JPS62276583A - 表示装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 発明の目的 産業上の利用分野 本発明は、液晶素子などの透過光量制御素子を二次元的
に配列して構成する表示装置に関するものである。

従来の技術 フラットパネル型表示装置の一つであるバンクライト型
の液晶表示装置では、多数の透明画素電極が格子状に配
列され、各格子点の画素電極に印可される電圧値に応じ
て各々を透過する一様な前景光の光量が変調され、透過
側の二次元光路内に明暗の模様から成る画像が表示され
る。

こようなバックライト型液晶表示装置の一形態として、
第８図に示すように、列状に配列された複数の透明画素
電極Ｓ＋　、Ｓｚ、Ｓ：ｌ　　・・・Ｓ７を有する一次
元液晶表示素子り＋　、Ｄｚ　、Ｄ３　　・・・・を縦
方向につなぎ合わせることにより所望面積の二次元表示
装置を形成するものがある。

発明が解決しようとする問題点 第８図に示すバックライト型液晶表示装置では、紙面に
垂直に入射する背景光の光路内に、各画素電極だけでな
く、−次元液晶表示素子の封止部や配線用の空間など表
示画面上では不要な領域（デッドスペース）が形成され
ている。このようなデッドスペースの存在は、画素配列
の高密度化や表示画面の高分解能化を図るうえで障害に
なるという問題がある。

発明の構成 問題点を解決するための手段 本発明の表示装置は、光源から放射された光を一方の端
部から内部に導き入れて他方の端部の近傍まで進行させ
、この端部の近傍において進行方向の側方へ偏向する板
状の光導入体と、この光導入体の長手方向に配列された
複数の透明画素電極対に前記偏向された光を受け各画素
電極対間に介在された液晶中を透過する光に印可電圧値
に応じた大きさの偏光を生じさせる液晶素子と、この液
晶素子の透過光を一方の端部の一側面から受け入れ、正
反射させて他方の端部に進行させる板状の光導出体とを
備え、各表示単位についてそれぞれの光導出体の他方の
端部が順次連設されて一枚の表示スクリーンが形成され
る。

更に、本発明の表示装置は、上記光源及び各表示単位の
間と、各表示単位及び観察位置との間に偏光板が配置さ
れている。

以下、本発明の作用を実施例と共に詳細に説明する。

実施例 第１図は本発明の一実施例の表示装置を構成する表示単
位の斜視図、第２図及び第３図は、それぞれ上記表示単
位の平面図及び断面図である。第１図乃至第３図中に記
載された（Ｘ、Ｙ、Ｚ）軸は、直交座標系の各軸である
。

第１図乃至第３図において、１は光導入体、２は第１の
偏向部、３は第２の偏向部、４は光導出体、５は一次元
液晶素子、６は配線部である。

上記第１図乃至第３図を参照すれば、光導入体１と、第
１．第２の偏向部２，３と、光導出体４は、いずれもＸ
軸方向に所定の幅を有している。

光導入体１と光導出体４は、いずれもアクリル樹脂等の
透明プラスチック材料によって板状に形成され、それぞ
れの一端部分において一次元液晶素子５を介在させつつ
重ね合せられている。

−次元液晶素子５は、板状の光導入体ｌと光導出体４の
幅方向（Ｘ軸方向）に配列された複数の透明画素電極Ｓ
１．Ｓｚ　、Ｓ３　・・・　Ｓ７と、これら各透明画素
電極との間に液晶層を介在させつつ対向する共通電極と
を有している。上記−次元液晶素子５の各透明画素電極
ｓ、−３ｆｉに対する配線６１〜６．、と、透明共通電
極に対する配線６つ、ｌとから成る配線部６が、光導入
体１の底面に接着固定されるフレキシブル・プリント配
線板上に形成されている。

配線６１〜６１を経て一次元液晶素子５の各透明画素電
極Ｓ、〜Ｓｎに印加される電圧値の大きさに応じた偏光
角の変化が、各透明画素電極、透明共通電極及びこれら
の間に介在される液晶層を透過する光に与えられる。但
し、この液晶素子５は、通常の液晶素子とは異なり、透
過光に固定の偏光角を与える検光子相当の偏光板を液晶
層の前後に備えていない。この検光子相当の偏光板は、
各表示単位が積層されたのちに各表示単位に共通の偏光
板としてこの積層構造の外部に設置される。

この偏光板の配置については、後に詳述する。

第３図のＹ−Ｚ断面図を参照すれば、第１の偏向部２は
、Ｘ軸方向に延在される光導入体１の一方の端部に形成
された傾斜面１ａを覆うアルミニュウムの蒸着膜で構成
されている。同様に、第２の偏向部３も、Ｘ軸方向に延
在される光導出体４の一方の端部に形成された傾斜面４
ａを覆うアルミニュウムの蒸着膜で構成されている。

−次元液晶素子５は、偏向部２が形成された光導入体１
の先端部分の下面と、偏向部３が形成された光導出体４
の先端部分の上面との間に配置されている。この−次元
液晶素子５の画素電極Ｓの周辺に位置する封止部５ａと
５ｂは、対向する偏向部２と３の間に形成される偏向後
の背景光の光路外に配置されている。

第３図のＹ−Ｚ断面図に示すように、図示しないバンク
ライト用光源から放射された光線は、背景光りとして光
導入体１の直立端部１ｂからその内部に入射する。この
背景光りは、光導入体１内をＺ軸方向に進行したのち第
１の偏向部２で反射されることにより時計廻り方向に偏
向される。この偏向角は、Ｚ軸と偏向部２のなす角度に
依存するが、０度からほぼ９０度までの適宜な値が選択
される。図示の例では、偏向角はほぼ９０度であり、Ｚ
軸方向に進行してきた背景光りは向きを変えて−Ｙ軸方
向に進行する。

第１の偏向部２で偏向された前景光しは、−次元液晶素
子５に入射する。ここを透過した透過光Ｔは、第２の偏
向部３で反射されることにより反時計廻りに９０度偏向
され、元の進行方向であるＺ軸方向に進行する光となっ
て光導出体４内を進行したのち、その直立端部４ｂから
外部に放射される。

第３図の点線の光路で示すように、光導入体１の直立端
面１ｂに対しある傾きを持って入射した背景光は、光導
入体１の上下の側壁と第１の偏向部２において入射角と
反射角が等しくなるような正反射を繰り返しつつ一次元
液晶素子５まで導かれる。この−次元液晶素子５をある
傾きを持って透過した透過光は、第２の偏向部３と光導
出体４の上下の側壁において正反射を繰り返しつつ光導
出体４の直立端部４ｂまで導かれ、正面方向であるＺ軸
方向からずれた方向に放射される。少なくとも第２の偏
向部が正反射面でありさえすれば、光導出体の正面方向
からずれた方向に放射される成分が存在しても、−次元
液晶素子５の透過光によって形成される画素の形状や配
列がχ−Ｙ表示面内で乱されることはない。

そのような正面からずれた透過光の存在は、画像を正面
から観察する場合の光量ロスとなる一方で、正面からず
れた方向からの透過光による画素の観察を可能とする。

なお、光４人体１と光導出体４の上下の側壁は、必ずし
も正反射面であることを要しないが、乱反射に伴う光量
のロスを軽減するうえで、正反射面であることが望まし
い。木発明者の試作結果によれば、市販のアクリル樹脂
板の表面に対してなんらの鏡面仕上げを行わなくとも、
上記正反射面であることを前提とする画素の形状や配列
の乱れを伴わない画面が観察された。

第４図は、本発明の表示装置を構成する表示単位の他の
構成を例示するＹ−Ｚ断面図である。

この表示単位は、Ｚ軸方向に延在される光導入体１の一
方の端部が直立端面と上面とで構成されると共に、第１
の偏向部２がこの端部を覆うアルミニュウムの蒸着膜で
構成されている。また、Ｚ軸方向に延在される光導出体
２の一方の端部が丸みを帯びた縁部を経て上下の面に連
なる直立端面と下面とから構成されると共に、第２の偏
向部３がこの端部を覆うアルミニュウムの蒸着膜から構
成されている。

第４図の実線の光路で示すように、光導入体１の直立端
面に対しある傾きを持って入射した背景光は、光導入体
１の上下の側壁、第１、第２の偏向部及び光導出体４の
上下の側壁において入射角と反射角が等しくなるような
正反射を繰り返しつつ光導出体の端部まで導かれ、正面
方向であるＺ軸方向からずれた方向に放射される。

第５図と第６図は、第１図乃至第３図に示した表示単位
を上下に積層すると共に、この積層構造と自熱蛍光管な
どで構成される光源７４．７□。

７３．７．との間及びこの積層構造と観察位置との間に
それぞれ偏光板８と９を配置することによって形成した
表示装置の部分断面図と斜視図である。但し、この断面
斜視図において中間部分の図示が省略されている。

偏光板８と９は、それぞれガラス板で挟まれた厚み０．
１　ｍ　ｍ程度の偏光膜で構成されている。偏光板８は
、光ａ７Ｉ〜７４から放射された光のうち水平方向に偏
光された光のみを選択的に通過させる。一方、偏光板９
は、積層構造体の各光導出体から放射された光のうち垂
直方向に偏光された光のみを選択的に通過させる。従っ
て、各透明画素電極と透明共通電極間の液晶層を通過す
る際に透明画素電極に印加されている電圧によって偏光
膜が水平方向から垂直方向に９０度偏光された光のみが
偏光板９を通過してこの表示装置の前方に位置する観察
位置に達することになる。

第７図は、上記第５図と第６図の表示装置において、透
過光に対し９０度の偏光角を与える電圧値を全ての透明
画素電極に印可した場合の表示画面の正面図である。図
示のように、各表示単位の継目部分にはデフドソーンが
生じない。

以上、各表示装置に第１．第２の偏向部２．３を形成す
る構成を例示した。しかしながら、第５図の積層構造か
らも判るように、偏向部の断面形状が直線状である場合
には、中間層の表示装置についてはいずれか一方の偏向
部のみを形成し、他方については、上層又は下層の表示
装置に形成された一方の偏向部をそのまま利用すること
もできる。

また、偏向部の断面形状が直線状である場合を例示した
が、円弧や楕円弧などの曲面であったり。

適宜な多角形であってもよい。

発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明の表示装置は、光導
入体内の背景光の光路を第１の偏向部でほぼ９０度折り
曲げ、この折り曲げられた光路内に配置した一次元液晶
素子の透過光を第２の偏向部で元の方向に折り曲げて光
導出体内を進行させる構造の１ライン分の表示単位を作
成し、これを必要なライン分だけ積層する構成であるか
ら、−次元液晶表示素子の封止部や配線用の空間などの
デッドスペースを背景光の光路外に逃がすことが可能と
なり、画素の高密度化や表示画面の高分解能化が実現さ
れると共に、任意の寸法の表示画面を積層枚数で自由に
実現することができる。

また、本発明の表示装置は、各表示単位に含まれる一次
元液晶素子のそれぞれに偏光板を設置する代わりに各表
示単位の積層構造の外部に共通の偏光板を設置する構成
であるから、液晶素子の低廉化が図られると共に、各表
示単位の継目の幅が減少し画質の一層の改善が図られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる表示装置を構成する
表示単位の斜視図、第２図は上記表示単位の平面図、第
３図は上記表示単位の断面図、第４図は本発明の他の実
施例の表示単位の断面図、第５図と第６図は第１図乃至
第３図に示した表示単位が積層されると共にこの積層構
造の外部に共通の偏光板が配置された上記実施例の表示
装置の部分断面図と斜視図、第７図は第５図と第６図に
示した表示装置の表示画面の正面図、第８図は従来の表
示装置の構成と開題点を説明するための正面図である。 １・・光導入体、２・・第１の偏向部、３・・第２の偏
向部、４・・光導出体、５・・−次元液晶表示素子、６
・・−次元液晶表示素子に対する配線部、３１〜Ｓ、　
　・・−次元液晶素子内に配列される画素電極、Ｌ・・
背景光、Ｔ・・透過光、７、〜７４　・・光源、８，９
・・偏光板。 特許出願人　日本電気ホームエレクトロニクス株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源から放射された光を一方の端部から内部に導き入れ
   て他方の端部の近傍まで進行させ、この端部の近傍にお
   いて進行方向の側方へ偏向する板状の光導入体と、この
   光導入体の長手方向に配列された複数の透明画素電極対
   に前記偏向された光を受け各画素電極対間に介在された
   液晶内を透過する光に印可電圧値に応じた大きさの偏光
   角の回転を生じさせる液晶素子と、この液晶素子の透過
   光を一方の端部の一側面から受け入れ、正反射させて他
   方の端部に進行させる板状の光導出体とを備えた表示単
   位のそれぞれについて各光導出体の他方の端部を順次連
   設して一枚の表示スクリーンを形成すると共に、 前記光源及び各表示単位の間と、各表示単位及び観察位
   置との間に偏光板を配置したことを特徴とする表示装置
   。