JPH11184388A - Reflective liquid crystal display - Google Patents
- ️Fri Jul 09 1999
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば腕時計、携
帯用電話、携帯用情報端末、携帯用ゲーム機など比較的
に小型である機器の表示部として採用されている反射型
液晶表示装置に関するものであり、詳細には、前記反射
型液晶表示装置に夜間など暗黒時に備えて照明装置が設
けられたものに係る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type liquid crystal display device which is used as a display portion of a relatively small device such as a wristwatch, a portable telephone, a portable information terminal, a portable game machine, and the like. More specifically, the present invention relates to a device in which an illuminating device is provided in the reflective liquid crystal display device in preparation for darkness such as at night.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の反射型液晶表示装置９０
の構成の例を示すものが図５であり、例えば電球、ＬＥ
Ｄ、冷陰極蛍光灯などの光源９１を用い、液晶表示素子
９２の観視方向側から照明するものであった。このとき
に、前記光源９１は表示を遮ることのないように液晶表
示素子９２の表示面９２ａよりも外側に配置されるの
で、照明は斜め方向から行われるものとなるが、携帯用
機器などにおいては小型化、薄型化も要求されるので、
光源９１は表示面９２ａに近接して設けられるのが通常
であり、従って照明光の表示面９２ａに達する角度αは
小さい角度と成りがちである。2. Description of the Related Art A conventional reflection type liquid crystal display device 90 of this kind
FIG. 5 shows an example of the configuration of
D, a light source 91 such as a cold cathode fluorescent lamp was used to illuminate the liquid crystal display element 92 from the viewing direction side. At this time, since the light source 91 is arranged outside the display surface 92a of the liquid crystal display element 92 so as not to block the display, the illumination is performed from an oblique direction. Is also required to be smaller and thinner,
The light source 91 is usually provided close to the display surface 92a, and therefore, the angle α at which the illumination light reaches the display surface 92a tends to be small.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の反射型液晶表示装置９０においては、先ず、第
一には、照明光の表示面９２ａに達する角度αが小さい
ので、液晶表示素子９２の内部に達せず表面で反射する
光が増し、この反射光で表示面９２ａが光輝してしまう
ので、表示が読取り難くなる問題点を生じる。However, in the above-mentioned conventional reflection type liquid crystal display device 90, first, since the angle α at which the illumination light reaches the display surface 92a is small, the liquid crystal display element Light that does not reach the inside and is reflected on the surface increases, and the reflected light shines on the display surface 92a, which causes a problem that reading becomes difficult to read.
【０００４】また第二には、前記光源９１で直接に表示
面９２ａを照明するので、光源９１から距離が離れるほ
どに距離の自乗に反比例して暗くなり、これにより、表
示面９２ａに極端な明暗差を生じて均一な明るさになら
ず、読取りが困難となる問題点を生じる。Second, since the display surface 92a is directly illuminated by the light source 91, as the distance from the light source 91 increases, the display surface 92a becomes darker in inverse proportion to the square of the distance. There is a problem that the brightness is not uniform and the brightness is not uniform so that reading is difficult.
【０００５】更に第三には、光が斜め方向から液晶表示
素子９２に入射するので、図５中にも示すように、光源
９１からの光の液晶表示素子９２に対する入射位置と出
射位置とが異なり、これにより入射位置にある画像と出
射位置にある画像とが重なって見えることで、２重像を
生じて表示の読取りが困難となる問題点などを生じ、こ
れらの点の解決が課題とされるものとなっていた。Third, since the light is incident on the liquid crystal display element 92 from an oblique direction, as shown in FIG. In contrast, this causes the image at the incident position and the image at the emission position to appear to be overlapped with each other, thereby causing a problem such that a double image is generated and reading of the display becomes difficult. Was to be done.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的手段として、暗黒時に備え
る照明装置が設けられて成る反射型液晶表示装置におい
て、前記照明装置が、液晶表示素子の観視方向側のガラ
ス基板の端面に設けられた光源と、前記ガラス基板の観
視方向側の面にこのガラス基板とほヾ同一の屈折率を有
する透明部材により形成され、観視方向側の面に微細な
ライン状若しくはドット状の反射部が設けられた光制御
層とから成ることを特徴とする反射型液晶表示装置を提
供することで課題を解決するものである。According to the present invention, as a specific means for solving the above-mentioned conventional problems, there is provided a reflection type liquid crystal display device provided with an illuminating device for preparing for darkness. A light source provided on an end surface of a glass substrate on the viewing direction side of the display element; and a transparent member having a refractive index substantially the same as that of the glass substrate on a surface on the viewing direction side of the glass substrate. An object of the present invention is to solve the problem by providing a reflective liquid crystal display device comprising a light control layer provided with a fine line-like or dot-like reflective portion on a surface on the direction side.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図１および図２に符号１
で示すものは本発明に係る反射型液晶表示装置であり、
この反射型液晶表示装置１も暗黒の場所での使用に備え
て、液晶表示素子２に照明装置３が設けられるものであ
る点は従来例のものと同様である。Next, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings. 1 and FIG.
Is a reflection type liquid crystal display device according to the present invention,
This reflection type liquid crystal display device 1 is the same as the conventional one in that an illumination device 3 is provided on the liquid crystal display element 2 in preparation for use in a dark place.
【０００８】ここで、本発明では前記照明装置３を光源
４と光制御層５とで構成するものであり、先ず、光源４
としては電球、ＬＥＤ、冷陰極蛍光灯などの発光源を液
晶表示素子２の観視方向側のガラス基板２１（以下、前
側ガラス基板２１と称する）の端面２１ａに設け、前記
光源４からの光を前側ガラス基板２１内に導入する構成
とする共に、この前側ガラス基板２１の観視方向側の面
２１ｂ（以下に表面２１ｂと称する）には光制御層５を
密接して設けるものである。In the present invention, the illuminating device 3 is composed of a light source 4 and a light control layer 5.
A light source such as a light bulb, an LED, or a cold cathode fluorescent lamp is provided on an end face 21 a of a glass substrate 21 (hereinafter, referred to as a front glass substrate 21) on the viewing direction side of the liquid crystal display element 2. Is introduced into the front glass substrate 21, and the light control layer 5 is provided in close contact with a surface 21 b (hereinafter referred to as a surface 21 b) of the front glass substrate 21 on the viewing direction side.
【０００９】また、一方の前記光制御層５は、透明な樹
脂部材で形成されるものであり、この実施形態において
は前記光制御層５の観視方向側の面には、光源４が配置
された端面２１ａに対して略平行方向とした、図２に示
すように断面が略Ｖ字状となる溝状の反射部５ａの複数
がライン状に設けられている。The one light control layer 5 is formed of a transparent resin member. In this embodiment, the light source 4 is disposed on the surface of the light control layer 5 on the viewing direction side. As shown in FIG. 2, a plurality of groove-shaped reflecting portions 5a having a substantially V-shaped cross section are provided in a line shape in a direction substantially parallel to the formed end surface 21a.
【００１０】このときに、前記反射部５ａは液晶表示素
子２の表示面２ａに設けられるものであるので、表示に
読取り難さを生じさせないためには微細であることが要
求されるものとなり、発明者のこの発明を成すための試
作検討によれば、前記反射部５ａの溝幅Ｗおよび深さＨ
は共に０．３mm以下とすることが好ましいものであるこ
とが確認された。At this time, since the reflection portion 5a is provided on the display surface 2a of the liquid crystal display element 2, it is required that the reflection portion 5a be fine in order not to make the display difficult to read. According to the inventor's examination of a prototype for realizing the present invention, the groove width W and the depth H of the reflecting portion 5a are determined.
It was confirmed that both were preferably 0.3 mm or less.
【００１１】尚、前記反射部５ａを設けるに当たって
は、この反射部５ａの目的が、光源４からの光を液晶表
示素子２に向けて反射し照明することであるので、光源
４から近い位置においては反射部５ａ間の間隔を広く
し、光源４から遠い位置においては反射部５ａ間の間隔
を狭くし、表示面２ａが均一な明るさとして照明される
ように配慮するものである。In providing the reflecting portion 5a, the purpose of the reflecting portion 5a is to reflect light from the light source 4 toward the liquid crystal display element 2 to illuminate it. Is designed to widen the interval between the reflecting portions 5a and narrow the interval between the reflecting portions 5a at positions far from the light source 4 so that the display surface 2a is illuminated with uniform brightness.
【００１２】また、前記光制御層５はその背面側で前側
ガラス基板２１の表面２１ｂと密接するものであるの
で、両者、即ち、光制御層５と前側ガラス基板２１との
境界で反射、屈折などを生じさせないためには、前記光
制御層５が形成される樹脂部材の屈折率をガラス基板２
１の屈折率と一致させるか、あるいは、極めて近いもの
としておくことが好ましい。Further, since the light control layer 5 is in close contact with the front surface 21b of the front glass substrate 21 on the back side, the light control layer 5 reflects and refracts at the boundary between the light control layer 5 and the front glass substrate 21. In order to prevent the occurrence of such a phenomenon, the refractive index of the resin member on which the light control
It is preferable that the refractive index is made equal to or very close to the refractive index of 1.
【００１３】ここで、前記光制御層５を形成するときの
具体的な手段について説明を行えば、先ず前側ガラス基
板２１の表面２１ｂに適宜な粘度を有する紫外線硬化樹
脂を適宜な膜厚として塗布し、この紫外線硬化樹脂の膜
に型などで反射部５ａの形状を転写した後に紫外線を照
射し硬化させれば、所望の配置とした複数の反射部５ａ
を有する光制御層５が形成できるものとなる。Here, a specific means for forming the light control layer 5 will be described. First, an ultraviolet curable resin having an appropriate viscosity is applied to the surface 21b of the front glass substrate 21 in an appropriate thickness. Then, after transferring the shape of the reflecting portion 5a to the film of the ultraviolet curable resin using a mold or the like and then irradiating and curing the ultraviolet ray, a plurality of reflecting portions 5a having a desired arrangement are obtained.
Can be formed.
【００１４】尚、このときに使用する型をガラスなどで
形成された透明のものとしておき、型を透過して紫外線
硬化を行うものとするか、あるいは、前側ガラス基板２
１の裏側から紫外線硬化を行うものし、紫外線硬化樹脂
の硬化後に型を外すものとすれば、紫外線硬化樹脂の硬
化前の粘度が低いために生じる型を外した後の変形など
が防げるので、光制御層５として一層に精度の高いもの
が得られることが期待できる。The mold used at this time may be a transparent one made of glass or the like, and ultraviolet curing may be performed through the mold.
If ultraviolet curing is performed from the back side of 1 and the mold is removed after the curing of the ultraviolet curing resin, deformation after removing the mold due to the low viscosity of the ultraviolet curing resin before curing can be prevented, It can be expected that a more accurate light control layer 5 can be obtained.
【００１５】上記の構成としたことで、本発明の反射型
液晶表示装置１においては、大気に対し高屈折部材であ
る前側ガラス基板２１に光源４からの光を入射させて光
を伝播させ、必要部分に設けられた反射部５ａで光を反
射して照明するものとなり、前側ガラス基板２１の表面
２１ｂにおける反射を生じることもなく、また、反射部
５ａの配置を適正化することで均一な明るさとすること
も可能となる。With the above configuration, in the reflection type liquid crystal display device 1 of the present invention, light from the light source 4 is made incident on the front glass substrate 21 which is a high refractive member to the atmosphere, and the light is propagated. The light is reflected and illuminated by the reflecting portion 5a provided in a necessary portion, and no reflection occurs on the surface 21b of the front glass substrate 21, and uniformity is obtained by optimizing the arrangement of the reflecting portion 5a. Brightness can also be obtained.
【００１６】更には、反射部５ａの形状を適正化するこ
とで、液晶表示素子２に対する照明方向も前側ガラス基
板２１の表面２１ｂと鉛直方向に近付けることが可能で
あるので二重像の発生も防止できるものとなる。また、
大気に対し高屈折部材である前側ガラス基板２１内に光
源４からの光を入射させるので、前記反射部５ａで反射
する以外の光は、前側ガラス基板２１から漏出せず照明
効率も向上する。Further, by optimizing the shape of the reflecting portion 5a, the illumination direction with respect to the liquid crystal display element 2 can be made closer to the surface 21b of the front glass substrate 21 in the vertical direction, so that a double image is generated. It can be prevented. Also,
Since the light from the light source 4 is made incident on the atmosphere into the front glass substrate 21 which is a high refractive member, light other than the light reflected by the reflecting portion 5a does not leak from the front glass substrate 21 and the illumination efficiency is improved.
【００１７】尚、本発明の実施に当たっては、液晶表示
素子２が反射型のものであれば、ＴＦＴ駆動、単純マト
リクス駆動など駆動方法を問うものではなく、また、Ｔ
Ｎ型、ＳＴＮ型あるいはゲストホスト型など液晶表示素
子２の種別を問うものでもなく、これら各種のものに同
様に実施することが可能である。In practicing the present invention, if the liquid crystal display element 2 is of a reflective type, it does not matter how to drive such as TFT driving or simple matrix driving.
The type of the liquid crystal display element 2 such as N-type, STN-type or guest-host type does not matter, and the present invention can be similarly applied to these various types.
【００１８】図３に示すものは、本発明の別な実施形態
であり、前の実施形態では反射部５ａはライン状として
形成されていたが、本発明はこれを限定するものではな
く、例えば、反射部５ｂは一つが略円錐状の凹部（いわ
ゆる、すり鉢状）としてドット状に形成しても良いもの
である。この場合にも光源４に近い位置では分布を粗に
し、遠い位置では分布を密にして均一な照度での照明を
可能とするものである点は言うまでもない。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In the previous embodiment, the reflecting portion 5a was formed as a line. However, the present invention is not limited to this. One of the reflection portions 5b may be formed in a dot shape as a substantially conical concave portion (so-called mortar shape). Also in this case, it is needless to say that the distribution is coarse at a position near the light source 4 and the distribution is dense at a position far from the light source 4 to enable illumination with uniform illuminance.
【００１９】尚、このときの、反射部５ｂの最大径Ｄ、
深さＨなどは前の実施形態で示した寸法に準ずるものと
して、表示の乱れなどを生じないものとするものであ
り、また、反射部５ｂの形成については、前の実施形態
で示したように紫外線硬化樹脂を用い同様な方法で実現
することが可能である。At this time, the maximum diameter D of the reflecting portion 5b,
The depth H and the like are assumed to conform to the dimensions described in the previous embodiment so as not to cause display disturbance or the like, and the formation of the reflecting portion 5b is as described in the previous embodiment. It can be realized by a similar method using an ultraviolet curable resin.
【００２０】図４に示すものは、本発明の更に別な実施
形態であり、反射型液晶表示装置１が採用する液晶表示
素子２の種類によっては、表面２１ｂ側に偏光板６が必
要とされるものがある。この場合、そのまま偏光板６を
表面２１ｂ側に接着剤で貼着すると、光制御層５の反射
部５ａを接着剤が埋め、反射部５ａとしての機能を失う
恐れを生じる。FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention. Depending on the type of the liquid crystal display element 2 employed in the reflection type liquid crystal display device 1, the polarizing plate 6 is required on the surface 21b side. There is something. In this case, if the polarizing plate 6 is directly adhered to the front surface 21b with an adhesive, the adhesive fills the reflecting portion 5a of the light control layer 5, and the function as the reflecting portion 5a may be lost.
【００２１】上記に対応するために本発明では、偏光板
６を設ける際には、光制御層５と適宜の間隙を設けるも
のであり、このようにすることで光制御層５と偏光板６
との間には屈折率１の空気層Ａが介在するものとなり、
前記反射部５ａの機能は保持される。また、図示は省略
するが、光制御層５と偏光板６との一体化を望むときに
は、光制御層５よりも屈折率の低い透明接着剤などによ
る介在層を設けても良い。To cope with the above, according to the present invention, when the polarizing plate 6 is provided, an appropriate gap is provided between the light controlling layer 5 and the light controlling layer 5.
An air layer A having a refractive index of 1 is interposed between
The function of the reflection section 5a is maintained. Although not shown, when it is desired to integrate the light control layer 5 and the polarizing plate 6, an intervening layer made of a transparent adhesive having a lower refractive index than the light control layer 5 may be provided.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、照
明装置が、液晶表示素子の観視方向側のガラス基板の端
面に設けられた光源と、前記ガラス基板の観視方向側の
面にこのガラス基板とほヾ同一の屈折率を有する透明部
材により形成され、観視方向側の面に微細なライン状若
しくはドット状の反射部が設けられた光制御層とから成
る反射型液晶表示装置としたことで、大気に対し高屈折
部材である前側ガラス基板に光源の光を入射させて光を
伝播させ、適正位置に設けられた反射部で光を反射して
照明するものとなり、前側ガラス基板の表面における光
源光の反射を生じることもなく、また、反射部の配置が
適正化されているので表示が均一な明るさで照明され読
み易さが向上し、表示品質の向上に極めて優れた効果を
奏するものである。As described above, according to the present invention, the illuminating device includes the light source provided on the end face of the glass substrate on the viewing direction side of the liquid crystal display element and the light source provided on the surface on the viewing direction side of the glass substrate. A reflection type liquid crystal display device comprising a light control layer formed of a transparent member having a refractive index substantially the same as that of the glass substrate and having a fine line-shaped or dot-shaped reflection portion provided on a surface on the viewing direction side; With this, the light from the light source is made incident on the front glass substrate, which is a high refraction member, into the atmosphere to propagate the light, and the light is reflected and illuminated by the reflector provided at the appropriate position, and the front glass There is no reflection of light from the light source on the surface of the substrate, and the arrangement of the reflection part is optimized, so that the display is illuminated with uniform brightness and the readability is improved, and the display quality is extremely improved. Has the effect of
【００２３】また、反射部の形状を適正化することで、
液晶表示素子に対する照明方向も前側ガラス基板の表面
と鉛直方向とすることが可能であるので、二重像の発生
も防止でき、表示品質の向上に極めて優れた効果を奏
し、更には、大気に対し高屈折部材である前側ガラス基
板内に光源からの光を入射させるので、反射部で反射す
る以外の光は、光源からの光は前側ガラス基板から漏出
せず照明効率も向上させる効果も奏する。Further, by optimizing the shape of the reflecting portion,
Since the illumination direction for the liquid crystal display element can also be perpendicular to the surface of the front glass substrate, the occurrence of double images can be prevented, and the display quality is extremely improved. On the other hand, since the light from the light source is made to enter the front glass substrate which is a high refractive member, the light other than the light reflected by the reflecting portion does not leak from the front glass substrate, and also has the effect of improving the illumination efficiency. .
【図１】 本発明に係る反射型液晶表示装置の実施形態
を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a reflection type liquid crystal display device according to the present invention.
【図２】 同じ実施形態の要部を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the same embodiment.
【図３】 同じく本発明に係る反射型液晶表示装置の別
の実施形態を要部で示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of the reflection type liquid crystal display device according to the present invention in a main part.
【図４】 同じく本発明に係る反射型液晶表示装置の更
に別の実施形態を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing still another embodiment of the reflection type liquid crystal display device according to the present invention.
【図５】 従来例を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a conventional example.
【符号の説明】[Explanation of symbols]１……反射型液晶表示装置 ２……液晶表示素子 ２ａ……表示面 ２１……観視方向側のガラス基板（前側ガラス基板） ２１ａ……端面 ２１ｂ……観視方向側の面（表面） ３……照明装置 ４……光源 ５……光制御層 ５ａ、５ｂ……反射部 ６……偏光板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reflective liquid crystal display device 2 ... Liquid crystal display element 2a ... Display surface 21 ... Glass substrate on the viewing direction side (front glass substrate) 21a ... End face 21b ... Surface on the viewing direction side (surface) 3 ... Illuminating device 4 ... Light source 5 ... Light control layer 5a, 5b ... Reflector 6 ... Polarizing plate