JPH052149B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、携帯型小型カラーテレビ等に用いる
ことのできる透過型液晶表示装置に関するもので
ある。

従来の技術 近年、透過型液晶表示素子に関する性能改善が
急速になされ、とりわけ、高速応答性、ハイコン
トラスト性が著しく進歩し、テレビ画面表示への
応用がなされている。

透過型液晶マトリツクス表示は、液晶の微細な
単位絵素をマトリツクス状にXY方向に配設し、
発光源から背面を照射することにより表示面に所
定の表示と得ようとするものである。特に、カラ
ー表示を行なう場合は、単位絵素に赤、緑、青の
３原色のフイルターを付し、モザイク状に配設し
た背面から白色光を照射することによつて、赤、
緑、青の３原色加色法により所定の色の画面を得
ている。このような装置の従来の一例を第６図に
示す。

ここで、２１は液晶、２２は単位絵素を構成す
る画素電極、２３は赤、緑、青の３原色のフイル
ターを構成するカラーフイルター層、２４は背面
から照射される白色光である。

この透過型液晶表示素子を実際の携帯型小型カ
ラーテレビに用いる場合には、解決すべきいくつ
かの問題を有する。

一つは、機器に内蔵された低電力発光源による
照射である。通常は点光源に近いものを発光源と
して用いているため、この点状の光を表示面一杯
に均斉に照射する必要がある。特に、カラー表示
の場合は良質の白色光が必要となるが、低電力で
白色光が得られる手段としては現有技術水準では
ホトルミネセンスが一番有力である。具体的に
は、小型の円筒直管型螢光灯を用いることとなる
が、この場合は直線状の発光源の光を直線状光源
の鉛直方向に広げてやり表示面一杯に均斉に照射
する必要がある。

そのような一例として、例えば、特開昭51−
32297号公報の説明図（第７図に示す）があるが、
照射の均斉度を得るために液晶表示パネル４１の
裏面に半透明板４３を貼付けると共に、液晶表示
パネル４１と光源体４２との間に空間を設けてそ
の目的を果している。

解決すべきもう一つの問題は、消費電力を低減
するための太陽光等の外光の利用方法である。上
述した内蔵発光源による照射と外光の利用による
照射を両立させておけば十分な外光が得られる場
合には内蔵した光源を動作させる必要がないた
め、画像表示に要する消費電力を著しく軽減出来
る。

このような内蔵光源と外光の利用とを両立させ
る従来の技術としては、例えば同一出願人の出願
にかかる特願昭54−119695号の第５図に示された
技術がある。以下、第５図を参照しながら従来例
について説明する。

第５図は従来の透過型液晶マトリツクス表示装
置の内蔵光源と外光の両立性の機能を持たせた例
である。第５図に於て、３３は表示パネル、３４
は外光を反射する手段と内蔵光源とを備えた光補
助板である。３５は光散乱面で外光に対する散乱
反射と同時に背面からの光を拡散透過する機能を
持つ。３６は光源からの光を導光、散乱させる透
明板、３７は光源からの光を拡散反射させる反斜
面、３８は発光源である。又、L₁は太陽光等の
外光である。

以上のように構成された透過型液晶マトリツク
ス表示装置について以下その動作を説明する。

先ず、内蔵光源による動作の場合は表示パネル
３３を光補助板３４に密着固定させ発光源３８を
発光させる。発光源３８から出た光は、一部は直
接光散乱面３５を拡散しながら直接通り、又一部
は透明板３６を通り、反射面３７に反射し、更に
光散乱面３５の裏面への反射を繰り返して、同じ
く散乱面３５を通つて表示パネル３３の背面を照
射する。

又、外光による動作の場合は、表示パネル３３
と光補助板３４とを開いて最適角度に設定するこ
とで外光L₁が光散乱面３５の表面に反射し、反
射された散乱光が表示パネル３３の背面に到達す
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、所定の画
面輝度を得るためにパネル表示素子３３の背面を
照射する光の輝度が得難い欠点があつた。即ち、
内蔵光極に依る場合は発光面となる光散乱面３５
の発光が、光源からの直接光と光補助板３４内部
で反射を繰り返した光とによつて成されるため、
両者の光むらが大きく、これを均斉化するために
は光散乱面３５の透過拡散率を大きくしなければ
ならず、透過率が低下してしまい、光源の発光に
対する発光面の輝度が著しく低下してしまう。こ
れを防止するためには、光源の輝度を増して発光
面輝度を上げるか、複数の光源を用いて光源自体
による均斉化を利用して低拡散率で高透過性の光
散乱面を用いるか、のいずれかが考えられるが、
いずれも光源の消費電力を著しく増加させるもの
である。

又、外光による場合も、外光の反射が半透明の
白色散乱面によるものであるため反射率が数％と
極めて低く、従つて得られるパネル表示面の輝度
も非常に低いものしか実現出来なかつた。

本発明は上記問題点に鑑み内蔵光源及び外光い
ずれの場合でも効率良く表示面の高輝度が得られ
る透過型表示装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するため、本発明の透過型液晶
表示装置においては、内蔵光源と、表示パネル裏
面一体の拡散板との間に簾状の細かく分割した完
全反射板を構成し、表示パネルの開閉と連動して
この反射板を回転させるようにしたことを特徴と
する。

作 用 この構成によつて、内蔵光源による動作の場合
は光源の比較的均斉度の高い光が直接表示パネル
拡散面を照射し、又、外光による場合は完全反射
板による高反射率の反射光が得られるため、いず
れの場合でも高画面輝度が得られるものである。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しな
がら説明する。

第１図は本発明の一実施例における透過型液晶
表示装置の主要部を示すもので、内蔵光源による
動作の場合を示すものである。

第１図に於て、１はパネル表示部、１′はパネ
ル表示部１と一体に付設されたパネル係止爪、２
はパネル表示部１に内蔵されている液晶パネル、
３は液晶パネル２の裏面に取付けられている拡散
板、４は光源でこの場合図面手前側から向う側に
向つて設置された直管型螢光灯の断面を表わして
いる。５は光源４の反射傘、６は外光反射板で長
手方向が図面手前側から向う側に伸びている略短
冊状を呈し短手の中心部で回転するようになつて
居り同一のものが９枚用いられている。６′は外
光反射板６を回転させるための回転レバーで外光
反射板６と一定の角度で固定されている。７は回
転レバー６′を駆動する駆動レバーである。略短
円状の外光反射板６の長手寸法は所定のパネル表
示の幅をカバーして居り又回転レバー６′は外光
反射板６の長手方向の一端もしくは両端に連結さ
れていてパネル表示の幅に入り込まない。更に、
駆動レバー７は回転レバー６′を挾んで外光反射
板６と反対側に付設されている。７′は駆動レバ
ーに付設された突起、７′は駆動レバー７′と一体
のパネル表示部開閉釦である。

第２図は同じく外光による動作の場合を示し、
記号は第１図の構成と同じである。第３図、第４
図は第１図、第２図の全体図を示したもので８は
本発明の透過型液晶マトリツクス表示装置を用い
た小型カラーテレビの筐体を表わし他の記号は第
１図の構成と同様である。

以上のように構成された透過型液晶マトリツク
ス表示装置について、以下その動作について説明
する。

先づ、内蔵光源による動作の場合を第１図によ
つて説明する。光源４のパネル表示部側から出た
光は開いた外光反射板６の間を通つて直接拡散板
２に到達する。又、光源の背面から出た光は抛物
線形状を呈し内面を鏡面仕上した光源反射傘５に
反射されて同じく拡散板に到達する。この場合、
光源反射傘は完全反射を呈する鏡面でしかも抛物
線形状であるため極めて高率的に反射させること
が出来、光源からの直接光と反射光の光むらは少
なく、しかも高照度で拡散板３をほぼ均斉に照射
することも可能となる。一方、外光反射板６は両
面を鏡面に仕上げた薄い流線形断面を呈して居り
光源からの照射による拡散板への影を各反射板同
志で行う乱反射によつて軽減させている。

この外光反射板６によつて発生した影による画
面の光むらを防止するために拡散板３を設けてい
るが、反射傘５による均斉度効果があるために拡
散効果は比較的少なくて済み従つて高透過率の拡
散板が使用出来る。

これらの構成により光源の光のロスは極めて少
なく、従つて低消費電力で高輝度の画面が実現出
来る。

次に、内蔵光源の動作から外光に依る動作に切
替わる状態を説明する。第１図に於て、駆動レバ
ー７には常に矢印に向うバネ力が付勢されてい
る。又、パネルには第４図に示すように開扉方向
に常時バネ力が付勢されている。今、第１図に於
てパネル表示部開閉釦７″を押込むと駆動レバー
力に付勢されたバネ力に打ち勝つて駆動レバーが
下方に移動し、パネル係止爪１′と駆動レバー上
の突起７′との係止が外れる。然るに、パネル表
示部１には開扉方向にバネ力が掛つているため係
止が外れると同時にパネル表示部が第４図に示す
如く開く。これと同時に、駆動レバー７は付勢さ
れたバネ力によつて上方向に押上げられ、同時に
各外光反射板６と一定の角度で連結された回転レ
バー６′を押し上げこの作用により外光反射板６
が一斉に反時計方向に90°回転し光源反射傘５の
出口を塞いでしまうと共に平板状に並ぶため全体
として略平板鏡面体を呈する。

外光時の動作は、第４図に示す如く、開いたパ
ネル表示部分の裏側に入つた外光が平面板に並ん
で略鏡面体を呈している外光反射鏡によつて反射
し拡散板３を照射するものである。この場合、拡
散板は各外光反射板間のわずかの隙間によつて生
ずる反射光むらを均斉化する作用を持つ。

次に、外光時から内蔵光源動作に移る場合につ
いて説明する。第２図、第４図に於て、パネル表
示部１を閉扉方向に押込むとパネル係止爪１′が
筐体内に押込まれ、係止爪１′の先端部に設けた
傾斜部分の作用により駆動レバー７に設けた突起
７′を押し下げ、パネル表示部１が完全に押込ま
れた状態では駆動レバー７に付勢されたバネ力に
より係止爪１′が突起７′と係合してしまい、パネ
ル表示部は筐体に固定されてしまう。この時、駆
動レバーは再び下方に押し下げられた状態とな
り、回転レバー６′によつて外光反射板６が時計
方向に90°回転し最初に説明した内蔵光源の動作
の状態に戻る。

以上のように、本実施例によれば、内蔵光源で
は光源の光が直接光と高反射の光によるロスの少
ない方法で用いられているため非常に効率よく利
用出来、又、外光利用時は完全反射面による高反
射率が得られるため高輝度の画面が実現出来る。
更に本実施例では内蔵光源と外光利用の光学系の
切替えはパネルの開閉操作と完全連動して居り特
別な操作を加えることなく単純にパネルの開閉操
作を行うだけで自動的に光学系の切替えが行なえ
る利点も有する。

なお本実施例では９枚の外光反射板は流線形の
同一の断面形状としたがこれを外光動作時に於て
１枚ずつパネル表示部１に対して凹となるような
断面形状とし全体反射面がパネル表示部に対して
球面又は抛物面状の凹となるようにすれば外光が
集光されてパネル表示部への方向性を持つため更
に明るい画像が得られるようになる。

更に、外光反射板と回転レバーの固定角度を各
外光反射板について少しずつ変えておけば、例え
ば内蔵光源による動作時に外光反射板の角度を中
央部と周辺部を異なるようにして光源直接光によ
る外光反射板の影が全体として最少となるように
したり、或は外光動作時パネル表示部開閉中心に
対して近い方から反対側にかけて角度を少しずつ
変えてゆき外光によるより均斉度の高い画面輝度
を実現することも可能となる。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、開閉するパネ
ル表示部と連動して回転する簾状の反射鏡により
外光時は効率の高い反射光が得られると共に内蔵
光源時は光源光が反射鏡にさえぎられることなく
直接光及び反射光が拡散板に到達するため効率よ
く照射出来、内蔵光源と外光時のいずれの場合も
他を犠牲にすることなく高輝度の画面が実現出
来、その実用効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における透過型液晶
表示装置の内蔵光源による動作を表わす主要部分
図、第２図はその外光時の動作を表わす主要部分
図、第３図、第４図はその全体図、第５図〜第７
図は従来例を表わす断面図、斜視図である。 １……パネル表示部、１′……係止爪、２……
液晶パネル、３……拡散板、４……光源、５……
反射傘、６……外光反射板、６′……回転レバー、
７……駆動レバー、７′……突起、７″……開閉
釦、８……筐体、２１……液晶、２２……画素電
極、２３……カラーフイルター層、２４……白色
光、３３……表示パネル、３４……光補助板、３
５……光散乱面、３６……透明板、３７……反射
面、３８……光源、L₁……外光、４１……液晶
表示パネル、４２……光源体、４３……半透明
板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液晶表示部を開閉することによりこの液晶表
   示部と液晶表示部裏面方向にある光源との間に設
   けた反射板を連動して回転させる機構を設け、上
   記液晶表示部を上記反射板に近接させた状態では
   上記反射板を上記液晶表示部と光源とを結ぶ方向
   と平行な向き傾け、上記液晶表示部を上記反射板
   から離した状態では直角な向にするようにした透
   過型液晶表示装置。 ２ 反射板を複数設け、この複数の反射板の断面
   形状を各々変化させて液晶表示部と光源とを結ぶ
   方向に直角に回転させた状態では上記複数の反射
   板全体で上記液晶表示部からみて凹状の球面又は
   抛物面を形成するようにした特許請求の範囲第１
   項記載の透過型液晶表示装置。 ３ 反射板を複数枚設け、複数の反射板の設定角
   度を一端側から他方側にかけて徐々に変化させる
   か、又は中心から両側にかけて徐々に変化させる
   ようにした特許請求の範囲第１項記載の透過型液
   晶表示装置。