JP2008009308A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置、特に表示領域全体に渡って、高コントラストな表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device with high contrast over the entire display area.
反射型液晶装置において、反射型液晶装置の側面側から光を入射するフロントライトを利用することが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In a reflective liquid crystal device, it is known to use a front light that makes light incident from a side surface of the reflective liquid crystal device (see, for example, Patent Document 1).
図1は、上記のような反射型液晶装置の一例の概略を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an outline of an example of the reflective liquid crystal device as described above.
図1(a)に示す様に反射型液晶装置1は、第1の透明基板2、第2の透明基板3、第1及び第2の透明基板間に挟持された液晶4、液晶4を封入するためのシール部材8、第2の透明基板3の内側に配置された反射板5、第1の透明基板2上に配置されたプリズム7、プリズム7を第1の透明基板2と接着させるための接着光拡散層6、及びフロントライトとして機能する光源30を有している。また、接着光拡散層6は、特に、フロントライトを利用せず、外光を利用して表示を行う場合に、視野角の拡大及び高コントラスト化のために設けられている。
As shown in FIG. 1A, the reflective liquid crystal device 1 encloses the first
光源30から出射した光は、反射板5及びプリズム7との間を反射しながら反射型液晶装置1全体を照明することができるように構成されている。しかしながら、光源から入射した光は、接着光拡散層6において(例えば、図1(a)点P1及び点P2)、散乱され、散乱光が反射型液晶装置1から漏れ出てしまう。そのような光の散乱によって光が漏れ出てしまうことによって、反射型液晶装置1全体に光が行き渡らなくなり、光源から離れた領域等で光量が下がり、結果としてコントラストが低下してしまうという問題があった。
The light emitted from the
図1(b)に示す様に反射型液晶装置1´は、図1(a)に示す反射型液晶装置1の変形例であって、第1の透明基板2、第2の透明基板3、第1及び第2の透明基板間に挟持された液晶4、液晶4を封入するためのシール部材8、第2の透明基板3の外側に配置された反射板5、反射板5を第2の透明基板と接着させるための接着光拡散層6、第1の透明基板2上に配置されたプリズム7、及びフロントライトとして機能する光源30を有している。第1(a)と図1(b)との差異は、図1(b)においては、反射板5及び接着光拡散層6が第2の透明基板3の外側に設けられている点である。また、接着光拡散層6は、特に、フロントライトを利用せず、外光を利用して表示を行う場合に、視野角の拡大及び高コントラスト化のために設けられている。
As shown in FIG. 1B, a reflective liquid crystal device 1 ′ is a modification of the reflective liquid crystal device 1 shown in FIG. 1A, and includes a first
光源30から出射した光は、反射板5及びプリズム7との間を反射しながら反射型液晶装置1全体を照明することができるように構成されている。しかしながら、光源から入射した光は、接着光拡散層6において(例えば、図1(b)点P3)、散乱され、散乱光が反射型液晶装置1´から漏れ出てしまう。そのような光の散乱によって光が漏れ出てしまうことによって、反射型液晶装置1全体に光が行き渡らなくなり、光源から離れた領域等で光量が下がり、結果としてコントラストが低下してしまうという問題があった。
The light emitted from the
このように、鏡面反射特性を示す従来の反射型液晶表示装置では、フロントライトを利用しない場合に視野角の拡大及び高コントラスト化のために光拡散層を設けていたが、光拡散層は、フロントライトを利用する場合にコントラストを下げる要因となってしまうという問題があった。 As described above, in the conventional reflection type liquid crystal display device exhibiting the specular reflection characteristic, the light diffusion layer is provided for widening the viewing angle and increasing the contrast when the front light is not used. When the front light is used, there is a problem that it causes a decrease in contrast.
そこで、本発明は、高コントラストの表示装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、光拡散層の代わりに、光制御手段を利用して、光拡散層を用いた場合の不具合を解消した表示装置を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a high-contrast display device.
Another object of the present invention is to provide a display device that solves the problems caused by using a light diffusion layer by using a light control means instead of the light diffusion layer.
上記課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、光源と、電気光学変換素子を有する表示部と、光源から入射した光を前記表示部内に導光する複数の反射面を有する光制御手段とを有し、反射面は光学制御手段から視認側に出射する光をヘイズ率が5〜40%であるように拡散させることを特徴とする。なお、ヘイズ率の範囲は、光制御手段が、視認性を高め、且つ導光部材として機能しうるような最適な範囲を規定したものである。 In order to solve the above-described problems, a display device according to the present invention includes a light source, a display unit including an electro-optic conversion element, and a light control including a plurality of reflecting surfaces that guide light incident from the light source into the display unit. And the reflecting surface diffuses the light emitted from the optical control means to the viewing side so that the haze ratio is 5 to 40%. In addition, the range of the haze ratio defines an optimum range in which the light control unit can improve visibility and function as a light guide member.
さらに、光制御手段は、導光プリズムであることが好ましい。 Furthermore, the light control means is preferably a light guide prism.
本発明によれば、側方から液晶パネルに入射した光は導光プリズムによって効率良く電気光学変換素子に導光され、また、導光プリズムから液晶パネルの視認側に出射する光が良好に拡散されるので、高コントラストの表示装置を提供することが可能となった。 According to the present invention, light incident on the liquid crystal panel from the side is efficiently guided to the electro-optic conversion element by the light guide prism, and light emitted from the light guide prism to the viewing side of the liquid crystal panel is diffused well. As a result, a high-contrast display device can be provided.
以下図面を参照して、本発明に係る表示装置について説明する。 Hereinafter, a display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図2及び図3は、本発明に係る表示装置10の概略構成を示す図である。
2 and 3 are diagrams showing a schematic configuration of the
図2は、フロントライトとしてLED光源30を利用した場合を示し、図3は、外光を利用した場合を示している。
FIG. 2 shows a case where the
図2に示す様に表示装置10は、液晶パネル20、LED光源30及び液晶パネル20の駆動用IC回路40等を有している。また、液晶パネル20は、第1の透明基板21、第2の透明基板22、第1及び第2の透明基板間に挟持された液晶23、液晶23を封入するためのシール部材26、第1の透明基板21の内側に配置された第1の透明電極29、第1の透明基板21上に配置された導光プリズム24、導光プリズム24の上に支持部材31を介して配置された偏光板27、第2の透明基板22の内側に配置された第2の透明電極28、及び第2の透明基板22の外側に配置された反射板25等を有している。
As shown in FIG. 2, the
第1及び第2の透明電極28及び29は、第1及び第2の透明基板21及び22の内側にマトリックス状に配置され、第1及び第2の透明電極28及び29の交点が液晶パネル20の表示画素に対応する。
The first and second
液晶23として、STN液晶を用いたが、他の液晶、例えば、PNLC(ポリマーネットワーク型の高分子拡散型液晶)、高分子分散型液晶、ネマティック液晶を用いたOCB(Optical Compensated Birefringence)、IPS(In Plane Switching)、PVA(Patterned Vertical Alignment)などの他のモード、スメクティック液晶を用いたSSFLC(Surface Stabilized Ferroelectric Crystal)、AFLC(Anit-FLC)などのモード、PDLC等を利用することも可能である。
As the
導光プリズム24は、複数の反射面を有しており、反射面によって、液晶パネル20に側面から入射した光を、液晶パネル20全体に行き渡らせる機能を有している。即ち、LED光源30から液晶パネル20に側面から入射した光は、導光プリズム24及び反射板25間で反射を繰り返しながら、表示パネル20全体に広がっていく。しかしながら、導光プリズム24自体は、光を散乱させる機能を有しない材質を利用しているため、LED光源30から導光プリズム24に入射した光は導光プリズム24の複数の反射面の角度に応じて全反射される。したがって、従来の技術において説明した光拡散層のように、散乱光が表示装置10の外部に漏れ、液晶パネル20の光源30から遠い側の光量が低下する等の問題を生じることがない。即ち、図2に示す様に、LED光源30から近い側でも、遠い側においても、光量が低下することなく、明るく表示を行うことが可能となる。
The
図3に示すように、正面方向から入射された外光Bは、偏光板27及び導光プリズム24を介して液晶層へ入射する。導光プリズム24は、複数の反射面を有しており、入射角度が大きくなる反射面では、屈折角が大きくなり光の進行方向が他の部分と異なる(すなわち、拡散と同様の効果が生じるように光の進行方向を変化させた)反射面をプリズムのピッチを細かくすることにより多数作成し、入射した光が多数の異なる方向に拡散し易くなるように構成されている。したがって、液晶パネル20へ入射する外光Bは、多数の異なった方向へ拡散されるので、反射板25で視認側に異なった角度で反射されて戻され、視野角の拡大等、視認性を高めることができる。なお、外光に限らず、正面方向からに限らず導光プリズム24に侵入した光も、導光プリズム24の反射面によって多数の方向へ拡散される。即ち、本発明に係る表示装置10では、液晶パネル20の視認側に出射する光を良好に拡散させて、高コントラストの表示装置を実現することができる。
As shown in FIG. 3, the external light B incident from the front direction enters the liquid crystal layer via the polarizing
このように、本発明に係る表示装置10では、導光プリズムの反射面(プリズム)を細かくして、外光Bが多数の異なる方向に拡散し易くなるように構成されているため、従来の反射型液晶表示装置のように、光拡散層を利用する必要がない。したがって、本発明に係る表示装置10では、フロントライトを利用する場合に、光拡散層が逆にフロントライトからの光を散乱させてコントラストが低下する等の問題を生じることがない。
Thus, in the
導光プリズム24が、導光部材として光源からの光を良好に液晶パネル20全体に行き渡らせ、且つ光拡散部材として外光を拡散させる機能を良好に発揮することができようにするためには、視認側に出射する光のヘイズ値が5%以上且つ40%以下となるようなピッチで導光プリズムの反射面が形成されていることが好ましい。視認側に出射する光のヘイズ値が5%未満となるような導光プリズムを利用すると、従来の装置(図1参照)における光拡散層が有していた特性と同程度の機能を有しなくなってしまい視認性が低下する。また、ヘイズ率の上限は、画面サイズ、液晶材料及び光源の輝度等によって異なるが、視認側に出射する光のヘイズ値が40%より大きくなるような導光プリズムを利用すると、光を横方向に伝播する機能が低下し、画面全体を均一に照明することが少しずつ困難になってしまう。例えば、1インチ程度のSTN液晶パネルで一般的な発光強度のLEDを利用した場合には、ヘイズ率が40%より大きくなると、画面全体を均一に照明することが難しくなる。
In order to allow the
図4は、導光プリズムのピッチとヘイズ率との関係の一例を示すグラフであり、図5は、導光プリズムの断面の一例を示す図である。 FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the pitch of the light guide prism and the haze ratio, and FIG. 5 is a diagram showing an example of a cross section of the light guide prism.
図5(a)は、前述した本実施形態に利用した導光プリズム24の断面を示す図であり、反射面50を有する三角形の微小プリズム51のピッチs1が50μm、角度θ1が1度、角度θ2が46度に設定されている。図5(b)は、本発明に利用可能な他の導光プリズム24´を示しており、反射面52を有する三角形の微小プリズム53のピッチs2が25μm、角度θ1が1度、角度θ2が46度に設定されている。なお、図5に示す導光プリズムの基板厚さwは、共に10μmに設定した。ここで、図5(a)に示す導光プリズム24の微小プリズム51と図5(b)に示す微小プリズム53とは相似形状となっている。
FIG. 5A is a diagram showing a cross-section of the
図4では、図5(a)に示すような微小プリズム51と相似形状の微小プリズムのピッチを可変させて、それぞれの場合のヘイズ率を測定した図である。図5(a)に示す導光プリズム24における微小プリズム51のピッチs1は50μmであるので、その場合のヘイズ率は図4に示すように、約10%であった。また、図5(b)に示す導光プリズム24´における微小プリズム53のピッチs2は25μmであるので、その場合のヘイズ率は図4に示すように、約20%であった。図4に示すように、導光プリズムの反射面を有する微小プリズムのピッチを変更することによって、適切なヘイズ率(5%〜40%)を有する導光プリズムを製造することができる。
FIG. 4 is a diagram in which the haze ratio in each case is measured by varying the pitch of micro prisms similar in shape to the
なお、図4に示すピッチとヘイズ率との関係や、図5に示す導光プリズムの形状は一例であって、これに限定されるものではない。即ち、図5に示すような導光プリズムの材質や微小プリズムの断面形状に応じて、ピッチとヘイズ率との関係は変化するので、最適なヘイズ率となるように、採用する導光プリズムの素材や微小プリズムの断面形状を適宜設定すれば良い。 Note that the relationship between the pitch and the haze ratio shown in FIG. 4 and the shape of the light guide prism shown in FIG. 5 are merely examples, and the present invention is not limited to this. That is, the relationship between the pitch and the haze ratio varies depending on the material of the light guide prism as shown in FIG. 5 and the cross-sectional shape of the microprism, so that the light guide prism to be adopted has an optimum haze ratio. What is necessary is just to set suitably the cross-sectional shape of a raw material or a microprism.
上記の実施形態では、PNCLを用いた液晶パネル20を利用した表示装置10について説明したが、他のモードの液晶素子やMEMS(micro electro mechanical system)素子等の電気光学変換素子を有する表示部を本発明に利用することもできる。
In the above embodiment, the
また、上記の実施形態では、光源からの光を良好に導光させ且つ外光からの光を拡散させるような光制御手段として、導光プリズムを用いたが、他の光学素子を本発明に利用することもできる。 In the above embodiment, the light guide prism is used as the light control means for guiding light from the light source well and diffusing the light from outside light. However, other optical elements are used in the present invention. It can also be used.
10 液晶表示装置
21、22 透明基板
23 液晶
24、24´ 導光プリズム
25 反射板
30 LED光源
50、52 反射面
51、53 微小プリズム
DESCRIPTION OF
Claims (2)
光源と、
電気光学変換素子を有する表示部と、
前記光源から入射した光を前記表示部内に導光する複数の反射面を有する光制御手段とを有し、
前記反射面は、前記光学制御手段から視認側に出射する光を、ヘイズ率が5〜40%であるように拡散させることを特徴とする表示装置。 In the display device,
A light source;
A display unit having an electro-optic conversion element;
A light control means having a plurality of reflecting surfaces for guiding the light incident from the light source into the display unit;
The said reflecting surface diffuses the light radiate | emitted to the visual recognition side from the said optical control means so that a haze rate may be 5 to 40%.
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---|---|---|---|---|
JP2009258640A (en) * | 2008-03-19 | 2009-11-05 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11142627A (en) * | 1997-11-07 | 1999-05-28 | Nitto Denko Corp | Prism type translucent reflecting plate and lighting device |
JP2002071965A (en) * | 2000-08-29 | 2002-03-12 | Nitto Denko Corp | Light guide plate, surface light source device, and reflection type liquid crystal display device |
JP2004133250A (en) * | 2002-10-11 | 2004-04-30 | Alps Electric Co Ltd | Reflector and liquid crystal display device |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11142627A (en) * | 1997-11-07 | 1999-05-28 | Nitto Denko Corp | Prism type translucent reflecting plate and lighting device |
JP2002071965A (en) * | 2000-08-29 | 2002-03-12 | Nitto Denko Corp | Light guide plate, surface light source device, and reflection type liquid crystal display device |
JP2004133250A (en) * | 2002-10-11 | 2004-04-30 | Alps Electric Co Ltd | Reflector and liquid crystal display device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009258640A (en) * | 2008-03-19 | 2009-11-05 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display device |
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