JP2018120090A - 表示装置及び電子棚札 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の視認性に優れる表示装置及び電子棚札を提供する。【解決手段】レンズシートは、レンズシートに入射してきた入射光のうち、反射部によって反射された光をレンズシートから出射させる。表示面の法線方向に対して１０°以上４０°以下の入射角度で入射し、法線方向に対して入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する光の強度を第１光強度とし、法線方向に対して７０°以上９０°以下の入射角度で入射し、法線方向に対して入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する光の強度を第２光強度とした場合、第２強度は第１強度よりも大きい。【選択図】図１

Description

本開示は、表示装置及び電子棚札に関する。

表示装置には、画面背面のバックライト光による透過光を利用して表示を行う透過型表示装置の他に光による反射光を利用して表示を行う反射型液晶表示装置がある。例えば特許文献１には、表示面の法線方向における視認性を向上させる技術が開示されている。

特開２００２−２１４６０３号公報

特許文献１の技術では、表示面の法線方向に対して約１０°から約４５°傾いた範囲から入射した光が、表示面のほぼ法線方向へ出射するように、プリズムアレイシートが設定される。そのため、例えば、天井に照明器具が取り付けられている環境下でパネルが床面に対して垂直に置かれる場合、観察者がパネルの斜め上方から覗き込むようにパネルを見ると、パネルに表示される画像が視認しにくい。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、画像の視認性に優れる表示装置及び電子棚札を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る表示装置は、液晶層を含む表示部と、前記表示部の表示面側に配置されたレンズシートと、前記液晶層を挟んで前記レンズシートの反対側に配置された反射部と、を備え、前記レンズシートは、前記レンズシートに入射してきた入射光のうち、前記反射部によって反射された光を前記レンズシートから出射させ、前記表示面の法線方向に対して７０°以上９０°以下の入射角度で入射し、前記法線方向に対して入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する光の強度を第１光強度とし、前記表示面の法線方向に対して１０°以上４０°以下の入射角度で入射し、前記法線方向に対して入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する光の強度を第２光強度とした場合、前記第１光強度は、前記第２光強度よりも大きい。

本発明の他の態様に係る表示装置は、液晶層を含む表示部と、前記表示部の表示面側に配置されたレンズシートと、前記液晶層を挟んで前記レンズシートの反対側に配置された反射部と、を備え、前記レンズシートは、第１方向に並んで配置された複数のプリズムを有し、前記プリズムの高さをａとし、前記プリズムの底部の前記第１方向における長さをｂとした場合、ａ／ｂは１.０以上１．５以下である。

図１は、実施形態１に係る表示装置の構成例を示す断面図である。 図２は、実施形態１に係る表示装置の構成例を示す平面図である。 図３は、実施形態１に係るレンズシートの構成例を示す斜視図である。 図４は、実施形態１に係るプリズムの構成例を示す断面図である。 図５は、実施形態１に係る表示パネルの構成例を示す斜視図である。 図６は、実施形態１に係る表示パネルの構成例を示す断面図である。 図７は、実施形態１に係るプリズムと画素とを比較した図である。 図８は、実施形態１に係る表示装置において、光の入射方向と出射方向とを例示する図である。 図９は、実施形態１に係る表示装置において、７０°以上９０°以下の入射角度で入射する入射光と、入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する出射光とを例示する図である。 図１０は、実施形態１に係る表示装置において、１０°以上４０°以下の入射角度で入射する入射光と、入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する出射光とを例示する図である。 図１１は、実施形態１に係る表示装置の観察角度と、画像の視認性とを例示する図である。 図１２は、比較例に係る表示装置に入射する入射光と、表示装置から出射する出射光とを示す図である。 図１３は、比較例に係る表示装置の設置高さと、画像の視認性との関係を示す図である。 図１４は、入射光の入射角度が７０°以上９０°以下の場合における出射光の出射角度及び光強度について、複数のａ／ｂ毎のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１５は、入射光の入射角度が１０°以上４０°以下の場合における出射光の出射角度及び光強度について、複数のａ／ｂ毎のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１６は、シミュレーションにおける出射角度の範囲を示す図である。 図１７は、偏光板の吸収軸の角度範囲を示す図である。 図１８は、入射光の入射角度と透過率との関係を、光の偏光方向別に示したグラフである。 図１９は、実施形態１の変形例１に係る表示装置の構成例を示す断面図である。 図２０は、実施形態１の変形例２に係る表示装置の構成例を示す断面図である。 図２１は、実施形態１の変形例３に係る表示装置の構成例を示す断面図である。 図２２は、実施形態２に係る電子棚札の構成例を示す図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る表示装置の構成例を示す断面図である。図２は、実施形態１に係る表示装置の構成例を示す平面図である。図１は、図２をＡ２−Ａ２線で切断した断面を示している。図３は、実施形態１に係るレンズシートの構成例を示す斜視図である。図４は、実施形態１に係るプリズムの構成例を示す断面図である。なお、本明細書では、複数のプリズムが並ぶ第１方向をＸ軸方向で示し、Ｘ軸方向と平面視で直交する第２方向をＹ軸方向で示し、表示装置の厚さ方向をＺ軸方向で示す。Ｚ軸方向は、表示パネルの表示面の法線方向でもある。また、本明細書では、Ｘ軸の矢印のある側をＸ軸方向のプラス側といい、Ｘ軸の矢印のない側をＸ軸方向のマイナス側という。

図１から図４に示すように、実施形態１に係る表示装置１００は、表示パネル１０と、表示パネル１０の表示面１０ａ側に配置されたレンズシート５と、を備える。表示パネル１０は、液晶層１と、液晶層１の表面１ａ側に配置された対向基板２と、対向基板２上に配置された位相差板３と、位相差板３上に配置された偏光板４と、液晶層１の裏面１ｂ側に配置されたアレイ基板６とを有する。液晶層１の表面１ａが表示パネル１０の表示面１０ａ側を向いている。偏光板４は、表示面１０ａ側から入射してきた光を直線偏光に変換する機能を有する。位相差板３は、偏光板４側から入射してきた直線偏光を円偏光に変換する機能を有する。位相差板３と偏光板４との間、及び、偏光板４とレンズシート５との間は、例えば、透光性及び光学等方性を有する接着剤によって貼り合わされている。

実施形態１に係る表示装置１００において、表示パネル１０は、表示面１０ａ側から入射した光のうち、アレイ基板６内の反射部によって反射された反射光を利用して、表示面１０ａに画像を表示する。このため、表示装置１００では、表示パネル１０の背面１０ｂ側にバックライト等の光源は配置されていない。このため、表示装置１００は、消費電力が少なく、明るい環境下でも表示面１０ａの画像が見やすい。なお、アレイ基板６内の反射部として、後述する画素電極６２（図６参照）が例示される。

レンズシート５は、ベース部５１と、ベース部５１上に設けられた複数のプリズム５２とを有する。複数のプリズム５２は、Ｘ軸方向に並んで配置されている。ベース部５１及び複数のプリズム５２は透光性を有し、空気層よりも屈折率が高い材料で構成されている。例えば、ベース部５１及び複数のプリズム５２は、ガラス、又は、アクリル樹脂若しくはポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の樹脂材料で構成されている。ベース部５１及び複数のプリズム５２は、例えば同一の材料によって一体に形成されている。プリズム５２は、例えばガラス板の表面又は樹脂材料の表面をレーザ光で切削することにより形成される。また、プリズム５２は、樹脂材料であればロール金型を使用してロールｔｏロールで成形することも可能である。

複数のプリズム５２の各々の平面視による形状（以下、平面形状）は、例えば矩形である。また、複数のプリズム５２の各々の断面視による形状（以下、断面形状）は、例えば中心角θｃが９０°の正円扇型又は楕円扇形である。プリズム５２は、第１面５２ａと、第２面５２ｂ及び底面５２ｃを有する。第１面５２ａは、Ｘ軸方向とＺ軸方向とに面する曲面であり、その断面形状は弧状である。第１面５２ａがなす曲面は、例えば、図４に示す断面視で、以下の式（１）を満たす曲面である。なお、第１面５２ａがなす曲面は、例えば、Ｙ軸と平行に移動しても同じ形である。
表示面１０ａの法線方向１０ｚを０°としたとき、第１面５２ａの接線５２Ｌの法線方向１０ｚに対する傾きは、Ｘ軸方向のマイナス側からＸ軸方向のプラス側に向かって徐々に小さくなっている。例えば、法線方向１０ｚに対する接線５２Ｌの傾きは、第２面５２ｂに近い側では大きく、第２面５２ｂから遠い側では小さくなっている。第２面５２ｂは、ＹＺ平面に平行な平面である。第２面５２ｂは、Ｘ軸方向のマイナス側の端部に位置し、表示面１０ａの法線方向１０ｚに平行である。底面５２ｃは、ＸＹ平面に平行な平面であり、表示面１０ａの法線方向１０ｚと直交している。

レンズシート５において、プリズム５２のベース部５１からの高さをａとし、プリズム５２の底面５２ｃのＸ軸方向における長さをｂとした場合、ａをｂで除算したａ／ｂの値は、例えば１.０以上１．５以下となっている。これにより、レンズシート５は、法線方向１０ｚに対する入射角度が７０°以上９０°以下の入射光を、特定の出射角度で効率よく出射させることができる。特定の出射角度とは、法線方向１０ｚに対して、入射方向側へ０°以上４０°以下となる角度範囲である。これにより、レンズシート５は、法線方向１０ｚに対して７０°以上９０°以下の入射角度で入射してきた光を、法線方向１０ｚに対して入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で光強度高く出射させることができる。この点については、シミュレーションの結果を示しながら後で説明する。

また、レンズシート５において、ベース部５１の厚さをｔとした場合、ｔは１０μｍ以上５０μｍ以下となっている。ベース部５１の厚さｔが５０μｍを越えると、ベース部５１を光が透過する際に光の拡散量が増えてしまい、表示面１０ａに表示される画像がぼやけてしまう可能性がある。また、ベース部５１の厚さｔが１０μｍを下回ると、レンズシート５の強度が低くなり、レンズシート５が製造過程で割れやすくなる。このため、ベース部５１の厚さｔが、１０μｍ以上５０μｍ以下であれば、表示面１０ａに表示される画像がぼやけてしまうことや、レンズシートの強度不足による歩留まり低下を防ぐことができる。

また、複数のプリズム５２のＸ軸方向における配置間隔ｐは１０μｍ以上１００μｍ以下となっている。実施形態１に係る表示装置１００では、複数のプリズム５２はＸ軸方向に沿って連続して配置されている。このため、プリズム５２の底面５２ｃのＸ軸方向における長さ（以下、プリズム５２の長さ）ｂと、プリズムの配置間隔ｐとが同じ値となっている。また、プリズム５２のＹ軸方向における長さ（以下、プリズム５２の幅）をｃとした場合、プリズム５２の幅ｃはプリズム５２の長さｂよりも大きい。なお、プリズム５２の長さｂは、後述するように、１つの画素の長さと一致しないように設定されている。また、プリズム５２の配置間隔ｐは、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下であれば、均一でもよいし、ランダムでもよい。

図５は、実施形態１に係る表示パネルの構成例を示す斜視図である。図５は、表示パネル１０の一部を切り欠いた状態を示している。図６は、実施形態１に係る表示パネルの構成例を示す断面図である。図５及び図６に示すように、対向基板２は、共通電極２３と、カラーフィルタ２４と、第２基板２５と、異方性散乱部材（ＬＣＦ）２６とを有する。第２基板２５の両面のうち、表示面１０ａ側に位置する一方の面に異方性散乱部材２６が設けられている。また、第２基板２５の他方の面に、カラーフィルタ２４と共通電極２３とが設けられている。

共通電極２３は、透光性の導電材料、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等で形成されている。また、カラーフィルタ２４は、例えば、Ｒ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）Ｗ（白色）の４つのフィルタを有する。なお、第２基板２５は、カラーフィルタ（ＣＦ：Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）２４を含んでいることからＣＦ基板と呼ばれる場合がある。第２基板２５は、透光性基板、例えばガラス基板である。異方性散乱部材２６は、画素電極６２で反射された光を散乱させる非等方の層である。異方性散乱部材２６としては、例えば、ＬＣＦ（Ｌｉｇｈｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｉｌｍ）が用いられる。位相差板３は、１／４波長板３１と、１／４波長板３１上に設けられた１／２波長板３２とを有する。

アレイ基板６は、第１基板６１と、第１基板６１上に設けられた画素電極６２とを有する。また、第１基板６１は、回路基板６１ａと、回路基板６１ａ上に設けられた平坦化膜６１ｂとを有する。回路基板６１ａは、ガラス基板と、ガラス基板上に設けられた回路素子と、複数の信号線及び複数の走査線とを有する。複数の信号線と複数の走査線は交差しており、交差する部位に副画素７０が行列状に配置されている。また、回路素子は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子と容量素子とを含む。平坦化膜６１ｂは、回路素子と、信号線及び走査線が形成された回路基板６１ａの表面に形成されて、回路基板６１ａの表面を平坦化している。なお、第１基板６１は、ＴＦＴを含む回路素子が形成されることからＴＦＴ基板と呼ばれる場合がある。

平坦化膜６１ｂ上に画素電極６２が形成されている。画素電極６２は、例えばアルミニウム等の金属で形成されており、副画素７０毎に設けられている。表示パネル１０の表示面１０ａ側から入射してきた入射光Ｌ１は、偏光板４、位相差板３、対向基板２及び液晶層１を透過して画素電極６２に到達する。そして、入射光Ｌ１は画素電極６２で拡散反射される。拡散反射によって光は散乱し、散乱した光は表示面１０ａ側へ進む。なお、実施形態１では、入射光Ｌ１を散乱させるための散乱パターンが画素電極６２に付与されていてもよい。なお、入射光に対する反射光の割合を反射率とすると、画素電極６２の材料は、反射率８０％以上の材料であることが好ましい。

液晶層１は、例えば、ネマティック（Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を含んでいる。液晶層１は、共通電極２３と後述する画素電極６２との間で電圧が印加されることにより、液晶層１に入射する光を副画素７０ごとに透過又は遮断する。また、画素電極６２の電圧レベルが変えられることにより、液晶層１における光透過レベルが副画素７０ごとに調整される。

図７は、実施形態１に係るプリズムと画素とを比較した図である。図７に示すように、カラー画像を形成する単位となる１個の画素７は、例えば、複数の副画素７０を含む。実施形態１では、画素７は、例えば、Ｒ（レッド）を表示する副画素７０Ｒと、Ｂ（ブルー）を表示する副画素７０Ｂと、Ｇ（グリーン）を表示する副画素７０Ｇと、Ｗ（ホワイト）を表示する副画素７０Ｗとを含む。画素７は、Ｘ軸方向に２つの副画素と、Ｙ軸方向に２つの副画素とで構成されるスクエア形状である。例えば、画素７のＸ軸方向の長さをＷ１、Ｙ軸方向の長さをＷ２とした場合、Ｗ１＝Ｗ２となっている。Ｘ軸方向の長さＷ１と、Ｙ軸方向の長さＷ２とは、異なってもよい。

実施形態１では、プリズム５２の長さｂは、画素７の長さＷ１よりも大きい、又は、１つの画素の長さＷ１よりも小さいことが好ましい。また、プリズム５２のＹ軸方向の長さｃも、画素７の長さＷ１よりも大きい、又は、１つの画素の長さＷ１よりも小さいことが好ましい。これにより、プリズム５２の長さｂと画素７の長さＷ１とがずれるので、モアレを抑制することができる。

図８は、実施形態１に係る表示装置において、光の入射方向と出射方向とを例示する図である。また、図９は、実施形態１に係る表示装置において、７０°以上９０°以下の入射角度で入射する入射光と、入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する出射光とを例示する図である。図１０は、実施形態１に係る表示装置において、１０°以上４０°以下の入射角度で入射する入射光と、入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する出射光とを例示する図である。図８から図１０に示すように、表示装置１００は、例えば、天井１３０に照明器具１４０が取り付けられている環境下で、床面に対して垂直に配置された状態で使用される。例えば、表示装置１００は、表示面１０ａの法線方向１０ｚを水平方向に向け、プリズム５２の第２面５２ｂを天井１３０側に向けた状態で、屋内の壁面や、屋内に配置された棚１２０等に取付け部材１１０を介して取り付けられる。水平方向は、図８から図１０ではＺ軸方向である。

図８及び図９に示すように、照明器具１４０は、表示装置１００を上方、又は斜め上方から照らす。照明器具１４０からプリズム５２の第１面５２ａに入射する入射光Ｌ１は、第１面５２ａに入射する際に、空気層８とプリズム５２の第１面５２ａとの界面で屈折する。屈折した光は、偏光板４によって直線偏光となり、位相差板３を透過して円偏光となる。円偏光となった光は、対向基板２と液晶層１とを透過し、アレイ基板６の画素電極６２によって拡散反射される。拡散反射によって散乱した光は、液晶層１と、対向基板２と、位相差板３及び偏光板４を透過して、レンズシート５に入射する。そして、レンズシート５に入射した光はさらに散乱しながら第１面５２ａに向かって進む。この光は、第１面５２ａから空気層８へ出射する際に、第１面５２ａと空気層８との界面で、おもに、入射光Ｌ１が入射する方向（以下、入射方向）側へ屈折する。

この例では、第１面５２ａにおいて、入射光Ｌ１の入射位置における接線５２Ｌ１の傾きと、出射光Ｌ２の出射位置における接線５２Ｌ２の傾きとが異なる。例えば、法線方向１０ｚに対する傾きは、入射位置における接線５２Ｌ１よりも、出射位置における接線５２Ｌ２の方が小さい。入射位置における接線５２Ｌ１の傾きと、出射位置における接線５２Ｌ２の傾きとの違いによって、法線方向１０ｚに対する入射光の入射角度と、出射光の出射角度とは異なる角度となっている。第１面５２ａから空気層８へ出射した出射光Ｌ２は、例えば、屋内の観察者によって画像として視認される。

図９に示すように、表示装置１００では、法線方向１０ｚに対して７０°以上９０°以下の入射角度でプリズム５２に入射光Ｌ１が入射すると、入射光Ｌ１のうち、画素電極６２（図６参照）によって反射された光は、法線方向１０ｚに対して入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度でプリズム５２から出射する。また、図１０に示すように、表示装置１００では、法線方向１０ｚに対して１０°以上４０°以下の入射角度でプリズム５２に入射光Ｌ１１が入射すると、入射光Ｌ１１のうち、画素電極６２によって反射された光は、法線方向１０ｚに対して入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度でプリズム５２から出射する。

実施形態１において、第１光強度は、入射光Ｌ１が７０°以上９０°以下の入射角度でプリズム５２に入射することによって、入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度でプリズム５２から出射する出射光Ｌ２の強度である。また、第２光強度は、入射光Ｌ１１が１０°以上４０°以下の入射角度で入射することによって、入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する出射光Ｌ１２の強度である。実施形態１の表示装置１００において、第１光強度は第２光強度よりも大きい。このため、観察者が斜め上方から覗き込むように表示装置１００の表示面を見る場合でも、観察者からみて表示面の輝度は高いため、表示面に映し出される画像を視認性が向上する。

図１１は、実施形態１に係る表示装置の観察角度と、画像の視認性とを例示する図である。図１１において、表示装置１００−１、１００−２、１００−３の違いは、床面１５０からの設置高さのみである。表示装置１００−１、１００−２、１００−３の各構造は、例えば図１に示した表示装置１００と同じである。図１１に示す観察角度θ１からθ３は、表示装置１００−１、１００−２、１００−３の各表示面の法線方向１０ｚと観察者Ｍの視線Ｍｅとがなす角度である。観察角度がプラス（＋）の場合、観察者Ｍの眼は表示装置１００の表示面よりも高い位置にあり、観察者Ｍが表示面を上から覗き込む形となる。また、観察角度がマイナスの場合、観察者Ｍの眼が表示面よりも低い位置にあり、観察者Ｍが表示面を下から見上げる形となる。

図１１に示すように、０°≦θ１＜１５°、１５°≦θ２＜３０°の場合、観察者Ｍからみて表示装置１００−１、１００−２の各表示面は高輝度である。このため、観察者Ｍは、表示装置１００−１、１００−２の各表示面に表示される画像、例えば、文字を容易に視認することができる。図１１において、文字の画像は、「ＤＩＳＰＬＡＹ」と表示しているが、文字は適宜変更される。また、観察者Ｍからみて表示装置１００−３の表示面は、θ３が４０°を越えると表示装置１００−１、１００−２よりも輝度が多少低くなるが、観察者Ｍは表示装置１００−３の表示面に表示される文字を十分に視認することができる。

実施形態１に係る表示装置１００では、表示面の法線方向１０ｚに対して７０°以上９０°以下で入射してきた入射光Ｌ１が反射電極によって反射され、プリズム５２を介して出射する出射光Ｌ２の光強度が表示面の法線方向１０ｚに対して入射方向側へ０°以上４０°以下の角度範囲で高くなる。図１１では＋θの側が入射方向側である。これにより、表示装置１００−１、１００−２、１００−３の各表示面に表示される画像の視認性が向上する。

図１２は、比較例に係る表示装置に入射する入射光と、表示装置から出射する出射光とを示す図である。図１２に示すように、比較例に係る表示装置５００は、表示パネル１０と、表示パネル１０の表示面１０ａ側に配置された透光性シート５０５と、を備える。透光性シート５０５は、レンズではなく、表面が平坦である。例えば、透光性シート５０５において、表示面１０ａと向かい合う面の反対側の面は平坦である。透光性シート５０５は、実施形態１に係るレンズシートと同じ材料で構成されている。また、透光性シート５０５は、実施形態１に係るレンズシートのベース部５１と同じ厚さを有する。

図１２において、照明器具は、表示装置５００を上方、又は斜め上方から照らす。照明器具から透光性シート５０５に入射する入射光Ｌ１は、その表面に入射する際に、空気層８と透光性シート５０５との界面で屈折する。屈折した光は、偏光板４によって直線偏光となり、位相差板３を透過して円偏光となる。円偏光となった光は、対向基板２と液晶層１とを透過し、アレイ基板６の画素電極６２によって拡散反射される。拡散反射によって散乱した光は、液晶層１と、対向基板２と、位相差板３及び偏光板４、透光性シート５０５を透過して、空気層８へ出射する。比較例には実施形態１のようなプリズム５２はないので、出射光Ｌ３は、入射光Ｌ１の入射方向とは反対側へ出射する。

図１３は、比較例に係る表示装置の設置高さと、画像の視認性との関係を示す図である。図１３において、表示装置５００−１、５００−２、５００−３の違いは、床面１５０からの設置高さのみである。表示装置５００−１、５００−２、５００−３の各構造は、例えば図１２に示した表示装置５００と同じである。図１３に示す観察角度θ１からθ３は、表示装置５００−１、５００−２、５００−３の各表示面の法線方向１０ｚと観察者Ｍの視線Ｍｅとがなす角度である。

図１３に示すように、０°≦θ１＜１５°の場合、観察者Ｍからみて表示装置５００−１の表示面は高輝度である。このため、観察者Ｍは、表示装置５００−１の表示面に表示される文字を容易に視認することができる。しかし、観察者Ｍからみて、表示装置５００−２、５００−３の各表示面の輝度は低い。そのため、観察者Ｍは、表示装置５００−２、５００−３の各表示面に表示される文字を視認することが難しくなる。図１２に示したように、比較例に係る表示装置５００において、出射光Ｌ３の光強度が入射光Ｌ１の入射方向の反対側に高く出射される。これにより、図１３に示す表示装置５００−２、５００−３の各表示面に表示される画像の視認性が低下する。比較例の表示装置５００−２、５００−３において、出射光Ｌ３の主な出射方向が、図１３に示す−θの側になっているからである。

図１４は、入射光の入射角度が７０°以上９０°以下の場合における出射光の出射角度及び光強度について、複数のａ／ｂの値ごとのシミュレーション結果を示すグラフである。図１５は、入射光の入射角度が１０°以上４０°以下の場合における出射光の出射角度及び光強度について、複数のａ／ｂの値ごとのシミュレーション結果を示すグラフである。図１６は、シミュレーションにおける出射角度の範囲を示す図である。図１４及び図１５において、横軸は出射光の出射角度を示し、縦軸は出射光の光強度を示す。

本シミュレーションでは、入射光の法線方向１０ｚに対する入射角度は、７０°以上９０°以下と、１０°以上４０°以下の２条件とした。図９に示した入射光Ｌ１と図１０に示した入射光Ｌ１１とを、本シミュレーションの入射光とした。また、本シミュレーションでは、レンズシート５から出射する出射光の出射角度θの検出範囲を、図１６に示すように、法線方向１０ｚに対して−９０°から＋９０°の範囲とした。また、本シミュレーションでは、ａ／ｂを、「０．６」、「０．８」、「１．０」、「１．２」、「１．４」の５通りとした。

図１４に示すように、入射角度が７０°以上９０°以下の場合、出射角度が０°以上４０°以下の出射光の光強度は、ａ／ｂの値が大きいほど高くなる。また、図１５に示すように、入射角度が１０°以上４０°以下の場合、出射角度が０°付近の出射光の光強度は、ａ／ｂの値が小さいほど高くなる。さらに、出射角度が０°以上４０°以下の範囲に着目すると、ａ／ｂの値が「１．４」、「１．２」、「１．０」のとき、入射角度が１０°以上４０°以下の場合よりも、入射角度７０°以上９０°以下の場合の方が、出射光の光強度が高い。以上のシミュレーション結果によれば、ａ／ｂを１.０以上、１．４以下とすることで、７０°以上９０°以下の入射角度で入射してきた入射光Ｌ１が、０°以上４０°以下の出射角度の光強度が高くなるように出射する。

また、上記のシミュレーション結果から、ａ／ｂの値を１．４よりも大きくすることで、０°以上４０°以下の出射角度で出射光をさらに光強度高く出射させることができる。ただし、ａ／ｂの値が１．５を超えると、プリズム５２のアスペクト比が高くなり、プリズム５２を切削等で製造することが難しくなる。そのため、実施形態１に係る表示装置１００では、ａ／ｂの値は１．０以上１．５以下に設定されている。

図１７は、偏光板の吸収軸の角度範囲を示す図である。図１８は、入射光の入射角度と透過率との関係を、光の偏光方向別に示したグラフである。図１８の横軸は、図８等に示した表示面１０ａの法線方向１０ｚに対する入射光Ｌ１の入射角度を示す。図１８の縦軸は、図８等に示したレンズシート５における入射光Ｌ１の透過率を示す。図１８は、レンズシート５が高屈折材料（ｎ＝１．５２）で形成され、空気層８（ｎ＝１）からレンズシート５に入射光Ｌ１が入射した場合の、入射角度と透過率との関係を示している。

図８に示したように、空気層８からレンズシート５に光が斜めに入射した場合、図１８に示すように、入射光Ｌ１は、Ｙ軸方向の偏光成分よりも、Ｙ軸方向と直交した面内の偏光成分の方が透過率は大きくなる。この傾向は、入射光Ｌ１の入射角度が大きくなるほど、顕著となる。そのため、図１等に示した偏光板４からみると、入射光Ｌ１の２つの偏光成分のうち、Ｘ軸方向に対する射影成分の偏光強度が大きくなる。そこで、実施形態１では、図１７に示すように、偏光板４の吸収軸４ａはＹ軸方向に対して平行又は平行に近い角度に設定されている。例えば、偏光板４の吸収軸４ａは、Ｙ軸方向に対して−２２．５°以上２２．５°以下の範囲に設定されている。これにより、偏光板４における入射光Ｌ１の損失を低く抑えることができるので、表示装置１００は入射光Ｌ１を効率良く利用することができる。

以上説明したように、実施形態１に係る表示装置１００は、液晶層１を含む表示パネル１０と、表示パネル１０の表示面１０ａ側に配置されたレンズシート５と、液晶層１を挟んでレンズシート５の反対側に配置されたアレイ基板６とを備える。アレイ基板６は、例えばアルミニウム等の金属で形成された画素電極６２を有する。レンズシート５は、レンズシート５に入射してきた入射光Ｌ１のうち、画素電極６２によって反射された光をレンズシート５から出射させる。例えば、レンズシート５は、Ｘ軸方向に並んで配置された複数のプリズム５２を有する。プリズム５２の高さをａとし、プリズム５２の底面５２ｃのＸ軸方向における長さをｂとした場合、ａ／ｂは１.０以上１．５以下である。

これによれば、入射角度が７０°以上９０°以下のときに出射角度が０°以上４０°以下となる出射光Ｌ２の強度（第１光強度）を、入射角度が１０°以上４０°以下のときに出射角度が０°以上４０°以下となる出射光Ｌ１２の強度（第２光強度）よりも大きくすることができる。これにより、例えば図９及び図１１に示したように、天井１３０に照明器具１４０が取り付けられている環境下で表示装置１００、１００−１、１００−２、１００−３の各表示面が床面１５０に対して垂直に置かれる場合、照明器具１４０が発する照明光（入射光）をアレイ基板６内の画素電極６２で反射させて、表示面１０ａの法線方向１０ｚから入射方向側へ０°以上４０°以下傾いた範囲の方向へ効率よく出射させることができる。

その結果、観察者Ｍが表示装置１００−１の表示面１０ａを正面からみる場合はもちろん、観察者Ｍが斜め上方から覗き込むように表示装置１００−２、１００−３の各表示面１０ａを見る場合でも、観察者Ｍからみて各表示面１０ａの輝度は高いため、各表示面に映し出される画像を視認性高く見ることができる。このように、実施形態１によれば、画像の視認性に優れる反射型液晶表示装置を提供することができる。

実施形態１では、表示パネル１０が一態様に係る表示装置の「表示部」に対応し、画素電極６２が一態様に係る表示装置の「反射部」に対応している。

（変形例１）
図１９は、実施形態１の変形例１に係る表示装置の構成例を示す断面図である。図１９に示すように、実施形態１の変形例１に係る表示装置１００Ａは、レンズシート５上に配置された透光性基材９と、透光性基材９とプリズム５２との間に配置された材料層８と、を備える。材料層８は、透光性基材９とプリズム５２それぞれの屈折率よりも低い材料層、例えば空気層である。透光性基材９は、例えばガラス、又は、アクリル樹脂若しくはポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の樹脂材料で構成されている。また、透光性基材９とレンズシート５は、例えば、透光性及び光学等方性を有する接着剤によって貼り合わされている。

また、透光性基材９とレンズシート５は同一の材料によって一体に形成されていてもよい。これによれば、プリズム５２の表面は透光性基材９で覆われるので、プリズム５２の表面に傷がついたり、削れて変形したりすることを防ぐことができる。また、プリズム５２の表面は透光性基材９で覆われるので、プリズム５２間の凹凸に埃等が侵入することを防ぐことができる。このように、表示装置１００Ａは透光性基材９を備えることにより、スクラッチ耐性と防汚性能とを向上させることができる。

（変形例２）
図２０は、実施形態１の変形例２に係る表示装置の構成例を示す断面図である。上述の表示装置１００では、複数のプリズム５２はＸ軸方向に隙間なく配置されており、プリズム５２の長さｂと、プリズム５２の配置間隔ｐとが同じ値となっている場合について説明した。しかしながら、実施形態１の変形例２では、プリズム５２の長さｂと、プリズムの配置間隔ｐとが異なる値となっていてもよい。図２０に示すように、実施形態１の変形例２に係る表示装置１００Ｂが備えるレンズシート５は、Ｘ軸方向で隣り合うプリズム５２間に隙間５３が設けられており、プリズム５２の配置間隔ｐはプリズム５２の長さｂよりも大きくなっている。

このような構成でも、ａ／ｂが１.０以上１．５以下であれば、レンズシート５から出射する出射光Ｌ２のうち、出射角度が入射方向側へ０°以上４０°以下である光の強度は、入射光Ｌ１の入射角度が１０°以上４０°以下の場合よりも、７０°以上９０°以下の場合の方が大きくなる。

（変形例３）
図２１は、実施形態１の変形例３に係る表示装置の構成例を示す断面図である。上述の表示装置１００では、プリズム５２の第１面５２ａが曲面となっている場合について説明した。しかしながら、実施形態１の変形例３では、プリズム５２の第１面５２ａは曲面でなくてもよい。

図２１に示すように、実施形態１の変形例３に係る表示装置１００Ｃでは、プリズム５２の第１面５２ａは、水平面５２１と、第１傾斜面５２２と、第２傾斜面５２３とを有する。水平面５２１は、表示面１０ａの法線方向１０ｚに対して直交している。水平面５２１の一端は第２面５２ｂに接続している。水平面５２１の他端は第１傾斜面５２２の一端に接続している。第１傾斜面５２２の一端が第１傾斜面５２２の他端よりも第２面５２ｂ側に近づくように、第１傾斜面５２２が傾いている。第１傾斜面５２２の他端は第２傾斜面５２３の一端に接続している。第２傾斜面５２３の他端はベース部５１に接続している。第２傾斜面５２３の一端が第２傾斜面５２３の他端よりも第２面５２ｂ側に近づくように、第２傾斜面５２３が傾いている。例えば、第１傾斜面５２２の法線方向１０ｚに対する傾きよりも、第２傾斜面５２３の法線方向１０ｚに対する傾きの方が小さい。

これにより、第１面５２ａは、第２面５２ｂから遠ざかるにつれて法線方向１０ｚに対する傾きが小さくなっている。このような構成でも、ａ／ｂが１.０以上１．５以下であれば、レンズシート５から出射する出射光のうち、出射角度が入射方向側へ０°以上４０°以下である出射光の強度は、入射光の入射角度が１０°以上４０°以下の場合よりも、７０°以上９０°以下の場合の方が大きくなる。

（実施形態２）
図２２は、実施形態２に係る電子棚札の構成例を示す図である。図２２に示すように、実施形態２に係る電子棚札３００は、実施形態１で説明した表示装置１００と、表示装置１００を収納する筐体２００と、を備える。電子棚札３００は、例えば商品を陳列する商品棚に使われる値札であり、表示装置１００の表示面１０ａに商品の価額等を表示する。電子棚札３００は、図示しないコントローラから無線等を介して信号を受信することにより、表示面１０ａに表示される価額等を変更することができる。

筐体２００には、電子棚札３００が商品棚等に取り付けられる際に、予め設定された光の入射方向を示す印が設けられている。例えば、筐体２００の正面２０２に、照明器具等からの光の入射方向を示す印２０１が設けられている。光の入射方向は、図１等に示したプリズム５２の第２面５２ｂが向いている側である。

これによれば、作業者は、プリズム５２の第２面５２ｂ側が、照明器具を備えた天井側を向くように、電子棚札３００を商品棚等に正しく取り付けることができる。その結果、照明器具１４０が発する照明光を図１等に示したレンズシート５に入射角度７０°以上９０°以下で入射させることができる。このため、観察者Ｍからみて表示面１０ａの輝度を高くすることができ、観察者Ｍは表示面１０ａに映し出される価額等を容易に視認することができる。このように、実施形態２によれば、画像の視認性に優れる電子棚札を提供することができる。

以上、本発明の好適な実施形態とその変形例を説明したが、本発明はこのような実施形態及び変形例に限定されるものではない。実施形態及び変形例で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、実施形態１の表示装置１００では、カラー表示可能な反射型液晶表示装置を示したが、本発明はカラー表示対応の反射型液晶表示装置に限定されず、モノクロ表示対応の反射型液晶表示装置であってもよい。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。

例えば、本態様の表示装置は、以下の態様をとることができる。
（１）液晶層を含む表示部と、
前記表示部の表示面側に配置されたレンズシートと、
前記液晶層を挟んで前記レンズシートの反対側に配置された反射部と、を備え、
前記レンズシートは、前記レンズシートに入射してきた入射光のうち、前記反射部によって反射された光を前記レンズシートから出射させ、
前記表示面の法線方向に対して７０°以上９０°以下の入射角度で入射し、前記法線方向に対して入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する光の強度を第１光強度とし、
前記表示面の法線方向に対して１０°以上４０°以下の入射角度で入射し、前記法線方向に対して入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する光の強度を第２光強度とした場合、
前記第１光強度は、前記第２光強度よりも大きい、表示装置。
（２）前記レンズシートは、第１方向に並んで配置された複数のプリズムを有し、
前記プリズムの高さをａとし、前記プリズムの底部の前記第１方向における長さをｂとした場合、
ａ／ｂは１.０以上１．５以下である、上記（１）に記載の表示装置。
（３）液晶層を含む表示部と、
前記表示部の表示面側に配置されたレンズシートと、
前記液晶層を挟んで前記レンズシートの反対側に配置された反射部と、を備え、
前記レンズシートは、第１方向に並んで配置された複数のプリズムを有し、
前記プリズムの高さをａとし、前記プリズムの底部の前記第１方向における長さをｂとした場合、
ａ／ｂは１.０以上１．５以下である、表示装置。
（４）前記レンズシートは、前記プリズムと前記液晶層との間に位置するベース部を有し、
前記ベース部の厚さは１０μｍ以上５０μｍ以下である、上記（２）又は上記（３）に記載の表示装置。
（５）前記複数のプリズムの前記第１方向における配置間隔は１０μｍ以上１００μｍ以下である、上記（２）乃至上記（４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（６）前記配置間隔は均一である、上記（５）に記載の表示装置。
（７）前記配置間隔はランダムである、上記（５）に記載の表示装置。
（８）前記プリズムは、
前記表示面の法線方向に対して傾いた第１面と、
前記法線方向に平行な第２面とを有し、
前記第２面は、前記プリズムの前記第１方向の端部に位置する、上記（２）乃至上記（７）のいずれか１つに記載の表示装置。
（９）前記表示部は、
前記液晶層と前記レンズシートとの間に配置された偏光板、をさらに備え、
前記偏光板の吸収軸は、前記第１方向と平面視で直交する第２方向に対して、−２２．５°以上２２．５°以下傾いている上記（２）乃至上記（８）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１０）前記レンズシート上に配置された透光性基材と、
前記透光性基材と前記プリズムとの間に配置された材料層と、をさらに備え、
前記材料層の屈折率は、前記透光性基材と前記プリズムそれぞれの屈折率より低い、上記（２）乃至上記（９）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１１）前記レンズシート上に配置された透光性基材と、
前記透光性基材と前記プリズムとの間に配置された空気層と、をさらに備える、上記（２）乃至上記（９）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１２）上記（１）乃至上記（１１）のいずれか１つに記載の表示装置と、
前記表示装置を収納する筐体と、を備え、
前記筐体には、予め設定された光の入射方向を示す印が設けられている、電子棚札。

１ 液晶層
２ 対向基板
３ 位相差板
４ 偏光板
４ａ 吸収軸
５ レンズシート
６ アレイ基板
７ 画素
８ 空気層
９ 透光性基材
１０ 表示パネル
１０ａ 表示面
１０ｂ 背面
１０ｚ 法線方向
２３ 共通電極
２５ 第２基板
５１ ベース部
５２ プリズム
６１ 第１基板
６２ 画素電極
１００、１００-１、１００-２、１００-３、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 表示装置
１１０ 取付け部材
１２０ 棚
１３０ 天井
１４０ 照明器具
１５０ 床面
２００ 筐体
２０１ 印
３００ 電子棚札

Claims (12)

1. 液晶層を含む表示部と、
   前記表示部の表示面側に配置されたレンズシートと、
   前記液晶層を挟んで前記レンズシートの反対側に配置された反射部と、を備え、
   前記レンズシートは、前記レンズシートに入射してきた入射光のうち、前記反射部によって反射された光を前記レンズシートから出射させ、
   前記表示面の法線方向に対して７０°以上９０°以下の入射角度で入射し、前記法線方向に対して入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する光の強度を第１光強度とし、
   前記表示面の法線方向に対して１０°以上４０°以下の入射角度で入射し、前記法線方向に対して入射方向側に０°以上４０°以下の出射角度で出射する光の強度を第２光強度とした場合、
   前記第１光強度は、前記第２光強度よりも大きい、表示装置。
2. 前記レンズシートは、第１方向に並んで配置された複数のプリズムを有し、
   前記プリズムの高さをａとし、前記プリズムの底部の前記第１方向における長さをｂとした場合、
   ａ／ｂは１.０以上１．５以下である、請求項１に記載の表示装置。
3. 液晶層を含む表示部と、
   前記表示部の表示面側に配置されたレンズシートと、
   前記液晶層を挟んで前記レンズシートの反対側に配置された反射部と、を備え、
   前記レンズシートは、第１方向に並んで配置された複数のプリズムを有し、
   前記プリズムの高さをａとし、前記プリズムの底部の前記第１方向における長さをｂとした場合、
   ａ／ｂは１.０以上１．５以下である、表示装置。
4. 前記レンズシートは、前記プリズムと前記液晶層との間に位置するベース部を有し、
   前記ベース部の厚さは１０μｍ以上５０μｍ以下である、請求項２又は請求項３に記載の表示装置。
5. 前記複数のプリズムの前記第１方向における配置間隔は１０μｍ以上１００μｍ以下である、請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記配置間隔は均一である、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記配置間隔はランダムである、請求項５に記載の表示装置。
8. 前記プリズムは、
   前記表示面の法線方向に対して傾いた第１面と、
   前記法線方向に平行な第２面とを有し、
   前記第２面は、前記プリズムの前記第１方向の端部に位置する、請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記表示部は、
   前記液晶層と前記レンズシートとの間に配置された偏光板、をさらに備え、
   前記偏光板の吸収軸は、前記第１方向と平面視で直交する第２方向に対して、−２２．５°以上２２．５°以下傾いている請求項２乃至請求項８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記レンズシート上に配置された透光性基材と、
    前記透光性基材と前記プリズムとの間に配置された材料層と、をさらに備え、
    前記材料層の屈折率は、前記透光性基材と前記プリズムそれぞれの屈折率より低い、請求項２乃至請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。
11. 前記レンズシート上に配置された透光性基材と、
    前記透光性基材と前記プリズムとの間に配置された空気層と、をさらに備える、請求項２乃至請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の表示装置と、
    前記表示装置を収納する筐体と、を備え、
    前記筐体には、予め設定された光の入射方向を示す印が設けられている、電子棚札。