JPH05142529A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶ディスプレイの視野角の偏りを改善し、
如何なる方向からでも、また多人数でも鮮明な画像が視
られるようにし、かつ製造能率を向上する。 【構成】 多数の光学繊維１０が集束された光学ブロッ
ク２０を、液晶ディスプレイ４０の表示面４１に密接す
ることにより、光学繊維１０の基端１２から入射された
光が内面１４で反射して螺旋状に進行し、先端１１から
ランダムに放射される。これにより、液晶ディスプレイ
４０の視野角の偏りが改善される。光学ブロック２０
は、多数の穴３１が開口された基板３０のその穴３１
に、コア部３２の周囲にクラッド層３３を有する光学ブ
ロック素体３４を形成して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置の構造に関
し、より詳しくは液晶ディスプレイの視野角が改善され
如何なる方向からでも鮮明な画像が視られる表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にディスプレイは、その見易すさを
決定する要因として明るさとコントラスト、白さと黒
さ、色範囲、表示面積、視覚特性等が挙げられる。液晶
デイスプレイは低消費電力、低電圧駆動の割には、明る
さとコントラスト、白さと黒さの点で優れており、か
つ、カラー表示を比較的容易にできる。また、フラット
パネルに構成でき、薄型の表示装置を提供できる点で他
のディスプレイより有利な点がある。

【０００３】しかし、液晶デイスプレイはその原理上、
画像を良好に視認できる視野角（方位）が狭く、一方向
のみやや広く、他方向はやや狭いという特徴がある。そ
こで、従来は図７に示すように、使用者が液晶ディスプ
レイ４の傾きを他方向のみ調整せざるを得なかった。例
えば、表示面５の横方向（一方向）の視野角のみ確保
し、上下方向（他方向）は使用者が使用の度に液晶デイ
スプレイ４の傾きを調整していた。図に於て、表示面５
には鮮明な表示画像７が表示されているとき、その表示
面５の正面に近い方向から視る正面画像８は、表示画像
７がそのまま鮮明な画像として視られる。しかし、正面
より上の方向から視られる上方画像９や、正面より下の
方向から視られる下方画像９´は、鮮明さを欠いた画像
として視るれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように液晶デイス
プレイ４の視野角は一方向のみやや広く、他方向はやや
狭いから、表示面５の画像はあらゆる方向から均一な鮮
明さで視ることができない。

【０００５】このため、液晶デイスプレイ４は少なくと
も上下方向（他方向）のみ傾きを調整する調整機構６を
備えておく必要があった。このような調整機構６を備え
ていたとしても、多人数で視ることは難しかった。そこ
で、調節機構６を備えていなくても、また壁掛けテレビ
のように多人数であらゆる方向から均一な鮮明さで視る
ことができる表示装置を液晶ディスプレイの前方に装備
して、視野角を改善する必要があった。また、このよう
な表示装置は、多数の光学繊維を集束しなければなら
ず、製造面で能率的な製造を行い難い等の欠点があっ
た。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ものであり、その目的は液晶ディスプレイの視野角の偏
りを改善し、如何なる方向からでも、また多人数でも鮮
明な画像が視られるようにし、かつ製造能率を向上する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、多
数の光学繊維が集束された光学ブロックを、液晶ディス
プレイの表示面に密接して装備したものであり、そのこ
とにより上記目的が達成される。

【０００８】好ましくは、前記光学ブロックは多数の穴
が開口された基板の該穴に、樹脂の周囲にクラッド層を
有する光学ブロック素体が形成されたものである。

【０００９】

【作用】本発明の表示装置では、光学ブロックは多数個
の光学繊維を集束して形成され、その光学ブロックは液
晶ディスプレイの表示面に密接して装備される。液晶デ
ィスプレイの表示面の画像は、光学繊維の基端から入射
し光学繊維の内面で反射されて螺旋状に進行し、先端か
ら種々の方向にランダムに発散される。これにより、液
晶ディスプレイの表示面の画像は如何なる方向からでも
偏りなく、ほぼ同様な鮮明さで画像が視られる。即ち、
液晶ディスプレイの視野角はその表示面に多数の光学繊
維を集束して形成された光学ブロックを密接して装備す
ることによって改善される。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。

【００１１】図１及び図２は、本発明液晶表示装置の一
実施例を示す。本発明液晶表示装置を構成する光学ブロ
ック２０は、多数の光学繊維１０から構成される。光学
繊維１０は例えば直径２５０μｍ以下、長さ１ｍｍ以上
の光ファイバーであることが望ましい。

【００１２】一定の長さに切断された光学繊維はその先
端１１及び基端１２を各々揃えて一平面を成すように密
に束ねられ、それらの光学繊維の外周面が接着材で接合
されて板状の光学ブロック２０が形成される。光学ブロ
ック２０は液晶ディスプレイの表示面の縦、横の寸法に
合わせた矩形に形成される。

【００１３】接着材は後述のように黒色のものが鮮明な
色彩が得るれるので望ましい。接着材の材質は光学繊維
をよく接合し、かつ、年月が経過しても光学繊維の材質
を変更しないものであれば特に限定されない。

【００１４】本発明の液晶表示装置では、光学ブロック
２０は多数の光学繊維１０を集束して形成される。光学
ブロック２０が液晶ディスプレイ４０の表示面４１に密
接して装備されると、表示面４１から出射した光束１３
は図３に示すように光学繊維１０の基端１２から入射
し、その光学繊維１０の内面１４の一点１５で反射し、
反射された光束１３はさらに光学繊維１０の内面１４の
他の点１６及び点１７で反射される。即ち、光束１３は
光学繊維１０の中を螺旋状に進行し、先端１１から種々
の方向にランダムに発散される。図３では、一筋の光束
１３のみを示したが無数の光束１３が同様に入射して反
射され、螺旋状に進行して出射される。

【００１５】この結果、液晶ディスプレイ４０の表示面
４１から入射された光は表示面４１の前方に光学ブロッ
ク２０を装備することによって、種々の方向から一様に
視られることになる。これによって、液晶ディスプレイ
４０の表示面４１の画像は如何なる方向からでも偏りな
く、ほぼ同様に鮮明な画像として視られるようになる。
即ち、液晶ディスプレイ４０の視野角は多数の光学繊維
１０を集束して形成された光学ブロック２０によって改
善される。

【００１６】光学ブロック２０は、上記のように一定の
長さに切断された光学繊維１０が、密に束ねられそれら
の外周面が接着材で接合されて板状に形成されるものに
限定されない。この構成のものは、製造面で自動化や連
続化が行いにくく、従って、大量生産によってコスト安
に製造することにやや難点があった。このような光学ブ
ロック２０と同様の機能を発揮するものであれば、その
他の能率的な製造方法によって製作されたものであって
もよい。

【００１７】次に、本発明液晶表示装置を他の製造方法
によって製作する実施例を図４及び図５を参考にして説
明する。図に於て、光学ブロック２０は多数の穴３１が
密集して形成された基板３０を基にして形成される。光
学ブロック２０はこの穴３１に、コア部３２の周囲にク
ラッド層３３を有する光学ブロック素体３７を形成する
ことによって成る。光学ブロック２０は、液晶ディスプ
レイ４０の表示面４１の縦、横の寸法に合わせた矩形の
基板３０を基にして製作される。基板３０は例えば経年
変化しにくい合成樹脂によって成型加工され、等間隔の
微小な穴３１が平面に対して垂直な方向に多数形成され
ている。穴３１は直径３００μｍ程度の微小なもので製
造可能な程度に密集して形成される。

【００１８】基板３０はクラッド層３３となるクラッド
材を溶かしたクラッド材溶液３３ａの中に浸漬される。
光ファイバ用のクラッド層３３を構成するクラッド材と
しては、一般に高強度であること、速硬化性があるこ
と、プラスチッククラッド光ファイバ（ＰＣＦ）の高開
口数性や広帯域性があること、使用波長域の拡大化や耐
溶剤性や耐薬品性があること、等の特徴を有することが
必要である。このような光ファイバ用のクラッド材とし
て、ＤＥＦＥＮＳＡ−７７００（大日本インキ化学工業
製）がある。これは、紫外線によって迅速に硬化する透
明性に優れたフッ素系低屈折率樹脂である。

【００１９】基板３０がクラッド材溶液３３ａから引き
上げられた状態では、図５（ａ）に示すように穴３１に
は、クラッド材溶液３３ａを充分に含有している。クラ
ッド材溶液３３ａはある程度振り落とされたとしても、
このままでは穴３１の上方と下方とによって含有程度に
相当の差がある。即ち、クラツド材溶液３３ａの厚みが
一様でなくかなりの開きがある。そこで、基板３０は遠
心力脱水機等によって不要なクラツド材溶液３３ａが脱
落され、図５（ｂ）のようにほぼ平均的厚みに形成され
る。

【００２０】続いて、図５（ｃ）のように基板３０は例
えばＵＶ光３４を照射して上記のクラツド材溶液３３ａ
を乾燥させて、クラッド層３３が形成される。クラッド
層３３は透明度の高い円筒の樹脂層として穴３１の内周
面に形成される。

【００２１】次に、基板３０はコア用ＵＶ硬化樹脂を溶
かしたコア樹脂液３５の中に浸漬して引き上げる。基板
３０がコア樹脂液３５から引き上げられた状態では、図
５（ｄ）に示すようにクラッド層３３には、コア樹脂液
３５を充分に含有している。そこで、図５（ｅ）に示す
ように離型剤を塗布したガラス板３６で上下から挟持す
る。そして、ガラス板３６の外からＵＶ光３４を照射し
て、コア部３２を硬化させた後、このガラス板３６を取
り除く。このようにして、クラッド層３３の中にコア部
３２が形成され、多数の穴３１には多数の光学ブロック
素体３７が形成される。コア部３２となる樹脂は例えば
アクリル樹脂が採用される。

【００２２】このようにして形成された光学ブロック２
０は光ファイバー等の光学繊維によって形成された光学
ブロックとほぼ同様な機能を発揮する。この製造方法に
よれば光ファイバーを一定の長さに切断する工数、及び
それらを接着する工数が省略される。基板３０の成型加
工の工程、溶液に浸漬する工程、乾燥工程は全て自動化
かつ連続化されるから大量生産されるに適しており、コ
スト安に能率的に製造される。

【００２３】本発明液晶表示装置の他の製造方法を図６
を参考にして説明する。

【００２４】まず、図６（ａ）に示すように、複数個の
長い光学繊維１０が平面に配列されて、それらが水溶性
接着剤で接合され、シート状の長光学繊維板２１が形成
される。長光学繊維板２１には図６（ｂ）に示すように
所定の間隔でスペーサー１４が取り付けられる。スペー
サー１４は中央で切断されて、図６（ｃ）に示すよう
に、先端１１及び基端１２にスペーサー１４を有する光
学繊維板２２が形成される。続いて、図６（ｄ）に示す
ように、光学繊維板２２は途中で一定角度面折されて、
面折光学繊維板２３が形成される。

【００２５】次に、図６（ｅ）に示すように面折光学繊
維板２３は、面折の方向に複数枚積層して略立方体状の
光学ブロック２０が形成される。光学ブロック２０は図
６（ｆ）に示すように複数個その垂直側面４６が連結さ
れて、光学ブロック群５０が構成される。光学ブロック
群５０は、図６（ｇ）に示すようにその両端面に黒色樹
脂６０が充填される。黒色樹脂６０が乾燥した後、図６
（ｈ）に示すように両端面の切削加工が行われ完成す
る。なお、切削面は研磨されることが望ましい。切削面
の凹凸に於ける光の乱射を防止して、鮮明な画像を得る
ためである。

【００２６】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、多数の光学繊
維が集束された光学ブロックを、液晶ディスプレイの表
示面に密接して装備することによって、基端側から入射
された光は光学繊維の内面で反射して螺旋状に進行し、
先端側からランダムな方向に出射される。従って、液晶
ディスプレイ自体は視野角に偏りがあっても、光学ブロ
ックによって改善されて如何なる方向からでも偏りがな
い鮮明な画像として視られるように出来る。

【００２７】なお、光学ブロックは多数の穴が開口され
た基板を、クラッド材やコア部を溶かした溶液に浸漬し
た後乾燥して、コア部の周囲にクラッド層を有する光学
ブロック素体を形成したものでは、光学繊維を一定の長
さに切断する工数、及びそれらを接着する工数が省略さ
れて大量生産されるに適しており、能率的に製造され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明液晶表示装置の一例を示す平面図。

【図２】図１の側面図。

【図３】光学繊維の中を進む光の状態を示す斜視図。

【図４】液晶表示装置の基になる基板の一例を示す斜視
図。

【図５】液晶表示装置の製造方法の一例を示す断面図。

【図６】液晶表示装置の製造方法の他例を示す斜視図。

【図７】従来の液晶ディスプレイを使用者が視る状態を
示す側面図。

【符号の説明】

１０ 光学繊維 ２０ 光学ブロック ３０ 基板 ３１ 穴 ３２ コア部 ３３ クラッド層 ３７ 光学ブロック素体 ４０ 液晶ディスプレイ ５０ 光学ブロック群

フロントページの続き (72)発明者 三宅 隆浩 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 中田 泰男 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 倉田 幸夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の光学繊維が集束された光学ブロッ
   クを、液晶ディスプレイの表示面に密接して装備した液
   晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記光学ブロックは、多数の穴が開口さ
   れた基板の該穴に、樹脂の周囲にクラッド層を有する光
   学ブロック素体が形成されたものである請求項１記載の
   液晶表示装置。