JP2001051335A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 輝度にムラが少なく、光源からの光を効率的
に利用できる表示装置を提供すること。 【解決手段】 表示パネル１０の端面１０ｆに反射部材
３０を設けているので、表示パネル１０の端面１０ｆか
ら出射した照明光がこの反射部材３０で反射されて表示
パネル１０内部に戻される。このようにして戻された照
明光のうちの一部は途中の表示部分１０ａで拡散され
る。つまり、本実施形態の表示装置に組み込まれた表示
パネル１０では、光源２０からの直接の照明光と、反射
部材３０から戻ってくる照明光との双方で表示部分１０
ａを照明することになる。よって、光源２０からの照明
光を無駄なく利用することができ、表示部分１０ａの輝
度を十分高くすることができるとともに、照明に際して
の輝度ムラを減少させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラなど光学機
器のファインダや、ヘッドアップディスプレイなどのよ
うに、光学的な像の上に必要な情報を重ね合わせて表示
させることのできる、透過型の液晶パネルからなる表示
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光を拡散させて表示をする表示装
置として、ガラスの一部を磨りガラス状にして表示する
ディスプレイや、電極印加により光拡散状態と透明状態
に切り替えることのできる高分子分散型液晶からなる表
示装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの表示
装置において透明板の端面から光を入射させ、拡散状態
の部分で光を拡散させて表示させる場合、光源に近い側
の部分と遠い側の部分とでは輝度にムラが生じていた。

【０００４】また、光源から離れた部分を十分に明るく
光らせるためには、透明板に強い光を入射しなければな
らず、光源での消費電力が大きくなっていた。

【０００５】そこで、本発明は、輝度にムラが少なく、
光源からの光を効率的に利用できる表示装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の表示装置は、光拡散性の表示部分を有する
板状で光透過型の表示素子と、表示素子の端面の一部か
ら内部に光を入射させる光照射部材と、表示素子の端面
の所定部分に設けられて光を反射させる反射部材とを備
える。

【０００７】この場合、反射部材が表示素子の端面の所
定部分に設けられて光を反射させるので、反射部材から
の戻り光によって表示部分が再度照明されることにな
り、輝度ムラが生じにくく、光源からの光を効率的に利
用することができる。

【０００８】また、上記表示素子の好ましい態様では、
表示素子が、高分子分散型液晶からなる表示層を有す
る。

【０００９】この場合、表示素子が高分子分散型液晶か
らなる表示層を有するので、この高分子分散型液晶に電
圧を印加すれば、電圧印加領域を光拡散性の表示部分と
することができ、表示部分の効率的でムラのない照明が
可能になる。

【００１０】また、本発明の表示装置は、対向して配置
される一対の透明板と、これら一対の透明板の対向する
表面にそれぞれ設けた透明電極と、これら一対の透明板
の間に充填されて電圧印加により光拡散度が変わる表示
媒体と、透明電極に接続されるとともに透明板の縁部分
の一部に形成した電極端子とを有する表示素子と、表示
素子の電極端子側の端面に対向して配置されるととも
に、表示素子の内部に光を入射させる光源とを備える。

【００１１】この場合、光源が表示素子の電極端子側の
端面に対向して配置されるので、表示素子の内部に入射
した光が電極端子を形成した領域を通過して光拡散度が
変化した表示部分に入射する。よって、光源と表示部分
とを離すことができ、強い光線によってフレアー等が生
じることを防止することができる。

【００１２】また、上記表示素子の好ましい態様では、
表示素子の端面の所定部分に設けられて光を反射させる
反射部材をさらに備える。

【００１３】この場合、表示素子の端面の所定部分に設
けられて光を反射させる反射部材をさらに備えるので、
反射部材からの戻り光によって表示部分が再度照明され
ることになり、輝度ムラが生じにくく、光源からの光を
効率的に利用することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕図１は、第１実
施形態の表示装置の構造を示す。図１（ａ）は平面図で
あり、図１（ｂ）は断面図である。

【００１５】この表示装置は、光透過型の表示素子であ
る表示パネル１０と、表示パネル１０を照明するための
照明光を発生する一対の光源２０と、表示パネル１０周
囲の端面のうち所定部分に設けた反射部材３０と、表示
パネル１０の縁部分を固定する枠状のホルダ４０とを備
える。ここで、光源２０とホルダ４０は、表示パネル１
０の端面の一部から内部に光を入射させる光照射部材を
構成する。

【００１６】表示パネル１０は、樹脂等からなる矩形の
透明平板であり、内部に光拡散性の表示部分１０ａを有
する。

【００１７】反射部材３０は、金属箔等からなり、表示
パネル１０の周囲のうち光源２０に対向する端面１０ｅ
とは反対側の端面１０ｆに設けちれている。この反射部
材３０は、表示パネル１０中を伝搬して端面１０ｆから
出射した照明光を端面１０ｆに反射して表示パネル１０
中に戻す。

【００１８】ホルダ４０は、樹脂等でできた下側フレー
ム４１と上側フレーム４２とからなる。両フレーム４
１、４２は、これらの間に表示パネル１０の周囲の縁部
分を挟んだ状態で互いに固定され、表示パネル１０を支
持するようになっている。

【００１９】なお、一対の光源２０は、ともに下側フレ
ーム４１に形成した溝４１ａに嵌め込まれてホルダ４０
に固定される。

【００２０】図２は、反射部材３０の働きを模式的に説
明する図である。光源２０から表示パネル１０の端面１
０ｅに入射した照明光は、表示パネル１０の上下の表面
１０ｓで全反射を繰り返しながら進む。表示パネル１０
に入射した照明光のうちの一部は、途中の表示部分１０
ａで拡散され、拡散されなかった残りの照明光は表示パ
ネル１０の他端まで進む。この実施形態では、表示パネ
ル１０のうち光源２０に向かう側面すなわち端面１０ｆ
に反射部材３０を設けているので、表示パネル１０の端
面１０ｆから出射した照明光がこの反射部材３０で反射
されて表示パネル１０内部に戻される。このように戻さ
れた照明光のうちの一部は途中の表示部分１０ａで拡散
される。つまり、本実施形態の表示装置に組み込まれた
表示パネル１０では、光源２０からの直接の照明光と、
反射部材３０で反射されて戻ってくる照明光との双方で
表示部分１０ａを照明することになる。よって、端面に
反射部材を有していない従来の表示パネルの場合と比較
して、光源２０からの照明光を無駄なく利用することが
でき、表示部分１０ａの輝度を十分高くすることができ
るとともに、照明に際しての輝度ムラ、すなわち光源２
０に近い部分での輝度と、光源２０から離れた部分での
輝度との差を減少させることができる。

【００２１】なお、上記実施形態では、光源２０と反射
部材３０とが向き合って対称な位置に配置してあるが、
表示パネル１０を入れるスペース確保等の都合のために
無理ならば、特に光源２０と反射部材３０とを向き合わ
せて対称な位置に配置する必要はない。

【００２２】また、上記実施形態では、表示パネル１０
を透明板とし、内部に光拡散性の表示部分１０ａを形成
してあるが、このような表示装置を電界で駆動すること
によって拡散度が変化する高分子分散型液晶からなるも
のとすることもできる。この場合、表示パネル１０は、
対向して配置される一対の透明板と、一対の透明板の対
向する表面にそれぞれ設けた透明電極と、一対の透明板
の間に充填されて電圧印加により光拡散度が変わる表示
層（例えば高分子分散型液晶）とからなるものとするこ
とができる。

【００２３】〔第２実施形態〕以下、第２実施形態の表
示装置について説明する。第２実施形態の表示装置は、
第１実施形態の表示装置の変形例であり、同一部分には
同一の符号を付して重複説明を省略する。

【００２４】図３は、第２実施形態の表示装置の要部を
説明する平面図である。この表示装置では、反射部材３
０を、表示パネル１０の周囲の４辺のうち３辺に対応す
る端面１０ｆ、１０ｇ、１０ｈに設けている。このよう
に、光源２０とは反対側の辺の端面１０ｆのみならず、
その両隣りの端面１０ｇ、１０ｈにも反射部材３０を配
置することにより、表示パネル１０の長辺側で漏れてい
た照明光を無駄なく利用することができる。よって、反
射部材３０で反射されて表示パネル１０中に戻ってくる
光が増大し、表示部分１０ａの照明光量を増加させるこ
とができ、より高輝度で、輝度ムラの少ない表示が可能
となる。

【００２５】〔第３実施形態〕以下、第３実施形態の表
示装置について説明する。第３実施形態の表示装置も、
第１実施形態の表示装置の変形例である。

【００２６】図４は、第３実施形態の表示装置の要部を
説明する平面図である。この表示装置では、反射部材３
０を、表示パネル１０の周囲の４辺すべてに対応する端
面１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈに設けている。この
ように、光源２０からの照明光が入射する部分を除いた
ほとんど全周囲に反射部材３０を設けて表示パネル１０
の周囲を覆うことにより、表示パネル１０に入射した照
明光のほとんど全てが拡散に寄与することになる。つま
り、照明光の損失を極限まで抑えることができると同時
に、表示パネル１０の表示領域内での輝度ムラがほとん
どなくなる。

【００２７】〔第４実施形態〕以下、第４実施形態の表
示装置について説明する。第３実施形態の表示装置も、
第１実施形態の表示装置の変形例である。

【００２８】図５は、第４実施形態の表示装置の要部を
説明するもので、図５（ａ）は平面図であり、図５
（ｂ）は断面図である。この表示装置では、表示パネル
１１０を電界で駆動することによって拡散度が変化する
高分子分散型液晶からなるものとする。

【００２９】図６は、表示パネル１１０の断面構造を説
明する図である。この表示パネル１１０は、ガラス製若
しくは透明樹脂製の透明板である一対のガラス板１１
１、１１２の隙間に表示媒体である高分子分散型液晶１
１３を挟んだ構造となっており、高分子分散型液晶１１
３は、表示パネル１１０の周囲に設けたシール材（図示
省略）によってガラス板１１１、１１２間に封入されて
いる。高分子分散型液晶１１３と上側のガラス板１１２
との間、及び高分子分散型液晶１１３と下側のガラス板
１１１との間には、ＩＴＯ（インジウム・スズ・酸化
物）からなる非常に薄い透明電極層１１５、１１６がそ
れぞれ形成されている。下側の透明電極層１１５を一様
に形成し、透明電極層１１６を表示パネル１１０の必要
な領域に適宜形成することで、高分子分散型液晶１１３
の所望の領域（例えば図５のセグメント１１３ａ）を表
示状態としたり非表示状態とすることができる。

【００３０】ここで、セグメント１１３ａの表示原理に
ついて簡単に説明する。高分子分散型液晶１１３は、ネ
マチック液晶を高分子中に分散させた高分子・液晶複合
材料からなり、電界効果によって液晶の屈折率を変化さ
せて散乱度を変化させるものである。高分子分散型液晶
１１３を挟む一対の透明電極層１１５、１１６にほぼゼ
ロの電圧を印加する場合、高分子分散型液晶１１３は、
電界が加えられない状態となって入射光を散乱し、周囲
と区別される（表示状態）。一方、上記一対の透明電極
層１１５、１１６に所定以上の電圧を印加する場合、高
分子分散型液晶１１３は、電界が加えられた状態となっ
て高い光透過性を示し、周囲と見分けがつかなくなる
（非表示状態）。

【００３１】図５に戻って、表示パネル１１０のうち、
光源２０に対向する辺には、下側のガラス板１１１をは
み出させることによって段差が形成されている。この段
差におけるガラス板１１１側の上面には、端子引出部１
１８が形成されている。端子引出部１１８には、一定ピ
ッチで電極端子Ｔが形成されている。各電極端子Ｔは、
透明電極層１１５、１１６等に接続されている。この端
子引出部１１８には、ゼブラと称される、絶縁層と導電
層とを薄く多層に積層したゴム状体や、フレキシブルケ
ーブルを圧着する。これにより、外部に設けた駆動回路
（後述）からの給電が可能になる。

【００３２】一対の光源２０は、下側のガラス板１１１
のうち端子引出部１１８を形成した端面１１０ｋに対向
して配置される。

【００３３】図７は、図６に示す表示装置を組み込んだ
一眼レフレックスカメラの構造を概念的に説明する図で
ある。

【００３４】このカメラは、被写体の像をフィルム上に
結像させるための撮影レンズ２と、撮影レンズ２からの
光の光路を切り換えるための跳ね上げ式の反射ミラー３
と、フィルムと共役な面に配置されるスクリーン４と、
このスクリーン４に近接して配置される表示パネル１１
０と、スクリーン４及び表示パネル１１０を透過した光
を観察のために折り曲げるペンタプリズム５と、スクリ
ーン４上に投影された像を観察するためのレンズ６とを
備える。さらに、このカメラは、表示装置として、表示
パネル１１０のほか、光源２０と、表示パネル１０の透
明電極や光源２０に適当な電圧を印加する駆動回路７と
を備える。

【００３５】なお、駆動回路７は、カメラの動作を統括
的に制御するＣＰＵ８からの指示に基づいて動作する。
ＣＰＵ８は、図示を省略するＡＥ装置やＡＦ装置等から
の信号に基づきつつ、駆動回路７を介して表示パネル１
１０の表示状態を制御する。

【００３６】図示のように、表示パネル１１０をスクリ
ーン４に近接して配置すると、撮影レンズ２によってス
クリーン４に結像した像光は、この表示パネル１１０の
バックグランド（背景領域）をそのまま通過する。ま
た、表示パネル１１０のバックグランド以外の部分（つ
まりセグメント１１３ａの部分）が拡散状態となったと
きは、この部分に入射する光は拡散され、すべての方向
に散乱されることから目の方向に進む光はごく一部分だ
けとなる。必然的に、この部分の光量は下がり、表示さ
れる部分がバックグランドに比べて暗くなる。つまり、
この表示パネル１１０によって光学的に背景と表示パタ
ーンとがスーパーインポーズされることになる。

【００３７】なお、スクリーン４に十分な光が到達しな
い場合、光源２０を点灯して表示パネル１１０の端面１
１０ｋから適当な光量の照明光を入射させることによ
り、暗い背景中に明るい表示パターンをスーパーインポ
ーズして表示させることができる。この際、表示パネル
１１０に入射した照明光のうち多くの部分がガラス板１
１１、１１２の表面で全反射を繰り返してパネル全体に
拡がっていく。セグメント１１３ａの部分では、光が拡
散されるので、照明光の一部が観測者の目の方向にも拡
散されることになり、セグメント１１３ａが明るく見え
る。

【００３８】以上説明した表示装置では、表示パネル１
１０の周囲の４辺のうち３辺の端面に反射部材３０を設
けている。これにより、表示パネル１１０に入射した照
明光を無駄なく利用して、セグメント１１３ａの照明光
量を増加させることができ、より高輝度で、輝度ムラの
少ない表示が可能となる。さらに、この表示装置では、
光源２０を端子引出部１１８側に配置することにより、
光源２０と表示パネル１１０中の視野領域との距離を端
子引出部１１８の幅だけ離すことができる。つまり、フ
レアーの出やすい端子引出部１１８等を視野領域外に追
い出すことができるので、全体としてのスペースを増加
させることなく強い光線によってフレアー等が生じるこ
とを防止できる。

【００３９】なお、図５には示していないが、下側のガ
ラス板１１１のみに光が入射するように光源２０の前に
スリット状のマスク等を配置することで迷光が抑えら
れ、表示の見えをさらに良くすることができる。

【００４０】以上、実施形態に即してこの発明を説明し
たが、本発明は上記実施形態に限定されるものではな
い。例えば、上記実施形態では、光源２０からの照明光
を表示パネル１０、１１０に直接入射させることとした
が、光ファイバ等の光ガイドを用いて間接的に表示パネ
ル１０、１１０に入射させることもできる。

【００４１】また、上記実施形態では、光源２０と反射
部材３０とが向き合って対称な位置に配置してあるが、
表示パネル１０を入れるスペース等の都合のために無理
ならば、特に光源２０と反射部材３０とを向き合わせて
対称な位置に配置する必要はない。

【００４２】また、上記実施形態では、反射部材３０が
つながって描かれているが、反射部材３０は、一続きの
ものである必要はなく、複数部分に分割することもでき
る。

【００４３】また、上記実施形態では、表示パネル１
０、１１０と反射部材３０との間に特に何も介在させて
いないが、透明な接着剤等を利用して表示パネル１０、
１１０に反射部材３０を密着させた方が、表示パネル１
０、１１０と反射部材３０との隙間での光の損失を少な
くすることができる。

【００４４】また、上記実施形態では、反射部材３０と
して箔状にした金属を用いているが、反射率の高い紙、
ホログラフィック光学素子等、照明光を反射させること
ができる任意の材料を使用することができる。

【００４５】また、上記実施形態では、反射部材３０を
表示パネル１０、１１０の周囲に挿入したが、ホルダ４
０自体を反射部材３０として利用することができる。す
なわち、反射部材３０を使用せず、表示パネル１０、１
１０を支持するホルダ４０の内周面、すなわち表示パネ
ル１０の外周の端面に対向する下側フレーム４１の内側
面の反射率を高くすることによっても輝度を高くし輝度
ムラを減少させることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の表示装置によれば、反射部材が表示素子の端面の所定
部分に設けられて光を反射させるので、反射部材からの
戻り光によって表示部分が再度照明されることになり、
輝度ムラが生じにくく、光源からの光を効率的に利用す
ることができる。

【００４７】また、本発明の別の表示装置によれば、光
源が表示素子の電極端子側の端面に対向して配置される
ので、表示素子の内部に入射した光が電極端子を形成し
た領域を通過して光拡散度が変化した表示部分に入射す
る。よって、光源と表示部分とを離すことができ、強い
光線によってフレアー等が生じることを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の表示装置の構造を示し、（ａ）
は平面図であり、（ｂ）は断面図である。

【図２】表示装置の動作を模式的に説明する図である。

【図３】第２実施形態の表示装置の構造を示す。

【図４】第３実施形態の表示装置の構造を示す。

【図５】第４実施形態の表示装置の構造を示し、（ａ）
は平面図であり、（ｂ）は断面図である。

【図６】表示パネルの断面構造を説明する図である。

【図７】表示装置を組み込んだカメラの構造を概念的に
説明する図である。

【符号の説明】

１０,１１０ 表示パネル １０ａ 表示部分 １３ 高分子分散型液晶 ２０ 光源 ３０ 反射部材 ４０ ホルダ １１０ 表示パネル １１５ 透明電極層 １１８ 端子引出部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光拡散性の表示部分を有する板状で光透
   過型の表示素子と、 前記表示素子の端面の一部から内部に光を入射させる光
   照射部材と、 前記表示素子の端面の所定部分に設けられて光を反射さ
   せる反射部材とを備えることを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 前記表示素子は、高分子分散型液晶から
   なる表示層を有することを特徴とする請求項１記載の表
   示装置。
3. 【請求項３】 対向して配置される一対の透明板と、当
   該一対の透明板の対向する表面にそれぞれ設けた透明電
   極と、当該一対の透明板の間に充填されて電圧印加によ
   り光拡散度が変わる表示媒体と、前記透明電極に接続さ
   れるとともに前記透明板の縁部分の一部に形成した電極
   端子とを有する表示素子と、 表示素子の電極端子側の端面に対向して配置されるとと
   もに、前記表示素子の内部に光を入射させる光源とを備
   えることを特徴とする表示装置。
4. 【請求項４】 前記表示素子の端面の所定部分に設けら
   れて光を反射させる反射部材をさらに備えることを特徴
   とする請求項３記載の表示装置。