JPH04172401A - 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】 ［産業上の利用分野〕 本発明は薄型の表示装置に関する。

［従来の技術］ 光シヤツターとしての液晶の性質を利用した液晶表示装
置は、コンビｌ−ターの表示端末やテレビ画像表示装置
として広く用いられている。

この液晶表示装置は、背面に配した照明装置からの光を
、光シヤツターである液晶が構成する多数の画素を、選
択的にオンまたはオフすることによって画像表示を行う
ものである。これに用いる液晶パネルは液晶を挟んで互
いに直交するＸＴｔ極群とｙｔ極群によって画素が構成
されるＸＹマトリクス方式が一般的であるが、各画素に
トランジスター等の素子を配したアクティブマトリクス
方式の表示装置もある。

また背面照明装置としては幾つかの方法があるが、その
一つとして、例えばアクリル等の透明な合成樹脂の導光
板を用いた、いわゆるエツジライト方式照明装置がある
。　　これは、一枚のアクリル板の端面に配した発光体
例えば蛍光灯等の光が、アクリル板内部で反射しながら
板の全面に伝搬し、さらに板の背面に設けられた反射層
と、前面に設けられた散乱層によって、散乱光として板
の前面を照射するようにしたものである。　　照明装置
としては非常に薄くできるので、液晶表示装置の背面照
明として広く採用されている。

［発明が解決しようとする課題　］ ところで従来の液晶表示装置にはいくつかの解決すべき
課題がある。　　まず前述のＸＹマトリクス方式では画
素数が多くなるに従ってコントラストが低下し見にくく
なる。　　これは液晶自身のもつ光学的性質と電気信号
に対し応答時間が遅いと言う欠点によるものである。　
　これを解決するための方策が各画素にトランジスター
等の素子を配したアクティブマトリクス方式である。　
この方式によればＸＹマトリクス方式の問題点はほぼ解
決できるが、非常なコスト高となる。　　また両方式と
もこれをカラー化する場合には液晶の電極部分に微細な
カラーフィルターを形成しなければならず、これも大き
なコスト高の要因であった。

かかる問題に鑑み、本発明では安価で高画質、しかも容
易に大型化が可能な薄型表示装置とその部品を提案する
ものである。

［課題を解決するための手段　］ 本発明は第１図に示すごとく、多数の細長い導光板（以
下これを導光溝（１）と呼ぶ）を互いに並行に列べ、一
枚の板状にした導光板を主要な構成要素とする。　　第
１図に示す導光板は従来の導光板と異なり、光入射口（
２）から入射した光がそれぞれの導光溝の中を伝搬して
散乱透過層（３）を通して前面に放射されるようになっ
ている。

導光溝は互いに独立しているので、それぞれの入射光は
互いに干渉しないようになっている。

この導光溝の構成図を第２図に示す、　　導光溝（１）
は通常の導光板と同じく例えばアクリル等の透明な樹脂
で形成され、側面等には光を適度に散乱及び伝搬させて
前面に均一な散乱発光を得るような処理を施したもので
ある。　　まず上記アクリル棒（５）の両側面及び下部
面には、バーコード状のパターンをもった散乱反射層（
６−ａ）が配される。　　これは化学エツチングや印刷
により形成され、そのパターンは最適な光の散乱伝搬パ
ターンになるようにする。　　支持体（４）の表面は背
面に漏れた光を反射する散乱反射層（６−ｂ）として白
色の塗装が施されている。　　このように導光溝（１）
はアクリル棒（５）と散乱反射層（６−ａ）及び（６−
１１＞で構成され、光入射口（２）からの光がそれぞれ
の溝の長さ方向の全面にわたって均一に放射するように
なっている。　　導光溝（１）の幅、長さ、または集積
する数などは、画面のサイズや解像度等によって自由に
選択できる。

上記のような新しい導光板照明装置を用いた表示装置の
構成を第３図に示す、　　　前述の導光溝（１）の一端
または両端には第３図のごとく光源となるそれぞれ個別
の発光素子（７）が配されるようにしである。　　第３
図では一つの導光溝に対し赤青緑の３色の発光素子が配
されており、各導光溝に対する発光体どうしの間は遮蔽
板（８）で仕切られているｉ　　各発光体は発光素子駆
動回路（９）に接続されている。　　発光素子駆動回路
（９）にはデータ信号（１０）が入力される。

一方、上記導光板の前面には導光溝（１）の伸張せる方
向と直角に、ストライプ状の光透過部が順次移動するよ
うな液晶光シャッターを配する。

液晶光シャッターは共通電極（１１）とストライプ電極
（１３）によって挟まれた液晶層（１２）によって構成
される。　　通常この液晶部分は２枚の透明なガラス基
板（１４）によって作られる。

各ストライプ電極（］３）には液晶駆動回路（１１）が
接続され、順次に走査信号が印加される。

［作用　］ かかる発明の作用と、実施例に対応する第３図によって
説明する。　　この表示装置は従来のＸＹマトリクス方
式と同じく、Ｌｉ、順次駆動方式によって動作する。　
　即ちデータ信号（１０）は、発光素子駆動回路（９）
の内の順次同時変換回路により多数の同時信号に分割さ
れ、各発光素子（７）に入力される。　　各発光素子（
７）の発光は前述のように各発光素子間及び各導光溝間
が分離されているので、個別のストライプ状発光となり
各導光溝全体に細長い発光として液晶の背面を照射する
。　　一方液晶側は、液晶駆動回路（１０）のなかの走
査回路によりストライプ状の開口部が走査線状に順次移
動してゆく。

これによって、導光１１１（’１）のストライプ状発光
と液晶ストライプ電極（１３）のストライプ状開口部が
ＸＹマトリクスを形成することになり、線順次駆動によ
る画像表示が可能になる。

〔実施例　］ 以下本発明を実施するためのいくつかの実施例を示す、
　　本発明は、まず第１の発明として上記のごとく、多
数の導光溝を集積した導光板であり、また第２の発明と
しては、上記導光板を用いた表示装置である。　　第１
図は第１の発明の実施例に対応する導光板を示し、第３
図は第２の発明を実施する基本となる表示装置の構成を
示す。

まず本発明の第１の発明である導光板は、第１図のごと
く幅の細い導光溝（１）を集積して形成する。　　導光
溝の動作原理は通常の導光板と同じである。　　散乱反
射層（６）及び散乱透過層（３〉は光の伝搬と散乱によ
る放射とを適度に分布させるためのもので、これも通常
の導光板と同様の役割をはたす。　　光を均一に放射さ
せるために散乱反射層＜６−ａ）は直接アクリル棒（５
）に印刷またはエツチング等の方法でバーコードまたは
ドツト状の最適分布パターンで形成し、また散乱反射層
（６−ｂ）は、アクリル棒（５）の側面から外部にでた
光を反射して戻すためのもので、支持体（４）に白色塗
装を施して形成する。　　第４図はアクリル棒に散乱反
射層を形成するかわりに、アクリル棒の断面形状を光源
から遠くなるにしたがって前面に放射しやすい形状にし
て均一な放射分布を得るようにしたものである。　　ま
た発光素子の位置、すなわち入射口の位置及び数によっ
て、第５図に示す如く、いくつかの導光溝の形状が考え
られる。　　例えば第５（ａ）図は発光素子（７）を画
面の背面に配する場合、第５（ｂ）図は清を分割して発
光素子（７）の数を増やし輝度を高める場合の、それぞ
れ溝の長さ方向に並行な断面図である。

次に本発明の第２の発明である上記導光板を用いた表示
装置の実施例を第３図にもとすいて説明する。　　この
表示装置は図に示す通り、既に説明した信号側を受は持
つストライプ状発光の導光板を形成する導光？１！（１
）と、信号に対応して発光する発光素子群（７）と、走
査側を受は持つ液晶部分を形成する（１２）（１３）（
１４）とを主たる構成要素とする。　　実施例はこれら
の各構成要素について別個に考えることができる。

まず発光素子群（７）はＣＲＴ、蛍光表示管、発光ダイ
オード、プラズマデイスプレー等が用いられるが、いず
れの場合も発光面、例えば蛍光表示管ならば蛍光面から
上記導光溝の入射口までは隣接する画素どうしの混色つ
まり光のクロストークを避けるために、各画素毎に仕切
られていなければならない、　　例えばＣＲＴの場合で
あればファイバーオプティックス管のような前面ガラス
をもつものがよい、　　第３図は例えば発光ダイオード
等羊体発光の素子を使った場合で遮蔽板（８）で仕切ら
れている。　　カラーパネルの場合には一つの導光溝に
赤青緑の３色の発光素子を配し３色を混合して入射する
こともできるが、各導光溝に１色でも良い、　　その場
合には白色の発光素子を用い各導光溝の入射口または放
射面にカラーフィルターを配することもできる。

また走査側の液晶層（１２）には通常の表示装置に用い
られるＴＮ型、ＳＴＮ型、または強誘電型などのどれＰ
用いてもよい。　　また通常のＸＹマトリクス型よりも
構造が簡羊なので、ガラス基板（１４）のかわりにプラ
スチックシートを用いることもできる。　　共通電極（
１１）及びストライプ電極（１３）はいずれも酸化イン
ヂウム錫等の透明導電膜を用いる。

［発明の効果　］ 以上述べた如く、本発明になる導光板とそれを応用した
表示装置によれば、まず信号に対して高速に応答する発
光体が自由に選択できるので、従来の液晶表示装置の欠
点のうち、低速応答性に起因する画質の低さが改善でき
る。　　また従来のブラズマディスプレイ、エレクトロ
ルミネッセンス、または発光ダイオードのような発光型
の素子を広い面積にわたって均一に形成する方法よりも
、はるかに容易且つ安価に大型で高解像度な画面を形成
できる。　勿論アクティブマトリクス方式の液晶表示装
置よりもはるかに大型化、低価格化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１１２１は本発明になる導光溝を薬槽した導光板であ
る。　　（１）は導光溝で（２）は光を（１）に導入す
る入射口、　（３ンは散乱透過層である。 第２図は上記導光溝（１）のさらに詳細な構成図である
。　　（５）はその内部を光が伝搬する透明なアクリル
棒である。　　（４）はアクリル棒を固定する支持体で
ある。　　　（６−ａ）は（５）の両側面及び下部に設
けたバーコード状の散乱反射層、（６−ｂ）は（４）の
表面の散乱反射層である。 第３（２１は本発明になる表示装置の構成図である。 〈７）は発光素子で、　（８）は（７）の光を隣と分離
する遮蔽板である。　　（９）は（７）を駆動するため
の発光素子駆動回路である。 （１０）はデータ信号である。 （１２）は液晶層で、　（１１）（１３）はその電極で
ある。　　　＜１４＞はそれぞれ（１１）（１３）を被
着した２枚のガラス基板である。　　　（１５）は液晶
駆動回路である。 第４図は、導光溝形状の一例である。 第５図は入射口の位置による導光溝の形状の例で、長さ
方向に並行な断面を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数の独立した細長い導光板を、多数並行に集積し
   、一枚の板状にした表示用導光板。 ２、上記導光板の前面に多数のストライプ状液晶光シャ
   ッターを配し、その組み合わせによってＸＹマトリクス
   を形成した表示装置。