JP2007248920A - 光制御シート及び該シートを備えた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視角によって光透過率を変化させる光制御シートを備えた液晶表示装置をコスト安価に提供することを目的とする。
【解決手段】液晶パネル５０と、前記液晶パネル５０の裏面側に配置され前記液晶パネル５０を照明するバックライト２０と、視角によって光透過率が変化する光制御シート３４を備えた液晶表示装置１０において、前記光制御シート３４には、所定間隔ごとに平行に延びる複数の溝４０が厚み方向に刻設され、各溝４０に遮光部３８が埋設され、前記遮光部３８の間にある透光部４２が所定方向に光を透光するように傾斜していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光制御シート及び該シートを備えた液晶表示装置に関し、特に、視角によって光透過率を変化させる光制御シート及び該シートを備えた液晶表示装置に関する。

自動車などのセンターコンソールに搭載される車載用の液晶表示装置では、運転者などの安全性及び視認性を確保するため、図５に示すように、フロントガラス１５０等への液晶表示装置１５２の映像の映り込みを防止する必要がある。そのため、このような車載用の液晶表示装置においては、上方視角への光透過を制御する遮光層を備えた光制御シートが設けられている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、図６に示すように、このような光制御シート１００は、平面シート状のベースフィルム１０２の一面側に断面非対称の鋸歯状に多数の山部１０４を並設し、短斜面１０６に遮光層１０８が設けられたものであり、そのため、長斜面１１０を避けて選択的に短斜面１０６に遮光層１０８を形成するのが困難である。また、光制御シート１００は断面形状が鋸歯状をなしているため、機械的強度に劣り破損しやすいという問題がある。
特開２００５−５５７３６号公報

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、視角によって光透過率を変化させる光制御シートを製造容易な構成に設けることで、光制御シートを備えた液晶表示装置をコスト安価に提供することを目的とする。

本発明の光制御シートは、光透過性のシートに所定間隔ごとに平行に延びる複数の溝が厚み方向に刻設され、各溝に遮光部が埋設され、前記遮光部の間にある透光部が所定方向に光を透光するように傾斜していることを特徴とする。

また、本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルの裏面側に配置され前記液晶パネルを照明するバックライトと、視角によって光透過率が変化する光制御シートを備えた液晶表示装置において、前記光制御シートには、所定間隔ごとに平行に延びる複数の溝が厚み方向に刻設され、各溝に遮光部が埋設され、前記遮光部の間にある透光部が所定方向に光を透光するように傾斜していることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、所定間隔ごとに平行に延びる複数の溝を形成し、該溝に遮光性樹脂を埋め込むことで遮光部と透光部を備えた光制御シートを製造することができるため、製造しやすく量産性に優れている。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態における液晶表示装置１０の断面図、図２は同液晶表示装置１０に用いられる光制御シート３４の断面図である。

この液晶表示装置１０は、図１に示すように、バックライト２０と、該バックライト２０の上面に配されベゼルカバー１２によって固定される液晶パネル５０とを備える。

バックライト２０は、箱状の樹脂フレーム２８に反射シート２２、導光板２４、管状光源２６及び光学シート３０を収納してなる。

詳細には、樹脂フレーム２８の底部上面には、光を反射させるためのシート状の反射シート２２が配置されている。この反射シート２２は、樹脂フレーム２８の底部から一側面部に沿って延設され、さらに、一側面部の上端から樹脂フレーム２８の内方に向かって延設されている。つまり、樹脂フレーム２８の側面部近傍では、反射シート２２が略コ字形状のリフレクタ部２２ａを形成している。

この反射シート２２の上面には矩形状の導光板２４が配置され、該導光板２４の一対の側面に沿って光を発光させるための管状光源２６、２６が配置されている。この管状光源２６は、導光板２４の側面に対向する発光面以外の発光面は、リフレクタ部２２ａによって囲まれている。

導光板２４の上には、導光板２４から出射される光を法線方向に集光するプリズムシート３２と視角によって光透過率を変化させる光制御シート３４からなる光学シート３０が配置されている。

プリズムシート３２は、正面視における液晶表示装置１０の左右方向に沿って延びる複数のプリズムが出射面側に配列されており、各プリズムは断面二等辺三角形状をなしている。このプリズムシート３２の形状は、これに特定されることなく他の構成のプリズム形状でも差支えなく、また拡散シートと組合せて使用することもできる。

光制御シート３４は、図２及び図３に示すように、光透過性樹脂よりなるシート状の基材３６に、遮光性樹脂よりなる遮光部３８が埋設されたものである。具体的には、基材３６には、正面視における液晶表示装置１０の左右方向に沿って延びる複数の溝４０が所定間隔ごとに厚み方向に刻設され、各溝４０に遮光性の樹脂を埋めることで、遮光部３８と、各遮光部３８の間に透光部４２が形成されている。

各溝４０を構成する壁面のうち、正面視において液晶表示装置１０の上側に位置する上側斜面４０ａと下側に位置する下側斜面４０ｂは、上側斜面４０ａの斜面長が下側斜面４０ｂの斜面長より長くなるように設けられ、言い換えれば、上側斜面４０ａと入射面３４ａのなす角度θ１が、下側斜面４０ｂと入射面３４ａのなす角度θ２より大きく設けられている。

これにより、遮光部３８の断面形状は、入射面３４ａから出射面３４ｂに行くに従って細くなるＶ字形状をなし、上側斜面４０ａの斜面長が下側斜面４０ｂの斜面長より長い非対称形状をなしている。

このように形成された光制御シート３４を使用すると、図３に示すように、上向きに入射した光Ｌ１を遮光する一方、水平及び下向きに入射した光Ｌ２、Ｌ３を透過することができ、液晶表示装置１０の上方の視角から見ると画像が視認しづらくなり、結果としてフロントガラスへの映り込みを防止しつつ、正面及び下方の視角から見ると画像を良好に視認することができ、この液晶表示装置１０を車載用のモニター等として適用した場合には、安全性を向上させることができる。

光学シート３０の上面には、管状光源２６の上方において樹脂フレーム２８の４つの側面部近傍に配置された段状部２８ａが反射シート２２と平行に延びている。この段上部２８ａの上面には、偏光シートが貼り付けられたアレイ基板と対向基板を対向配置しその間に液晶組成物を封入してなる液晶パネル５０が載置されている。

液晶パネル５０の上面である表示面には、周縁部近傍を覆う額縁状のベゼルカバー１２が被せられ樹脂フレーム２８の四側面部とベゼルカバー１２の額縁部で液晶パネル５０を挟持させている。

液晶パネル５０の上面である表示面の４つの縁部近傍を覆う額縁状のベゼルカバー１２が、液晶パネル５０の上方に被せられ、樹脂フレーム２８の段状部２８ａとベゼルカバー１２の額縁部１２ａで液晶パネル５０を挟持させている。

以上のように、本発明によると、光制御シート３４を薄板状の基材３６に形成した溝４０に遮光性樹脂を埋め込むことで遮光部３８を備えた光制御シート３４を製造することができるため、製造しやすく量産性に優れている。また、光制御シート３４は、溝４０内に遮光性樹脂を充填することで溝４０を埋めつくしているので、この遮光性樹脂が溝４０によって分断されている空隙部分を連結する役目も担っていることから、シート面が平坦（であるため）に形成できるとともに機械的強度が増し、樹脂フレーム２８とリフレクタ部などによって挟持されても破損しにくくなる。

また、光制御シート３４のシート面が平坦に形成されるので、この光制御シート３４が装着されるプリズムシート３２、あるいは液晶パネル５０（実際には偏光板）の平面上に密接して装着させることが可能となり、光制御シート３４と被装着物との間に不要な隙間をなくす、あるいは最小の間隙で配置できるため、光の損失を最小限に抑制することができる。

なお、上記実施形態では、液晶パネル５０と導光板２４の間に光制御シート３４を配したが、これに代えて、図４に示すように、液晶パネル５０の上面に配してもよいし、液晶パネル５０の下面に直接配置することもできる。また、光源２６として冷陰極管を使用した管状光源として説明しているが、この冷陰極管に代えてＬＥＤを光源２６として採用することも可能である。

本発明の一実施形態における液晶表示装置の構成を示す断面図である。 同液晶表示装置に用いられる光制御シートの斜視図である。 同液晶表示装置に用いられる光制御シートの部分断面図である。 本発明の変更例における液晶表示装置の構成を示す側面図である。 液晶表示装置の使用状態を示す図である。 従来の液晶表示装置に用いられる光制御シートの側面図である。

符号の説明

１０…液晶表示装置
１２…ベゼルカバー
２０…バックライト
２２…反射シート
２４…導光板
２６…管状光源
２８…樹脂フレーム
３０…光学シート
３２…プリズムシート
３４…光制御シート
３６…基材
３８…遮光部
４０…溝
４２…透光部
５０…液晶セル

Claims (6)

1. 光透過性のシートに所定間隔ごとに平行に延びる複数の溝が厚み方向に刻設され、各溝に遮光部が埋設され、前記遮光部の間にある透光部が所定方向に光を透光するように傾斜していることを特徴とする光制御シート。
2. 前記各遮光部の断面形状が、非対称で異なる斜面長からなるＶ字形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の光制御シート。
3. 液晶パネルと、前記液晶パネルの裏面側に配置され前記液晶パネルを照明するバックライトと、視角によって光透過率が変化する光制御シートを備えた液晶表示装置において、
   前記光制御シートには、所定間隔ごとに平行に延びる複数の溝が厚み方向に刻設され、各溝に遮光部が埋設され、前記遮光部の間にある透光部が所定方向に光を透光するように傾斜していることを特徴とする液晶表示装置。
4. 前記各遮光部の断面形状が、非対称で異なる斜面長からなるＶ字形状をなしていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記光制御シートが、前記液晶パネルの前裏面側のいずれかに配設されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液晶表示装置。
6. 前記光制御シートが、前記透光部及び遮光部を含めて両面平面状で一体的に形成されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１つに記載の液晶表示装置。