JP2001042777A

JP2001042777A - 表示装置

Info

Publication number: JP2001042777A
Application number: JP11213044A
Authority: JP
Inventors: Masakuni Iwanaga; 正国岩永
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】例えば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表示装置において、光の利用効率を
良くする。【解決手段】液晶表示パネル１の裏面側には光学フィ
ルム２５及びバックライト２１が配置されている。液晶
表示パネル１の表面側には、多数の光ファイバ３２を密
集してなる導光体３１、カラーフィルタ４１及び拡散板
４６が配置されている。この場合、光学フィルム２５
は、バックライト２１からの出射光の出射角度を導光体
３１の光ファイバ３２の光取り込み角度と同等あるいは
それ以下とするためのものである。

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、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、複数の例えば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。このような表示装置では、２枚の液晶表
示パネルを同一平面の左右または上下に所定の間隔をお
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（２枚の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、多数の光フ
ァイバを密集してなる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ている。また、透過型の
表示装置では、２枚の液晶表示パネルの各裏面側に例え
ばエッジライト型のバックライトを配置している。

【０００３】そして、エッジライト型のバックライトの
表面からランダムに出射された出射光が液晶表示パネル
の裏面に照射されると、液晶表示パネルの表示駆動に応
じた画像光が液晶表示パネル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、導光体の光ファイバ
を通った後、導光体の出射面から出射される。この出射
された画像光は拡散板により拡散され、この拡散された
画像光が視認されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ファイバ
には光取り込み可能な角度範囲があり、導光体を構成す
る光ファイバにプラスチック光ファイバを用いた場合、
通常のプラスチック光ファイバではこの光取り込み角度
が約２８〜３３°程度と比較的小さく、この角度範囲内
の入射光しか導光することができない。このため、表面
から出射光をランダムに出射するエッジライト型のバッ
クライトを用いた表示装置では、光の利用効率が悪く、
所望の輝度を確保するには、バックライト光を強くしな
ければならず、消費電力が大きくなってしまうという問
題があった。また、上記光取り込み角度範囲外の正常に
導光されない光が迷光となって導光体を貫通してしま
い、コントラストが低下してしまうという問題があっ
た。

【０００５】一方、カラー液晶表示パネルの場合には、
液晶表示パネルを構成する２枚のガラス基板のうち一方
のガラス基板の内面（他方のガラス基板との対向面）に
ＲＧＢのカラーフィルタが設けられている。ところで、
ＲＧＢの各カラーフィルタ要素の光透過率はそれぞれ異
なっているので、各表示色を均一にするために、ＲＧＢ
の各カラーフィルタ要素の厚さを異ならせている。この
ため、両ガラス基板間に封入された液晶層の厚さが不均
一となり、特に、液晶層の厚さによる特性変化が大きい
単純マトリクス型のＳＴＮ(Super Twisted Nematic)液
晶表示パネルの場合には、表示品位が劣化してしまうと
いう問題があった。また、カラーフィルタを透過するこ
とによりバックライト光の偏光度が多少劣化し、これに
よりコントラストが低下してしまうという問題があっ
た。また、一方のガラス基板に形成されたカラーフィル
タがその後の製造工程にさらされるため、カラーフィル
タの材料として耐熱性、耐薬品性が十分なものを用いな
ければならず、コスト高になってしまうという問題があ
った。さらに、液晶表示パネル製造後の検査においてカ
ラーフィルタに欠陥があることが判明した場合、液晶表
示パネル自体が不良品となり、歩留まりが低下してしま
うという問題があった。

【０００６】この発明の課題は、光の利用効率を良くす
ることである。この発明の他の課題は、カラーフィルタ
に起因する上記のような問題を解消することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
相互に離間配置された複数の表示パネルと、前記各表示
パネルの表面側に配置され、各々が多数の線状導光素子
を密集してなる複数の導光体と、前記表示パネルの裏面
側に配置されたバックライトと、前記バックライトと前
記表示パネルとの間に配置された光学手段とを備え、前
記光学手段により、該光学手段より出射される出射光の
半値幅に対応する出射角度を前記導光体の線状導光素子
の光取り込み角度と同等あるいはそれ以下とするように
したものである。この発明によれば、前記光学手段によ
り、バックライト光を、大部分が導光体の線状導光素子
の光取り込み角度と同等あるいはそれ以下の出射角度範
囲内となるように出射しているので、バックライト光の
ほとんどを導光体の線状導光素子に取り込むことがで
き、したがって光の利用効率を良くすることができる。
請求項７〜９記載の発明は、カラーフィルタを表示パネ
ルの表面側に設けたものである。この発明によれば、カ
ラーフィルタを表示パネル内ではなく表示パネルと導光
体間もしくは導光体の出射面側に設けているので、カラ
ーフィルタを表示パネル内に設けた場合における上述の
従来のような問題を解消することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）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、（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、２枚の液晶表示パネル１
が同一平面において左右方向に所定の間隔をおいて配置
されている。この場合、液晶表示パネル１は単純マトリ
クス型のカラーＳＴＮ液晶表示パネルであるが、その内
部にカラーフィルタ及びブラックマクスを備えていな
い。

【０００９】すなわち、この場合の液晶表示パネル１
は、図２に示すように、内面にセグメント電極２及び配
向膜３を有するセグメント側ガラス基板４と、内面にコ
モン電極５及び配向膜６を有するコモン側ガラス基板７
とがシール材（図示せず）を介して貼り合わされ、シー
ル材の内側における両ガラス基板４、７間に液晶８が封
入され、セグメント側ガラス基板４の外面に偏光板９が
貼り付けられ、コモン側ガラス基板７の外面に位相差板
１０及び偏光板１１が貼り付けられた構造となってい
る。

【００１０】２枚の液晶表示パネル１の各裏面側にはエ
ッジライト型のバックライト２１が配置されている。バ
ックライト２１は、面光源化用導光板２２、蛍光管２
３、反射シート２４等を備えた構造となっている。面光
源化用導光板２２の表面には光学フィルム２５が貼り付
けられている。光学フィルム２５は、詳細には図示して
いないが、面光源化用導光板２２の表面からランダムに
出射される出射光の出射角度θ１（図３（Ａ）参照）を
絞るための極めて微小なレンズ部あるいはプリズム部を
多数密接させて形成したものからなっている。このよう
なプリズムシートによる光学フィルムを用いた場合の出
射角度θ１に対する出射光の強度（輝度）は例えば図３
（Ｂ）に示すような特性となる。この例の場合、出射光
の半値幅に対応する出射角度は±約１０°となってい
る。

【００１１】２枚の液晶表示パネル１の各表面側には導
光体３１が配置されている。導光体３１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）３２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３１ａ、３１ｂでその間が滑らかな曲
線部３１ｃとなるように形成され、入射側の垂直部３１
ａの裏面からなる入射面３３と出射側の垂直部３１ｂの
表面からなる出射面３４とが互いに平行で、出射面３４
のサイズが入射面３３のサイズと同じとされた構造とな
っている。

【００１２】この場合、図１（Ａ）の左側の導光体３１
においては、曲線部３１ｃの傾斜状態により、出射面３
４が入射面３３に対して右側に所定の距離だけずれてい
る。図１（Ａ）の右側の導光体３１においては、曲線部
３１ｃの傾斜状態により、出射面３４が入射面３３に対
して左側に所定の距離だけずれている。そして、２つの
導光体３１の各入射面３３は２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、左側の導
光体３１の出射面３４側の垂直部３１ｂの右端部と右側
の導光体３１の出射面３４側の垂直部３１ｂの左端部と
は互いに密接されて配置されている。

【００１３】２つの導光体３１の出射面３４側には１枚
のカラーフィルタ４１が配置されている。カラーフィル
タ４１は、図２に示すように、ガラス基板４２の裏面に
ブラックマスク４３が格子状に設けられ、ブラックマス
ク４３の各開口部の部分に赤、緑、青の各カラーフィル
タ要素４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂが設けられ、その裏面全
体に保護膜４５が設けられた構造となっている。この場
合、各カラーフィルタ要素４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂの厚
さは、各表示色を均一にするために、異なっている。

【００１４】カラーフィルタ４１の表面側には１枚の拡
散板４６が配置されている。拡散板４６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、導光体３１の形成方法の一例につい
て説明する。まず、図４（Ａ）に示すように、多数の光
ファイバ３２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５１を形成する。光フ
ァイバ３２は、図５に示すように、高屈折率のアクリル
系樹脂からなるコア３２ａを低屈折率のフッ素系樹脂か
らなるクラッド３２ｂで被覆したものからなっている。
この場合、光ファイバ３２の光取り込み角度θ２は、前
記のように、約２８〜３３°程度である。

【００１６】次に、図示していないが、導光体形成用ブ
ロック５１の各面に上面加熱部材、下面加熱部材、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４（Ｂ）に示すように、対向面に所定
の傾斜面５２ａを有する左右点対称な形状の一対の加熱
加圧部材５２を１２０〜１５０℃程度の温度に保持し
て、導光体形成用ブロック５１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４（Ｃ）参照）。すると、導光体形成用ブロック５
１の上面側は下面側に対して右側に所定の距離だけずれ
た状態となり、図１に示す導光体３１が得られる。

【００１７】次に、図１に示す表示装置による画像表示
について説明する。バックライト２１の面光源化用導光
板２２の表面から光がランダムに出射されると、図３に
示すように、この出射光の大部分の出射角度は光学フィ
ルム２５によって±θ１の角度範囲内とされる。そし
て、この出射光は液晶表示パネル１の裏面に照射され、
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３１の光ファイバ３２を通った
後、導光体３１の出射面３４から出射される。この出射
された画像光は、カラーフィルタ４１を透過してカラー
化され、次いで拡散板４６を透過すると共にこの拡散板
４６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。

【００１８】ところで、バックライト２１の面光源化用
導光板２２の表面からランダムに出射された出射光を光
学フィルム２５によって出射光の半値幅に対応する出射
角度が±θ１となるようにしており、この出射角度θ１
を導光体３１の光ファイバ３２の光取り込み角度θ２
（約２８〜３３°）と同等あるいはそれよりも小さくし
ている。したがって、バックライト２１からの出射光の
ほとんどを導光体３１の光ファイバ３２に取り込むこと
ができ、光の利用効率を良くすることができる。前記図
３（Ｂ）に示した例では、このθ１が±約１０°となっ
ており約２８〜３３°のθ２に対して十分小さく、よっ
て光学フィルムを介したバックライト光の大部分を光フ
ァイバ３２に取り込むことができる。この結果、バック
ライト２１からの出射光をあまり強くしなくても、所望
の輝度を確保することができる。また、迷光となって導
光体３１を貫通する光の量が激減し、コントラストを向
上することができる。しかも、導光体３１の中間部を曲
線部３１ｃとしているので、図５に示すように、光ファ
イバ３２が滑らかに湾曲し、部分的に見ると光路の角度
変化が僅かであるので、ほとんどの光はクラッド３２ｂ
により全反射されてコア３２ａ内を進行し、迷光の発生
を抑制することができる。なお、光学フィルム２５とし
ては、バックライト２１からの出射光の出射角度θ１を
導光体３１の光ファイバ３２の光取り込み角度θ２と同
等あるいはそれ以下とするものであればよい。ところ
で、導光体３１を用いているので、液晶表示パネル１自
体の視野角特性があまり問題とならず、したがって視野
角特性の劣るＳＴＮ液晶表示パネルを用いても別に問題
はない。

【００１９】また、この表示装置では、カラーフィルタ
４１を液晶表示パネル１内ではなくその表面側に、つま
り導光体３１の出射面３４側に設けているので、カラー
フィルタを液晶表示パネル内に設けた場合における上述
の従来のような問題を解消することができる。すなわ
ち、各カラーフィルタ要素４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂの厚
さを異ならせても、液晶表示パネル１の両ガラス基板
４、７間に封入された液晶層８の厚さをかなり均一にす
ることができる。この結果、特に、単純マトリクス型の
ＳＴＮ液晶表示パネル１の場合には、表示品位を向上す
ることができる。また、カラーフィルタ４１は偏光板
９、１１より外側に設けられているため、カラーフィル
タ４１を透過する画像光の偏光度が多少変化しても、何
ら問題がなく、したがって偏光度劣化に起因するコント
ラストの低下を防止することができる。また、カラーフ
ィルタ４１は液晶表示パネル１の製造工程と何ら関係が
ないので、カラーフィルタ要素４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂ
の材料として耐熱性、耐薬品性が十分でない安価なもの
を用いることができ、コストを低減することができる。
さらに、カラーフィルタ４１に欠陥があっても、液晶表
示パネル１とは何ら関係がないので、歩留まりを良くす
ることができる。

【００２０】なお、上記第１実施形態では、導光体３１
の形成方法として、図４に示すように、多数の光ファイ
バ３２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５１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。例
えば、まず図６（Ａ）に示すように、多数の光ファイバ
３２を複数列、複数行密集してなる複数の例えば４個の
直方体形状の導光体形成用小ブロック５１Ａを用意し、
次いで図４（Ｂ）、（Ｃ）に示す場合と同様の方法によ
り、４個の導光体形成用小ブロック５１Ａを個々に横方
向から加熱加圧して成形し、次いで図６（Ｂ）に示すよ
うに、加熱加圧して成形された４個の導光体形成用小ブ
ロック５１Ａを積層接着するようにしてもよい。また、
加熱加圧して成形された４個の導光体形成用小ブロック
５１Ａを積層後、加熱加圧して各小ブロック５１Ａのク
ラッド部分を相互に溶融結合して成形するようにしても
よい。

【００２１】（第２実施形態）図７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を示し、図８
（Ａ）はその一部を切り欠いた底面図を示し、図８
（Ｂ）はその一部を切り欠いた右側面図を示したもので
ある。これらの図において、図１と同一名称のものには
同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。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、４枚の液晶表示パネル１の各表面側には導光体
３１が配置されている。

【００２２】この場合の導光体３１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３２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３１
ａ、１１ｂでその間が滑らかな曲線部３１ｃとなるよう
に形成され、入射面側の垂直部３１ａの裏面からなる入
射面３３と出射面側の垂直部３１ｂの表面からなる出射
面１４とが互いに平行で、出射面３４のサイズが入射面
３３のサイズと同じでされた構造となっている。

【００２３】この場合、図７の左下側の導光体３１にお
いては、曲線部３１ｃの傾斜状態により、矢印Ｐで示す
ように、出射面３４が入射面３３に対して右上側に所定
の距離だけずれている。図７の左上側の導光体３１にお
いては、曲線部３１ｃの傾斜状態により、矢印Ｑで示す
ように、出射面３４が入射面３３に対して右下側に所定
の距離だけずれている。図７の右下側の導光体３１にお
いては、曲線部３１ｃの傾斜状態により、矢印Ｒで示す
ように、出射面３４が入射面３３に対して左上側に所定
の距離だけずれている。図７の右上側の導光体３１にお
いては、曲線部３１ｃの傾斜状態により、矢印Ｓで示す
ように、出射面３４が入射面３３に対して左下側に所定
の距離だけずれている。

【００２４】そして、４つの導光体３１の各入射面３３
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８（Ａ）に示すように、図７の左
側の２つの導光体３１の各出射面３４側の垂直部３１ｂ
の右端部と図７の右側の２つの導光体３１の各出射面３
４側の垂直部３１ｂ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８（Ｂ）に示すように、図７の
下側の２つの導光体３１の各出射面３４側の垂直部３１
ｂの上端部と図７の上側の２つの導光体３１の各出射面
３４側の垂直部３１ｂの下端部とは互いに密接されて配
置されている。

【００２５】なお、４枚の液晶表示パネル１の各裏面側
には光学フィルム２５及びバックライト２１が配置され
ている。４つの導光体３１の出射面３４側には１枚のカ
ラーフィルタ４１及び１枚の拡散板４６が配置されてい
る。

【００２６】次に、この場合の導光体３１の形成方法の
一例について説明する。まず、図９（Ａ）に示すよう
に、多数の光ファイバ３２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６１を形
成する。この場合、光ファイバ３２の長さは所期の長さ
よりもある程度長くなっている。次に、図４（Ｂ）、
（Ｃ）に示す場合と同様の方法により、図９（Ｂ）にお
いて実線で示す導光体形成用ブロック６１を形成する。
すなわち、この状態における導光体形成用ブロック６１
の下面側及び上面側は垂直部６１ａ、６１ｂとなってお
り、その間は滑らかな曲線部６１ｃとなっている。

【００２７】次に、図９（Ｂ）において一点鎖線で示す
ように、導光体形成用ブロック６１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６１ａ、６１
ｂの途中とする。これにより、図７及び図８（Ａ）、
（Ｂ）に示す導光体３１が得られる。このようにして得
られた導光体３１では、新たな入射面３３と出射面３４
とが互いに平行すると共に、出射面３４が入射面３３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８（Ｂ）に示すように、導光体３１
の所定の側面形状は平行四辺形となっている。なお、こ
の実施形態における導光体３１の場合も、図６に示すよ
うな形成方法により形成するようにしてもよい。

【００２８】（第３実施形態）図１０（Ａ）はこの発明
の第３実施形態における表示装置の要部の正面図を示
し、図１０（Ｂ）はその一部を切り欠いた底面図を示
し、図１０（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。これらの図において、図１と同一名称
のものには同一の符合を付し、その説明を適宜省略す
る。この表示装置における導光体３１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３２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３
１ａ、３１ｂでその間が側面ほぼ逆台形状の滑らかな曲
線部３１ｃとなるように形成され、入射面側の垂直部３
１ａの裏面からなる入射面３３と出射面側の垂直部３１
ｂの表面からなる出射面３４とが互いに平行で、出射面
３４のサイズが入射面３３のサイズよりも横方向に適宜
に大きくなった構造となっている。

【００２９】次に、この場合の導光体３１の形成方法の
一例について説明する。まず、図１１（Ａ）に示すよう
に、多数の光ファイバ３２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７１を形
成する。次に、図示していないが、導光体形成用ブロッ
ク７１の各面に上面加熱部材、下面加熱部材、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、両側面加熱部材及び下面
加熱部材を取り除き、次いで図１１（Ｂ）に示すよう
に、対向面に所定の傾斜面７２ａを有する左右対称な形
状の一対の加熱加圧部材７２を１２０〜１５０℃程度の
温度に保持して、導光体形成用ブロック７１の両側面か
ら横方向に所定の距離だけ均等に加圧する（図１１
（Ｃ）参照）。

【００３０】すると、導光体形成用ブロック７１の表面
側は変形されずに垂直部７１ｂとなり、中央部は変形さ
れて側面ほぼ逆台形状の曲線部７１ｃとなり、裏面側は
延ばされて垂直部７１ａとなる。この場合、垂直部７１
ｂを構成する各光ファイバ３２の光軸に垂直方向におけ
る断面は、全体に亘ってほぼ円形またはほぼ正多角形と
なる。曲線部７１ｃを構成する各光ファイバ３２の光軸
に垂直方向における断面は、出射面側でほぼ円形または
ほぼ正多角形であるが、入射面側で横方向を短軸とする
ほぼ楕円形またはほぼ多角形となる。垂直部７１ａを構
成する各光ファイバ３２の光軸に垂直方向における断面
は、全体に亘って横方向を短軸とするほぼ楕円形または
ほぼ多角形となる。次に、垂直部７１ａを所定の箇所で
切断すると、図１０に示す導光体３１が得られる。

【００３１】ところで、この表示装置における導光体３
１は、出射面３４のサイズが入射面３３のサイズよりも
横方向に適宜に大きくなっている。この結果、この表示
装置では、導光体３１の出射面３４の横方向の長さが入
射面３３の横方向の長さに対して大きくなっている分に
応じて、２枚の液晶表示パネル１による１つの合成画像
を横方向に拡大することができる。

【００３２】なお、上記第３実施形態では、導光体３１
の形成方法として、図１１に示すように、多数の光ファ
イバ３２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７１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。
例えば、まず図１２（Ａ）に示すように、多数の光ファ
イバ３２を複数列、複数行密集してなる複数の例えば４
個の直方体形状の導光体形成用小ブロック７１Ａを用意
し、次いで図１１（Ｂ）、（Ｃ）に示す場合とほぼ同様
の方法により、４個の導光体形成用小ブロック７１Ａを
個々に横方向から加熱加圧して成形し、次いで図１２
（Ｂ）に示すように、加熱加圧して成形された４個の導
光体形成用小ブロック７１Ａを積層接着するようにして
もよい。また、加熱加圧して成形された４個の導光体形
成用小ブロック７１Ａを積層後、加熱加圧して各小ブロ
ック７１Ａのクラッド部分を相互に溶融結合して成形す
るようにしてもよい。

【００３３】（第４実施形態）図１３はこの発明の第３
実施形態における表示装置の要部の正面図を示し、図１
４（Ａ）はその一部を切り欠いた底面図を示し、図１４
（Ｂ）はその一部を切り欠いた右側面図を示したもので
ある。これらの図において、図１０と同一名称のものに
は同一の符合を付し、その説明を適宜省略する。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、４枚の液晶表示パネル１の各表面側には導光
体３１が配置されている。

【００３４】この場合の導光体３１は、多数の光ファイ
バ３２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３１ａ、３１ｂでその間が両側面ほぼ逆台形状
の滑らかな曲線部３１ｃとなるように形成され、入射面
側の垂直部３１ａの裏面からなる入射面３３と出射面側
の垂直部３１ｂの表面からなる出射面３４とが互いに平
行で、出射面３４のサイズが入射面３３のサイズよりも
一方向及び該一方向に直交する他方向に適宜に大きくな
った構造となっている。

【００３５】そして、４つの導光体３１の各入射面３３
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１４（Ａ）に示すように、図１３
の左側の２つの導光体３１の各出射面３４側の垂直部３
１ｂの右端部と図１３の右側の２つの導光体３１の各出
射面３４側の垂直部３１ｂ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１４（Ｂ）に示すよう
に、図１３の下側の２つの導光体３１の各出射面３４側
の垂直部３１ｂの上端部と１３７の上側の２つの導光体
３１の各出射面３４側の垂直部３１ｂの下端部とは互い
に密接されて配置されている。

【００３６】なお、４枚の液晶表示パネル１の各裏面側
には光学フィルム２５及びバックライト２１が配置され
ている。４つの導光体３１の出射面３４側には１枚のカ
ラーフィルタ４１及び１枚の拡散板４６が配置されてい
る。

【００３７】ところで、この表示装置における導光体３
１は、出射面３４のサイズが入射面３３のサイズよりも
一方向及び該一方向に直交する他方向に適宜に大きくな
っている。この結果、この表示装置では、導光体３１の
出射面３４の一方向の長さ及び該一方向に直交する他方
向の長さが入射面３３の一方向の長さ及び該一方向に直
交する他方向の長さに対して大きくなっている分に応じ
て、４枚の液晶表示パネル１による１つの合成画像を一
方向及び該一方向に直交する他方向に拡大することがで
きる。

【００３８】なお、カラーフィルタ４１を、導光体３１
の出射面３４側ではなく、液晶表示パネル１と導光体３
１との間に配置するようにしてもよい。また、カラーフ
ィルタ４１にブラックマスク４３を設けずに、液晶表示
パネル１のコモン側ガラス基板７の内面にブラックマス
ク４３を設けるようにしてもよい。また、カラーフィル
タ４１を液晶表示パネル１の個数に応じて分割するよう
にしてもよい。また、光学フィルム２５を、導光体３１
の個数に関係なく、１枚としてもよい。また、カラーフ
ィルタ４１を用いずに、導光体３１を構成する多数の光
ファイバ３２を液晶表示パネル１の各画素に対応して配
置し、各光ファイバ３２のコア３２ａをＲＧＢに着色す
るようにしてもよい。この場合、光ファイバ３２のコア
３２ａ全体ではなくその一部をＲＧＢに着色するように
してもよい。また、液晶表示パネル１としては、単純マ
トリクス型のＳＴＮ液晶表示パネルに限らず、アクティ
ブマトリクス型の液晶表示パネル等であってもよい。さ
らに、表示パネルとしては、液晶表示パネルに限らず、
ＥＬ表示パネル、ＬＥＤ表示パネル、プラズマ表示パネ
ル等であってもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、バックライトからの出射光の半値幅に対応
する出射角度を導光体の線状導光素子の光取り込み角度
と同等あるいはそれ以下とする光学手段を備えているの
で、バックライト光のほとんどを導光体の線状導光素子
に取り込むことができ、したがって光の利用効率を良く
することができる。また、請求項７〜９記載の発明によ
れば、カラーフィルタを表示パネル内ではなくその表面
側に設けているので、カラーフィルタを表示パネル内に
設けた場合における上述の従来のような問題を解消する
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】図１に示す表示装置の一部の断面図。

【図３】（Ａ）は光学フィルムを介したバックライト光
の出射状態を示す図、（Ｂ）はプリズムシートによる光
学フィルムをを用いた場合の出射角度と強度（輝度）の
特性例を示す図。

【図４】（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５】図１に示す導光体の光ファイバの光取り込み角
度等を説明するために示す図。

【図６】（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７】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。

【図８】（Ａ）は図７に示す表示装置の一部を切り欠い
た底面図、（Ｂ）は同表示装置の一部を切り欠いた右側
面図。

【図９】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図８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１０】（Ａ）はこの発明の第３実施形態における表
示装置の要部の正面図、（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１１】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ図１０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１２】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１０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１３】この発明の第４実施形態における表示装置の
要部の正面図。

【図１４】（Ａ）は図１３に示す表示装置の一部を切り
欠いた底面図、（Ｂ）は同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２１バックライト２５光学フィルム３１導光体３２光ファイバ４１カラーフィルタ４６拡散板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/35 ３４５Ｇ０９Ｆ 9/35 ３４５ 9/40 ３０１ 9/40 ３０１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相互に離間配置された複数の表示パネル
と、前記各表示パネルの表面側に配置され、各々が多数の線
状導光素子を密集してなる複数の導光体と、前記表示パネルの裏面側に配置されたバックライトと、前記バックライトと前記表示パネルとの間に配置された
光学手段と、を備え前記光学手段は、該光学手段より出
射される出射光の半値幅に対応する出射角度を前記導光
体の線状導光素子の光取り込み角度と同等あるいはそれ
以下とすることを特徴とする表示装置。
【請求項２】請求項１記載の発明において、前記光学
手段は複数のプリズムを備えた光学フィルムからなるこ
とを特徴とする表示装置。
【請求項３】請求項１または２記載の発明において、
前記バックライトは面光源型であることを特徴とする表
示装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の発明に
おいて、前記導光体は、入射面と出射面とが互いに平行
し、出射面のサイズが入射面のサイズと同じであり、出
射面が入射面に対して平行な１方向あるいは２方向にず
れており、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ものからなることを特徴とす
る表示装置。
【請求項５】請求項１〜３のいずれかに記載の発明に
おいて、前記導光体は、入射面と出射面とが互いに平行
し、出射面のサイズが入射面のサイズよりも大きくなっ
ており、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ものからなることを特徴とする
表示装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の発明に
おいて、前記導光体の出射面側にカラーフィルタが設け
られていることを特徴とする表示装置。
【請求項７】請求項１〜５のいずれかに記載の発明に
おいて、前記表示パネルと前記導光体との間にカラーフ
ィルタが設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項８】請求項１〜５のいずれかに記載の発明に
おいて、前記導光体を構成する多数の線状導光素子は前
記表示パネルの各画素に対応して配置され、、前記各線
状導光素子の少なくとも一部はＲＧＢに着色されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の発明に
おいて、前記表示パネルはＳＴＮ液晶表示パネルである
ことを特徴とする表示装置。