JP2011185969A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】散乱フィルムに対しその正面又はその近傍での輝度を高め、しかも虹様の色付きを防止した電気光学装置と、これを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】一対の基板間に電気光学材料が設けられ、一方の基板側に散乱フィルム層１６が設けられ、他方の基板側に反射体１４が設けられてなる電気光学装置である。散乱フィルム層１６は、入射する光を透過し、反射体１４から反射した光を拡散すると共に、その表面に直交する基準面に対して一方の側をマイナス側、他方の側をプラス側とすると、入射する光側がマイナス側となるように配置され、かつ、その拡散角度範囲が散乱フィルムの法線方向を０度とすると、マイナス側の所定角度からプラス側の所定角度となる拡散特性を有して形成されてなる散乱フィルム１６Ａ（１６Ｂ）が、複数枚積層されて形成されている。複数の散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂは、それぞれの拡散特性が略同一に形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気光学装置及び電子機器に関する。

電気光学装置の一つである液晶表示装置は、軽量、薄型という特徴を有しているため、携帯情報端末用のディスプレイをはじめとして様々な用途に広く用いられている。液晶表示装置は、数ボルトの実効電圧で液晶分子を駆動させることにより光の透過強度を変化させて表示を行うが、液晶それ自体は非発光物質であるため他に何らかの光源を必要とし、しかも駆動電力に比べ非常に大きな光源用電力が必要となる。そこで、液晶表示素子の下側に反射板を備えて周囲光を利用して表示させる反射型液晶表示装置とすることにより、消費電力が極めて低く液晶本来の特徴を活かした表示装置が実現可能となる。

しかし、反射型液晶表示装置は周囲光を利用して表示するため、表示装置への入射光の正反射方向のみにしか明るさが得られないという課題を有している。このような背景のもとに、特定の角度からの光は散乱し、その他の角度からの光は透過する特殊な拡散フィルムからなる散乱フィルム（指向性散乱フィルム）を用い、視角依存性の少ない特性を有する反射型液晶表示装置（反射型液晶表示素子）が提案されている（例えば、特許文献１〜８参照）。

特許第３２０９７１８号公報 特許第３２１９３７７号公報 特許第３２１９７３３号公報 特許第３２３８８８７号公報 特許第３３５１９４５号公報 特許第３４８０２６０号公報 特許第３５７０４１９号公報 特許第３７６０６７５号公報

しかしながら、前記特許文献に係る散乱フィルムは、正面での輝度が低く、暗くなってしまうといった課題がある。例えば、拡散範囲が０度以上４５度以下である散乱フィルムを用いた場合、この散乱フィルムの拡散特性は、通常、拡散角度と輝度との相関を表す図１１のグラフに示すように、台形の両脚部及び上底となる線に近似されて表される。すなわち、この散乱フィルムの法線に対して例えば３０度で光が入射すると、入射光は、その入射角度にほとんど依存することなく、図１１に示したように散乱フィルムの法線に対して０度程度以上４５度程度以下の角度範囲で拡散する。ただし、厳密には、０度や４５度で拡散する光の強度（輝度）は低くなる。したがって、観測される可能性が高い位置である正面（０度）での輝度が低くなってしまう。

このような課題に対し、拡散範囲がマイナス側（例えばマイナス１０度やマイナス５度）にまで拡げられた散乱フィルムを用いることが考えられる。しかし、この散乱フィルムを反射型液晶表示装置に適用した場合、図１２に示すように正面（０度、散乱フィルムの法線方法）近傍であるマイナス５度から０度の範囲では、散乱フィルムＦへの入射時に拡散が起こるだけでなく、反射板５５で反射した後の、散乱フィルムＦからの出射時にも拡散が起きてしまうことがある。その結果、図１３に示すようにやはり正面付近（特にマイナス５度から０度の範囲）での輝度が低くなり、暗くなってしまう。

また、散乱フィルムを、図１２に示したように該散乱フィルムＦに対して光が入射するときに拡散することなく、出射するときにのみ拡散するように、散乱フィルムを光入射側に対して配置することで、正面又はその近傍での輝度が向上すると考えられる。
ところが、その場合には、反射板で反射した後、散乱フィルムから出射する際に、拡散した光どうしが干渉し合い、表示画像に虹様の色付きが視認されてしまうおそれがある。
また、光源が複数ある場合や、入射する光が拡散光である場合では、表示画像にボケが生じる可能性が高くなってしまう。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、散乱フィルムに対しその正面又はその近傍での輝度を高め、しかも虹様の色付きを防止した電気光学装置と、これを備えた電子機器を提供することを目的としている。

前記目的を達成するため本発明の電気光学装置は、対向して配置された一対の基板間に電気光学材料が設けられ、前記一対の基板のうちの一方の基板側に散乱フィルム層が設けられ、前記一対の基板のうちの他方の基板側に反射体が設けられてなり、前記散乱フィルム層は、入射する光を透過し、前記反射体から反射した光を拡散すると共に、該散乱フィルムの表面に直交する基準面に対して一方の側をマイナス側、他方の側をプラス側とすると、前記入射する光がマイナス側となるように配置され、かつ、その拡散角度範囲が前記散乱フィルムの法線方向を０度とすると、前記マイナス側の所定角度から前記プラス側の所定角度となる拡散特性を有して形成されてなる散乱フィルムが、複数枚積層されて形成されてなり、前記複数の散乱フィルムは、それぞれの拡散特性が略同一に形成されていることを特徴としている。

この電気光学装置によれば、散乱フィルム層として、該散乱フィルム層の表面に直交する基準面に対して一方の側をマイナス側、他方の側をプラス側とすると、光入射側がマイナス側となるように配置され、かつ、その拡散角度範囲がマイナス側の所定角度からプラス側の所定角度となる拡散特性を有して形成されてなる散乱フィルムが複数枚積層されたものを用い、さらにこれら散乱フィルムが、反射体で反射した後の出射時にのみ拡散する方向に貼られているので、この散乱フィルム層に対する正面又はその近傍での輝度が大幅に向上する。
また、前記の散乱フィルムを複数枚積層しているので、反射体で反射してこれら散乱フィルムを出射する光は、各散乱フィルム毎で拡散することにより、その拡散の度合いが高まる。これにより、拡散光どうしによる干渉がほとんど起こらないようになり、表示画像に虹様の色付きが視認されることが防止される。

また、前記電気光学装置においては、前記一方の基板の板厚が、０．２ｍｍ以下であるのが好ましい。
このように、散乱フィルムに近い側となる一方の基板の板厚を０．２ｍｍ以下にすれば、反射体を反射した光の散乱フィルムまでの光路の距離が短くなる。したがって、光源が複数ある場合や、入射する光が拡散光である場合でも、表示画像にボケが生じることが抑制される。

また、前記電気光学装置において、前記散乱フィルムは、その拡散特性が、拡散角度と輝度との相関を表すグラフにおいて、ほぼ輝度が一定になって拡散角度と輝度との相関が第１の直線に近似される第１の範囲と、この第１の範囲における前記拡散角度が０度に近くなる側において、ほぼ輝度が一定に変化して拡散角度と輝度との相関が第２の直線に近似される第２の範囲と、を有し、前記第１の直線と前記第２の直線との交点が、前記拡散角度がマイナスとなる位置にあるものであるのが好ましい。
このようにすれば、散乱フィルムの、０度で拡散する光の輝度が第１の範囲になって高くなる。したがって、散乱フィルムの正面又はその近傍での輝度が向上する。

また、前記電気光学装置においては、前記散乱フィルムの外側に、有機ＥＬフロントライトが設けられているのが好ましい。
このようにすれば、太陽光や室内灯などの外部光源がない場合でも、有機ＥＬフロントライトの光によって表示を行うことが可能になる。
また、前記電気光学装置においては、前記散乱フィルムは、第１の方向から入射する光と透過し、第２の方向から入射する光を拡散する特性を有し、前記第１の方向が前記マイナス側となるように配置されており、前記有機ＥＬフロントライトは、その光が、前記第１の方向から前記散乱フィルムに入射されるように配置されていることが好ましい。

また、本発明の電子機器は、前記の電気光学装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、前述したように散乱フィルム層に対する正面又はその近傍での輝度が大幅に向上し、しかも表示画像に虹様の色付きが視認されることが防止された電気光学装置を備えているので、この電子機器自体も優れた表示性能を有するものとなる。

本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を模式的に示す側断面図である。 （ａ）（ｂ）は散乱フィルム層の構成を模式的に示す要部拡大図である。 （ａ）（ｂ）は散乱フィルムの作用を説明するための模式図である。 散乱フィルム層の作用を説明するための模式図である。 散乱フィルムの拡散特性を示すグラフである。 （ａ）（ｂ）は散乱フィルム層の作用を説明するための模式図である。 （ａ）（ｂ）は散乱フィルムの拡散特性を示すグラフである。 本発明に係る液晶表示装置の他の実施形態を模式的に示す側断面図である。 有機ＥＬフロントライトの概略構成を示す平面図である。 本発明の電子機器に係る携帯電話の概略構成図である。 散乱フィルムの拡散特性を示すグラフである。 散乱フィルムの作用を説明するための模式図である。 散乱フィルムの拡散特性を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明の電気光学装置としての、液晶表示装置の一実施形態を示す図であって、この液晶表示装置の概略構成を模式的に示す側断面図である。

図１中符号１は液晶表示装置であり、この液晶表示装置１は、液晶セル２を備えて構成されたものである。液晶セル２は、対向配置された第１基板（一方の基板）１０と第２基板（他方の基板）１１との間に液晶層１２を充填し、さらに第１基板１０の内面に透明電極１３を形成し、第２基板１１の内面に反射板（反射体）１４を形成した液晶セル２を有したものである。

表示側となる液晶セル２の第１基板１０側には、第１基板１０から順に、その外面側に視野角補償フィルム（位相差板）１５、散乱フィルム層１６、位相差板１７、偏光板１８が設けられている。
このような構成のもとに液晶表示装置１は、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モードを採用したものとなっている。ただし、本発明の液晶表示装置はＥＣＢモードに限定されることなく、ＴＮ（Twisted Nematic）モードや、ＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、ＯＣＢ（Optical Compensated Bend）モード等を採用することができるのはもちろんである。なお、その場合には、カラーフィルターや偏光板、反射体を兼用する電極など、従来公知な構成要素を付加することで、各種のモードに対応させることができる。

前記液晶セル２を構成する第１基板１０、第２基板１１は、本実施形態ではいずれもガラス基板によって形成されている。特に第１基板１０は、透明なガラス基板によって形成され、その板厚が０．２ｍｍ以下、例えば０．２ｍｍに形成されている。
透明電極１３は、インジウム・錫・オキサイド（ＩＴＯ）などによって形成されたものである。反射板１４は、第２基板１１の内面に例えば銀が蒸着されたことで形成された、金属膜からなるものである。なお、この反射膜１４を直接電極としても用いてもよく、別に形成した電極に、銀やアルミニムを蒸着して反射膜（反射体）として機能させてもよい。

これら透明電極１３や反射膜１４の内面には配向膜（図示せず）が形成されており、これら配向膜は公知の配向処理がなされている。
第１基板１０と第２基板１１とは、その間にビーズ等のスペーサー（図示せず）が配され、さらにそれぞれの内面の外周部間にシール材（図示せず）が設けられて貼設されている。そして、これら第１基板１０及び第２基板１１とシール材とに囲まれた空隙内に液晶が充填され、液晶層１２が形成されている。

視野角補償フィルム（位相差板）１５は、視野角特性やコントラストを確保するためのもので、ＮＨフィルムやＷＶフィルム等の位相差板として機能する光学フィルムからなっている。
また、表示側の最外部を構成する偏光板１８と位相差板１７とは、液晶セル２側に円偏光が入射するように構成されたものである。

位相差板１７と視野角補償フィルム１５との間に配置された散乱フィルム１６層は、本実施形態では２枚の散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂ、すなわち散乱フィルム１６Ａと散乱フィルム１６Ｂとが積層されて形成されている。これら散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂは、拡散範囲が予め設定された所定の角度範囲になるように形成された前方散乱フィルムであり、本実施形態では同じ構成の散乱フィルムからなっている。

すなわち、これら散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂとしては、本実施形態ではマイナス５度からプラス４５度の角度範囲に、拡散範囲を有するものが用いられている。ここで、これら散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂは、前記したように同じ構成からなっているため、それぞれの拡散特性、すなわち拡散範囲が略同一に形成されている。したがって、本実施形態では、散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂはいずれもその拡散範囲がマイナス５度からプラス４５度の角度範囲になっている。

ただし、本発明では、これら散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂ間における製品上の特性バラツキについては、許容される。具体的には、これら散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂ間において、その拡散範囲が５％以下の範囲であれば、異なっていても特に大きな支障はなく、したがって、５％以下の範囲で拡散範囲が異なるのを許容して、本発明では「複数の散乱フィルムは、それぞれの拡散特性が略同一に形成されている」としている。

すなわち、これら散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂからなる散乱フィルム層１６では、その拡散特性から、各散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂの拡散範囲の重なった範囲でのみ、良好な視認性が得られる。したがって、これら各散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂの拡散範囲が完全に一致して（重なって）いれば、最も良好な視認性が得られる。しかし、前記したように５％以下の範囲であれば、視認性が僅かに低下するだけであり、実用上は支障がない。なお、このような前方散乱フィルムとしては、例えば住友化学工業株式会社社製のルミスティ（商品名）が用いられる。

これら散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂは、図２（ａ）に示すように、屈折率の異なる複数の樹脂層（例えば樹脂層５０Ａ、５０Ｂ）が交互に積層され、さらにこれら樹脂層５０Ａ、５０Ｂ間の界面５１が、散乱フィルム１６の表面（又は裏面）に対し所定の角度で傾斜して形成されている。

そして、これら散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂは、図２（ｂ）に示すように、前記界面５１の傾斜する方向が同一となるように、積層されている。すなわち、それぞれの上面（又は下面）に現れる前記界面５１からなる直線５１ａは、散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂ間において、全て平行になっている。また、これら散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂは、それぞれの樹脂層５０Ａ、５０Ｂが互いにずれた状態で、したがって界面５１が連続することなくずれた状態で、積層されている。なお、これら散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂについては、単に傾斜方向を揃えて視野角補償フィルム１５上に貼着すれば、界面５１が連続する確率は極めて低いことから、必然的に界面５１がずれて積層される。

このような構成の散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂは、いずれも、図３（ａ）に示すように該散乱フィルム１６Ａ（１６Ｂ）の表面に直交する基準面５２に対して一方の側から、前記界面５１の傾く方向と同じ方向（第２の方向）に光が入射すると、この入射光は散乱フィルム１６を透過する際に、前記した拡散範囲で拡散するようになっている。また、本実施形態の液晶表示装置１では、散乱フィルム１６Ａ（１６Ｂ）の後方に反射板１４（反射体）が存在しているため、入射光は反射板１４で反射して再度散乱フィルム１６を透過するが、その際には、反射光（出射光）は散乱フィルム１６の界面５１の傾く方向と交差する方向（第１の方向）で該散乱フィルム１６に入るため、この反射光は拡散を起こすことなくそのまま出射する。したがって、図３（ａ）に示した状態では、図３（ａ）中矢印で模式的に示すように、散乱フィルム１６に対する入射時には拡散が起きるものの、出射時には拡散が起きないようになっている。

一方、図３（ｂ）に示すように散乱フィルム１６Ａ（１６Ｂ）の表面に直交する基準面５２に対して他方の側から、前記界面５１の傾く方向と交差する方向で光が入射すると、この入射光は散乱フィルム１６を透過する際に拡散を起こすことなくそのまま入射する。また、この入射光が反射板１４で反射した反射光（出射光）は、散乱フィルム１６の界面５１が傾く方向と同じ方向で該散乱フィルム１６に入るため、この反射光は前記した拡散範囲で拡散するようになる。したがって、図３（ｂ）に示した状態では、図３（ｂ）中矢印で模式的に示すように、散乱フィルム１６に対する入射時には拡散が起きないものの、出射時には拡散が起きるようになっている。

そこで、本実施形態では、散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂをいずれも、図３（ｂ）に示したように該散乱フィルム１６Ａ（１６Ｂ）に対する入射時には拡散が起きず、出射時に拡散が起きるように配置し、散乱フィルム層１６を形成している。
すなわち、図１に示した液晶表示装置１において、その散乱フィルム層１６（散乱フィルム１６Ｂ）の表面、つまりこれに平行な偏光板１８の表面に直交させて、仮想の基準面１９を配置する。なお、この基準面１９については、図３（ａ）、（ｂ）に示したように、散乱フィルム１６Ａ（１６Ｂ）を構成する樹脂層５０Ａ、５０Ｂ（図２参照）の、該散乱フィルム１６Ａ（１６Ｂ）表面における界面５１（直線５１ａ）の長さ方向と、平行になるように配置する。

そして、この基準面１９に対して一方の側をマイナス（−）側、他方の側をプラス（＋）側とする。また、このように散乱フィルム層１６（散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂ）のマイナス側、プラス側は、液晶表示装置１に対する観測者の方向に対応させる。すなわち、図１においてプラス（＋）側や０度又はその近傍の箇所に観測者（観測者の視点）Ｐが位置するようにする。したがって、このプラス（＋）側が液晶表示装置１における表示面の下側、マイナス（−）側が表示面の上側になるように、液晶表示装置１を構成する。また、このように構成することで、観測者Ｐと反対の側となるマイナス（−）側に、光源（太陽や室内灯など）Ｓが位置するようにする。

このような構成のもとで、散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂはいずれも、図３（ｂ）に示す基準面５２に対し、光源Ｓが配置されたマイナス（−）側からの入射光に対して、入射時には拡散することなく、その反射光の出射時にのみ、拡散するようになっている。また、前述したようにこの散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂはいずれも、その拡散範囲が、マイナス５度からプラス４５度の角度範囲になっているので、マイナス（−）側から入射した光の反射光（出射光）は、散乱フィルム１６を出射する際、図３（ｂ）中矢印Ｒで示すように、前記基準面５２と平行な面５２ａに対してマイナス５度からプラス４５度の角度範囲で拡散する。

したがって、このような散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂが積層されてなる散乱フィルム層１６にマイナス（−）側から光が入射すると、図４に示すように反射板１４を反射した光は、散乱フィルム１６Ａでまずマイナス５度からプラス４５度の角度範囲で拡散する。そして、さらにこの拡散光のうち、マイナス（−）側からプラス（＋）側に進む拡散光が、散乱フィルム１６Ｂで再度拡散する。よって、散乱フィルム層１６を出射する光は各散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂ毎で拡散するため、その拡散の度合いが高まり、拡散光どうしによる干渉がほとんど起こらなくなる。

ここで、この拡散範囲がマイナス５度からプラス４５度である散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂについての、拡散角度と輝度との相関を表すグラフ（拡散特性を示すグラフ）を、図５に示す。図５のグラフに示すように、この散乱フィルム１６は、前記基準面５２に対して例えば３０度で光が入射すると、入射光は、その入射角度にほとんど依存することなく、図５に示したようにその拡散範囲がマイナス５度程度以上４５度程度以下となる。ただし、厳密には、マイナス５度や４５度で拡散する光の輝度が低くなる。

しかしながら、図１１に示した拡散特性を有する、拡散範囲が０度からプラス４５度である散乱フィルムと比較すると、この図１１に示した散乱フィルムでは、前述したように観測される可能性が高い位置である正面（０度）での輝度が低くなっているのに対し、図５に示した散乱フィルム１６では、正面（０度）での輝度が十分に高くなっている。したがって、このような散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂを用いることで、正面から見たときの表示品質が十分に向上したものとなる。なお、このように正面から見たときの表示品質が十分に向上するのは、散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂを積層してなる散乱フィルム層１６の場合でも同様である。

また、散乱フィルム層１６（散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂ）に対し、図１に示したようにマイナス（−）側に光源Ｓが位置するようにし、これによって光源Ｓからの入射光は入射時には拡散することなく、反射板１４で反射した反射光が散乱フィルム１６を出射するときにのみ、拡散するようにしているので、図１３に示したように正面付近（特にマイナス５度から０度の範囲）での輝度が低くなり、したがって、０度又はその近傍の箇所に観測者（観測者の視点）Ｐが位置する場合に、表示が暗くなって視認されるといった不都合も防止される。

また、本実施形態の液晶表示装置（電気光学装置）１では、散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂを積層してなる散乱フィルム層１６を設けているので、反射板１４で反射した光が前記したように各散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂ毎で拡散し、拡散の度合いを高めることにより、拡散光どうしによる干渉がほとんど起こらなくなる。したがって、表示画像に虹様の色付きが視認されることを防止することができる。

ここで、散乱フィルムを一枚のみ用いた場合に起こる干渉現象は、拡散した光の間で位相が僅かにずれた光が、そのまま同じ位置を出射することにより、引き起こされると考えられる。このように干渉現象が起きることで同じ波長の光が重なって強められると、この波長の色が表示画面上に現れてしまう。また、表示画面上での見る位置や見る角度によって強められた光の波長が異なることにより、表示画面には虹のような（虹様）の色付きが視認される。
これに対し、本実施形態の液晶表示装置（電気光学装置）１では、前記したように拡散光どうしによる干渉がほとんど起こらなくなるようにしたので、虹様の色付きを防止することができる。

また、本発明の液晶表示装置１では、前記したように図１に示した第１基板１０の板厚が、０．２ｍｍ以下（例えば０．２ｍｍ）に形成されている。このようにしたことで、液晶セル２の反射板１４と散乱フィルム１６との間の距離が、従来に比べ格段に短くなっている。すなわち、従来では液晶セル２における第１基板１０の板厚は、０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度となっており、これに対して本実施形態では０．２ｍｍ以下としているので、液晶セル２の反射板１４と散乱フィルム層１６との間の距離も、０．３ｍｍ以上短くなっている。なお、反射板１４と散乱フィルム層１６との間には、液晶層１２や視野角補償フィルム１５等が配置されているが、液晶層１２の厚さは数μｍ（２〜４μｍ）、視野角補償フィルム１５の厚さは数十μｍ（４０〜５０μｍ）以下であり、したがって第１基板１０の厚さ（板厚）に比べて十分に小さいものとなっている。

このように反射板１４と散乱フィルム層１６との間の距離を短くしたことで、例えば室内灯などの光源が複数ある場合や、入射する光が拡散光である場合でも、散乱フィルム層１６を出射する光による表示画像に、ボケが生じることが抑制される。
すなわち、反射板１４と散乱フィルム層１６との間の距離が従来のように長く、したがって光路が長いと、図６（ａ）に示すように複数（図６（ａ）では二つ）の光源Ｓからそれぞれに画素Ｇを反射した光が、それぞれ散乱フィルム層１６の別の箇所に再度入射し、ここで拡散することで、それぞれの拡散光の一部が観測者Ｐに観測されてしまう。その結果、表示がボケた状態で視認されてしまうことがある。

これに対して、本実施形態のように第１基板１０の板厚を０．２ｍｍ以下とし、反射板１４と散乱フィルム層１６との間の距離を短くしたことにより、複数の光源Ｓからそれぞれに画素Ｇを反射した光は、図６（ｂ）に示すように散乱フィルム層１６に再度入射する際、それぞれの反射光が図６（ｂ）に示したように別の位置に入射することなく、ほとんど同じ位置に入射するようになる。したがって、表示画像にボケが生じることが抑制される。

ここで、第１基板１０の板厚と表示のボケの有無を調べた結果を以下に示す。
図１に示した構成において、板厚が０．６ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍの第１基板１０を用い、その他は全て同じにして３種類の液晶表示装置を作製した。ただし、散乱フィルム層１６については、２枚の散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂを積層することなく、１枚の散乱フィルム１６Ａのみを単層で配した。
これら３種類の液晶表示装置を駆動させて表示を行わせ、ボケの有無を目視で調べたところ、板厚が０．６ｍｍの第１基板１０を用いたものではボケがはっきりと認められ、板厚が０．３ｍｍの第１基板１０を用いたものではボケが僅かに認められ、板厚が０．２ｍｍの第１基板１０を用いたものではボケが認められなかった。
したがって、第１基板１０の板厚を０．２ｍｍ以下にすれば、前述のボケを抑制できること確認された。

また、前記実施形態では、散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂとして、拡散範囲がマイナス５度からプラス４５度であるものを用いたが、本発明はこれに限定されることなく、拡散角度範囲がマイナス側の所定角度からプラス側の所定角度となる拡散特性を有して形成されていれば、使用可能である。具体的には、マイナス側の所定角度が−１度〜−１０度程度であり、プラス側の所定角度が＋４０度〜＋５０度程度である拡散範囲のものが、好適に用いられる。

ただし、その場合にも、その拡散特性が、拡散角度と輝度との相関を表すグラフにおいて、ほぼ輝度が一定になって拡散角度と輝度との相関が第１の直線に近似される第１の範囲と、この第１の範囲における前記拡散角度が０度に近くなる側において、ほぼ輝度が一定に変化して拡散角度と輝度との相関が第２の直線に近似される第２の範囲と、を有し、前記第１の直線と前記第２の直線との交点が、前記拡散角度がマイナスとなる位置にあるものを用いるのが望ましい。

すなわち、拡散角度と輝度との相関で表される拡散特性は、模式的に示した図１１、図５のグラフのようにきれいな台形形状にはならず、例えば拡散範囲がマイナス５度からプラス４５度のものでは、図７（ａ）に示すようなグラフとなる。なお、図７（ａ）は３０度の入射角で光が入射したときの拡散角度と輝度との相関を示している。図７（ａ）に示すように、入射角３０度に対する全反射域（拡散角度が３０度）にはピークは現れるものの、それ以外の領域では略台形状（台形の両脚分及び上底部）の線に近似されるようになる。

そこで、前記ピークを除いた略台形における上底部分となる、ほぼ輝度が一定になって拡散角度と輝度との相関が第１の直線に近似される範囲を、第１の範囲Ｅ１とする。また、この第１の範囲Ｅ１における拡散角度が０度に近くなる側において、前記略台形における一方の脚部分となる、ほぼ輝度が一定に変化して拡散角度と輝度との相関が第２の直線に近似される範囲を、第２の範囲Ｅ２とする。
そして、図７（ｂ）に示すように、これら各範囲における前記第１の直線Ｌ１と前記第２の直線Ｌ２との交点Ｑの拡散角度が、マイナスとなる位置にある散乱フィルムを用いるのが望ましい。
このようにすれば、散乱フィルムの、０度で拡散する光の輝度が、第１の範囲Ｅ１になることで高くなる。したがって、図１１に示した従来の散乱フィルムに比べ、散乱フィルムの正面又はその近傍での輝度が格段に向上する。

以上に説明したように、本実施形態の液晶表示装置１にあっては、散乱フィルム層１６として、該散乱フィルム層１６の表面に直交する基準面１９に対して一方の側をマイナス側、他方の側をプラス側とすると、光入射側がマイナス側となるように配置され、かつ、その拡散角度範囲がマイナス側の所定角度からプラス側の所定角度となる拡散特性を有して形成されてなる散乱フィルム１６Ａ（１６Ｂ）が、複数枚積層されたものを用い、さらにこれら散乱フィルムが１６Ａ、１６Ｂが、反射板１４で反射した後の出射時にのみ拡散する方向に貼られているので、散乱フィルム層１６に対する正面又はその近傍での輝度が大幅に向上し、表示品質に優れたものとなる。

また、散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂを積層してなる散乱フィルム層１６を設けているので、反射板１４で反射した光が各散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂ毎で拡散し、拡散の度合いを高めることにより、拡散光どうしによる干渉がほとんど起こらなくなる。したがって、表示画像に虹様の色付きが視認されることを防止することができる。
さらに、散乱フィルムに近い側となる一方の基板の板厚を０．２ｍｍ以下としているので、反射板１４を反射した光の散乱フィルム１６までの光路の距離が短くなる。したがって、光源が複数ある場合や、入射する光が拡散光である場合でも、表示画像にボケが生じることが抑制され、表示品質が向上したものとなる。
なお、このような液晶表示装置１にあっては、画素内にメモリーを備えているのが好ましく、このように構成することにより、消費電力の低減化を図ることができる。

図８は、本発明の電気光学装置としての、液晶表示装置の他の実施形態を示す図であって、この液晶表示装置の概略構成を模式的に示す側断面図である。
図８に示した液晶表示装置が図１に示した液晶表示装置１と異なるところは、前記偏光板１８の外面側、すなわち散乱フィルム１６の外側に、有機ＥＬフロントライト２０を設けた点である。

この有機ＥＬフロントライト２０は、有機ＥＬパネルからなるもので、その発光方向を液晶セル２側に向けて、偏光板１８上に貼設されたものである。
すなわち、この有機ＥＬフロントライト２０は、図９に示すように一対の透明基板間に有機ＥＬ素子からなる点光源２１をグリッド状に多数アレイ配置してなるものである。点光源２１を形成する有機ＥＬ素子は、一対の透明基板のうちの一方に形成された陽極（図示せず）と、他方に形成された陰極（図示せず）とを有し、これら陽極・陰極間に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等の各有機機能層を積層して形成された、公知の構成からなるものである。

なお、前記一対の基板のうちの、外側（液晶セル２と反対の側）に位置する基板には、点光源２１に対応する位置に、有機ＥＬ素子で発光した光が液晶セル２側に向かうことなく、直接出射しないように遮光層（図示せず）が設けられている。ただし、点光源（有機ＥＬ素子）２１は、前記したようにグリッド状に配置されており、それぞれが十分に小さく（小面積に）形成されているので、これら点光源２１に対応する遮光層は、観測者にはほとんど視認されないようになっている。したがって、液晶セル２で形成され、散乱フィルム層１６で拡散されて形成された表示が、ほぼそのままで有機ＥＬフロントライト２０を透過し、観測者に視認されるようになっている。

また、点光源（有機ＥＬ素子）２１は、それぞれ適宜な導光構造（図示せず）を有し、これによって前記偏光板１８に対し、所定の向きに発光光を入射させるようになっている。すなわち、これら点光源２１は、前記散乱フィルム１６に対して、図１に示した基準面１９のマイナス側から光を入射させるように、その導光構造が形成されている。

したがって、図７に示した液晶表示装置にあっては、太陽光や室内灯などの外部光源がない場合でも、有機ＥＬフロントライト２０の光によって表示を行うことが可能になっている。また、有機ＥＬフロントライト２０からの光が、散乱フィルム１６に対してマイナス側から光を入射させるようになっているので、散乱フィルム層１６は、光の入射時に拡散することなく、反射板１４で反射した後の出射時にのみ拡散するようになり、したがって、散乱フィルム１６に対する正面又はその近傍での輝度が大幅に向上し、表示品質に優れたものとなる。また、表示画像に虹様の色付きが視認されることが防止されたものとなる。

次に、前記構成の液晶表示装置を備える電子機器について説明する。
図１０は、本発明の液晶表示装置を備える電子機器である携帯電話機を示す外観斜視図である。本実施形態における電子機器は、図１０に示すような携帯電話機３００であって、本体部３０１と、これに開閉可能に設けられた表示体部３０２とを有する。表示体部３０２の内部には表示装置３０３が配置されており、電話通信に関する各種表示が表示画面３０４において視認可能となっている。また、本体部３０１には操作ボタン３０５が配列されている。

そして、表示体部３０２の一端部には、アンテナ３０６が伸縮自在に取り付けられている。また、表示体部３０２の上部に設けられた受話部３０７の内部には、スピーカ（図示略）が内蔵されている。さらに、本体部３０１の下端部に設けられた送話部３０８の内部には、マイク（図示略）が内蔵されている。ここで、表示装置３０３には、図１又は図８に示した液晶表示装置が用いられている。
したがって、この携帯電話機３００にあっては、表示装置３０３に対しその正面又はその近傍での輝度が高められ、しかも虹様の色付きが視認されることが防止されて表示品質が格段に高められた、優れたものとなる。

また、本発明の電子機器としては、携帯電話機以外にも、例えば電子ノート、パーソナルコンピュータ、電子ブック、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末等などを挙げることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、前記実施形態では散乱フィルム層１６を、２枚の散乱フィルム１６Ａ、１６Ｂを積層することで形成したが、３枚以上を積層することで形成してもよい。

１…液晶表示装置（電気光学装置）、１０…第１基板（一方の基板）、１１…第２基板（他方の基板）、１２…液晶層、１４…反射板（反射体）、１６…散乱フィルム層、１６Ａ、１６Ｂ…散乱フィルム、１９…基準面、２０…有機ＥＬフロントライト、２１…点光源、５２…基準面、Ｐ…観測者、Ｓ…光源、Ｇ…画素、Ｅ１…第１の範囲、Ｅ２…第２の範囲、Ｌ１…第１の直線、Ｌ２…第２の直線、Ｑ…交点

Claims (6)

1. 対向して配置された一対の基板間に電気光学材料が設けられ、前記一対の基板のうちの一方の基板側に散乱フィルム層が設けられ、前記一対の基板のうちの他方の基板側に反射体が設けられてなり、
   前記散乱フィルム層は、入射する光を透過し、前記反射体から反射した光を拡散すると共に、該散乱フィルムの表面に直交する基準面に対して一方の側をマイナス側、他方の側をプラス側とすると、前記入射する光がマイナス側となるように配置され、かつ、その拡散角度範囲が前記散乱フィルムの法線方向を０度とすると、前記マイナス側の所定角度から前記プラス側の所定角度となる拡散特性を有して形成されてなる散乱フィルムが、複数枚積層されて形成されてなり、
   前記複数の散乱フィルムは、それぞれの拡散特性が略同一に形成されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記一方の基板の板厚が、０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
3. 前記散乱フィルムは、その拡散特性が、拡散角度と輝度との相関を表すグラフにおいて、ほぼ輝度が一定になって拡散角度と輝度との相関が第１の直線に近似される第１の範囲と、この第１の範囲における前記拡散角度が０度に近くなる側において、ほぼ輝度が一定に変化して拡散角度と輝度との相関が第２の直線に近似される第２の範囲と、を有し、前記第１の直線と前記第２の直線との交点が、前記拡散角度がマイナスとなる位置にあるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 前記散乱フィルムの外側に、有機ＥＬフロントライトが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記散乱フィルムは、第１の方向から入射する光と透過し、第２の方向から入射する光を拡散する特性を有し、前記第１の方向が前記マイナス側となるように配置されており、
   前記有機ＥＬフロントライトは、その光が、前記第１の方向から前記散乱フィルムに入射されるように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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