光体２０２の出射面２０２ｂに貼り合わ
された偏光選択透過手段２１１は、上記のように偏光板
２１１ａ、λ／２板２１１ｂ、及びλ／４板２１１ｃに
よって構成されている。従って、偏光選択透過手段２１
１を透過した円偏光は、偏光選択透過手段２１１と反射
型液晶表示素子２１０におけるガラス基板２１２ａの表
面で反射される際に回転方向が逆転し、再び偏光選択透
過手段２１１に入射して吸収される。即ち、偏光選択透
過手段２１１とガラス基板２１２ａの表面反射による反
射型液晶表示素子２１０の表示のコントラストの低下が
解決される。さらに、偏光選択透過手段２１１とガラス
基板２１２ａの表面に反射防止層を配置してもよく、こ
の場合にはそれぞれの表面反射が少なくなる分、反射型
液晶表示素子２１０に入射する光が多くなり、明るい表
示を行うことが可能となる。

【０１２７】上記構成の照明装置と反射型液晶表示素子
とにより、明るく、表示品位が良好な画像を提供でき、
信頼性の高い表示装置を実現できた。

【０１２８】尚、本実施形態２では、光源２０１に蛍光
管を使用したが、他にもＥＬやＬＥＤ、ＬＥＤと棒状導
光体の組み合せなど、導光体２０２の入射面２０２ａに
均一に光を照射する光源であればいずれを用いても良
い。

【０１２９】導光体２０２の材質としては、ガラスの他
にも、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポ
キシ樹脂に代表される透明樹脂などを適宜用いることが
できる。

【０１３０】反射手段２０３における凹凸は導光体２０
２と一体に形成する他に、透明樹脂などによって導光体
２０２とは別に形成しても良い。また、透明基材上に透
明樹脂による凹凸を多数形成した反射シートを導光体２
０２に貼り合わせて構成しても良い。

【０１３１】導光体２０２の出射面２０２ｂには偏光選
択透過手段２１１を貼り合わせる他に、反射防止層を配
置しても良い。この場合、反射型液晶表示素子２１０の
表面にも反射防止層が配置されることが望ましい。

【０１３２】反射手段２０３の凹凸周期と形成される筋
の方向は上記に限ったものではなく、図４及び図５に示
すように反射型液晶表示素子２１０の画素パターンによ
って変化する。

【０１３３】反射型液晶表示素子２１０は、偏光選択透
過手段２１１を用いて、円偏光を変調して画像を表示す
るものに限らず、さまざまな液晶分子のモードを利用し
た反射型液晶表示素子を適用することができる。

【０１３４】照明装置２００及び反射型液晶表示素子２
１０を構成する各手段の種類の選択は、いずれも、表示
装置の性能、信頼性を考慮して決定される。

【０１３５】（実施形態３）図１２及び図１３に、本発
明の実施形態３による照明装置と、それを備えた反射型
液晶表示素子による表示装置の構成例を示す。

【０１３６】この実施形態３は、図１２及び図１３に示
すように、照明装置３００は、光源３０１、導光体３０
２及び反射シート３０３によって構成されている。反射
型液晶表示素子３１０は、偏光選択透過手段３１１、一
対のガラス基板３１２ａ、３１２ｂと、その間に挟持さ
れた液晶層３１３、及びその背面側に配置された反射電
極３１４て構成される。

【０１３７】具体的には、光源３０１に蛍光管を使用
し、導光体３０２をタッチパネルとした。タッチパネル
は面内をタッチペン３２０等で圧迫すると、その位置を
検出する入力システムで、携帯情報端末などに搭載され
ている。ここで、導光体３０２において、照明装置３０
０の照明光が出射する側の面を出射面３０２ｂとし、こ
れに対向する面を対向面３０２ｃとする。

【０１３８】反射シート３０３は、図１２の部分拡大図
に示すように、反射手段となる凹凸を形成した部材３０
６の凹凸上に低屈折率層３０７が形成されており、それ
らを基材３０４と基材３０５で挟んだ構造をなしてお
り、この基材３０５がタッチパネルの裏面である導光体
３０２の出射面３０２ｂに粘着層を介して貼り合わされ
ている。

【０１３９】具体的には、基材であるＰＥＴフィルム３
０４ａ上に、屈折率が１．５８のポリカーボネートを成
形することによって、多数の凹凸を有する部材３０６を
配置する。さらに、低屈折率層３０７には、大日本イン
キ化学工業（株）製の紫外線硬化樹脂ＤＥＦＥＮＳＡ７
７０２Ａを適用し、これを部材３０６の凹凸上に塗布
し、再び基材であるＰＥＴフィルム３０５を配置し、紫
外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる。ここで、
紫外線硬化樹脂は硬化後の屈折率は１．３８である。
尚、基材３０４は、ＰＥＴフィルム３０４ａの部材３０
６が形成されていない面に、予め反射防止層３０４ｂが
形成されている。

【０１４０】反射型液晶表示素子３１０は、３．８型の
ＱＶＧＡ、即ち、ストライプ配列で画素数が９６０×２
４０、画素サイズが８１×２３４．５μｍである。

【０１４１】反射型液晶表示素子３１０に備えられた偏
光選択透過手段３１１は、図１３の部分拡大図に示すよ
うに、偏光板３１１ａ、λ／２板３１１ｂ、及びλ／４
板３１１ｃが粘着層を介してこの順序で貼り合わされ、
λ／４板３１１ｃがガラス基板３１２ａに貼り合わされ
ている。

【０１４２】従って、反射型液晶表示素子３１０は、周
囲光又は照明装置３００からの照明光のうち、偏光選択
透過手段３１１を通過した円偏光を受け、反射電極３１
４で反射して再び偏光選択透過手段３１１を通過する光
の光量を画素毎に制御することで画像を表示する。反射
電極３１４は図３に示すような散乱特性を有している。

【０１４３】次に、反射シート３０３に形成された反射
手段である部材３０６の凹凸形状について説明する。凹
凸は、導光体３０２の出射面３０２ｂに略平行な伝搬部
３０６ａと、出射面３０２ｂに対し傾斜した反射部３０
６ｂとからなる。上述したように、反射シート３０３は
導光体３０２の出射面３０２ｂに貼り合わされているた
め、光源３０１からの光は、導光体３０２の内部に入射
面３０２ａを介して入射して凹凸３０６の反射部３０６
ｂに到達し、低屈折率層３０７との界面で全反射されて
照明装置３００の出射面３００ａから出射して反射型液
晶表示素子３１０を照明する。

【０１４４】反射型液晶表示素子３１０の反射電極３１
４は、入射角３０°以内の照明光を効率よく正面方向に
散乱反射する。従って、部材３０６の凹凸の反射部３０
６ｂと導光体３０２の出射面３０２ｂとがなす角度β
と、部材３０６の凹凸と低屈折率層３０７の界面での全
反射角αとの間に、下記（１）式、 α−３０°≦β≦α＋３０°・・・（１） の関係が成り立つように凹凸の形状を設計して、反射型
液晶表示素子３１０に対する照明光の入射角を３０°以
内とすることが望ましい。

【０１４５】本実施形態３では、部材３０６の凹凸は屈
折率１．５８のポリカーボネートからなり、低屈折率層
３０７の屈折率が１．３８であるので、その全反射角α
は、下記（４）式、 α＝ｓｉｎ^-1（１．３８／１．５８）＝６０．９°・・・（４） で与えられる。

【０１４６】従って、βをαにほぼ等しい６０°とし
た。

【０１４７】この場合、導光体３０２の出射面３０２
ｂ、又はこれにほぼ平行な照明装置３００の出射面３０
０ａに対する出射角、即ち反射型液晶表示素子３１０に
対する入射角がほぼ０°の照明光を得ることができ、反
射型液晶表示素子３１０を効率よく照明することができ
る。

【０１４８】部材３０６の凹凸周期と、形成される筋の
方向は、図５に従って反射型液晶表示素子３１０の仕様
である３．８型ＱＶＧＡに適したものとした。具体的に
は、図１３に示すように、周期Ｐを３９０μｍで、反射
型液晶表示素子３１０の画素パターンの水平方向と２３
°の角度をなすように形成した。これにより、周期的に
形成された多数の凹凸からなる反射手段と反射型液晶表
示素子３１０の画素パターンとの干渉による第２の明暗
縞の周期が短くなるので、観察者に認識されず、反射型
液晶表示素子３１０の表示品位を損なうことが無い。

【０１４９】さらに、反射手段である部材３０６の凹凸
の周期３９０μｍのうち、伝搬部３０６ａの長さＰ１を
平均３７０μｍ、反射部３０６ｂの長さＰ２を平均２０
μｍとし、反射部３０６ｂの長さＰ２を、光源に近いほ
ど短く、遠ざかるほど長く設定することで反射型液晶表
示素子３１０を均一に照明できるよう設計した。このと
き、伝搬部３０６ａに対する反射部３０６ｂの割合（Ｐ
２／Ｐ１）は０．０５程度であるので、反射型液晶表示
素子３１０の画像が２重像として観察されることが無
く、良好な表示品位を得ることができた。

【０１５０】反射シート３０３の基材であるＰＥＴフイ
ルム３０４ａに形成された反射防止層３０４ｂは、照明
装置３００の表面反射を低減し、透過率を向上させるた
め、反射型液晶表示素子３１０の表示を明るくコントラ
スト比のよいものとすることができる。同様の理由で、
導光体３０２の対向面３０２ｃ、及び反射型液晶表示素
子３１０の表面、即ち、偏光選択透過手段３１１の表面
にも反射防止処理が施されていることが望ましい。

【０１５１】本実施形態３では、導光体とタッチパネル
とが兼用であるため、それぞれが別部材からなるの従来
の構成に比べて界面が少なくなるために、表面反射が低
減し、反射型液晶表示装置に入射する光の光量が増加す
るため、非常に明るくコントラスト比のよい表示を行う
ことができる。また、低価格で薄型、軽量の表示装置、
及び携帯情報端末等の情報表示システムを実現できる。

【０１５２】尚、本実施形態３では、光源に蛍光管を使
用したが、他にもＥＬやＬＥＤ、ＬＥＤと棒状導光体の
組み合せなどを用いても良い。

【０１５３】導光体としては、タッチパネルに限らず、
ガラスや、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、
エポキシ樹脂に代表される透明樹脂などを適宜用いるこ
とができる。

【０１５４】反射シート３０３を構成する基材３０４、
３０５、反射手段となる凹凸を有する部材３０６及び低
屈折率層３０７も、種々の組み合わせが可能である。ま
た、基材上に形成された反射手段を低屈折率層３０７を
介して直接導光体３０２の出射面３０２ｂに配置しても
良い。

【０１５５】反射シート３０３の反射型液晶表示素子３
１０に対向する面に、反射防止層３０４ｂを設ける他
に、本実施形態３の反射型液晶表示素子３１０のよう
に、偏光選択透過手段３１１が偏光板、λ／４を備えた
ものである場合には、偏光選択透過手段を貼り合わせて
も良い。

【０１５６】反射手段である凹凸の周期と形成される筋
の方向は上記に限ったものではなく、図４及び図５のよ
うに反射型液晶表示素子の画素パターンによって変化す
る。

【０１５７】反射型液晶表示素子３１０は、偏光選択透
過手段３１１を備え、円偏光を変調して画像を表示する
ものに限らず、さまざまな液晶分子のモードを利用した
反射型液晶表示素子を適用することができる。

【０１５８】照明装置３００及び反射型液晶表示素子３
１０を構成する各手段の種類の選択は、いずれも、表示
装置の性能、信頼性を考慮して決定される。

【０１５９】（実施形態４）図１４及び図１５に、本発
明の実施形態４による照明装置と、それを備えた反射型
液晶表示素子による表示装置の構成例を示す。

【０１６０】この実施形態４は、図１４及び図１５に示
すように、照明装置４００は、光源４０１ａ、４０１ｂ
と、反射手段４０３、透明平板４０６によって構成さ
れ、反射手段４０３と透明平板４０６とは対向して略平
行に配置されて導光空間４０２を形成する。尚、透明平
板４０６はタッチパネルである。反射型液晶表示素子４
１０は、偏光選択透過手段４１１、一対のガラス基板４
１２ａ、４１２ｂと、その間に挟持された液晶層４１
３、及びその背面側に配置された反射電極４１４で構成
される。

【０１６１】具体的には、光源４０１ａ及び４０１ｂに
蛍光管を使用し、両者は向かい合うように配置されてい
る。

【０１６２】反射手段４０３は、図１４の部分拡大図に
示すように、基材であるＰＥＴフィルム４０５上に、屈
折率が１．５８のポリカーボネートからなるプリズム４
０４を多数配置して凹凸を形成し、ＰＥＴフィルム４０
５の反対面が反射型液晶表示素子４１０に粘着層を介し
て貼り合わされている。

【０１６３】反射手段４０３の上方にはタッチパネル４
０６が配置され、両者に挟まれて形成された空間が導光
空間４０２となる。

【０１６４】反射型液晶表示素子４１０は、３．８型の
ＱＶＧＡである。

【０１６５】反射型液晶表示素子４１０に備えられた偏
光選択透過手段４１１は、図１４の部分拡大図に示すよ
うに、偏光板４１１ａ、λ／２板４１１ｂ、及びλ／４
板４１１ｃが粘着層を介してこの順で貼り合わされてお
り、λ／４板４１１ｃがガラス基板４１２ａに貼り合わ
されている。

【０１６６】従って、反射型液晶表示素子４１０は、周
囲光又は照明装置４００からの照明光のうち、偏光選択
透過手段４１１を通過した円偏光を受け、画素毎の反射
光の光量を制御することで画像を表示する。

【０１６７】尚、反射電極４１４は、図３に示すような
散乱特性を有している。

【０１６８】次に、反射手段４０３の凹凸形状について
説明する。凹凸は、基材であるＰＥＴフィルム４０５上
に、プリズム４０４を多数配置することにより形成され
ており、各プリズム４０４は、透明平板４０６又はこれ
にほぼ平行な照明装置４００の照明光が出射する出射面
４００ａに対して傾斜した第１の傾斜部４０４ａと第２
の傾斜部４０４ｂを有する。

【０１６９】光源４０１ａから導光空間４０２に入射し
た光は、導光空間４０２を伝搬してプリズム４０４に到
達し、第１の傾斜部４０４ａと導光空間４０２の界面で
屈折され、第２の傾斜部４０４ｂと導光空間４０２との
界面で全反射されて反射型液晶表示素子４１０を照明す
る。同様に、光源４０１ｂから導光空間４０２に入射し
た光は、プリズム４０４に到達し、第２の傾斜部４０４
ｂで屈折され、第１の傾斜部４０４ａで全反射されて反
射型液晶表示素子４１０を照明する。

【０１７０】反射型液晶表示素子４１０の反射電極４１
４は、入射角３０°以内の照明光を効率よく正面方向に
散乱反射する。従って、プリズム４０４の第１の傾斜部
４０４ａ及び第２の傾斜部４０４ｂが照明装置の出射面
４００ａとなす角度βは、プリズム４０４と導光空間４
０２の界面での全反射角αとの間に、下記（１）式、 α−３０°≦β≦α＋３０°・・・（１） の関係が成り立つように設計して、照明光の入射角を３
０°以内とすることが望ましい。

【０１７１】本実施形態４では、プリズム４０４は、屈
折率１．５８のポリカーボネートからなり、導光空間４
０３の屈折率が１．０であるため、その全反射角αは、
下記（５）式、 α＝ａｓｉｎ（１．０／１．５８）＝３９．２°・・・（５） で与えられる。

【０１７２】従って、βをαにほぼ等しい４０°とし
た。

【０１７３】この場合、照明装置４００の出射面４００
ａに対する出射角、即ち反射型液晶表示素子４１０に対
する入射角がほぼ０°の照明光を得ることができ、反射
型液晶表示素子４１０を効率よく照明することができ
る。

【０１７４】反射手段４０３における凹凸周期と、形成
される筋の方向は、図５に従って反射型液晶表示素子３
１０の仕様である３．８型ＱＶＧＡに適したものとし
た。具体的には、図１５に示すように、周期Ｐを５００
μｍで、反射型液晶表示素子３１０の画素パターンの水
平方向と２０°の角度をなすように形成した。これによ
り、周期的に形成された多数の凹凸と反射型液晶表示素
子４１０の画素パターンとの干渉による第２の明暗縞の
周期が短くなるので、観察者に認識されず、反射型液晶
表示素子４１０の表示品位を損なうことが無い。

【０１７５】さらに、反射手段４０３の凹凸の周期５０
０μｍのうち、凹凸の形成されていない領域の長さＰ
１’を平均４７５μｍ、凹凸が形成されている領域の長
さＰ２’を平均２５μｍとし、凹凸が形成されている領
域の長さＰ２’を、光源に近いほど短く、遠ざかるほど
長く設定することで反射型液晶表示素子４１０を均一に
照明できるよう設計した。このとき、凹凸の形成されて
いない領域の長さに対する凹凸が形成されている領域の
長さの割合（Ｐ２’／Ｐ１’）は０．０５程度であるの
で、反射型液晶表示素子４１０の画像が２重像として観
察されることが無く、良好な表示品位を得ることができ
た。

【０１７６】本実施形態４では、反射手段４０３とタッ
チパネル４０６によって形成された導光空間４０２を利
用しているため、導光体を利用する構成に比べて低価格
で軽量の表示装置、及び携帯情報端末等の情報表示シス
テムを実現できる。

【０１７７】尚、本実施形態４では、光源に蛍光管を使
用したが、他にもＥＬやＬＥＤ、ＬＥＤと棒状導光体の
組み合せなどを用いても良い。

【０１７８】反射手段４０３は基材上に凹凸形状を成形
する方法以外にも、例えば、反射型液晶表示素子４１０
の表面に直接多数の凹凸を形成して反射手段を構成して
も良い。

【０１７９】反射手段４０３の凹凸周期と形成される筋
の方向は上記に限ったものではなく、図４及び図５のよ
うに反射型液晶表示素子の画素パターンによって変化す
る。

【０１８０】反射型液晶表示素子４１０は、偏光選択透
過手段４１１を備え、円偏光を変調して画像を表示する
ものに限らず、さまざまな液晶分子のモードを利用した
反射型液晶表示素子を適用することができる。

【０１８１】照明装置４００及び反射型液晶表示素子４
１０を構成する各手段の種類の選択は、いずれも、表示
装置の性能、信頼性を考慮して決定される。

【０１８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の照明装置
によれば、反射手段における凹凸の傷つきや変質及び導
光体の反りを低減でき、信頼性を向上させることができ
る。本発明の照明装置を備えた表示装置によれば、２重
像や明暗縞の発生を抑制することができ、明るくコント
ラスト比のよい、高品位の表示を行うことができる。加
えて、照明装置及び表示装置の薄型化、軽量化、低価格
化を図ることができる。

【０１８３】より詳しくは、導光体は出射面及び対向面
が平面であるため、材質の選択肢を多くとることがで
き、例えばガラスを選択すれば、透明樹脂に比べ剛性が
高いため、反射手段が配置されていない平面に反射防止
フイルムなどを貼り合わせ、導光体の透過率を向上させ
た場合でも、温度変化などによって生じる反りを低減で
きて信頼性が増す。

【０１８４】具体的には、凹凸形状を導光体と一体に成
形する場合には、その材質にアクリル系樹脂、ポリカー
ボネート系樹脂、エポキシ樹脂などに代表される透明樹
脂等を用いて、導光体と反射手段を同時に成形すること
ができる。

【０１８５】凹凸形状を導光体とは別に成形する場合に
は、凹凸形状は導光体の出射面又は対向面にアクリル系
樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの他
に、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等の透明樹脂を用いて
成形することができ、材質の選択肢を多くとることがで
きる。即ち、凹凸形状に硬度、対薬品性などの信頼性を
有する材質を選ぶことができる。

【０１８６】反射手段を、凹凸を有する部材と、凹凸上
に屈折率の異なる、好ましくは屈折率の低い屈折率層が
形成された構成とする場合には、凹凸の傷つき、変質な
どによる照明装置の性能の低下を防止することができ
る。

【０１８７】反射手段を、反射シートを利用する構成と
する場合には、出射面及び対向面に反射シートと反射防
止フィルムを貼り合わせることで、導光体の透過率を向
上させることができる他、双方がバランスを取って温度
変化などで発生する導光体の反りをより低減することが
できる。

【０１８８】反射手段を導光体の対向面に配置する場合
には、低屈折率層の表面に防汚膜（撥水層）、ハードコ
ート層などを形成することによって、照明装置の表面の
信頼性を向上させることができ、反射防止層を形成する
ことによって表面の反射率を低減させることができる。

【０１８９】反射手段を導光体の出射面に配置する場合
には、凹凸が導光体によって保護されるため、反射手段
の信頼性を向上させることができる。

【０１９０】反射手段と透明平板とで構成された導光空
間を利用した照明装置では、表示装置のより一層の軽量
化を図ることができる。

【０１９１】反射型液晶表示素子と照明装置による表示
装置に、入力装置としてタッチパネルを追加した構成と
する場合には、導光体とタッチパネルとを兼用する構成
とすることができる。この場合には、表示装置、携帯情
報端末等の薄型化、軽量化及び低価格化を実現すること
ができる。

【０１９２】反射手段における凹凸形状が、導光体の出
射面に略平行な伝搬部と傾斜した反射部とで構成される
プリズム状の形状であれば、凹凸よりも屈折率の低い空
気層や屈折率層と界面を形成する場合に全反射が発生
し、より効率よく照明光を出射することができる。

【０１９３】反射手段における凹凸形状が、反射部の界
面での屈折率差による全反射角度をαとしたとき、反射
部が導光体の出射面又は透明平板に対してなす角度β
が、上記（１）式の関係を満たすようにすると、効率よ
く反射型液晶表示素子を照明することができるので、明
るく、コントラスト比のよい、高品位の表示を行うこと
ができる表示装置が得られる。

【０１９４】また、反射手段である凹凸の伝搬部の長さ
に対する反射部の長さの割合（Ｐ２／Ｐ１）、又は凹凸
の形成されている領域と形成されていない領域の割合
（Ｐ２’／Ｐ１’）が所定の関係を満たすようにするこ
とで、反射型液晶表示素子の２重像や明暗縞の発生を抑
制することができる。

【０１９５】加えて、照明装置の出射面に反射型液晶表
示素子の偏光選択手段を配置することによって、明暗縞
が発生せず、明るく、コントラスト比のよい、高品位の
表示を行うことができる表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１による照明装置と反射型液
晶表示素子による表示装置を示す断面図である。

【図２】本発明の実施形態１による照明装置と反射型液
晶表示素子による表示装置を示す斜視図である。

【図３】反射型液晶表示素子に用いられる反射電極の散
乱反射特性を示す図である。

【図４】第２の明暗縞が発生しない照明装置とデルタ配
列の反射型液晶表示素子との関係を説明する図である。

【図５】第２の明暗縞が発生しない照明装置とストライ
プ配列の反射型液晶表示素子との関係を説明する図であ
る。

【図６】本発明の照明装置における反射手段の最適な形
状について説明する第１の図である。

【図７】本発明の照明装置における反射手段の最適な形
状について説明する第２の図である。

【図８】本発明の照明装置による反射型液晶表示素子の
表示における２重像を評価する手法について説明する図
である。

【図９】本発明の照明装置と反射型液晶表示素子の表示
における２重像の程度を、凹凸の反射部と伝搬部の割合
（Ｐ２／Ｐ１）及び凹凸の形成されている領域と形成さ
れていない領域の割合（Ｐ２’／Ｐ１’）の関係で示す
図である。

【図１０】本発明の実施形態２による照明装置と反射型
液晶表示素子による表示装置を示す断面図である。

【図１１】本発明の実施形態２による照明装置と反射型
液晶表示素子による表示装置を示す斜視図である。

【図１２】本発明の実施形態３による照明装置と反射型
液晶表示素子による表示装置を示す断面図である。

【図１３】本発明の実施形態３による照明装置と反射型
液晶表示素子による表示装置を示す斜視図である。

【図１４】本発明の実施形態４による照明装置と反射型
液晶表示素子による表示装置を示す断面図である。

【図１５】本発明の実施形態４による照明装置と反射型
液晶表示素子による表示装置を示す斜視図である。

【図１６】反射型液晶表示素子の構成例を示す図であ
る。

【図１７】反射型液晶表示素子の画素の配列パターンを
示す図であって、（ａ）にデルタ配列の場合を、（ｂ）
にストライプ配列の場合を示す。

【図１８】従来の照明装置であるフロントライトの構成
例を示す図である。

【符号の説明】 ３０、１０１、２０１、３０１、４０１ａ、４０１ｂ、
９１１ 光源 ３１、１０２、２０２、３０２、９１２ 導光体 ３２、１１０、２１０、３１０、４１０、９２０ 反射
型液晶表示素子 ３３、１１１、２１１、３１１、４１１、９２１ 偏光
選択透過手段 ３４ａ、３４ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、２１２ａ、２１
２ｂ、３１２ａ、３１２ｂ、４１２ａ、４１２ｂ、９２
２ａ、９２２ｂ ガラス基板 ３５、１１３、２１３、３１３、４１３、９２３ 液晶
層 ３６、１１４、２１４、３１４、４１４、９２４ 反射
電極 ３７ 観察者 １００、９１０ 照明装置（フロントライト） １０２ａ、２０２ａ、３０２ａ、９１２ａ 入射面 １００ａ、１０２ｂ、２００ａ、２０２ｂ、３０２ｂ、
９１２ｂ 出射面 １０２ｃ、２０２ｃ、３０２ｃ、９１２ｃ 対向面 １０３、２０３、９１３ 反射手段（凹凸） １０３ａ、２０３ａ、３０６ａ、９１３ａ 伝搬部 １０３ｂ、２０３ｂ、３０６ｂ、９１３ｂ 反射部 １０４ 反射防止フィルム １１１ａ、２１１ａ、３１１ａ、４１１ａ 偏光板 １１１ｂ、２１１ｂ、３１１ｂ、４１１ｂ λ／４板 １１１ｃ、２１１ｃ、３１１ｃ、４１１ｃ λ／２板 ２００、３００、４００ 照明装置 ２０４、３０７ 低屈折率層 ２０５ 保護フィルム ２０５ａ 保護フィルムの基材 ２０５ｂ ハードコート層、反射防止層、防汚層 ３０３、４０３ 反射シート（反射手段） ３０４、３０５ 反射シートの基材 ３０４ａ ＰＥＴフィルム ３０４ｂ 反射防止層 ３０６ 凹凸を有する部材 ４０２ 導光空間 ４０４ プリズム ４０４ａ 第１の傾斜部 ４０４ｂ 第２の傾斜部 ４０５ 反射シートの基材 ４０６ 透明平板（タッチパネル） ９１４ 光学補償板 ９１５ 補償凹凸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海老 毅 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11Z FA14Z FA21Z FA23Z FA37Z FA42Z FA44Z FA45Z FB04 FC02 FC14 FC23 FD15 GA02 KA01 KA10 LA11 LA17 LA21

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 該光源からの光が入射する入射面と、該入射面に略直交
   し、照明光が出射する出射面と、該出射面に対向する対
   向面とを有する導光体と、 該導光体の出射面又は対向面に、該導光体とは別に成形
   又は配置された反射手段とを備え、 該光源から該導光体の入射面を介して入射し該導光体の
   内部を伝搬する光を、該反射手段で反射して照明光を出
   射する照明装置。
2. 【請求項２】 透明平板と反射手段とを対向配置して導
   光空間を形成し、該導光空間の端面に光源を配置した構
   成を有しており、 該光源から該導光空間に入射し該導光空間を伝搬する光
   を、該反射手段で反射して照明光を出射する照明装置。
3. 【請求項３】 前記反射手段が、凹凸形状の界面の屈折
   率差によって光を反射するものである請求項１又は請求
   項２記載の照明装置。
4. 【請求項４】 前記反射手段が、屈折率の異なる２つの
   部材の組み合わせで構成されており、２つの部材の界面
   が凹凸形状をなし、該界面の屈折率差によって光を反射
   するものである請求項１又は請求項２記載の照明装置。
5. 【請求項５】 前記反射手段における凹凸形状が、プリ
   ズム状をなしており、前記導光体の出射面に略平行な伝
   搬部と傾斜した反射部とを有し、 前記光源から該導光体の入射面を介して入射し主として
   該伝搬部を伝搬する光を、該反射部で反射して照明光を
   出射する請求項１、３又は４記載の照明装置。
6. 【請求項６】 前記反射手段における凹凸形状が、プリ
   ズム状をなしており、前記透明平板に対して傾斜した屈
   折部と反射部とを有し、 前記光源から該導光空間に入射した光を、該屈折部の界
   面で屈折し、該反射部で反射して照明光を出射する請求
   項２、３又は４記載の照明装置。
7. 【請求項７】 前記反射手段における凹凸形状が、前記
   反射部の界面での屈折率差による全反射角度をαとした
   とき、該反射部が前記導光体の出射面又は前記透明平板
   に対してなす角度βが、下記（１）式 α−３０°≦β≦α＋３０°・・・（１） の関係を満たす請求項５又は請求項６記載の照明装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の
   照明装置と、 該照明装置からの照明光を受け、その反射率を画素毎に
   制御して画像を表示する反射型液晶表示素子とを備えた
   表示装置。