JPS6329786A - 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】 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−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。

このようなバッ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Ｓｔ　、　　Ｓｔ　、　Ｓ３　　・・・Ｓｌを有
する一次元液晶表示素子り、、Ｄ、、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
垂直に入射する前景光の光路内に、各画素電橋だけでな
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、上記光導出体の先端面の位
置が上記液晶素子の先端面の位置とほぼ一致する位置と
なるように、光導出体の長さが極限まで短縮され、表示
画質の向上させ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、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ｌ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
Ｉ、Ｓ２．Ｓ３　・・・　Ｓｎ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
、−Ｓ、に対する透明配線層６．〜６ｎと、透明共通電
極に対する配線層６１．１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
１〜６７９．のそれぞれに、同じ（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．。１が熱圧着によって接続されている。

透明配線層６１〜６ｎ、６ｎ＊１を経て一次元液晶素子
５の各透明画素電極Ｓ、−Ｓ、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Ｓｌ〜Ｓ７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の長さは、−次元液晶素子５から突出する部
分の長さがＯになる極限まで、すなわち端部４ａの位置
が一次元液晶素子５の封じ部５ｂの先端部の位置と一致
する状態となるまで、短縮されている。

後に詳述する積層構造においては、光導出体４の長さを
短縮するほど画質が向上することが実験的にＴ１１！認
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６１〜６１．１及び８１〜８ｏ。１を透過
して、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。

この背景光しは、光導入体１中を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で
正反射されて光導出体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、本発明の表示装置の他の実施例の構成を示す
Ｙ−Ｚ断面図である。

この実施例では、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ｌの直立端
面に対しある傾きをもって入射した背景光は、光導入体
の上下の側壁と第１、第２の偏向部２．３とで正反射さ
れて、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、斜視図及び部分背面図である。但し、上記斜
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４４，４□、４３　・・・・の直立端部４ｂ＋　、
４ｂｚ　、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　ｉ、ｌ
　＋　　６ｉ＋２　＋　　６４＋ｌＩ　　・・・　（ｉ
＝ｌ−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６．。１．ｌ　＋　　６１１＋１゜
ｚ＋６ｎ。１．３　　・・・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、１＋　１　８１１４１１２　＋　　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７１，７□。

７、・・・上に形成された共通透明配線層６　ｎ＋１゜
６，６□ｌ＋！　　６ｎ＊ｌ＋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。

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成であるから、積層に際し一次
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
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長さを極限まで短
縮する構成であるから、積層構造とした場合の画質が向
上するという効果が奏される。

【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、斜視図及び部分背面図
、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。 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、Ｓ
１〜Ｓ、　　・・−次元液晶素子の透明画素電極、６１
〜６１　・・透明画素電極Ｓ、〜Ｓ７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ｖＡ層６Ｉ〜６ｏ、、が形成さ
れる透明フレキシブル・プリント配線板、８、〜８ｆｉ
、１　・・透明駆動配′＋ｊＡ層、９・・透明駆動配線
層８１〜８１．１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、 前記光導出体の先端面の位置が前記液晶素子の先端面の
   位置とほぼ一致するまで光導出体の長さが短縮されてい
   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
   。