JPS62297816A - 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景制御素子を配列して
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ックライト型
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背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。

このようなバンクライト型液晶表示装置の一形態として
、第９図に示すように、列状に配列された複数の透明画
素電極Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３　　・・・Ｓ、。

を有する一次元液晶表示素子Ｄｒ　、　　Ｄｚ　、　Ｄ
３　　・・・・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９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 本発明の表示装置によれば、板状の光導入体と光導出体
のそれぞれの一方の端部側面間に透過光量制御素子が介
在され、光導入体の他方の端部から投射された光源から
の光が透過光量制御素子を通して光導出体の他方の端部
へ導かれ、光導出体の一方の端部に正反射面が形成され
ることにより、光導出体の他方の端部に透過光量制御素
子の表示面を見るための窓が構成され、デッドスペース
が除去される。

また、本発明の表示装置は、上記光導出体の厚みが上記
一方の端部から他方の端部に向けて増大することにより
、透過光量制御素子の厚みの分のデッドスペースが表示
画面中に出現するのを防止するように構成されている。

さらに、本発明の一実施例によれば、上記窓を備えた表
示装置が複数個積層されて一枚の表示画面が形成される
。

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の構成を示す斜
視図、第２図及び第３図は、それぞれ上記表示装置の平
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、ｌ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１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
＋、Ｓｚ、Ｓ：ｔ　　・・・　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８１〜Ｓ７に対する透明配線層６．〜６□と、透明共
通電極に対する配線層６、。１とから成る配線部６が、
光導入体１の底面に接着量定される透明のフレキシブル
・−プリント配線板７上に形成されている。

この透明フレキシブル・プリント配線板７は、この光導
入体１内を図中の左方から右方に進行する光の進行方向
と逆向きに光導入体１の底面に沿って図中の右方から左
方に引き出されたのち、この光導入体１の端部１ｂに沿
わせて上方に折曲げられる。そして、この折曲げられた
透明フレキシブル・プリント配線板７上の透明配線層６
Ｉ〜６　ｎ＋１　のそれぞれに、同じく透明のフレキシ
ブルプリント配線板９上に形成された駆動用透明配線層
８１〜８　ｎｏｌが熱圧着によって接続されている。

透明配線層６Ｉ〜６ｆｉ、６ｎ＋１を経て一次元液晶素
子５の各透明画素電極８１〜Ｓアのそれぞれと透明共通
電極との間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。この
液晶層の上面と下面のそれぞれには、入射光の水平偏向
成分のみを透過させる偏光膜と、出射光の垂直偏向成分
のみを通過させる検光子相当の偏光膜が形成されており
、液晶層内で９０度の偏光が行われた成分のみがこの液
晶素子５を透過する。

第３図のＹ−Ｚ断面図を参照すれば、第１の偏向部２は
、Ｚ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、Ｚ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３１〜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。

光導出体４の厚みは、−次元液晶素子５が配置される一
方の端部４ａ側から他方の端部４ｂに向けて徐々に拡大
され、−次元液晶表示素子５の厚みに伴うデッドスペー
スが表示画面内に出現するのが防止される。

第３図のＹ−Ｚ断面図に示すように、図示しないバック
ライト用光源から放射された光線は、透明フレキシブル
・プリント配線板７及び９と、それぞれの上に形成され
た透明配線層６１〜６７゜。

及び８１〜８０．１を透過して、背景光りとして光導入
体ｌ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図中の時計廻
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で偏向された背景光りは、−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図中で反時計廻りに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４
ｂから外部に放射される。この直立端部４ｂは、光導出
体の一方の端部に形成された第２の偏向部３による正反
射面を介して透過光量制御素子の表示面を見るための窓
を構成することになる。

第３図中点線の光路で例示するように、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Ｘ−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、光導入体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
のロスを軽減するためには、正反射面であることが望ま
しい。

本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。

この表示装置においては、光導入体１と一次元液晶素子
５との間に空隙が形成され、光導入体１や光導出体４の
加工精度のばらつきに伴う一次元液晶素子５などへの応
力の集中が回避される。

第５図乃至第７図のそれぞれは、第１図乃至第３図に示
した表示装置を表示単位としてこれらを上下に積層する
ことによって形成した本発明の一実施例の表示装置の部
分断面図、部分背面図及び斜視図である。但し、この斜
視図において中間部分の図示が省略されている。

この表示装置においては、積層される各表示単位の光導
出体４１，４□、４３　・・・・の直立端部４ｂ＋　、
４ｂ２．４ｂ３　　・・・・で形成される表示窓によっ
て一枚の表示画面が形成される。また、これら積層され
た各表示装置の対応の引出し用透明配線層６　ｉｌｌ　
＋　　ＳＬ＋２　＋　　６ｉ＋３　　・・・　（ｉ＝１
〜ｎ）のそれぞれに、透明フレキシブル・プリント配線
板９上に形成された駆動用透明配線層８ｉ　　（ｉ＝１
−ｎ）が共通接続されている。また、各表示単位の引出
し用透明配線層６７゜ｌ＋１　＋　　６１１＋ｌ＋２　
＋　　６Ｆｌ＋＋＋３　　・・・は、透明フレキシブル
・プリント配線板９上をＸ方向に延在される駆動用透明
配線層８　ｎ”ｌ＋　Ｉ　　８　ｎやｌ＋２　＋　　８
ｎ＋１＋３　　・・・のそれぞれと個別に接続されてい
る。

すなわち、積層された各表示単位の液晶素子内で同一の
Ｘ座標を有しつつＹ方向に配列される透明画素電極列に
駆動用透明配線層８．から−斉に駆動信号が供給される
ことによりＸ方向への表示位置が選択される。これと同
時に、各表示単位の透明フレキシブル・プリント配線板
？、、７２゜７、・・・上に形成された共通透明配線層
６、。１゜１　＋　　Ｌ＊１＋２　６□１．３　　・・
・・のいずれか一つに駆動電圧が印加され、Ｙ方向への
表示単位が選択される。

第８図は、上記第５図乃至第７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
明画素電極と透明共通電圧間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
にはデッドソーンが生じない。また、光導出体４に厚み
方向のテーパーが形成されているため、−次元液晶素子
５の厚み自体によるデッドソーンも表示画面内に出現し
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、光導出体４の液晶素子載置側の上面に上あがりの
傾斜を持たせることにより光路方向に拡大する光導出体
の厚みのテーパーをつける構成を例示した。しかしなが
ら、積層構造については、光導出体４の液晶素子載置側
と反対側の底面に下さがりの傾斜を持たせることによっ
て光路方向に拡大する厚みのテーパーを形成してもよい
。この構造によれは、最上段の表示単位を除く各表示単
位の液晶素子については、その厚みに対する視野が直上
の表示単位における光導出体の底面の下さがりの傾斜に
よって遮蔽され、液晶素子の厚みによる表示画面内への
デッドゾーンの出現が防止される。

さらに、光導出体の上面に上あがりの傾斜を持たせると
同時に下面にも下さがりの傾斜を持たせる構造としても
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光導出体の厚みが光路方向に
沿って増大する構成であるから、透過光量制御素子の厚
みが表示画面内にデッドスペースとして出現することが
防止され、表示画面の品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の表示装置の構成を示す斜視
図、第２図は上記表示装置の平面図、第３図は上記表示
装置の断面図、第４図は本発明の他の実施例の表示装置
の断面図、第５図乃至第７図は第１図乃至第３図に示し
た表示単位を積層することによって構成した本発明の一
実施例の表示装置の部分断面図、部分背面図及び斜視図
、第８図は第５図乃至第７図に示した表示装置の表示画
面の正面図、第９図は従来の表示装置の構成と問題点を
説明するための正面図である。 ｌ・・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、８
１〜Ｓｆｉ　・・−次元液晶素子の透明画素電極、６．
〜６７　・・透明画素電極Ｓ、〜Ｓ、に対する透明配線
層、６□１　・・−次元液晶素子５の共通透明電極に対
する配線層、７・・配線層６Ｉ〜６０．ｌが形成される
透明フレキシブル・プリント配線板、８１〜８７．ｌ　
・・透明駆動配線層、９・・透明駆動配線層８．〜８７
．ｌが形成される透明フレキシブル・プリント配線板、
Ｌ・・背景光、Ｔ・・透過光。 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 (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）板状の光導入体と光導出体のそれぞれの一方の端
   部側面間に透過光量制御素子を介在させ、光導入体の他
   方の端部から投射された光源からの光を透過光量制御素
   子を通して光導出体の他方の端部へ導き、光導出体の一
   方の端部が正反射面を形成することにより、光導出体の
   他方の端部が透過光量制御素子の表示面を見るための窓
   を構成している表示装置であって、 前記光導出体の厚みが前記一方の端部から他方の端部に
   向けて増大していることを特徴とする表示装置。
2. （２）前記窓を備えた表示装置が複数個積層されること
   によりこれら窓の複数個で一枚の表示画面が形成される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の表示装置
   。