JPH06324331A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH06324331A JPH06324331A JP5109026A JP10902693A JPH06324331A JP H06324331 A JPH06324331 A JP H06324331A JP 5109026 A JP5109026 A JP 5109026A JP 10902693 A JP10902693 A JP 10902693A JP H06324331 A JPH06324331 A JP H06324331A
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- JP
- Japan
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- crystal display
- light
- illumination device
- display device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 照明機能を有する薄型の液晶表示装置におい
て、照明点灯時、非点灯時両方でもコントラストが高く
視認性の高い液晶表示装置を提供する。 【構成】 薄型の照明装置を液晶表示パネルの上面に配
置し、液晶表示パネルの背面には反射板を配置する。前
記照明装置は前記液晶表示パネル側に光線を投射すると
ともに前記反射板によって反射した光線をほとんど分散
することなく、透過する機能を有する。
て、照明点灯時、非点灯時両方でもコントラストが高く
視認性の高い液晶表示装置を提供する。 【構成】 薄型の照明装置を液晶表示パネルの上面に配
置し、液晶表示パネルの背面には反射板を配置する。前
記照明装置は前記液晶表示パネル側に光線を投射すると
ともに前記反射板によって反射した光線をほとんど分散
することなく、透過する機能を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、照明機能を有する液晶
表示装置に関する。
表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、照明機能を有する液晶表示装置は
図９（ａ）に示すように、液晶表示パネル２の背面に面
状の照明装置１を配置し、通常は常時照明を点灯して使
用していたか、あるいは図９（ｂ）に示すように液晶表
示パネル２と照明装置１の間に半透過半反射のシート４
を配置して、照明点灯、非点灯の両方で使用できるよう
にしていた。
図９（ａ）に示すように、液晶表示パネル２の背面に面
状の照明装置１を配置し、通常は常時照明を点灯して使
用していたか、あるいは図９（ｂ）に示すように液晶表
示パネル２と照明装置１の間に半透過半反射のシート４
を配置して、照明点灯、非点灯の両方で使用できるよう
にしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
照明機能を有する液晶表示装置は、常時照明を点灯して
使用した場合、電力消費が大きい、半透過半反射のシー
トを使用した場合、照明装置点灯時、非点灯時ともに表
示が暗く、コントラストが低いという問題点を有してい
た。
照明機能を有する液晶表示装置は、常時照明を点灯して
使用した場合、電力消費が大きい、半透過半反射のシー
トを使用した場合、照明装置点灯時、非点灯時ともに表
示が暗く、コントラストが低いという問題点を有してい
た。
【０００４】そこで、本発明は従来のこのような問題点
を解決するため、照明装置を液晶表示パネルの前面に配
置することにより、照明装置の点灯時、非点灯時ともに
コントラストが高く視認性の高い液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。
を解決するため、照明装置を液晶表示パネルの前面に配
置することにより、照明装置の点灯時、非点灯時ともに
コントラストが高く視認性の高い液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の液晶表示装置は、 （１） 液晶表示パネルとその上面に配置された照明装
置とを有することを特徴とする。
に本発明の液晶表示装置は、 （１） 液晶表示パネルとその上面に配置された照明装
置とを有することを特徴とする。
【０００６】（２） 前記照明装置は導光体と該導光体
の端面に配置された光源とを有し、前記導光体の出光側
面には前記出光側面と略平行な面と略垂直な面により形
成された凹凸形状を設けたことを特徴とする。
の端面に配置された光源とを有し、前記導光体の出光側
面には前記出光側面と略平行な面と略垂直な面により形
成された凹凸形状を設けたことを特徴とする。
【０００７】（３） 前記凹凸形状は前記導光体と異な
る屈折率を有する材料にて形成されることを特徴とす
る。
る屈折率を有する材料にて形成されることを特徴とす
る。
【０００８】（４） 前記凹凸形状の凸部の幅と高さの
比が概ね一対一であることを特徴とする。
比が概ね一対一であることを特徴とする。
【０００９】（５） 前記導光体を前記液晶表示パネル
と上側偏光板の間に配置したことを特徴とする。
と上側偏光板の間に配置したことを特徴とする。
【００１０】（６） 前記凹凸形状の側面が前記出光側
面と略直角な面に対して１０度以下の範囲で傾きを持つ
ことを特徴とする。
面と略直角な面に対して１０度以下の範囲で傾きを持つ
ことを特徴とする。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、照明装置１は液晶表示パネル２の
前面に配置される。液晶表示パネル２の背面には反射板
３を配置し、反射型液晶表示装置を構成している。照明
装置１は液晶表示パネル２側に光線を投射するとともに
反射板３によって反射した光線をほとんど分散すること
なく、透過する機能を有する。これは外光が充分にある
ときには照明装置１を消灯して使用し、この場合、照明
装置１は単なる透明板として作用して視認性を落とさ
ず、表示品質に影響を与えないことに有効である。また
外光が充分でない暗い所では点灯して使用した場合、照
明装置１は液晶表示パネル２を照明し、反射板３による
反射光は照明装置１が前述の消灯時と同様に単なる透明
板として機能してそのまま透過するため高い視認性を保
持するために有効である。
する。図１において、照明装置１は液晶表示パネル２の
前面に配置される。液晶表示パネル２の背面には反射板
３を配置し、反射型液晶表示装置を構成している。照明
装置１は液晶表示パネル２側に光線を投射するとともに
反射板３によって反射した光線をほとんど分散すること
なく、透過する機能を有する。これは外光が充分にある
ときには照明装置１を消灯して使用し、この場合、照明
装置１は単なる透明板として作用して視認性を落とさ
ず、表示品質に影響を与えないことに有効である。また
外光が充分でない暗い所では点灯して使用した場合、照
明装置１は液晶表示パネル２を照明し、反射板３による
反射光は照明装置１が前述の消灯時と同様に単なる透明
板として機能してそのまま透過するため高い視認性を保
持するために有効である。
【００１２】また照明装置を液晶表示パネルの背面に配
置した透過型液晶表示装置は照明装置からの光線が液晶
表示パネルを１回のみ透過して明部暗部のコントラスト
を発生しているのに対し、本発明のような照明装置を液
晶表示パネルの前面に配置した反射型液晶表示装置は照
明装置からの光線が１回液晶表示パネルを透過したのち
反射板によって反射してもう１回透過するため、よりコ
ントラストが高くなることにより高い視認性を得るため
に有効になっている。
置した透過型液晶表示装置は照明装置からの光線が液晶
表示パネルを１回のみ透過して明部暗部のコントラスト
を発生しているのに対し、本発明のような照明装置を液
晶表示パネルの前面に配置した反射型液晶表示装置は照
明装置からの光線が１回液晶表示パネルを透過したのち
反射板によって反射してもう１回透過するため、よりコ
ントラストが高くなることにより高い視認性を得るため
に有効になっている。
【００１３】以上のような照明装置を実現するために一
実施例を図２（ａ）に示す。光源１２が導光体１１の少
なくとも１つの端面に配置される。導光体１１は図２
（ｂ）に示すように透明板の片面に光源１２と概ね平行
にリブ上の突起１３を設けており、突起１３の各面はす
べて出光側平面１４に対して略平行な面と略垂直な面の
みで構成される。導光体１１は屈折率１．４以上の透明
材料で形成される。光源１２からの光線は光線１６ａや
光線１６ｂに示すように端面１５から入射したのち、導
光体１１の中で全反射を繰り返し突起１３の側面からの
み射出するため照明装置の背面からの出光が多く、液晶
表示パネル２を照明することができる。導光体１１の液
晶表示パネル２側、またその反対側面に保護シート等重
ねる場合には必ずわずかな空気層が設けられており、こ
れは導光体１１の内部で光線が全反射を繰り返すために
必要である。
実施例を図２（ａ）に示す。光源１２が導光体１１の少
なくとも１つの端面に配置される。導光体１１は図２
（ｂ）に示すように透明板の片面に光源１２と概ね平行
にリブ上の突起１３を設けており、突起１３の各面はす
べて出光側平面１４に対して略平行な面と略垂直な面の
みで構成される。導光体１１は屈折率１．４以上の透明
材料で形成される。光源１２からの光線は光線１６ａや
光線１６ｂに示すように端面１５から入射したのち、導
光体１１の中で全反射を繰り返し突起１３の側面からの
み射出するため照明装置の背面からの出光が多く、液晶
表示パネル２を照明することができる。導光体１１の液
晶表示パネル２側、またその反対側面に保護シート等重
ねる場合には必ずわずかな空気層が設けられており、こ
れは導光体１１の内部で光線が全反射を繰り返すために
必要である。
【００１４】また、導光体１１を形成する透明材料はア
クリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂、ガラ
ス等の無機透明材料またはそれらの複合体が用いられ、
射出成形、光硬化樹脂、エッチング、透明樹脂またはガ
ラス平板上にフィルムを接合する等の方法によって形成
される。
クリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂、ガラ
ス等の無機透明材料またはそれらの複合体が用いられ、
射出成形、光硬化樹脂、エッチング、透明樹脂またはガ
ラス平板上にフィルムを接合する等の方法によって形成
される。
【００１５】図３に示すように、突起１３を導光体１１
より屈折率の高い材料で構成することにより光線１６の
ように導光板１１内を進行する光線は突起１３に入光す
るときに屈折し、突起１３の側面から出光するときにさ
らに屈折するため、最終的な出射光の角度を出光側平面
１４に対してより大きくすることができる。この場合、
前述の透明樹脂またはガラス平板上に屈折率の高い透明
フィルムを接合する方法にて形成して製造することが適
している。
より屈折率の高い材料で構成することにより光線１６の
ように導光板１１内を進行する光線は突起１３に入光す
るときに屈折し、突起１３の側面から出光するときにさ
らに屈折するため、最終的な出射光の角度を出光側平面
１４に対してより大きくすることができる。この場合、
前述の透明樹脂またはガラス平板上に屈折率の高い透明
フィルムを接合する方法にて形成して製造することが適
している。
【００１６】図４（ａ）に示すように端面１５から入射
した光線は導光体１１の長辺方向の軸に対し屈折により
４５度以下の光軸を持つため、突起１３の側面に照射さ
れるためには突起１３の幅に対してそれ以上の高さを必
要とする。それ以下の場合、図４（ｂ）に示すような経
路により光線は導光体１１の上面に出光し、大きく視認
性を低下させる。しかし一対一を大きく超えた場合には
光学的に無意味であるばかりでなく、製造が困難になる
という問題が生じる。以上により、突起１３は幅と高さ
の比がちょうど一対一程度であることが望ましい。
した光線は導光体１１の長辺方向の軸に対し屈折により
４５度以下の光軸を持つため、突起１３の側面に照射さ
れるためには突起１３の幅に対してそれ以上の高さを必
要とする。それ以下の場合、図４（ｂ）に示すような経
路により光線は導光体１１の上面に出光し、大きく視認
性を低下させる。しかし一対一を大きく超えた場合には
光学的に無意味であるばかりでなく、製造が困難になる
という問題が生じる。以上により、突起１３は幅と高さ
の比がちょうど一対一程度であることが望ましい。
【００１７】突起１３の幅、高さといった大きさは、可
視光の波長がおよそ３８０ｎｍから７００ｎｍ程度であ
ることから、回折による干渉により分光の縞模様が発生
しないために５μｍ程度以上は必要であり、また液晶表
示パネルの画素の大きさが２００μｍから３００μｍで
あることから、この画素との干渉による縞模様の発生を
防ぐために１００μｍ以下にすべきである。以上の内容
に加え、製造上の利便性から突起１３の大きさはおよそ
１０μｍ以上５０μｍ以下が望ましい。
視光の波長がおよそ３８０ｎｍから７００ｎｍ程度であ
ることから、回折による干渉により分光の縞模様が発生
しないために５μｍ程度以上は必要であり、また液晶表
示パネルの画素の大きさが２００μｍから３００μｍで
あることから、この画素との干渉による縞模様の発生を
防ぐために１００μｍ以下にすべきである。以上の内容
に加え、製造上の利便性から突起１３の大きさはおよそ
１０μｍ以上５０μｍ以下が望ましい。
【００１８】導光体１１上の突起１３の密度を加減する
ことにより、照射輝度の均一性を高めることができる。
実際には光源１２の近傍では突起１３を疎に配置し、離
れるに従い連続的に密に配置していく。この場合、突起
１３の大きさを一定にして密度を可変する方法、密度を
一定にして大きさを可変する方法、両方を可変する方法
等が取られる。
ことにより、照射輝度の均一性を高めることができる。
実際には光源１２の近傍では突起１３を疎に配置し、離
れるに従い連続的に密に配置していく。この場合、突起
１３の大きさを一定にして密度を可変する方法、密度を
一定にして大きさを可変する方法、両方を可変する方法
等が取られる。
【００１９】他の実施例を図５（ａ）に示す。突起１３
を角柱状に形成した場合もリブと同等の効果が得られ
る。突起１３の光源１２と垂直をなす側面は光線が臨界
角以上で照射されるため、全反射され出光にはいっさい
関係しない。図５（ｂ）に示すように概長方形の導光板
１１上に正方形の底面を持った角柱を形成した場合、隣
合う二辺に光源１２を配置し、二辺から入射した光線を
突起１３の各側面から出光させることができる。
を角柱状に形成した場合もリブと同等の効果が得られ
る。突起１３の光源１２と垂直をなす側面は光線が臨界
角以上で照射されるため、全反射され出光にはいっさい
関係しない。図５（ｂ）に示すように概長方形の導光板
１１上に正方形の底面を持った角柱を形成した場合、隣
合う二辺に光源１２を配置し、二辺から入射した光線を
突起１３の各側面から出光させることができる。
【００２０】他の実施例として突起１３を円柱状に形成
した場合を図６（ａ）に示す。突起１３の円柱面に臨界
角以下で照射された光線は出光し、臨界角以上で照射さ
れた光線は円柱面で反射を繰り返したのち、突起１３の
底面で反転し、さらに円柱面で反射を繰り返して、再び
導光板内を進行する経路をたどる。円柱面から出光した
光線は図６（ｃ）に示す角柱のときの場合に比べ図６
（ｂ）に示すように照射範囲を広くすることができる。
した場合を図６（ａ）に示す。突起１３の円柱面に臨界
角以下で照射された光線は出光し、臨界角以上で照射さ
れた光線は円柱面で反射を繰り返したのち、突起１３の
底面で反転し、さらに円柱面で反射を繰り返して、再び
導光板内を進行する経路をたどる。円柱面から出光した
光線は図６（ｃ）に示す角柱のときの場合に比べ図６
（ｂ）に示すように照射範囲を広くすることができる。
【００２１】他の実施例を図７に示す。液晶表示パネル
の直上に導光体１１を重ね、偏光板１７を導光体１１の
さらに上に重ねている。液晶表示パネルの下側にはもう
一枚の偏光板１８を配置し、さらに下側には反射板３を
配置する。この構成により視認性が向上することがわか
っている。
の直上に導光体１１を重ね、偏光板１７を導光体１１の
さらに上に重ねている。液晶表示パネルの下側にはもう
一枚の偏光板１８を配置し、さらに下側には反射板３を
配置する。この構成により視認性が向上することがわか
っている。
【００２２】図８に突起１３の側面に１０度以下の傾斜
角度を設けた例を示す。傾斜角度を大きくとった場合に
は、上下方向の光線の透過に影響するため視認性を下
げ、また出射光の傾斜が大きくなるため照明性能が低下
し品質的に問題となるが、１０度以下である場合にはそ
の影響が小さく、射出成形等で製造する際には抜きテー
パとして有効である。
角度を設けた例を示す。傾斜角度を大きくとった場合に
は、上下方向の光線の透過に影響するため視認性を下
げ、また出射光の傾斜が大きくなるため照明性能が低下
し品質的に問題となるが、１０度以下である場合にはそ
の影響が小さく、射出成形等で製造する際には抜きテー
パとして有効である。
【００２３】
【発明の効果】本発明によると、以上説明したように、
携帯用電算機端末のような用途において、省電力のため
明るいところでは照明を消して使用しても表示品質を落
とさず、点灯時でもコントラストの高い液晶表示装置を
提供することができる。
携帯用電算機端末のような用途において、省電力のため
明るいところでは照明を消して使用しても表示品質を落
とさず、点灯時でもコントラストの高い液晶表示装置を
提供することができる。
【図１】 本発明の一実施例を示す断面図。
【図２】 本発明の他の実施例を示す図。
【図３】 本発明の他の実施例を示す図。
【図４】 本発明の他の実施例を示す図。
【図５】 本発明の他の実施例を示す図。
【図６】 本発明の他の実施例を示す図。
【図７】 本発明の他の実施例を示す図。
【図８】 本発明の他の実施例を示す図。
【図９】 従来の技術を示す断面図。
１ ‥‥‥ 照明装置 ２ ‥‥‥ 液晶表示パネル ３ ‥‥‥ 反射板 １１ ‥‥ 導光体 １２ ‥‥ 光源 １３ ‥‥ 突起
Claims (6)
- 【請求項１】 液晶表示パネルとその上面に配置された
照明装置とを有することを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記照明装置は導光体と該導光体の端面
に配置された光源とを有し、前記導光体の出光側面には
前記出光側面と略平行な面と略垂直な面により形成され
た凹凸形状を設けたことを特徴とする請求項１記載の液
晶表示装置。 - 【請求項３】 前記凹凸形状は前記導光体と異なる屈折
率を有する材料にて形成されることを特徴とする請求項
２記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記凹凸形状の凸部の幅と高さの比が概
ね一対一であることを特徴とする請求項１、２または３
記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記導光体を前記液晶表示パネルと上側
偏光板の間に配置したことを特徴とする請求項２、３ま
たは４記載の液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記凹凸形状の側面が前記出光側面と略
直角な面に対して１０度以下の範囲で傾きを持つことを
特徴とする請求項２、３、４または５記載の液晶表示装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5109026A JP2800628B2 (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | 照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5109026A JP2800628B2 (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | 照明装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9290509A Division JPH10123519A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 液晶表示装置 |
| JP08034898A Division JP3191761B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06324331A true JPH06324331A (ja) | 1994-11-25 |
| JP2800628B2 JP2800628B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=14499725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5109026A Expired - Fee Related JP2800628B2 (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | 照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2800628B2 (ja) |
Cited By (11)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2007025709A (ja) * | 2006-08-23 | 2007-02-01 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 電子機器 |
| CN102305957A (zh) * | 2010-05-14 | 2012-01-04 | 苏州向隆塑胶有限公司 | 导光板、前光模块以及反射式显示装置 |
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| JP2016001887A (ja) * | 2000-08-23 | 2016-01-07 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 電子機器 |
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| JPH05158034A (ja) * | 1991-12-03 | 1993-06-25 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
-
1993
- 1993-05-11 JP JP5109026A patent/JP2800628B2/ja not_active Expired - Fee Related
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