JPS6337374A - 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。

このようなバックライト型液晶表示装置の一形態として
、第１０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、Ｓ３　　・・・Ｓｆｉを有する
一次元液晶表示素子り＋　、Ｄｚ　、Ｄ３・・・・を縦
横の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１０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非能動領域（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を介
在させ、光源から光導入体中に投射された背景光を偏向
して透過光量制御素子に向かわせその透過光を光導出体
の一方の端部に形成した正反射面によって元の方向に進
行させ光導出体の他方の端部を透過光量制御素子の表示
面を見るための窓として機能させることにより、デッド
スペースを背景光の光路外に逃がすことを可能にするこ
とにより、画素配列の高密度化や表示画面の高分解能化
が実現される。

また、本発明の表示装置によれば、透過光量制御素子が
その周辺部のデッドスペースを光導入体の光路外に置き
つつこの光導入体の幅方向に複数個配置される主素子群
と、これら主素子群の各継目部分の後方においてその周
辺部のデッドスペース光導入体の光路外に置きつつ配置
される１又は複数の継目補償用素子とを備えることによ
り、幅方向への継目部分のデッドスペースを除去するよ
うに構成されている。

本発明の一実施例の表示装置によれば、上記窓を備えた
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。

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図は上記表示装置の分解斜視図、第３図（Ａ
）と（Ｂ）は第１図のＡ−Ａ’断面図とＢ−Ｂ’断面図
、第４図は上記表示装置の平面図である。第１図乃至第
４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４図において、１．２及び３は光導入体、
ｌａ、２ａ及び３ａは偏向部、４及び５は光導出体、４
ａ及び５ａは偏向部、６．７及び８は一次元液晶素子、
９．１０及び１１は透明フレキシブル・プリント配線板
である。

上記第１図乃至第４図を参照すれば、光導入体１．２．
３と、光導出体４．５と、第１の偏向部ｌａ、２ａ、３
ａと、第２の偏向部４ａ、５ａはいずれもＸ軸方向に所
定の幅を有している。光導入体１，２．３と光導出体４
，５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６，７．８を介在させつつ重ね合せら
れる。

第４図の平面図に示すように、−次元液晶素子６と７は
、その周辺部の封止部を板状の光導入体１と２の光路外
に逃がしつつ幅方向（Ｘ軸方向）に離間して設置されて
いる。−次元液晶素子６は、光導入体１と光導出体４の
幅方向に配列された複数の透明画素電極Ｓ＋　、Ｓ２．
Ｓ３　　・・・・Ｓ。

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。同様に、−次元液
晶素子７も光導入体２と光導出体４の幅方向に配列され
た複数の透明画素電極Ｓｌ＠１４＋Ｓ　＠＋５　＊　　
Ｓ□、・・・　Ｓｆｉ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。

一次元液晶素子８は、上記−次元液晶素子６と７の幅方
向の継目部分の後方においてその周辺部の封止部を光導
入体３の光路外に逃がしつつ配置されている。この−次
元液晶素子８は、光導入体３と光導出体５の幅方向に配
列された３個の透明画素電極Ｓ、、、、Ｓヨ。２及びＳ
ｌ、３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３個の一次元液晶素子６，７及び８の各透明画素電
極Ｓ１〜Ｓ、に対する透明配線層１３＋〜１３．、と、
それぞれの透明共通電極に対する配線層１３．、、とか
ら成る配線部が、光導入体１゜２及び３のそれぞれの底
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６．７及び８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６〜Ｂは、この
光導入体１〜３中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各光導入体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、これら光導入体１〜３
の端部１ｂ〜３ｂ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６〜８上の透明配線層１３．−１３．、Ｉ　のそれぞ
れに、同しく透明のフレキシブル　プリント配線板１２
上に形成された駆動用透明配線層Ｌ　４　ｔ〜１４−＋
が熱圧着によって接続される。

透明配線層１３Ｉ〜１３．．１３．、、を経て一次元液
晶素子６〜８の各透明画素電極Ｓ、−Ｓ。

とそれぞれの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。これら液晶層６〜８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６〜８を透過する
。

第３図（Ａ）のＹ−２断面図を参照すれば、偏向部１ａ
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、偏向部４ａ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６は、偏向部１ａが形成された光導入体ｌの先端部分
の下面と、偏向部４ａ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
６の画素電極Ｓ、〜Ｓ１の周辺に位置する封止部６ａと
６ｂは、対向する偏向部１ａと４ａとの間に形成される
偏向後の背景光の光路外に配置されている。

光導入体２と、光導出体４と、それぞれの偏向部２ａ、
４ａと、−次元液晶素子７との関係も上記第３図（Ａ）
の場合と同様である。

第３図（Ｂ）のｙ−ｚ断面図を参照すれば、偏向部３ａ
は、Ｚ軸方向に延在される光導入体３の一方の端部に形
成された傾斜面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、偏向部５ａも、Ｚ軸方向に延在され
る光導出体５の一方の端部に形成された傾斜面を覆うア
ルミニュウムの蒸着膜で構成されている。−次元液晶素
子８は、偏向部３ａが形成された光導入体３の先端部分
の下面と、偏向部５ａが形成された光導出体５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
８の画素電極Ｓ１＋１〜Ｓ、。３の周辺に位置する封止
部８ａと８ｂは、対向する偏向部３ａと５ａとの間に形
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（Ａ）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、透明フレキシブル・プリン
ト配線板１２及び９と、それぞれの上に形成された透明
配線Ｎ１４Ｉ〜１４＃１及び１３、−１３．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。

この背景光りは、光導入体１中をＺ軸方向に進行したの
ち偏向部１ａ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１ａ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。

偏向部１ａで偏向された背景光りは、−次元液晶素子６
に入射する。ここを透過した透過光Ｔは、偏向部４ａ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内を進行したのら、その直立端部４ｂ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
た偏向部４ａ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。

光導入体２、光導出体４、それぞれの偏向部２ａ、４ａ
及び−次元液晶素子７による表示機能も上記第３図（Ａ
）の構成による表示機能と全く同一である。

第３図（Ｂ）に示すように、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１
２．１１と、それぞれの上に形成された透明配線層１４
１．〜１４−０＋及び１３１゜〜１３．．３を透過して
、背景光りとして光導入体３の直立端部３ｂからその内
部に入射する。この背景光りは、光導入体３中をＺ軸方
向に進行したのち偏向部３ａ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、−Ｙ軸方向に進行して一
次元液晶素子８に入射する。ここを透過した透過光Ｔは
、光導出体５の偏向部５ａ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５と４内を進行し
たのち、光導出体４の直立端部４ｂから外部に放射され
る。

第３図（Ａ）中の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の上下の側壁と偏向部１ａ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６まで導かれる。この−次元液晶素子
６をある傾きを持って透過した透過光は、偏向部４ａで
正反射されて光導出′＃−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
。

偏向部４ａ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６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。

光導入体２，３、−次元液晶素子７．８及び光導出体４
，５による表示部分についても同様である。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５図は、上記第１図乃至第４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一次元液
晶素子６〜８の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
、各液晶素子の幅方向への継目部分にはデッドソーンが
生じない。

第６図は、第１図乃至第４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斜視図、第７図はこの斜
視図中のＡ−Ａ’部分断面図、第８図はこの表示装置の
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４＋　、４！、４３　　・・・・の直立端部４ｔ）
＋　、４ｂｚ、４ｂｚ　　・・・・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、第７図の
部分面図に示すように、積層された各表示装置の対応の
引出し用透明配線層１３ｉ、、。

１３＝、ｔ　、　　１３ｉ、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
１２上に形成された駆動用透明配線層１４ｉ　　（ｉ＝
１〜ｎ）が共通接続されている。また、第８図の部分背
面図に示すように、各表示単位の引出し用透明配線層１
３ｎ＋Ｉ＋Ｉ　＋　　１３ｎ＊＋＋ｚ　ｌ　　１３，１
＋１＋１　　・・・は、透明フレキシブル・プリント配
線板１２上を−Ｘ方向に延在される駆動用透明配線層１
４ｉ令＋、＋１４ＩＩ壷１＋２　＋　　１４１１０１１
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１４ｚ　　（ｉ＝１〜ｎ）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１０．．１０□、１０３　・・・
上に形成された共通透明配線層１３ｎ＋＋、＋　、　　
１３−＋、ｚ　、　　１３ｎｉｌ、　３　　・・・・の
いずれか一つに駆動用透明配線層１４ｙ１＋ｌ＋ｌ　　
１４ｎ、＋、ｚ　、　　１４ｎ−＋、３　　・・・から
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９図は、上記第６図乃至第８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、各表示単位中の液晶素
子の継目部分にも、各表示単位の積層方向への継目部分
にもデッドソーンが生じない。

以上、各表示装置に対向する偏向部ｌａ、４ａなどを形
成する構成を例示した。しかしながら、第７図部分断面
図に示す積層構造から示唆されるように、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、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、光源から光導入体中に投
射された背景光を偏向して透過光量制御素子に向かわせ
その透過光を光導出体の一方の端部に形成した正反射面
によって元の方向に進行させ光導出体の他方の端部を透
過光量制御素子の表示面を見るための窓として機能させ
る構成であるから、積層に際しデッドスペースを背景光
の光路外に逃がすことを可能になり、画素配列の高密度
化や表示画面の高分解能化が実現されると共に、積層枚
数で表示画面の大きさを自由に変更できる。

また、本発明の表示装置は、透過光量制御素子がその周
辺部のデッドスペースを光導入体の光路外に置きつつこ
の光導入体の幅方向に複数個配置される主素子群と、こ
れら主素子群の各継目部分の後方においてその周辺部の
デッドスペース光導入体の光路外に置きつつ配置される
ｌ又は複数の継目補償用素子とを備える構成であるから
、表示単位中の幅方向への継目部分のデッドスペースが
除去される。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明の一実施例の表示装置の構成を
示す斜視図と分解斜視図、第３図は第１図のＡ−Ａ“断
面図とＢ−Ｂ’断面図、第４図と第５図は上記表示装置
の平面図と正面図、第６図乃至第８図第１図乃至第４図
に示した表示装置を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斜視図、部分断面図及び部
分背面図、第９図は第６図乃至第８図に示した表示装置
の表示画面の正面図、第１０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。 １．２．３・・光導入体、ｌａ、２ａ、３ａ・・偏向部
、４．５・・・光導出体、４ａ、５ａ・・偏向部、６．
７．８・・−次元液晶素子、Ｓ。 〜Ｓい　・・−次元液晶素子の透明画素電極、１３１〜
１３．　　・・透明画素電極８１〜Ｓｎに対する透明配
線層、１３７．１　・・−次元液晶素子６，７゜８の共
通透明電極に対する配線層、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、 前記透過光量制御素子は、その周辺部の非能動領域を前
   記光導入体の光路外に置きつつこの光導入体の幅方向に
   複数個配置される主素子群と、これら主素子群の各継目
   部分の後方においてその周辺部の非能動領域を前記光導
   入体の光路外に置きつつ配置される１又は複数の継目補
   償用素子とを備えた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
   。