JP2000330476A - 導光体及びそれを備えた表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば４枚の液晶表示パネルを同一平面の左
右及び上下に２×２のマトリクス状に配置しても、４枚
の液晶表示パネル間の非表示領域が見えないようにす
る。 【解決手段】 第１及び第２の導光体１１、１５は、多
数の光ファイバ１２、１６を密集して直方体形状の導光
体形成用のブロックを形成し、このブロックを横方向か
ら加熱加圧してなるものによって形成されている。そし
て、図１（Ａ）の左側の２つの第１の導光体１１の出射
面１４側の右端部と図１（Ａ）の右側の２つの第１の導
光体１１の出射面１４側の左端部とは互いに密接されて
配置されている。また、図１（Ａ）の下側の２つの第２
の導光体１５の出射面１８側の上端部と図１（Ａ）の上
側の２つの第２の導光体１５の出射面１８側の下端部と
は互いに密接されて配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は導光体及びそれを
備えた表示装置に関し、特に、複数の表示パネルを用い
て１つの合成画像を表示する表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表示装置には、２枚の液晶表示パネルを
用いて１つの合成画像を表示するようにしたものがあ
る。このような場合、２枚の液晶表示パネルを同一平面
の左右に所定の間隔をおいて並べて配置することとなる
が、２枚の液晶表示パネル間の非表示領域（液晶表示パ
ネル自体の非表示領域を含む）が見えないようにするた
めに、２枚の液晶表示パネルの各表面側に導光体を配置
している。従来のこのような導光体としては、多数の光
ファイバを１列に並べてなる光ファイバシートの所定の
箇所をプレス等により所定の角度に折り曲げ、この折り
曲げられた光ファイバシートを多数積層してなるものが
ある（特開平５−５８７３号公報参照）。そして、この
ような構造の２つの導光体の各入射面を２枚の液晶表示
パネルの各表面側に配置し、当該２つの導光体の各出射
面側を互いに密接させ、これにより２枚の液晶表示パネ
ル間の非表示領域が見えないようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば４枚
の液晶表示パネルを同一平面の左右及び上下に２×２の
マトリクス状に配置する場合、４つの導光体を用いるこ
ととなるが、上記従来の導光体では、各左右の２枚の液
晶表示パネル間の非表示領域が見えないようにすること
はできるが、各上下の２枚の液晶表示パネル間の非表示
領域が見えないようにすることはできないという問題が
ある。この発明の課題は、例えば４枚の表示パネルを同
一平面の左右及び上下に２×２のマトリクス状に配置し
ても、４枚の表示パネル間の非表示領域が見えないよう
にすることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る導光体は、入射面と出射面とが互いに平行すると共に
出射面が入射面に対して平行な一方向にずれた第１の導
光体の出射面側に、入射面と出射面とが互いに平行する
と共に出射面が入射面に対して平行な他方向にずれた第
２の導光体の入射面を配置してなるものである。請求項
６記載の発明に係る表示装置は、各辺が２枚以上で相互
に離間配置された複数の表示パネルと、これらの表示パ
ネルの各表面側に配置された複数の導光体とを具備し、
前記複数の導光体のうち少なくとも一部を、入射面と出
射面とが互いに平行すると共に出射面が入射面に対して
平行な一方向にずれた第１の導光体の出射面側に、入射
面と出射面とが互いに平行すると共に出射面が入射面に
対して平行な他方向にずれた第２の導光体の入射面を配
置したものによって構成し、前記複数の導光体の前記第
１の導光体に対応する部分の各出射面側を前記一方向に
おいて互いに密接させて配置すると共に、前記複数の導
光体の前記第２の導光体に対応する部分の各出射面側を
前記他方向において互いに密接させて配置したものであ
る。この発明によれば、少なくとも一部の導光体を、入
射面と出射面とが互いに平行すると共に出射面が入射面
に対して平行な一方向にずれた第１の導光体の出射面側
に、入射面と出射面とが互いに平行すると共に出射面が
入射面に対して平行な他方向にずれた第２の導光体の入
射面を配置したものによって構成し、複数の導光体の第
１の導光体に対応する部分の各出射面側を一方向におい
て互いに密接させて配置すると共に、複数の導光体の第
２の導光体に対応する部分の各出射面側を他方向におい
て互いに密接させて配置するようにしているので、例え
ば４枚の表示パネルを同一平面の左右及び上下に２×２
のマトリクス状に配置しても、４枚の表示パネル間の非
表示領域が見えないようにすることができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）はこの発明の第１実施
形態における表示装置の要部の正面図を示し、図１
（Ｂ）はその一部を切り欠いた底面図を示し、図１
（Ｃ）はその一部を切り欠いた右側面図を示したもので
ある。この表示装置では、４枚の液晶表示パネル１が同
一平面において左右方向及び上下方向にそれぞれ所定の
間隔をおいて配置されている。

【０００６】４枚の液晶表示パネル１の各表面側には第
１の導光体１１が配置されている。第１の導光体１１
は、その形成方法については後で説明するが、多数の光
ファイバ（線状導光素子）１２を密集したものによっ
て、入射面側及び出射面側が垂直部１１ａ、１１ｂでそ
の間が滑らかな曲線部１１ｃとなるように形成され、入
射面側の垂直部１１ａの裏面からなる入射面１３と出射
面側の垂直部１１ｂの表面からなる出射面１４のサイズ
が同じで入射面１３と出射面１４とが互いに平行とされ
た構造となっている。

【０００７】この場合、図１（Ａ）の左側の２つの第１
の導光体１１においては、図１（Ｂ）に示すように、曲
線部１１ｃの傾斜状態により、出射面１４が入射面１３
に対して右側に所定の距離だけずれている。図１（Ａ）
の右側の２つの第１の導光体１１においては、図１
（Ｂ）に示すように、曲線部１１ｃの傾斜状態により、
出射面１４が入射面１３に対して左側に所定の距離だけ
ずれている。

【０００８】そして、４つの第１の導光体１１の各入射
面１３は４枚の液晶表示パネル１の各表面の表示領域上
に配置されている。また、図１（Ｂ）に示すように、図
１（Ａ）の左側の２つの第１の導光体１１の各出射面１
４側の垂直部１１ｂの右端部と図１（Ａ）の右側の２つ
の第１の導光体１１の各出射面１４側の垂直部１１ｂの
左端部とは互いに密接されて配置されている。

【０００９】ここで、第１の導光体１１の形成方法の一
例について説明する。まず、図２（Ａ）に示すように、
多数の光ファイバ１２を複数列、複数行密集することに
より、直方体形状の導光体形成用ブロック２１を形成す
る。この場合、光ファイバ１２は、高屈折率のアクリル
系樹脂からなるコアを低屈折率のフッ素系樹脂からなる
クラッドで被覆したものからなっている。

【００１０】次に、図示していないが、導光体形成用ブ
ロック２１の各面に上面（表面）加熱部材、下面（裏
面）加熱部材、前面加熱部材、後面加熱部材、左側面加
熱部材及び右側面加熱部材をそれぞれ接触させ、１００
〜１２０℃程度の温度で３０分間程度加熱する。次に、
両側面加熱部材を取り除き、次いで図２（Ｂ）に示すよ
うに、対向面に所定の傾斜面２２ａを有する左右点対称
な形状の一対の加熱加圧部材２２を１２０〜１５０℃程
度の温度に保持して、導光体形成用ブロック２１の両側
面のいずれか一方からまたは両方から横方向に所定の距
離だけ加圧する（図２（Ｃ）参照）。すると、導光体形
成用ブロック２１の表面側は裏面側に対して右側に所定
の距離だけずれた状態となり、図１に示す第１の導光体
１１が得られる。

【００１１】図１に戻って説明を続けると、４つの第１
の導光体１１の各出射面１４側には第２の導光体１５が
配置されている。第２の導光体１５は、第１の導光体１
１と同じ形成方法により形成され、すなわち、多数の光
ファイバ（線状導光素子）１６を密集したものによっ
て、入射面側及び出射面側が垂直部１５ａ、１５ｂでそ
の間が滑らかな曲線部１５ｃとなるように形成され、入
射面側の垂直部１５ａの裏面からなる入射面１７と出射
面側の垂直部１５ｂの表面からなる出射面１８のサイズ
が同じで入射面１７と出射面１８とが互いに平行とされ
た構造となっている。

【００１２】この場合、図１（Ａ）の下側の２つの第２
の導光体１５においては、図１（Ｃ）に示すように、曲
線部１５ｃの傾斜状態により、出射面１８が入射面１７
に対して右側（図１において上側）に所定の距離だけず
れている。図１（Ａ）の上側の２つの第２の導光体１５
においては、図１（Ｃ）に示すように、曲線部１５ｃの
傾斜状態により、出射面１８が入射面１７に対して左側
（図１において下側）に所定の距離だけずれている。

【００１３】そして、４つの第２の導光体１５の各入射
面１７は４つの第１の導光体１１の各出射面１４上に配
置されている。また、図１（Ｂ）に示すように、図１
（Ａ）の左側の２つの第２の導光体１５の各出射面１８
側の垂直部１５ｂの右端部と図１（Ａ）の右側の２つの
第２の導光体１５の各出射面１８側の垂直部１５ｂの左
端部とは互いに密接されて配置されている。さらに、図
１（Ｃ）に示すように、図１（Ａ）の下側の２つの第２
の導光体１５の各出射面１８側の垂直部１５ｂの上端部
と図１（Ａ）の上側の２つの第２の導光体１５の各出射
面１８側の垂直部１５ｂの下端部とは互いに密接されて
配置されている。

【００１４】４つの第２の導光体１５の出射面１８側に
は１枚の拡散板１９が配置されている。拡散板１９は、
詳細には図示していないが、樹脂シートの一方の面の全
体に極めて微小なレンズ部を多数密接させて形成したも
のからなっている。

【００１５】次に、この表示装置による画像表示につい
て説明する。４枚の液晶表示パネル１の裏面側に配置さ
れた図示しないバックライトからの光が液晶表示パネル
１の裏面に照射されると、液晶表示パネル１の表示駆動
に応じた画像光が液晶表示パネル１の表示領域の表面か
ら出射される。この出射された画像光は、第１の導光体
１１の光ファイバ１２及び第２の導光体１５の光ファイ
バ１６を通った後、第２の導光体１５の出射面１８から
出射される。この出射された画像光は、拡散板１９を透
過すると共にこの拡散板１９の微小なレンズ部で拡散さ
れる。そして、この拡散された画像光が視認されること
になる。

【００１６】この場合、図１（Ａ）の左側の２つの第１
の導光体１１の出射面１４側の垂直部１１ｂの右端部と
図１（Ａ）の右側の２つの第１の導光体１１の出射面１
４側の垂直部１１ｂの左端部とを互いに密接させて配置
しているので、図１（Ａ）の左側の２枚の液晶表示パネ
ル１と図１（Ａ）の右側の２枚の液晶表示パネル１との
間の非表示領域（液晶表示パネル１自体の非表示領域を
含む）が見えないようにすることができる。

【００１７】また、図１（Ａ）の下側の２つの第２の導
光体１５の出射面１８側の垂直部１５ｂの上端部と図１
（Ａ）の上側の２つの第２の導光体１５の出射面１８側
の垂直部１５ｂの下端部とを互いに密接させて配置して
いるので、図１（Ａ）の下側の２枚の液晶表示パネル１
と図１（Ａ）の上側の２枚の液晶表示パネル１との間の
非表示領域が見えないようにすることができる。

【００１８】以上の結果、この表示装置では、４枚の液
晶表示パネル１を同一平面の左右及び上下に２×２のマ
トリクス状に配置しても、４枚の液晶表示パネル１間の
非表示領域が見えないようにすることができる。

【００１９】また、この表示装置では、第１の導光体１
１の出射面１４側の垂直部１１ｂ上に第２の導光体１５
の入射面１７側の垂直部１５ａを配置しているので、第
１の導光体１１の出射面１４から出射されて第２の導光
体１５の入射面１７に入射される光の損失を少なくする
ことができる。

【００２０】さらに、この表示装置では、第１及び第２
の導光体１１、１５の中間部を曲線部１１ｃ、１５ｃと
しているので、次に説明するように、曲線部１１ｃ、１
５ｃの光ファイバ１２、１６から漏れてしまう光の量を
少なくすることができる。すなわち、まず、図３
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、光ファイバ１２（１６）
が高屈折率のアクリル系樹脂からなるコア１２ａを低屈
折率のフッ素系樹脂からなるクラッド１２ｂで被覆した
ものからなっていると、光ファイバ１２の取り込み角度
θが約１３°と比較的小さい。

【００２１】この結果、図３（Ｂ）に示すように、光フ
ァイバ１２を折り曲げた場合には、この折り曲げ点で光
路の角度が急激に変化するので、実線の矢印で示すよう
に、取り込み角度θよりも角度の小さい光はクラッド１
２ｂにより全反射されてコア１２ａ内を進行するが、点
線の矢印で示すように、取り込み角度θよりも角度の大
きい光はクラッド１２ｂを突き抜けてしまう。このクラ
ッド１２ｂを突き抜けた光は迷光となり、表示画質の低
下の一要因となる。これに対して、図３（Ａ）に示すよ
うに、光ファイバ１２を滑らかに湾曲させた場合には、
部分的に見ると光路の角度変化が僅かであるので、実線
の矢印で示すように、ほとんどの光はクラッド１２ｂに
より全反射されてコア１２ａ内を進行し、上記のような
迷光の発生を抑制することができる。

【００２２】なお、上記第１実施形態では、例えば第１
の導光体１１の形成方法として、図２に示すように、多
数の光ファイバ１２を密集してなる１つの直方体形状の
導光体形成用ブロック２１を横方向から加熱加圧して成
形する場合について説明したが、これに限定されるもの
ではない。

【００２３】例えば、まず、図４（Ａ）に示すように、
多数の光ファイバ１２を複数列、複数行密集して各光フ
ァイバ１２のクラッドを溶融結合してなる複数の例えば
６個の直方体形状の導光体形成用の小ブロック２１Ａを
用意し、次いで図２に示す場合と同様の形成方法によ
り、６個の小ブロック２１Ａを個々に横方向から加熱加
圧して成形し、次いで図４（Ｂ）に示すように、加熱加
圧して成形された６個の小ブロック２１Ａを積層接着す
るようにしてもよい。この場合、加熱加圧して成形され
た６個の小ブロック２１Ａをただ単に積層した後、加熱
加圧して各小ブロック２１Ａのクラッド部分を相互に溶
融結合するようにしてもよい。

【００２４】また、上記第１実施形態では、４つの第１
の導光体１１を同じ形状とし、また４つの第２の導光体
１５を同じ形状とした場合について説明したが、これに
限定されるものではない。

【００２５】例えば、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すこの発
明の第２実施形態のようにしてもよい。この場合、図５
（Ａ）の下側（図５（Ｃ）の左側）の２つの第２の導光
体１５は直線状の光ファイバ１６のみによって構成され
ている。そして、図５（Ｃ）に示すように、図５（Ａ）
の下側の２つの第２の導光体１５の各所定の上端部と図
５（Ａ）の上側の２つの第２の導光体１５の各所定の下
端部とは互いに密接されて配置されている。

【００２６】また、例えば、図５（Ａ）において、右側
の２つの第１の導光体１１を直線状の光ファイバ１２の
みによって構成するようにしてもよい。また、例えば、
図５（Ａ）において、左側の２つの第１の導光体１１を
直線状の光ファイバ１２のみによって構成するようにし
てもよい。この場合、図５（Ａ）の左下側の第１及び第
２の導光体１１、１５は共に直線状の光ファイバ１２、
１６のみによって構成されたものとなるので、この左下
側の第１及び第２の導光体１１、１５を共通の直線状の
光ファイバによって一体的に形成するようにしてもよ
い。以上の結果、いろいろの組合わせが考えられる。

【００２７】また、上記第１及び第２実施形態では、４
枚の液晶表示パネル１を同一平面の左右及び上下に２×
２のマトリクス状に配置した場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、要は、複数の液晶表示
パネル１を各辺が２枚以上のマトリクス状に配置するも
のであればよい。

【００２８】例えば、図６及び図７（Ａ）、（Ｂ）に示
すこの発明の第３実施形態のように、６枚の液晶表示パ
ネル１を同一平面の左右及び上下に３×２のマトリクス
状に配置するようにしてもよい。この場合、図６の左側
の３つの第１の導光体１１と図６の右側の３つの第１の
導光体１１との関係は、図７（Ａ）に示すように、図１
（Ｂ）に示す場合と同じとなっている。一方、図６の上
下方向中央部の２つの第２の導光体１５は、図７（Ｂ）
に示すように、直線状の光ファイバ１６のみによって構
成されている。そして、図６の上側及び下側の２つずつ
の第２の導光体１５と図６の上下方向中央部の２つの第
２の導光体１５との関係は、図７（Ｂ）に示すように、
図５（Ｃ）に示す場合と同じとなっている。

【００２９】また、上記各実施形態では、第１及び第２
の導光体１１、１５を光ファイバ１２、１６によって形
成した場合について説明したが、これに限定されるもの
ではない。例えば、図示していないが、薄板状の導光板
の側面をこれとは屈折率が異なるクラッドで被覆し、こ
のような導光板を複数積層し、横方向から加熱加圧し
て、上記のような形状の導光体を形成するようにしても
よい。

【００３０】さらに、表示パネルとしては、液晶表示パ
ネルの他に、ＥＬ表示パネル、ＬＥＤ表示パネル、プラ
ズマ表示パネル等を用いてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、少なくとも一部の導光体を、入射面と出射面とが互
いに平行すると共に出射面が入射面に対して平行な一方
向にずれた第１の導光体の出射面側に、入射面と出射面
とが互いに平行すると共に出射面が入射面に対して平行
な他方向にずれた第２の導光体の入射面を配置したもの
によって構成し、複数の導光体の第１の導光体に対応す
る部分の各出射面側を一方向において互いに密接させて
配置すると共に、複数の導光体の第２の導光体に対応す
る部分の各出射面側を他方向において互いに密接させて
配置するようにしているので、例えば４枚の表示パネル
を同一平面の左右及び上下に２×２のマトリクス状に配
置しても、４枚の表示パネル間の非表示領域が見えない
ようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の第１実施形態における表示
装置の要部の正面図、（Ｂ）はその一部を切り欠いた底
面図、（Ｃ）はその一部を切り欠いた右側面図。

【図２】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ図１に示す第１の導
光体の形成方法の一例を説明するために示す斜視図。

【図３】（Ａ）は光ファイバを滑らかに湾曲させた場合
の光の進行を説明するために示す図、（Ｂ）は光ファイ
バを折り曲げた場合の光の進行を説明するために示す
図。

【図４】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１に示す第１の
導光体の形成方法の他の例を説明するために示す斜視
図。

【図５】（Ａ）はこの発明の第２実施形態における表示
装置の要部の正面図、（Ｂ）はその一部を切り欠いた底
面図、（Ｃ）はその一部を切り欠いた右側面図。

【図６】この発明の第３実施形態における表示装置の要
部の正面図。

【図７】（Ａ）は図６に示す表示装置の一部を切り欠い
た底面図、（Ｂ）は図６に示す表示装置の一部を切り欠
いた右側面図。

【符号の説明】

１ 液晶表示パネル １１ 第１の導光体 １２ 光ファイバ １５ 第２の導光体 １６ 光ファイバ １９ 拡散板

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射面と出射面とが互いに平行すると共
   に出射面が入射面に対して平行な一方向にずれた第１の
   導光体の出射面側に、入射面と出射面とが互いに平行す
   ると共に出射面が入射面に対して平行な他方向にずれた
   第２の導光体の入射面を配置してなることを特徴とする
   導光体。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発明において、前記第１
   及び第２の導光体は、入射面側及び出射面側が垂直部で
   その間が滑らかな曲線部となっていることを特徴とする
   導光体。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の発明において、
   前記第１及び第２の導光体は、多数の線状導光素子が密
   集された成形品であることを特徴とする導光体。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の発明において、
   前記第１及び第２の導光体は、各々が多数の線状導光素
   子からなる複数の小ブロックの成形品であることを特徴
   とする導光体。
5. 【請求項５】 請求項１または２記載の発明において、
   前記第１及び第２の導光体は、複数の導光板の成形品で
   あることを特徴とする導光体。
6. 【請求項６】 各辺が２枚以上で相互に離間配置された
   複数の表示パネルと、これらの表示パネルの各表面側に
   配置された複数の導光体とを具備し、前記複数の導光体
   のうち少なくとも一部は、入射面と出射面とが互いに平
   行すると共に出射面が入射面に対して平行な一方向にず
   れた第１の導光体の出射面側に、入射面と出射面とが互
   いに平行すると共に出射面が入射面に対して平行な他方
   向にずれた第２の導光体の入射面を配置したものからな
   り、前記複数の導光体の前記第１の導光体に対応する部
   分の各出射面側が前記一方向において互いに密接して配
   置されていると共に、前記複数の導光体の前記第２の導
   光体に対応する部分の各出射面側が前記他方向において
   互いに密接して配置されていることを特徴とする表示装
   置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の発明において、前記第１
   及び第２の導光体は、入射面側及び出射面側が垂直部で
   その間が滑らかな曲線部となっていることを特徴とする
   表示装置。
8. 【請求項８】 請求項６または７記載の発明において、
   前記第１及び第２の導光体は、多数の線状導光素子が密
   集された成形品であることを特徴とする表示装置。
9. 【請求項９】 請求項６または７記載の発明において、
   前記第１及び第２の導光体は、各々が多数の線状導光素
   子からなる複数の小ブロックの成形品であることを特徴
   とする表示装置。
10. 【請求項１０】 請求項６または７記載の発明におい
    て、前記第１及び第２の導光体は、複数の導光板の成形
    品であることを特徴とする表示装置。