JP2000347586A

JP2000347586A - 導光体及びその形成方法並びにそれを備えた表示装置

Info

Publication number: JP2000347586A
Application number: JP11155396A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kashio; 幸雄樫尾
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2000-12-15
Anticipated expiration: 2019-06-02
Also published as: JP3820797B2

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】例えば、図１（Ａ）の左下側の導光体１
１においては、曲線部１１ｃの傾斜状態等により、矢印
Ｐで示すように、出射面１４が入射面１３に対して右上
側に所定の距離だけずれている。そして、図１（Ａ）の
左側の２つの導光体１１の各出射面１４側の右端部と図
１（Ａ）の右側の２つの導光体１１の各出射面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つの導光体１１の各出射面１４側の
上端部と図１（Ａ）の上側の２つの導光体１１の各出射
面１４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の形
成方法並びにそれを備えた表示装置に関する。

【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及び該一方向に直
交する他方向にずれたものである。請求項５記載の発明
に係る導光体の形成方法は、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
ずれた導光体形成用ブロックの入射面側及び出射面側を
入射面及び出射面に対して同一角度で傾斜する傾斜面に
沿って切断することにより、新たな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
方向及び該一方向に直交する他方向にずれている導光体
を形成するようにしたものである。請求項１０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
向及び該一方向に直交する他方向にずれたものによって
構成し、前記複数の導光体の各出射面側を前記一方向及
び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及び該一方向に直交する他方向
にずれたものによって構成し、複数の導光体の各出射面
側を前記一方向及び前記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の各表面側には導
光体１１が配置されている。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１
１ａの裏面からなる入射面１３と出射面側の垂直部１１
ｂの表面からなる出射面１４のサイズが同じで入射面１
３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）の左下側の導光体１
１においては、曲線部１１ｃの傾斜状態等により、矢印
Ｐで示すように、出射面１４が入射面１３に対して右上
側に所定の距離だけずれている。図１（Ａ）の左上側の
導光体１１においては、曲線部１１ｃの傾斜状態等によ
り、矢印Ｑで示すように、出射面１４が入射面１３に対
して右下側に所定の距離だけずれている。図１（Ａ）の
右下側の導光体１１においては、曲線部１１ｃの傾斜状
態等により、矢印Ｒで示すように、出射面１４が入射面
１３に対して左上側に所定の距離だけずれている。図１
（Ａ）の右上側の導光体１１においては、曲線部１１ｃ
の傾斜状態等により、矢印Ｓで示すように、出射面１４
が入射面１３に対して左下側に所定の距離だけずれてい
る。

【０００８】そして、４つの導光体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つの導光体１１の各出射面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。さらに、図１（Ｃ）に示
すように、図１（Ａ）の下側の２つの導光体１１の各出
射面１４側の垂直部１１ｂの上端部と図１（Ａ）の上側
の２つの導光体１１の各出射面１４側の垂直部１１ｂの
下端部とは互いに密接されて配置されている。

【０００９】４つの導光体１１の出射面１４側には１枚
の拡散板１５が配置されている。拡散板１５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。

【００１０】ここで、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。また、光ファイバ１
２の長さは所期の長さよりもある程度長くなっている。

【００１１】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の上面側は下面側に対して右側に所定
の距離だけずれた状態となる。すなわち、この状態にお
ける導光体形成用ブロック２１の下面側（入射面側）及
び上面側（出射面側）は垂直部２１ａ、２１ｂとなり、
その間は滑らかな曲線部２１ｃとなる。

【００１２】次に、図２（Ｄ）において一点鎖線で示す
ように、導光体形成用ブロック２１の下面側及び上面側
を下面及び上面に対して同一角度で傾斜する傾斜面に沿
って切断する。この場合、切断面は垂直部２１ａ、２１
ｂの途中とする。これにより、図１に示す導光体１１が
得られる。このようにして得られた導光体１１では、新
たな入射面１３と出射面１４とが互いに平行すると共
に、出射面１４が入射面１３に対して平行な一方向及び
該一方向に直交する他方向にずれている。また、図１
（Ｃ）に示すように、導光体１１の所定の側面形状は平
行四辺形となっている。

【００１３】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、導光体１１の
光ファイバ１２を通った後、導光体１１の出射面１４か
ら出射される。この出射された画像光は、拡散板１５を
透過すると共にこの拡散板１５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。

【００１４】この場合、図１（Ａ）の左側の２つの導光
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つの導光体１１の出射面１４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。

【００１５】また、図１（Ａ）の下側の２つの第１の導
光体１１の出射面１４側の垂直部１１ｂの上端部と図１
（Ａ）の上側の２つの第１の導光体１１の出射面１４側
の垂直部１１ｂ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。

【００１６】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。

【００１７】また、この表示装置では、導光体１１の中
間部を曲線部１１ｃとしているので、次に説明するよう
に、曲線部１１ｃの光ファイバ１２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１
３°と比較的小さい。

【００１８】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。

【００１９】なお、上記第１実施形態では、導光体１１
の形成方法として、図２（Ａ）〜（Ｃ）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。

【００２０】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（Ｂ）、（Ｃ）に示す場合と同様の
成形方法により、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。なお、この
場合も、図２（Ｄ）に示す場合と同様に切断する。

【００２１】また、上記第１実施形態では、４つの導光
体１１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。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つの導光体１１は、例えば図２（Ｃ）に示す場合と
ほぼ同じような形状であって、矢印Ｔ及び矢印Ｕで示す
ように、出射面１４が入射面１３に対して右側及び左側
に所定の距離だけずれたものからなっている。そして、
図５（Ｃ）に示すように、図５（Ａ）の下側の２つの導
光体１１の各所定の上端部と図５（Ａ）の上側の２つの
導光体１１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。

【００２２】また、上記第１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。

【００２３】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の下側
の２つの導光体１１及び図６の上側の２つの導光体１１
は、図１（Ａ）に示す４つの導光体１１と同じ形状とな
っている。一方、図６の上下方向中央部の２つの導光体
１１は、図５（Ａ）の下側の２つの導光体１１と同じ形
状となっている。

【００２４】ところで、例えば図１に示す表示装置で
は、図１（Ｃ）に示すように、導光体１１の所定の側面
形状が平行四辺形であるので、当該所定の側面側から見
ると、２つの導光体１１の光ファイバ１２が直線状であ
って左右対称に傾斜して配置されている。この結果、当
該２つの導光体１１の各出射面１４から出射される光が
互いに交差する方向に進行し、視角特性がどちらかとい
えば異なることになる。

【００２５】そこで、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すこの発
明の第４実施形態のように、４つの導光体１１の出射面
１４と拡散板１５との間に導光板（光学手段）１６を配
置すると、視角特性をほぼ同じとすることができる。す
なわち、導光板１６は、多数の直線状の光ファイバ（線
状導光素子）１７を複数列、複数行密集したものによっ
て形成されている。このため、２つの導光体１１の各出
射面１４から出射される光が導光板１６の光ファイバ１
７によって進行方向を変えられてほぼ平行な光とされ、
視角特性をほぼ同じとすることができる。このような導
光板１６を用いることは、上記第２及び第３実施形態に
おいても同様である。

【００２６】なお、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。

【００２７】

【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
向及び該一方向に直交する他方向にずれたものによって
構成し、複数の導光体の各出射面側を前記一方向及び前
記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。

【図８】この発明の第４実施形態における表示装置を説
明するために示すもので、（Ａ）は図１（Ｂ）と同様の
底面図、（Ｂ）は図１（Ｃ）と同様の右側面図。

【符号の説明】

１液晶表示パネル１１導光体１２光ファイバ１５拡散板

Claims

【特許請求の範囲】

【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及び該一方向に
直交する他方向にずれていることを特徴とする導光体。
【請求項２】請求項１記載の発明において、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。
【請求項３】請求項２記載の発明において、所定の側
面形状が平行四辺形となっていることを特徴とする導光
体。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の発明に
おいて、多数の線状導光素子が密集されたものからなる
ことを特徴とする導光体。
【請求項５】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導光体
形成用ブロックの入射面側及び出射面側を入射面及び出
射面に対して同一角度で傾斜する傾斜面に沿って切断す
ることにより、新たな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及び該一
方向に直交する他方向にずれている導光体を形成するこ
とを特徴とする導光体の形成方法。
【請求項６】請求項５記載の発明において、前記導光
体の入射面側及び出射面側が垂直部となるようにすると
共にその間が滑らかな曲線部となるようにすることを特
徴とする導光体の形成方法。
【請求項７】請求項６記載の発明において、前記導光
体の所定の側面形状が平行四辺形となるようにすること
を特徴とする導光体の形成方法。
【請求項８】請求項５〜７のいずれかに記載の発明に
おいて、前記導光体形成用ブロック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の
形成方法。
【請求項９】請求項５〜７のいずれかに記載の発明に
おいて、前記導光体形成用ブロック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の形成方法。
【請求項１０】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及
び該一方向に直交する他方向にずれたものからなり、前
記複数の導光体の各出射面側が前記一方向及び前記他方
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。
【請求項１１】請求項１０記載の発明において、前記
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。
【請求項１２】請求項１１記載の発明において、前記
導光体の所定の側面形状は平行四辺形となっていること
を特徴とする表示装置。
【請求項１３】請求項１０〜１２のいずれかに記載の
発明において、前記導光体は多数の線状導光素子が密集
されたものからなることを特徴とする表示装置。
【請求項１４】請求項１０〜１３のいずれかに記載の
発明において、前記複数の導光体の出射面側に前記複数
の導光体の各出射面から出射される光の視角特性をほぼ
同じとする光学手段が設けられていることを特徴とする
表示装置。
【請求項１５】請求項１４記載の発明において、前記
光学手段は前記複数の導光体の各出射面から出射される
光をほぼ平行な光とする導光板からなることを特徴とす
る表示装置。
【請求項１６】請求項１５記載の発明において、前記
導光板は多数の線状導光素子が密集されたものからなる
ことを特徴とする表示装置。