JP6877910B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関する。

特許文献１及び特許文献３には、表示パネルの背後に配置されたバックライト装置と呼ばれる面光源装置が記載されている。特許文献２には、サイドライトと、側面反射板と、表示パネルの背後に配置された反射板を有する反射型液晶表示装置が記載されている。

特開２０１３−１１４９４７号公報 特開２０１０−２３０８３５号公報 特開２００７−２００７４１号公報

特許文献１から特許文献３の表示装置において、表示パネルの背後に配置されたバックライト装置又は反射板が、表示パネルの第１面から反対にある第２面側の背景の光を遮り、表示パネルの第１面から第２面側の背景が視認しにくい。

本発明の目的は、表示パネルの一方の面から、反対側の他方の面側の背景を視認可能であって、表示パネルの第１側面から入射した光が第２側面で漏れる量が抑制される表示装置を提供することにある。

本態様に係る表示装置は、第１透光性基板と、前記第１透光性基板と対向して配置される第２透光性基板と、前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に封入される高分子分散型液晶を有する液晶層と、前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板の少なくとも１つの側面に対向して配置される少なくとも１つの発光部と、前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板の側面のうち、前記発光部側の側面とは反対側の側面に配置され、前記反対側の側面で光を反射する反射部と、を含む。

図１は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す斜視図である。 図２は、図１の表示装置を表すブロック図である。 図３は、フィールドシーケンシャル方式において、光源が発光するタイミングを説明するタイミングチャートである。 図４は、画素電極への印加電圧と画素の散乱光の強度との関係を示す説明図である。 図５は、図１の表示装置の断面の一例を示す断面図である。 図６は、図１の表示装置の平面を示す平面図である。 図７は、図５の液晶層部分を拡大した拡大断面図である。 図８は、液晶層において非散乱状態を説明するための断面図である。 図９は、液晶層において散乱状態を説明するための断面図である。 図１０は、画素を示す平面図である。 図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ’の断面図である。 図１２は、発光部からの入射光を説明する図である。 図１３は、図６のＶ−Ｖ’の断面の他の例の断面図である。 図１４は、図１３の比較例の断面図である。 図１５は、透光性基板の主面と側面とが直角の場合に側面で反射する光の状態を説明する模式的な断面図である。 図１６は、透光性基板の主面と側面とが直角の場合に側面で反射する光の状態を説明する模式的な断面図である。 図１７は、透光性基板の主面と側面とが直角でない場合に側面で反射する光の状態を説明する模式的な断面図である。 図１８は、透光性基板の主面と側面とが直角でない場合に側面で反射する光の状態を説明する模式的な断面図である。 図１９は、実施形態１の変形例１に係る表示装置の断面の一例を示す断面図である。 図２０は、実施形態１の変形例２に係る表示装置の断面の一例を示す断面図である。 図２１は、実施形態１の変形例３に係る表示装置の断面の一例を示す断面図である。 図２２は、実施形態１の変形例４に係る表示装置の平面を示す平面図である。 図２３は、図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ’の断面図である。 図２４は、実施形態２に係る表示装置の平面を示す平面図である。 図２５は、図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ’の断面図である。 図２６は、図２４のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ’の断面図である。 図２７は、実施形態２に係る表示装置の反射部の製造方法を説明する説明図である。

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。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。なお、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、本実施形態に係る表示装置の一例を表す斜視図である。図２は、図１の表示装置を表すブロック図である。図３は、フィールドシーケンシャル方式において、光源が発光するタイミングを説明するタイミングチャートである。

図１に示すように、表示装置１は、表示パネル２と、サイド光源装置３と、駆動回路４と、を有する。ここで、表示パネル２の平面の一方向がＸ方向とされ、Ｘ方向と直交する方向がＹ方向とされ、Ｘ−Ｙ平面に直交する方向がＺ方向とされている。

表示パネル２は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、液晶層５０（図５参照）とを備えている。第２透光性基板２０は、第１透光性基板１０の表面に垂直な方向（図１に示すＺ方向）に対向して配置される。液晶層５０（図５参照）は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、封止部１９とで、後述する高分子分散型液晶が封止されている。

図１に示すように、表示パネル２において、封止部１９の内側が、表示領域となる。表示領域には、複数の画素Ｐｉｘがマトリクス状に配置されている。なお、本開示において、行とは、一方向に配列されるｍ個の画素Ｐｉｘを有する画素行をいう。また、列とは、行が配列される方向と直交する方向に配列されるｎ個の画素Ｐｉｘを有する画素列をいう。そして、ｍとｎとの値は、垂直方向の表示解像度と水平方向の表示解像度に応じて定まる。また、複数の走査線１２が行毎に配線され、複数の信号線１３が列毎に配線されている。

サイド光源装置３は、発光部３１と、光源制御部３２と、発光部３１及び光源制御部３２が配置される光源基板３３とを備えている。光源制御部３２は、不図示のフレキシブル基板などの配線で、駆動回路４と電気的に接続されている。発光部３１と、光源制御部３２とは、光源基板３３内の配線で電気的に接続されている。

図１に示すように、駆動回路４は、第１透光性基板１０の表面に固定されている。図２に示すように、駆動回路４は、入力信号解析部４１、画素制御部４２、ゲート駆動部４３、ソース駆動部４４及び共通電位駆動部４５を備えている。第１透光性基板１０は、第２透光性基板２０よりもＸＹ平面の面積が大きく、第２透光性基板２０から露出した第１透光性基板１０の張り出し部分に、駆動回路４が設けられる。

入力信号解析部４１には、外部の上位制御部９の画像出力部９１から、フレキシブル基板９２を介して、画像入力信号（ＲＧＢデータなど）ＶＳが入力される。

入力信号解析部４１は、外部から入力された画像入力信号ＶＳに基づいて画像制御信号ＶＣＳとバックライト制御信号ＬＣＳとを生成する。バックライト制御信号ＬＣＳは、例えば、全ての画素Ｐｉｘへの平均的な入力階調値に応じて設定される発光部３１の光量の情報を含む信号である。例えば、暗い画像が表示される場合、発光部３１の光量は小さく設定される。明るい画像が表示される場合、発光部３１の光量は大きく設定される。

画像制御信号ＶＣＳは、表示パネル２の各画素Ｐｉｘにどのような階調値を与えるかを定める信号である。言い換えると、画像制御信号ＶＣＳは、各画素Ｐｉｘの階調値に関する階調情報を含む信号である。画素制御部４２は、画像制御信号ＶＣＳの入力階調値にガンマ補正及び伸張処理などの補正処理を加えることによって出力階調値を設定する。そして、画素制御部４２は、画像制御信号ＶＣＳに基づいて水平駆動信号ＨＤＳと垂直駆動信号ＶＤＳとを生成する。本実施形態では、フィールドシーケンシャル方式で駆動されるので、水平駆動信号ＨＤＳと垂直駆動信号ＶＤＳとが発光部３１が発光可能な色毎に生成される。

ゲート駆動部４３は水平駆動信号ＨＤＳに基づいて１垂直走査期間内に表示パネル２の走査線１２を順次選択する。走査線１２の選択の順番は任意である。

ソース駆動部４４は垂直駆動信号ＶＤＳに基づいて１水平走査期間内に表示パネル２の各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号を供給する。

実施形態１において、表示パネル２はアクティブマトリクス型パネルである。このため、平面視でＸ方向及びＹ方向に延在する信号（ソース）線１３及び走査（ゲート）線１２を有し、信号線１３と走査線１２との交差部にスイッチング素子Ｔｒを有する。

スイッチング素子Ｔｒとして薄膜トランジスタが用いられる。薄膜トランジスタの例としては、ボトムゲート型トランジスタ又はトップゲート型トランジスタを用いてもよい。スイッチング素子Ｔｒとして、シングルゲート薄膜トランジスタを例示するが、ダブルゲートトランジスタでもよい。スイッチング素子Ｔｒのソース電極及びドレイン電極のうち一方は信号線１３に接続され、ゲート電極は走査線１２に接続され、ソース電極及びドレイン電極のうち他方は液晶の容量ＬＣの一端に接続されている。液晶の容量ＬＣは、一端がスイッチング素子Ｔｒに画素電極１６を介して接続され、他端が共通電極２２を介してコモン電位ＣＯＭに接続されている。コモン電位ＣＯＭは、共通電位駆動部４５より供給される。

発光部３１は、第１色（例えば、赤色）の発光体３４Ｒと、第２色（例えば、緑色）の発光体３４Ｇと、第３色（例えば、青色）の発光体３４Ｂを備えている。光源制御部３２は、第１色の発光体３４Ｒ、第２色の発光体３４Ｇ及び第３色の発光体３４Ｂのそれぞれを時分割で発光する。このように、第１色の発光体３４Ｒ、第２色の発光体３４Ｇ及び第３色の発光体３４Ｂは、いわゆるフィールドシーケンシャル方式で駆動される。

図３に示すように、第１サブフレーム（第１所定時間）ＲＯＮにおいて、第１色の発光体３４Ｒが発光するとともに、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘが光を透過させて表示する。このとき表示パネル２全体では、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、第一色のみ点灯している。

次に、第２サブフレーム（第２所定時間）ＧＯＮにおいて、第２色の発光体３４Ｇが発光するとともに、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘが光を透過させて表示する。このとき表示パネル２全体では、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、第２色のみ点灯している。

さらに、第３サブフレーム（第３所定時間）ＢＯＮにおいて、第３色の発光体３４Ｂが発光するとともに、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘが光を透過させて表示する。このとき表示パネル２全体では、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、第３色のみ点灯している。

人間の眼には、時間的な分解能の制限があり、残像が発生するので、人間の眼には、１フレームの期間に３色の合成された画像が認識される。フィールドシーケンシャル方式では、カラーフィルタを不要とすることができ、カラーフィルタでの吸収ロスが低減するので、高い透過率が実現できる。カラーフィルタ方式では、第１色、第２色、第３色毎に画素Ｐｉｘを分割したサブピクセルで一画素を作るのに対し、フィールドシーケンシャル方式では、このようなサブピクセル分割をしなくてもよいので、解像度を高めることが容易となる。

図４は、画素電極への印加電圧と画素の散乱光の強度との関係を示す説明図である。図５は、図１の表示装置の断面の一例を示す断面図である。図６は、図１の表示装置の平面を示す平面図である。図７は、図５の液晶層部分を拡大した拡大断面図である。図８は、液晶層において非散乱状態を説明するための断面図である。図９は、液晶層において散乱状態を説明するための断面図である。

１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、階調信号に応じて画素電極１６への印加電圧が変わる。画素電極１６への印加電圧が変わると、画素電極１６と、共通電極２２との間の電圧が変化する。そして、図４に示すように、画素電極１６への印加電圧に応じて、画素Ｐｉｘ毎の液晶層５０の散乱状態が制御され、画素Ｐｉｘの散乱光の強度が変化する。

図５及び図６に示すように、第１透光性基板１０は、第１主面１０Ａ、第２主面１０Ｂ、第１側面１０Ｃ、第２側面１０Ｄ、第３側面１０Ｅ及び第４側面１０Ｆを備える。第１主面１０Ａと第２主面１０Ｂとは、平行な平面である。また、第１側面１０Ｃと第２側面１０Ｄとは、平行な平面である。第３側面１０Ｅと第４側面１０Ｆとは、平行な平面である。

図５及び図６に示すように、第２透光性基板２０は、第１主面２０Ａ、第２主面２０Ｂ、第１側面２０Ｃ、第２側面２０Ｄ、第３側面２０Ｅ及び第４側面２０Ｆを備える。第１主面２０Ａと第２主面２０Ｂとは、平行な平面である。第１側面２０Ｃと第２側面２０Ｄとは、平行な平面である。第３側面２０Ｅと第４側面２０Ｆとは、平行な平面である。

図５及び図６に示すように、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃに対向するように、発光部３１が設けられている。図５に示すように、発光部３１は、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃへ光Ｌを照射する。発光部３１と対向する第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃは、光入射面となる。発光部３１と光入射面との間には、隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇは、空気層となっている。

図５に示すように、発光部３１から照射された光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第１側面２０Ｃから遠ざかる方向に伝播する。第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから空気層へ光Ｌが向かうと、屈折率の大きな媒質から屈折率の小さな媒質へ進むことになるので、光Ｌが第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａへ入射する入射角が臨界角よりも大きければ、光Ｌが第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで全反射する。

図５に示すように、第１透光性基板１０及び第２透光性基板２０の内部を伝播した光Ｌは、散乱状態となっている液晶がある画素Ｐｉｘで散乱され、入射角が臨界角よりも小さな角度となった散乱光が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから外部に放射される。第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから外部に放射された光は、観察者に観察される。以下、図７から図９を用いて、散乱状態となっている高分子分散型液晶と、非散乱状態の高分子分散型液晶とについて説明する。

図７に示すように、第１透光性基板１０には、第１配向膜５５が設けられている。第２透光性基板２０には、第２配向膜５６が設けられている。第１配向膜５５及び第２配向膜５６は、例えば、垂直配向膜である。

高分子のモノマー中に液晶を分散させた溶液が第１透光性基板１０と第２透光性基板２０との間に封入されている。次に、モノマー及び液晶を第１配向膜５５及び第２配向膜５６によって配向させた状態で、紫外線又は熱によってモノマーを重合させ、バルク５１を形成する。これにより、網目状に形成された高分子のネットワークの隙間に液晶が分散されたリバースモードの高分子分散型の液晶を有する液晶層５０が形成される。

このように、液晶層５０は、高分子によって形成されたバルク５１と、バルク５１内に分散された複数の微粒子５２と、を有する。微粒子５２は、液晶によって形成されている。バルク５１及び微粒子５２は、それぞれ光学異方性を有している。

微粒子５２に含まれる液晶の配向は、画素電極１６と共通電極２２との間の電圧差によって制御される。共通電極２２とした場合、画素電極１６への印加電圧により、液晶の配向が変化する。液晶の配向が変化することにより、画素Ｐｉｘを通過する光の散乱の度合が変化する。

例えば、図８に示すように、画素電極１６と共通電極２２との間に電圧が印加されていない状態では、バルク５１の光軸Ａｘ１と微粒子５２の光軸Ａｘ２の向きは互いに等しい。微粒子５２の光軸Ａｘ２は、液晶層５０のＺ方向と平行である。バルク５１の光軸Ａｘ１は、電圧の有無に関わらず、液晶層５０のＺ方向と平行である。

バルク５１と微粒子５２の常光屈折率は互いに等しい。バルク５１と微粒子５２の光屈折率は互いに等しい。画素電極１６と共通電極２２との間に電圧が印加されていない状態では、あらゆる方向においてバルク５１と微粒子５２との間の屈折率差がゼロになる。液晶層５０は、光Ｌを散乱しない非散乱状態となる。光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、発光部３１から遠ざかる方向に伝播する。液晶層５０が光Ｌを散乱しない非散乱状態であると、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。

図９に示すように、電圧が印加された画素電極１６と共通電極２２との間では、微粒子５２の光軸Ａｘ２は、画素電極１６と共通電極２２との間に発生する電界によって傾くことになる。バルク５１の光軸Ａｘ１は、電界によって変化しないため、バルク５１の光軸Ａｘ１と微粒子５２の光軸Ａｘ２の向きは互いに異なる。電圧が印加された画素電極１６がある画素Ｐｉｘにおいて、光Ｌが散乱される。上述したように散乱された光Ｌの一部が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから外部に放射された光は、観察者に観察される。

実施形態１の表示装置１は、電圧が印加された画素電極１６がある画素Ｐｉｘと、電圧が印加されていない画素電極１６がある画素Ｐｉｘとの組み合わせにより、画像を表示する。電圧が印加されていない画素電極１６がある画素Ｐｉｘでは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。電圧が印加された画素電極１６がある画素Ｐｉｘにおいて光Ｌが散乱されて外部に放射された光によって表示された画像は、背景に重なり、表示されることになる。

図１０は、画素を示す平面図である。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ’の断面図である。図１、図４及び図１０に示すように、第１透光性基板１０には、複数の信号線１３と複数の走査線１２とが平面視において格子状に設けられている。隣り合う走査線１２と隣り合う信号線１３とで囲まれる領域が、画素Ｐｉｘである。画素Ｐｉｘには、画素電極１６とスイッチング素子Ｔｒとが設けられている。実施形態１において、スイッチング素子Ｔｒは、ボトムゲート型の薄膜トランジスタである。スイッチング素子Ｔｒは、走査線１２と電気的に接続されているゲート電極１２Ｇと平面視において重畳する半導体層１５を有する。

走査線１２は、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属、これらの積層体又はこれらの合金の配線であり、信号線１３は、アルミニウム等の金属又は合金の配線である。

半導体層１５は、平面視において、ゲート電極１２Ｇからはみ出さないように設けられている。これにより、ゲート電極１２Ｇ側から半導体層１５に向かう光Ｌが反射され、半導体層１５に光リークが生じにくくなる。

図１０に示すように、信号線１３と電気的に接続するソース電極１３Ｓは、平面視において、半導体層１５の一端部と重畳している。

図１０に示すように、平面視において、半導体層１５の中央部を挟んでソース電極１３Ｓと隣り合う位置には、ドレイン電極１４Ｄが設けられている。ドレイン電極１４Ｄは、平面視において、半導体層１５の他端部と重畳している。ソース電極１３Ｓ及びドレイン電極１４Ｄと重畳しない部分は、スイッチング素子Ｔｒのチャネルとして機能する。図１１に示すように、ドレイン電極１４Ｄと接続される導電性配線１４は、スルーホールＳＨで画素電極１６と電気的に接続されている。

図１１に示すように、第１透光性基板１０は、例えばガラスで形成された第１基材１１を有している。第１基材１１は、透光性を有していれば、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂でもよい。第１基材１１上には、第１絶縁層１７ａが設けられ、第１絶縁層１７ａ上に走査線１２及びゲート電極１２Ｇが設けられる。また、走査線１２を覆って第２絶縁層１７ｂが設けられている。第１絶縁層１７ａ、第２絶縁層１７ｂは、例えば、窒化シリコンなどの透明な無機絶縁部材によって形成されている。

第２絶縁層１７ｂ上には、半導体層１５が積層されている。半導体層１５は、例えば、アモルファスシリコンによって形成されているが、ポリシリコン又は酸化物半導体によって形成されていてもよい。

第２絶縁層１７ｂ上には、半導体層１５の一部を覆うソース電極１３Ｓ及び信号線１３と、半導体層１５の一部を覆うドレイン電極１４Ｄと、が設けられている。信号線１３とドレイン電極１４Ｄは、信号線１３と同じ材料で形成されている。半導体層１５、信号線１３及びドレイン電極１４Ｄ上には、第３絶縁層１７ｃが設けられている。第３絶縁層１７ｃは、例えば、窒化シリコンなどの透明な無機絶縁部材によって形成されている。

第３絶縁層１７ｃ上には、画素電極１６が設けられている。画素電極１６は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透光性導電部材によって形成されている。画素電極１６は、第３絶縁層１７ｃに設けられたコンタクトホールを介して導電性配線１４及びドレイン電極１４Ｄと電気的に接続されている。画素電極１６の上には、第１配向膜５５が設けられている。

第２透光性基板２０は、例えばガラスで形成された第２基材２１を有している。第２基材２１は、透光性を有していれば、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂でもよい。第２基材２１上には、共通電極２２が設けられている。共通電極２２は、ＩＴＯなどの透光性導電部材によって形成されている。共通電極２２の上には、第２配向膜５６が設けられている。

図１２は、発光部からの入射光を説明する図である。発光部３１からの光は、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃへ角度θ０で入射すると、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａへ角度ｉ１で入射する。角度ｉ１が臨界角よりも大きければ、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで角度ｉ２で全反射された光が、第２透光性基板２０内を伝播していくことになる。図１２に示す発光部３１と第１側面２０Ｃ（光入射面）との間に、隙間Ｇが設けられているので、角度ｉ１が臨界角よりも小さくなる角度θＮの光ＬＮが第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃへ導光されない。

図１３は、図６のＶ−Ｖ’の断面の他の例の断面図である。図１４は、図１３の比較例の断面図である。実施形態１の表示装置は、図５、図６及び図１３に示すように、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄに、光を反射する反射部６０が設けられている。第２側面２０Ｄは、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａと垂直である。このため、光Ｌが第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで全反射してきても、第２側面２０Ｄへ入射する角度が臨界角よりも小さくなる。このため、反射部６０が設けられていない図１４に示す比較例の表示装置では、第２側面２０Ｄで漏れる光があり、図６に示すように、第２側面２０Ｄに近い領域Ａ２が発光部３１に近い領域Ａ１よりも光量が小さくなる。

これに対して、実施形態１の表示装置は、図５、図６及び図１３に示すように、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄに、光を反射する反射部６０が設けられている。反射部６０は、反射層６１と、反射層６１を第２側面２０Ｄへ貼り付ける透光性の粘着層６２とを備えている。反射層６１は、アルミニウム、銀などのフィルム状であり、高い反射率があれば材料は問わない。粘着層６２は、紫外線硬化により、第２側面２０Ｄへ反射層６１固定する光学弾性樹脂である。粘着層６２の屈折率は、第１透光性基板１０又は第２透光性基板２０と同等、もしくは第１透光性基板１０又は第２透光性基板２０の屈折率以下であることが望ましい。

図１５及び図１６は、透光性基板の主面と側面とが直角の場合に側面で反射する光の状態を説明する模式的な断面図である。図１７及び図１８は、透光性基板の主面と側面とが直角でない場合に側面で反射する光の状態を説明する模式的な断面図である。図１５から図１６において、光が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａにおいて全反射する角度は、臨界角ｉである。図１５及び図１６に示すように、実施形態１において、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａと第２側面２０Ｄとが垂直である。これにより、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａにおいて全反射してきた光が、反射部６０により第２側面２０Ｄで光が反射された後も、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで全反射するようになる。

これに対して、図１７に示すように、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａと第２側面２０Ｄとが角度α傾いていると、第２側面２０Ｄで光が反射される角度に角度α分の傾きがついて、臨界角ｉよりも小さくなる角度で、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａへ入射する光が増え、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから光が漏れてしまう。

同様に、図１８に示すように、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａと第２側面２０Ｄとが角度β傾いていると、第２側面２０Ｄで光が反射される角度に角度β分の傾きがついて、臨界角ｉよりも小さくなる角度で、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから光が漏れてしまう。

以上説明したように、実施形態１において、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａと第２側面２０Ｄとが直角であれば、反射部６０で反射された光も第２透光性基板２０の第１主面２０Ａにおいて、さらに反射されやすくなる。

実施形態１の表示装置１は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、液晶層５０と、発光部３１と、反射部６０とを含む。第２透光性基板２０は、第１透光性基板１０と対向して配置される。液晶層５０は、第１透光性基板１０と第２透光性基板２０との間に封入される高分子分散型液晶を有する。発光部３１は、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃに対向して配置されている。反射部６０は、発光部３１側の第１側面２０Ｃとは反対側の第２側面２０Ｄに配置され、反射部６０により第２側面２０Ｄで光を反射する。この構成によれば、バックライト装置又は反射板が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側にない。このため、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。また、反射部６０により、第２側面２０Ｄで光が反射されるので、図６に示すように、第２側面２０Ｄに近い領域Ａ２と発光部３１に近い領域Ａ１との光量差が小さくなる。

さらに、実施形態１の表示装置１は、偏光板が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側にない。このため、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景を視認し、又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景を視認する場合に、透過率が高いので、背景が鮮明に視認できるようになる。

（実施形態１の変形例１）
図１９は、実施形態１の変形例１に係る表示装置の断面の一例を示す断面図である。なお、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施形態１の変形例１の反射部６５は、アルミニウム、銀などの金属粒子を固めたペースト状である。反射部６５は、高い反射率があれば材料は問わない。反射部６５が第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄに全面に塗布されるには、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａに一部はみ出すようになる。このペーストの縁であるペースト縁部６５ｅは、封止部１９の第２側面２０Ｄ側端部１９ｅよりも第２側面２０Ｄ側に留めておくことが望ましい。これにより、ペースト縁部６５ｅが表示装置１の表示領域に影響を与える可能性が低減する。

（実施形態１の変形例２）
図２０は、実施形態１の変形例２に係る表示装置の断面の一例を示す断面図である。なお、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。なお、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施形態１の変形例２の反射部６０は、入射した光の入射角度と同じ角度の出射角度で入射した光が反射される再帰反射が可能な再帰反射構造体である。反射部６０は、反射基材６３と、透光性球体６４と、粘着層６２とを備えている。反射基材６３は、アルミニウム、銀などの金属フィルムであり、高い反射率があれば材料は問わない。透光性球体６４は、ガラスなどである。例えば、図２０のように、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄに対して、角度ｉ４で入射した光は、透光性球体６４の底部でレンズ効果により、一点に集まって反射し、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄに対して、角度ｉ４で出射した光となる。同様に、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄに対して、角度ｉ４とは異なる角度ｉ５で入射した光は、透光性球体６４の底部でレンズ効果により、一点に集まって反射し、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄに対して、角度ｉ５で出射した光となる。

反射部６０が再帰反射構造体であると、光が入射してきた方向と平行な方向へ光を反射できるので、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄが第２透光性基板２０の第１主面２０Ａと直角でなくても、反射部６０で反射された光が第２透光性基板２０の第１主面２０Ａにおいて、さらに反射されやすくなる。

なお、反射部６０は、他の態様として、入射した光の入射角度と同じ角度の出射角度で入射した光が反射される再帰反射が可能なプリズム層を備える、再帰反射構造体であってもよい。

（実施形態１の変形例３）
図２１は、実施形態１の変形例３に係る表示装置の断面の一例を示す断面図である。なお、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。なお、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施形態１の変形例３に係る表示装置１は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、液晶層５０と、発光部３１と、反射部６０とを含む。発光部３１は、第１透光性基板１０の第１側面１０Ｃ及び第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃに対向して配置されている。反射部６０が発光部３１側の第１側面２０Ｃとは反対側の第２側面２０Ｄに配置され、反射部６０が第２側面２０Ｄで光を反射する。また、反射部６０が発光部３１側の第１側面１０Ｃとは反対側の第２側面１０Ｄに配置され、反射部６０により第２側面１０Ｄで光を反射する。この構成によれば、発光部３１から第１透光性基板１０の第１側面１０Ｃ及び第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃに出射されて表示パネル２内で伝播する面内の光の光量が増える。そして、表示パネル２内で伝播する面内の光の均一性も向上する。

また、実施形態１の変形例３に係る表示装置１は、実施形態１と同様に、バックライト装置又は反射板が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面側にない。このため、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。

（実施形態１の変形例４）
図２２は、実施形態１の変形例４に係る表示装置の平面を示す平面図である。図２３は、図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ’の断面図である。上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図２２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ’の断面は、図１３に示す実施形態１の表示装置と同じであるので、重複する説明は省略する。

図２２及び図２３に示すように、第２透光性基板２０の第４側面２０Ｆに対向するように、発光部３１が設けられている。図２３に示すように、発光部３１は、第２透光性基板２０の第４側面２０Ｆへ光Ｌを照射する。発光部３１と対向する第２透光性基板２０の第４側面２０Ｆは、光入射面となる。発光部３１と光入射面との間には、隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇは、空気層となっている。

図２３に示すように、発光部３１から照射された光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第４側面２０Ｆから遠ざかる方向に伝播する。

図２２及び図２３に示すように、第２透光性基板２０の第３側面２０Ｅに、光を反射する反射部６０が設けられている。第３側面２０Ｅは、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａと垂直である。反射部６０により第３側面２０Ｅで光が反射される。第３側面２０Ｅで光が反射された光は、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第３側面２０Ｅから遠ざかる方向に伝播する。

実施形態１の変形例４に係る表示装置１は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、液晶層５０と、発光部３１と、反射部６０とを含む。２つの発光部３１は、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃ及び第４側面２０Ｆに対向してそれぞれ配置されている。反射部６０は、発光部３１側の第１側面２０Ｃとは反対側の第２側面２０Ｄに配置され、反射部６０により第２側面２０Ｄで光を反射する。同様に、反射部６０は、発光部３１側の第４側面２０Ｆとは反対側の第３側面２０Ｅに配置され、反射部６０が第３側面２０Ｅで光を反射する。この構成によれば、２つの反射部６０により、第２側面２０Ｄ及び第３側面２０Ｅで光が反射されるので、２つの発光部３１から出射されて表示パネル２内で伝播する面内の光の光量差が小さくなる。２つの発光部３１から出射されて表示パネル２内で伝播する面内の光の光量が増える。そして、表示パネル２内で伝播する面内の光の均一性も向上する。

また、実施形態１の変形例４に係る表示装置１は、実施形態１と同様に、バックライト装置又は反射板が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面側にない。このため、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。

実施形態１の変形例４に係る表示装置１において、実施形態１の変形例３のように、発光部３１が第１透光性基板１０の第１側面１０Ｃ、第４側面１０Ｆ及び第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃ、第４側面２０Ｆに対向して配置されているようにしてもよい。また、発光部３１側の第１側面１０Ｃとは反対側の第２側面１０Ｄに反射部６０が配置され、反射部６０が第２側面１０Ｄで光を反射するようにしてもよい。また、図２２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ’の断面が、図２１に示す断面であり、発光部３１側の第１側面１０Ｃとは反対側の第２側面１０Ｄに反射部６０が配置され、反射部６０が第２側面１０Ｄで光を反射するようにしてもよい。

（実施形態２）
図２４は、実施形態２に係る表示装置の平面を示す平面図である。図２５は、図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ’の断面図である。図２６は、図２４のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ’の断面図である。図２７は、実施形態２に係る表示装置の反射部の製造方法を説明する説明図である。上述した実施形態１及び変形例で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施形態２の反射部６０Ａは、実施形態１のの変形例４における発光部３１の位置に配置され、実施形態２の発光部３１は、実施形態１のの変形例４における反射部６０の位置に配置されている。

図２４及び図２５に示すように、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄに対向するように、発光部３１が設けられている。図２５に示すように、発光部３１は、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄへ光Ｌを照射する。発光部３１と対向する第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄは、光入射面となる。発光部３１と光入射面との間には、隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇは、空気層となっている。

図２５に示すように、発光部３１から照射された光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第２側面２０Ｄから遠ざかる方向に伝播する。

図２４及び図２５に示すように、第１透光性基板１０の第１側面１０Ｃ及び第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃに、光を反射する反射部６０Ａが設けられている。第１側面１０Ｃは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａと垂直である。第１側面２０Ｃは、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａと垂直である。反射部６０Ａにより第１側面１０Ｃ又は第１側面２０Ｃで光が反射される。第１側面１０Ｃ又は第１側面２０Ｃで光が反射された光は、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第１側面１０Ｃ又は第１側面２０Ｃから遠ざかる方向に伝播する。

図２４及び図２６に示すように、第２透光性基板２０の第３側面２０Ｅに対向するように、発光部３１が設けられている。図２６に示すように、発光部３１は、第２透光性基板２０の第３側面２０Ｅへ光Ｌを照射する。発光部３１と対向する第２透光性基板２０の第３側面２０Ｅは、光入射面となる。発光部３１と光入射面との間には、隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇは、空気層となっている。

図２６に示すように、発光部３１から照射された光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第３側面２０Ｅから遠ざかる方向に伝播する。

図２４及び図２６に示すように、第１透光性基板１０の第４側面１０Ｆ及び第２透光性基板２０の第４側面２０Ｆに、光を反射する反射部６０Ａが設けられている。第４側面２０Ｆは、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａと垂直である。第４側面１０Ｆは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａと垂直である。反射部６０により第４側面１０Ｆ又は第４側面２０Ｆで光が反射される。第４側面１０Ｆ又は第４側面２０Ｆで光が反射された光は、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第４側面１０Ｆ又は第４側面２０Ｆから遠ざかる方向に伝播する。

実施形態２の反射部６０Ａは、アルミニウム、銀などの金属をスパッタリングで成膜した反射膜である。反射部６０Ａは、高い反射率があれば材料は問わない。図２７に示すように、第１透光性基板１０と第２透光性基板２０とが貼り合わされた状態で並べられ、複数の表示パネルに一括で反射部６０Ａが成膜される。なお、実施形態２に係る表示装置の反射部６０Ａは、上述した実施形態１及び変形例で説明したいずれかの反射部６０、６５と同じ構造をとることができる。

実施形態２に係る表示装置１は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、液晶層５０と、発光部３１と、反射部６０Ａとを含む。２つの発光部３１は、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄ及び第３側面２０Ｅに対向してそれぞれ配置されている。反射部６０Ａは、発光部３１側の第２側面２０Ｄとは反対側の第１側面２０Ｃ及び第１側面１０Ｃに配置され、反射部６０Ａにより第１側面２０Ｃ又は第１側面１０Ｃで光を反射する。同様に、反射部６０Ａは、発光部３１側の第３側面２０Ｅとは反対側の第４側面２０Ｆ及び第４側面１０Ｆに配置され、反射部６０Ａにより第４側面２０Ｆ又は第４側面１０Ｆで光を反射する。この構成によれば、２つの反射部６０Ａにより、第１側面２０Ｃ、第１側面２０Ｃ、第４側面２０Ｆ又は第４側面１０Ｆで光が反射されるので、２つの発光部３１から出射されて表示パネル２内で伝播する面内の光の光量差が小さくなる。２つの発光部３１から出射されて表示パネル２内で伝播する面内の光の光量が増える。そして、表示パネル２内で伝播する面内の光の均一性も向上する。なお、第１側面２０Ｃ、第１側面２０Ｃ、第４側面２０Ｆ又は第４側面１０Ｆのそれぞれ、別々に反射部６０Ａがあるようにしてもよい。

また、実施形態２において発光部３１側の第１側面１０Ｃとは反対側の第２側面１０Ｄに反射部６０Ａが配置され、反射部６０Ａが第２側面１０Ｄで光を反射するようにしてもよい。

また、実施形態２に係る表示装置１は、実施形態１と同様に、バックライト装置又は反射板が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側にない。このため、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。

実施形態２を実施形態１に適用して、実施形態２の反射部６０Ａが実施形態１における発光部３１の位置に配置され、実施形態２の発光部３１が実施形態１のおける反射部６０の位置に配置されているようにしてもよい。

以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態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。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。上述した発明を基にして当業者が適宜設計変更して実施しうる全ての発明も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の技術的範囲に属する。

例えば、表示パネル２は、スイッチング素子を有しないパッシブマトリクス型パネルであってもよい。パッシブマトリクスパネル型パネルには、平面視でＸ方向に延在する第１電極及びＹ方向に延在する第２電極及び第１電極又は第２電極に電気的に接続された配線を有する。第１電極、第２電極及び配線は、例えばＩＴＯなどで形成される。例えば、上述した第１電極を有した第１透光性基板１０と、第２電極を有した第２透光性基板２０とが液晶層５０を挟んで、互いに対向されるように配置される。

また、第１配向膜５５及び第２配向膜５６が垂直配向膜である例について述べたが、第１配向膜５５及び第２配向膜５６はそれぞれ水平配向膜であってもよい。第１配向膜５５及び第２配向膜５６は、モノマーを高分子化する際に、モノマーを所定の方向に配向させる機能を有していればよい。これにより、モノマーは、所定の方向に配向した状態で高分子化したポリマーとなる。第１配向膜５５及び第２配向膜５６が水平配向膜の場合は、画素電極１６と共通電極２２との間に電圧が印加されていない状態で、バルク５１の光軸Ａｘ１と微粒子５２の光軸Ａｘ２の向きは互いに等しく、Ｚ方向と直交する方向となる。当該Ｘ方向と垂直な方向とは、平面視で第１透光性基板１０の辺に沿ったＸ方向又はＹ方向に該当する。

１ 表示装置
２ 表示パネル
３ サイド光源装置
４ 駆動回路
９ 上位制御部
１０Ａ 第１主面
１０Ｂ 第２主面
１０Ｃ 第１側面
１０Ｄ 第２側面
１０Ｅ 第３側面
１０Ｆ 第４側面
１０ 第１透光性基板
１２ 走査線
１２Ｇ ゲート電極
１３Ｓ ソース電極
１３ 信号線
１４Ｄ ドレイン電極
１４ 導電性配線
１５ 半導体層
１６ 画素電極
１９ 封止部
２０Ａ 第１主面
２０Ｂ 第２主面
２０Ｃ 第１側面
２０Ｄ 第２側面
２０Ｅ 第３側面
２０Ｆ 第４側面
２０ 第２透光性基板
２２ 共通電極
３１ 発光部
３２ 光源制御部
３３ 光源基板
３４Ｒ 発光体
３４Ｇ 発光体
３４Ｂ 発光体
４１ 入力信号解析部
４２ 画素制御部
４３ ゲート駆動部
４４ ソース駆動部
４５ 共通電位駆動部
５０ 液晶層
５１ バルク
５２ 微粒子
５５ 第１配向膜
５６ 第２配向膜
６０、６０Ａ、６５ 反射部
６１ 反射層
６２ 粘着層
６３ 反射基材
６４ 透光性球体
９１ 画像出力部
９２ フレキシブル基板
ｉ 臨界角

Claims (5)

1. 第１透光性基板と、
   前記第１透光性基板と対向して配置される第２透光性基板と、
   前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に封入される高分子分散型液晶を有する液晶層と、
   前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板の少なくとも１つの側面に対向して配置される少なくとも１つの発光部と、
   前記第１透光性基板の側面及び前記第２透光性基板の側面のうち、前記発光部側の側面とは反対側の側面に配置され、前記反対側の側面で光を反射する反射部と、
   を含み、
   平面視で前記第１透光性基板の面積は、前記第２透光性基板の面積よりも大きく、
   前記発光部は、前記第２透光性基板の２つの側面に対向して配置され、
   前記反射部は、前記第１透光性基板の２つの側面及び前記第２透光性基板の２つの側面に対向して配置される、表示装置。
2. 前記第１透光性基板は、第１主面及び前記第１主面と平行な平面である第２主面を備え、
   前記第２透光性基板は、第１主面及び前記第１主面と平行な平面である第２主面を備え、
   前記高分子分散型液晶が非散乱状態である場合、前記第１透光性基板の第１主面から前記第２透光性基板の第１主面側の背景が視認され、又は前記第２透光性基板の第１主面から前記第１透光性基板の第１主面側の背景が視認される、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１透光性基板は、第１主面及び前記第１主面と平行な平面である第２主面を備え、
   前記第２透光性基板は、第１主面及び前記第１主面と平行な平面である第２主面を備え、
   前記第１透光性基板の側面が前記第１透光性基板の第１主面と垂直であり、前記第２透光性基板の側面は、前記第２透光性基板の第１主面と垂直である、請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記反射部は、フィルム状、ペースト状及びスパッタリングで成膜された反射膜のいずれか１つである、請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記反射部は、入射した光の入射角度と同じ角度の出射角度で入射した光が反射される再帰反射構造体である、請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。

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