JPH04352129A - ディスプレイ装置 - Google Patents
ディスプレイ装置Info
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- JPH04352129A JPH04352129A JP3127861A JP12786191A JPH04352129A JP H04352129 A JPH04352129 A JP H04352129A JP 3127861 A JP3127861 A JP 3127861A JP 12786191 A JP12786191 A JP 12786191A JP H04352129 A JPH04352129 A JP H04352129A
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- Japan
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- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 49
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
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- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
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- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶を用いた新規なデ
ィスプレイ装置に関するものである。
ィスプレイ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイ装置は、薄型，軽量で
あり、例えば携帯用のテレビジョン受像機として、ある
いは携帯用のパーソナルコンピュータやワードプロセッ
サ等のディスプレイ装置として広く用いられている。
あり、例えば携帯用のテレビジョン受像機として、ある
いは携帯用のパーソナルコンピュータやワードプロセッ
サ等のディスプレイ装置として広く用いられている。
【０００３】ところで、液晶ディスプレイ装置は、偏光
板を用いた方式のものが一般的であり、これによる光損
失が問題となっている。例えば、この偏光板の部分だけ
でも約６０％もの光損失があり、表示画面が暗く画像が
見難いことが各方面で指摘されている。そこで、いわゆ
るバックライトによって前記液晶ディスプレイ装置の明
るさを確保することが行われているが、光損失が大きい
が故にある程度強力な光源が必要となり、また液晶セル
とは別体にバックライト機構を設ける必要があることか
ら、装置の機械的厚みの増加や光の漏れによるロス等を
惹起している。
板を用いた方式のものが一般的であり、これによる光損
失が問題となっている。例えば、この偏光板の部分だけ
でも約６０％もの光損失があり、表示画面が暗く画像が
見難いことが各方面で指摘されている。そこで、いわゆ
るバックライトによって前記液晶ディスプレイ装置の明
るさを確保することが行われているが、光損失が大きい
が故にある程度強力な光源が必要となり、また液晶セル
とは別体にバックライト機構を設ける必要があることか
ら、装置の機械的厚みの増加や光の漏れによるロス等を
惹起している。
【０００４】このような状況の中、新たな方式のディス
プレイ装置が種々開発されており、例えばプロシーディ
ング・オブ・ザ・エスアイディー（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇ ｏｆ ｔｈｅ ＳＩＤ，Ｖｏｌ．２６／２ １９８
５）にグリーン等によって発表されたフラットパネル・
リキッドクリスタル・ウェーブガイド・ディスプレイ（
以下、ＬＣＷディスプレイと言う。）もその一つである
。
プレイ装置が種々開発されており、例えばプロシーディ
ング・オブ・ザ・エスアイディー（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇ ｏｆ ｔｈｅ ＳＩＤ，Ｖｏｌ．２６／２ １９８
５）にグリーン等によって発表されたフラットパネル・
リキッドクリスタル・ウェーブガイド・ディスプレイ（
以下、ＬＣＷディスプレイと言う。）もその一つである
。
【０００５】前記ＬＣＷディスプレイは、透明ロッドを
多数配列し、この中に光源からの光を供給するとともに
、液晶の屈折率変化を利用して前記透明ロッド中の光を
選択的に外部へ放出せしめ画像を表示するものであって
、従来の液晶ディスプレイと異なり偏光板を用いていな
い。
多数配列し、この中に光源からの光を供給するとともに
、液晶の屈折率変化を利用して前記透明ロッド中の光を
選択的に外部へ放出せしめ画像を表示するものであって
、従来の液晶ディスプレイと異なり偏光板を用いていな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｌ
ＣＷディスプレイは、１次元のロッドを並列に配列した
ものであるため、その構造や駆動系が複雑で、あまり実
用的でないという欠点を有する。そこで本発明は、かか
る従来の実情に鑑みて提案されたものであって、装置構
成が簡単で、しかも光損失が少ないディスプレイ装置を
提供することを目的とする。
ＣＷディスプレイは、１次元のロッドを並列に配列した
ものであるため、その構造や駆動系が複雑で、あまり実
用的でないという欠点を有する。そこで本発明は、かか
る従来の実情に鑑みて提案されたものであって、装置構
成が簡単で、しかも光損失が少ないディスプレイ装置を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明のディスプレイ装置は、所定の屈折率を有
する透明導光板上に、電圧印加の有無により前記透明導
光板の屈折率より低い屈折率及び前記透明導光板の屈折
率と略等しい屈折率を示す液晶層と、前記透明導光板と
略等しい屈折率を有する透明板とを積層形成してなり、
前記透明導光板の側面より光源からの光を入射するとと
もに、前記液晶層に選択的に電圧を印加して前記透明導
光板と略等しい屈折率となし、この部分から入射光を選
択的に外部に放出せしめ画像を表示することを特徴とす
るものである。
めに、本発明のディスプレイ装置は、所定の屈折率を有
する透明導光板上に、電圧印加の有無により前記透明導
光板の屈折率より低い屈折率及び前記透明導光板の屈折
率と略等しい屈折率を示す液晶層と、前記透明導光板と
略等しい屈折率を有する透明板とを積層形成してなり、
前記透明導光板の側面より光源からの光を入射するとと
もに、前記液晶層に選択的に電圧を印加して前記透明導
光板と略等しい屈折率となし、この部分から入射光を選
択的に外部に放出せしめ画像を表示することを特徴とす
るものである。
【０００８】
【作用】本発明のディスプレイ装置においては、透明導
光板の側面より光源からの光が照射される。ここで、液
晶層の屈折率が透明導光板の屈折率より小さい場合には
、照射された光はこの透明導光板と液晶層の界面で全反
射され、透明導光板内で反射を繰り返す。これに対して
、液晶層に電圧を印加し、液晶層の屈折率を透明導光板
の屈折率と略等しくすると、透明導光板内で反射を繰り
返していた光は液晶層を透過し、外部に放出される。
光板の側面より光源からの光が照射される。ここで、液
晶層の屈折率が透明導光板の屈折率より小さい場合には
、照射された光はこの透明導光板と液晶層の界面で全反
射され、透明導光板内で反射を繰り返す。これに対して
、液晶層に電圧を印加し、液晶層の屈折率を透明導光板
の屈折率と略等しくすると、透明導光板内で反射を繰り
返していた光は液晶層を透過し、外部に放出される。
【０００９】このように、本発明のディスプレイ装置は
、液晶の屈折率変化を利用して透明導光板内に照射され
る光を選択的に外部へ放出せしめ画像を表示するもので
あって、従来の液晶ディスプレイと異なり偏光板を用い
ていないことから、偏光板による光損失の問題が解消さ
れる。また、装置構成も簡単で、駆動系も従来の液晶デ
ィスプレイのものをそのまま用いることができることか
ら、実用性も確保される。
、液晶の屈折率変化を利用して透明導光板内に照射され
る光を選択的に外部へ放出せしめ画像を表示するもので
あって、従来の液晶ディスプレイと異なり偏光板を用い
ていないことから、偏光板による光損失の問題が解消さ
れる。また、装置構成も簡単で、駆動系も従来の液晶デ
ィスプレイのものをそのまま用いることができることか
ら、実用性も確保される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。本実施例のディス
プレイ装置は、いわゆるバックライト方式における光拡
散板の作用を利用することと、液晶ディスプレイにおけ
る光ゲート作用を偏光板を用いずに行うことを合わせて
行うように構成した２次元表示ディスプレイであり、図
１に示すように、ガラス板等からなる透明導光板１上に
液晶層２を挟んで表示パネル３を積層配置するとともに
、前記透明導光板１の背面側に低屈折率板４及び黒色板
５を順次重ね合わせてなるものである。
いて、図面を参照しながら説明する。本実施例のディス
プレイ装置は、いわゆるバックライト方式における光拡
散板の作用を利用することと、液晶ディスプレイにおけ
る光ゲート作用を偏光板を用いずに行うことを合わせて
行うように構成した２次元表示ディスプレイであり、図
１に示すように、ガラス板等からなる透明導光板１上に
液晶層２を挟んで表示パネル３を積層配置するとともに
、前記透明導光板１の背面側に低屈折率板４及び黒色板
５を順次重ね合わせてなるものである。
【００１１】そして、上記透明導光板１の側面には、少
なくとも透明導光板１の一辺の長さと略等しい長さを有
する光源６が設置され、前記透明導光板１中に光を照射
するようになされている。なお、光源６の周囲には、当
該光源６を覆う如く反射板７が設けられており、光源６
からの光が効率的に透明導光板１に照射されるようにさ
れている。
なくとも透明導光板１の一辺の長さと略等しい長さを有
する光源６が設置され、前記透明導光板１中に光を照射
するようになされている。なお、光源６の周囲には、当
該光源６を覆う如く反射板７が設けられており、光源６
からの光が効率的に透明導光板１に照射されるようにさ
れている。
【００１２】上記透明導光板１は、光損失をできるだけ
抑えるために透明度の高い材料により形成されているこ
とが好ましく、またその屈折率は、前記低屈折率板４及
びオフ時（電圧無印加時）の液晶層２よりも大きく設定
する必要がある。ここでは、透明導光板１の屈折率は１
．７とした。
抑えるために透明度の高い材料により形成されているこ
とが好ましく、またその屈折率は、前記低屈折率板４及
びオフ時（電圧無印加時）の液晶層２よりも大きく設定
する必要がある。ここでは、透明導光板１の屈折率は１
．７とした。
【００１３】一方、液晶層２には、電圧印加の有無によ
って屈折率が変化する液晶材料が充填され、この屈折率
変化によって光ゲート作用を行うように設定される。す
なわち、電圧無印加時（オフ時）には前記透明導光板１
の屈折率（１．７）よりも小さく、電圧印加時（オン時
）には前記透明導光板１の屈折率ｎ１＝１．７とほぼ等
しい屈折率を発現するような液晶材料が用いられる。 本例では、前記液晶層２のオフ時の屈折率を１．５、オ
ン時の屈折率を１．７とした。
って屈折率が変化する液晶材料が充填され、この屈折率
変化によって光ゲート作用を行うように設定される。す
なわち、電圧無印加時（オフ時）には前記透明導光板１
の屈折率（１．７）よりも小さく、電圧印加時（オン時
）には前記透明導光板１の屈折率ｎ１＝１．７とほぼ等
しい屈折率を発現するような液晶材料が用いられる。 本例では、前記液晶層２のオフ時の屈折率を１．５、オ
ン時の屈折率を１．７とした。
【００１４】また、上記液晶層２は、例えば薄膜トラン
ジスタによるアクティブマトリックスアドレス方式や、
単純ＸＹマトリックスアドレス方式等により画像信号に
応じて選択的にオン・オフされるような構成とされるが
、これは通常の液晶ディスプレイと同様である。
ジスタによるアクティブマトリックスアドレス方式や、
単純ＸＹマトリックスアドレス方式等により画像信号に
応じて選択的にオン・オフされるような構成とされるが
、これは通常の液晶ディスプレイと同様である。
【００１５】上記液晶層２に重ねられる表示パネル３は
、厚さ１００μ程度の透明板からなるもので、その屈折
率が透明導光板１の屈折率と等しくされる。したがって
、表示パネル３の屈折率は１．７である。これは、液晶
層２の屈折率が透明導光板１の屈折率と等しくなったと
きに、液晶層２と表示パネル３の界面で反射が起こらな
いようにするためである。なお、この表示パネル３は、
表面を粗面としたり光散乱物質を混入する等して光散乱
性を付与することが好ましく、さらにはある程度指向性
を有することが好ましい。
、厚さ１００μ程度の透明板からなるもので、その屈折
率が透明導光板１の屈折率と等しくされる。したがって
、表示パネル３の屈折率は１．７である。これは、液晶
層２の屈折率が透明導光板１の屈折率と等しくなったと
きに、液晶層２と表示パネル３の界面で反射が起こらな
いようにするためである。なお、この表示パネル３は、
表面を粗面としたり光散乱物質を混入する等して光散乱
性を付与することが好ましく、さらにはある程度指向性
を有することが好ましい。
【００１６】上記透明導光板１の背面側に設置される低
屈折率板４は、透明導光板１に照射された光がこの透明
導光板１内で全反射を繰り返すように設けられるもので
、したがってこの低屈折率板４の屈折率も透明導光板１
の屈折率よりも小さいことが必要である。本例では、オ
フ時の液晶層２と同様、屈折率１．５とした。また、こ
の低屈折率板４の背面に設けられる黒色板５は、低屈折
率板４を透過する低入射角の光を吸収し黒レベルを確保
する役割を果たすものであるが、場合によっては無くと
もよい。
屈折率板４は、透明導光板１に照射された光がこの透明
導光板１内で全反射を繰り返すように設けられるもので
、したがってこの低屈折率板４の屈折率も透明導光板１
の屈折率よりも小さいことが必要である。本例では、オ
フ時の液晶層２と同様、屈折率１．５とした。また、こ
の低屈折率板４の背面に設けられる黒色板５は、低屈折
率板４を透過する低入射角の光を吸収し黒レベルを確保
する役割を果たすものであるが、場合によっては無くと
もよい。
【００１７】上述の構成を有するディスプレイ装置にお
いて、画像の表示は次のようにして行われる。先ず、透
明導光板１には、側面に設けられた光源６より光が照射
される。ここで、液晶層２がオフ状態であると、この透
明導光板１を挟む液晶層２並びに低屈折率板４の屈折率
が共に１．５であり、透明導光板１の屈折率が１．７で
あることから、ｓｉｎ ｉ＝１．５／１．７，すなわち
ｉ＝６２°以上の光は、透明導光板１と液晶層２の界面
あるいは透明導光板１と低屈折率板４の界面で全反射さ
れ、図中線Ａで示すように透明導光板１の中で反射を繰
り返す。また、６２°以下の光は、低屈折率板４を透過
した後、黒色板５によって吸収され、黒レベルが保たれ
る。
いて、画像の表示は次のようにして行われる。先ず、透
明導光板１には、側面に設けられた光源６より光が照射
される。ここで、液晶層２がオフ状態であると、この透
明導光板１を挟む液晶層２並びに低屈折率板４の屈折率
が共に１．５であり、透明導光板１の屈折率が１．７で
あることから、ｓｉｎ ｉ＝１．５／１．７，すなわち
ｉ＝６２°以上の光は、透明導光板１と液晶層２の界面
あるいは透明導光板１と低屈折率板４の界面で全反射さ
れ、図中線Ａで示すように透明導光板１の中で反射を繰
り返す。また、６２°以下の光は、低屈折率板４を透過
した後、黒色板５によって吸収され、黒レベルが保たれ
る。
【００１８】これに対して、液晶層２がオン状態となる
と、すなわち電圧が印加されると、この部分の液晶層２
の屈折率は１．７となる。すると、透明導光板１と液晶
層２とは光学的に等価なものとなり、透明導光板１内で
全反射を繰り返していた光は、図中線Ｂで示すように、
液晶層２及び表示パネル３を透過して外部へ放出される
。したがって、液晶層２をアクティブマトリックスアド
レス方式、あるいは単純ＸＹマトリックスアドレス方式
等によって駆動すれば、選択的に光を透過せしめ表示パ
ネル３の表面に画像を表示することが可能となる。
と、すなわち電圧が印加されると、この部分の液晶層２
の屈折率は１．７となる。すると、透明導光板１と液晶
層２とは光学的に等価なものとなり、透明導光板１内で
全反射を繰り返していた光は、図中線Ｂで示すように、
液晶層２及び表示パネル３を透過して外部へ放出される
。したがって、液晶層２をアクティブマトリックスアド
レス方式、あるいは単純ＸＹマトリックスアドレス方式
等によって駆動すれば、選択的に光を透過せしめ表示パ
ネル３の表面に画像を表示することが可能となる。
【００１９】以上、本発明を適用した実施例について説
明したが、本発明がこの実施例に限定されるものではな
く、例えば材質、寸法、形状、さらには屈折率等は本発
明の要旨を逸脱しない範囲で任意に選定することが可能
である。
明したが、本発明がこの実施例に限定されるものではな
く、例えば材質、寸法、形状、さらには屈折率等は本発
明の要旨を逸脱しない範囲で任意に選定することが可能
である。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のディスプレイ装置は、液晶の屈折率変化を利用して
透明導光板内に照射される光を選択的に外部へ放出せし
め画像を表示するものであって、従来の液晶ディスプレ
イと異なり偏光板を用いていないことから、偏光板によ
る光損失の問題を解消することができる。また、装置構
成も簡単で、機械厚みの増加や光のロスを抑制すること
ができ、さらには駆動系も従来の液晶ディスプレイのも
のをそのまま用いることができることから、実用性も高
い。
明のディスプレイ装置は、液晶の屈折率変化を利用して
透明導光板内に照射される光を選択的に外部へ放出せし
め画像を表示するものであって、従来の液晶ディスプレ
イと異なり偏光板を用いていないことから、偏光板によ
る光損失の問題を解消することができる。また、装置構
成も簡単で、機械厚みの増加や光のロスを抑制すること
ができ、さらには駆動系も従来の液晶ディスプレイのも
のをそのまま用いることができることから、実用性も高
い。
【図１】本発明を適用したディスプレイ装置の一実施例
を模式的に示す概略断面図である。
を模式的に示す概略断面図である。
１・・・透明導光板
２・・・液晶層
３・・・表示パネル
４・・・低屈折率板
６・・・光源
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の屈折率を有する透明導光板上に
、電圧印加の有無により前記透明導光板の屈折率より低
い屈折率及び前記透明導光板の屈折率と略等しい屈折率
を示す液晶層と、前記透明導光板と略等しい屈折率を有
する透明板とを積層形成してなり、前記透明導光板の側
面より光源からの光を入射するとともに、前記液晶層に
選択的に電圧を印加して前記透明導光板と略等しい屈折
率となし、この部分から入射光を選択的に外部に放出せ
しめ画像を表示することを特徴とするディスプレイ装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3127861A JPH04352129A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | ディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3127861A JPH04352129A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | ディスプレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04352129A true JPH04352129A (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=14970475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3127861A Withdrawn JPH04352129A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | ディスプレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04352129A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6618104B1 (en) | 1998-07-28 | 2003-09-09 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical device having reverse mode holographic PDLC and front light guide |
| US6819393B1 (en) | 1998-07-28 | 2004-11-16 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical device and display apparatus using light diffraction and light guide |
| DE10129443B4 (de) * | 2001-06-19 | 2011-08-11 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Beleuchtungsvorrichtung |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP3127861A patent/JPH04352129A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6618104B1 (en) | 1998-07-28 | 2003-09-09 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical device having reverse mode holographic PDLC and front light guide |
| US6819393B1 (en) | 1998-07-28 | 2004-11-16 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical device and display apparatus using light diffraction and light guide |
| US6836314B2 (en) | 1998-07-28 | 2004-12-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical device and display apparatus having a plate-shaped light guide and an optical control surface thereon |
| DE10129443B4 (de) * | 2001-06-19 | 2011-08-11 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Beleuchtungsvorrichtung |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980806 |