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技術 液晶表示装置

出願人 シャープ株式会社
発明者 小倉健寺川大輔
出願日 1997年12月25日 (23年0ヶ月経過) 出願番号 1997-358577
公開日 1999年7月13日 (21年5ヶ月経過) 公開番号 1999-190837
状態 拒絶査定
技術分野 液晶4(光学部材との組合せ) 液晶4(光学部材との組合せ)
主要キーワード 金型抜き 透過シート 相対輝度値 BEF 光部近傍 産業機器 表示画 偏光方向成分
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年7月13日)のものです。
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図面 (10)

課題

光偏光選択性反射透過シートを用いることによって生じる、表示画面上での光の干渉縞表示ムラがなく、かつ、光偏光選択性反射透過シートが傷、打痕などを受けにくい液晶表示装置を提供する。

解決手段

第1の液晶表示素子1と光偏光選択性反射透過シート2との間に、光を拡散させる効果を有する拡散シート9を配置することにより、光の干渉縞や表示ムラを解消させる。また、このような配置により、第1の液晶表示素子1を、直接、光偏光選択性反射透過シート2に接続する必要がなくなるので、該光偏光選択性反射透過シート2に傷や打痕が生じることがなくなる。

概要

背景

近年、液晶表示装置は、低消費電力、軽量、薄型という特徴が注目され、その応用分野広がりつつある。例えば、民生映像用モニタ産業機器用モニタ、情報携帯端末表示パネルにおいて、その表示部分が液晶表示装置である製品が多く使用されている。

液晶表示装置としては、自らは発光源を持たずに、周囲の光を反射することによって表示を行う反射型液晶表示装置と、内部にバックライトを備え、このバックライトからの光を透過させて表示を行う透過型液晶表示装置とがある。反射型液晶表示装置は、解像度輝度色数などの点で、まだ発展途上であり、また、周囲が明るくないと使用できないので、ある程度の表示性能を必要とする表示装置としては、透過型液晶表示装置が主に使用されている。

透過型液晶表示装置は、通常、2枚の偏光板が、間に液晶層を挟んで設けられている。この2枚の偏光板は、一方の偏光板の偏光透過軸と他方の偏光板の偏光透過軸とが互いに垂直になるように配置されている。バックライトからの光は、入射側の偏光板を透過することにより一定の偏光方向を有する光となり、液晶層を透過する際に、液晶の状態によって、その偏光方向が変化する。偏光方向が90°回転した場合には、出射側の偏光板を透過し、偏光方向が変化しない場合には、出射側の偏光板を透過できないので、液晶の状態を制御することによって、表示のON/OFF切り替えることができる。

偏光板は、偏光透過軸に平行な偏光方向を持つ光を透過し、偏光透過軸に垂直な偏光方向を持つ光を吸収する性質を有している。従って、バックライトからの光を、直接、入射側の偏光板に照射すると、偏光透過軸に垂直な偏光方向成分の光は偏光板に吸収されることになる。

この偏光透過軸に垂直な偏光方向成分の光を再利用することにより、液晶表示装置の輝度を向上させるものとして、光偏光選択性反射透過シートがある。光偏光選択性反射透過シートは、偏光透過軸に平行な方向の偏光方向成分の光を透過させ、偏光透過軸に垂直な偏光方向成分の光を反射させる性質を有している。

このような光偏光選択性反射透過シートをバックライトと該偏光板との間に配置する際に、光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸の方向と、透過型液晶表示装置の入射側の偏光板の偏光透過軸の方向とが互いに平行になるようにする。このとき、光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸に平行な偏光方向成分の光は、光偏光選択性反射透過シートおよび偏光板を損失なく通過する。一方、光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸に垂直な偏光方向成分の光は、光偏光選択性反射透過シートによって反射されるが、この光の一部は、バックライト内で反射されて、再び光偏光選択性反射透過シートに当たることになる。この際に、光の偏光方向は撹乱されているので、再び光偏光選択性反射透過シートに当たった光の内、光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸に平行な偏光方向成分の光は、光偏光選択性反射透過シートを透過することができる。

このように、光偏光選択性反射透過シートをバックライトと該偏光板との間に配置すれば、光偏光選択性反射透過シートが設けられていない場合には、偏光板に吸収されて、損失していた光を再利用することができる。

図9は、光偏光選択性反射透過シートを備えた液晶表示装置の一例の概略構成を示す断面図である。偏光板を備えた液晶表示素子21の背面側に、液晶表示素子21側から順に、光偏光選択性反射透過シート22、集光レンズシート23、拡散板24が配置されている。さらにその背面側には、下面に拡散パターン成型または印刷された導光板27が配置され、導光板27の側面の入光部近傍に、光源として管状の蛍光ランプ26が配置されている。蛍光ランプ26の周囲には反射板25が配置され、導光板27のさらに背面側に反射シート28が配置されている。

蛍光ランプ26から出射された光は導光板27に入射し、拡散パターンや反射シート28などの影響をうけて、拡散板24に入射する。拡散板24によって均一に分散された光は集光レンズシート23に入射する。集光レンズシート23は、面に垂直な光以外を面に垂直な方向に屈折させて、面に対して垂直方向の光の強度を高める効果を有するものである。集光レンズシート23を出射した光は、光偏光選択性反射透過シート22に入射し、上記のような作用を受けて、液晶表示素子21に入射する。

概要

光偏光選択性反射透過シートを用いることによって生じる、表示画面上での光の干渉縞表示ムラがなく、かつ、光偏光選択性反射透過シートが傷、打痕などを受けにくい液晶表示装置を提供する。

第1の液晶表示素子1と光偏光選択性反射透過シート2との間に、光を拡散させる効果を有する拡散シート9を配置することにより、光の干渉縞や表示ムラを解消させる。また、このような配置により、第1の液晶表示素子1を、直接、光偏光選択性反射透過シート2に接続する必要がなくなるので、該光偏光選択性反射透過シート2に傷や打痕が生じることがなくなる。

目的

本発明の目的は、光偏光選択性反射透過シートを用いることによって生じる、表示画面上での光の干渉縞や表示ムラがなく、かつ、光偏光選択性反射透過シートが傷、打痕などを受けにくい液晶表示装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

光源と、光源からの光を透過させて表示を行う液晶表示素子と、偏光透過軸に平行な光を透過し、偏光透過軸に垂直な光を反射させる光偏光選択性反射透過シートと、入射した光の輝度が、入射位置によって偏りがある場合、その偏りを低減する効果を有する光均一化手段とを備えており、上記光均一化手段は、上記透過型液晶表示素子と上記光偏光選択性反射透過シートとの間に配置されていることを特徴とする液晶表示装置

請求項2

上記光均一化手段は、光を拡散させる効果を有し、偏光透過性を有さない拡散シートであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。

請求項3

上記光均一化手段は、光を拡散させる効果を有し、偏光透過軸を有する拡散シートであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。

請求項4

上記光均一化手段は、入射する光の向きを一方向に揃える効果を有する集光シートであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。

請求項5

上記光均一化手段と上記光偏光選択性反射透過シートとが貼り合わされていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。

請求項6

上記光偏光選択性反射透過シートにおいて、上記光均一化手段が貼り合わされている面とは反対側の面にも、光均一化手段が貼り合わされていることを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置。

請求項7

上記光均一化手段が、光拡散効果を有し、かつ、均一な厚みを有する接着手段からなり、上記液晶表示素子と上記光偏光選択性反射透過シートとが、該接着手段を介して接着されていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。

請求項8

上記液晶表示素子と上記光偏光選択性反射透過シートとが、ベースシートの両面に配置された上記接着手段を介して接着されていることを特徴とする請求項7記載の液晶表示装置。

請求項9

上記液晶表示素子が、上記光偏光選択性反射透過シート側の偏光板を備えていないことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。

請求項10

上記光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸と、上記拡散シートの偏光透過軸とのなす角度が、±10°の範囲内であることを特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。

技術分野

0001

本発明は、例えば、パーソナルコンピュータモニタOA(Office Automation )・FA(Factory Automation)機器用モニタ、情報携帯端末表示パネルなどに用いられる液晶表示装置に関するものである。

背景技術

0002

近年、液晶表示装置は、低消費電力、軽量、薄型という特徴が注目され、その応用分野広がりつつある。例えば、民生映像用モニタ、産業機器用モニタ、情報携帯端末の表示パネルにおいて、その表示部分が液晶表示装置である製品が多く使用されている。

0003

液晶表示装置としては、自らは発光源を持たずに、周囲の光を反射することによって表示を行う反射型液晶表示装置と、内部にバックライトを備え、このバックライトからの光を透過させて表示を行う透過型液晶表示装置とがある。反射型液晶表示装置は、解像度輝度色数などの点で、まだ発展途上であり、また、周囲が明るくないと使用できないので、ある程度の表示性能を必要とする表示装置としては、透過型液晶表示装置が主に使用されている。

0004

透過型液晶表示装置は、通常、2枚の偏光板が、間に液晶層を挟んで設けられている。この2枚の偏光板は、一方の偏光板の偏光透過軸と他方の偏光板の偏光透過軸とが互いに垂直になるように配置されている。バックライトからの光は、入射側の偏光板を透過することにより一定の偏光方向を有する光となり、液晶層を透過する際に、液晶の状態によって、その偏光方向が変化する。偏光方向が90°回転した場合には、出射側の偏光板を透過し、偏光方向が変化しない場合には、出射側の偏光板を透過できないので、液晶の状態を制御することによって、表示のON/OFF切り替えることができる。

0005

偏光板は、偏光透過軸に平行な偏光方向を持つ光を透過し、偏光透過軸に垂直な偏光方向を持つ光を吸収する性質を有している。従って、バックライトからの光を、直接、入射側の偏光板に照射すると、偏光透過軸に垂直な偏光方向成分の光は偏光板に吸収されることになる。

0006

この偏光透過軸に垂直な偏光方向成分の光を再利用することにより、液晶表示装置の輝度を向上させるものとして、光偏光選択性反射透過シートがある。光偏光選択性反射透過シートは、偏光透過軸に平行な方向の偏光方向成分の光を透過させ、偏光透過軸に垂直な偏光方向成分の光を反射させる性質を有している。

0007

このような光偏光選択性反射透過シートをバックライトと該偏光板との間に配置する際に、光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸の方向と、透過型液晶表示装置の入射側の偏光板の偏光透過軸の方向とが互いに平行になるようにする。このとき、光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸に平行な偏光方向成分の光は、光偏光選択性反射透過シートおよび偏光板を損失なく通過する。一方、光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸に垂直な偏光方向成分の光は、光偏光選択性反射透過シートによって反射されるが、この光の一部は、バックライト内で反射されて、再び光偏光選択性反射透過シートに当たることになる。この際に、光の偏光方向は撹乱されているので、再び光偏光選択性反射透過シートに当たった光の内、光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸に平行な偏光方向成分の光は、光偏光選択性反射透過シートを透過することができる。

0008

このように、光偏光選択性反射透過シートをバックライトと該偏光板との間に配置すれば、光偏光選択性反射透過シートが設けられていない場合には、偏光板に吸収されて、損失していた光を再利用することができる。

0009

図9は、光偏光選択性反射透過シートを備えた液晶表示装置の一例の概略構成を示す断面図である。偏光板を備えた液晶表示素子21の背面側に、液晶表示素子21側から順に、光偏光選択性反射透過シート22、集光レンズシート23、拡散板24が配置されている。さらにその背面側には、下面に拡散パターン成型または印刷された導光板27が配置され、導光板27の側面の入光部近傍に、光源として管状の蛍光ランプ26が配置されている。蛍光ランプ26の周囲には反射板25が配置され、導光板27のさらに背面側に反射シート28が配置されている。

0010

蛍光ランプ26から出射された光は導光板27に入射し、拡散パターンや反射シート28などの影響をうけて、拡散板24に入射する。拡散板24によって均一に分散された光は集光レンズシート23に入射する。集光レンズシート23は、面に垂直な光以外を面に垂直な方向に屈折させて、面に対して垂直方向の光の強度を高める効果を有するものである。集光レンズシート23を出射した光は、光偏光選択性反射透過シート22に入射し、上記のような作用を受けて、液晶表示素子21に入射する。

発明が解決しようとする課題

0011

上記した液晶表示装置の例において、光偏光選択性反射透過シート22と集光レンズシート23との隙間、光偏光選択性反射透過シート22と液晶表示素子21との隙間、あるいは光偏光選択性反射透過シート22自身の厚さは、工程上、面の位置によって若干のばらつきが生じてしまう。この隙間、あるいは厚さの差が、光の波長の1/2だけずれるごとに、ニュートンリング現象と呼ばれる光の干渉縞が発生してしまう。また、光偏光選択性反射透過シート22の偏光透過性のムラなどによる表示ムラが発生することもある。このような光の干渉縞や表示ムラは、液晶表示装置の表示品位を損ねるものである。

0012

また、一般的に、光偏光選択性反射透過シート22は、比較的柔らかい材質から構成されている。よって、組立工程において、光偏光選択性反射透過シート22と液晶表示素子21とが作業ミスによって接触した時に、該光偏光選択性反射透過シート22に、傷や打痕などの不具合が発生しやすい。

0013

さらに、光偏光選択性反射透過シート22は熱歪みが生じやすく、蛍光ランプ26の熱によって波状に変形するという問題もある。

0014

本発明の目的は、光偏光選択性反射透過シートを用いることによって生じる、表示画面上での光の干渉縞や表示ムラがなく、かつ、光偏光選択性反射透過シートが傷、打痕などを受けにくい液晶表示装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0015

上記の課題を解決するために、請求項1記載の液晶表示装置は、光源と、光源からの光を透過させて表示を行う液晶表示素子と、偏光透過軸に平行な光を透過し、偏光透過軸に垂直な光を反射させる光偏光選択性反射透過シートと、入射した光の輝度が、入射位置によって偏りがある場合、その偏りを低減する効果を有する光均一化手段とを備えており、上記光均一化手段は、上記透過型液晶表示素子と上記光偏光選択性反射透過シートとの間に配置されていることを特徴としている。

0016

上記の構成によれば、液晶表示素子と光偏光選択性反射透過シートとの間に配置されている光均一化手段によって、光偏光選択性反射透過シートを備えることによって生じる光の干渉縞や表示ムラなどが低減される。よって、画質の良好な表示画像を提供することができる。

0017

また、光偏光選択性反射透過シートは、一般的に、比較的柔らかい材料から構成されているので、液晶表示素子と該光偏光選択性反射透過シートとを接続する際などに、光偏光選択性反射透過シートの表面に傷や打痕が生じやすい。この点において、上記の構成によれば、光偏光選択性反射透過シートと液晶表示素子との間に光均一化手段が配置されているので、光偏光選択性反射透過シートの表面を、傷や打痕から保護することができる。

0018

請求項2記載の液晶表示装置は、請求項1記載の構成において、上記光均一化手段は、光を拡散させる効果を有し、偏光透過性を有さない拡散シートである構成である。

0019

上記の構成によれば、上記拡散シートは偏光透過性を有さないものなので、拡散シートの原反から、使用時の拡散シートの形状を金型抜きする際に、金型抜きの向きを自由に設定することができる。よって、原反の内、拡散シートとして使用できない部分を最小限にすることができるので、材料コストを低減することができる。

0020

請求項3記載の液晶表示装置は、請求項1記載の構成において、上記光均一化手段は、光を拡散させる効果を有し、偏光透過軸を有する拡散シートである構成である。

0021

上記の構成によれば、偏光透過軸を有する拡散シートは、偏光透過性を有さない拡散シートよりも、熱による歪みや変形に強いので、該拡散シートの厚みを、偏光透過性を有さない拡散シートよりも薄くすることができる。よって、液晶表示装置全体の厚みを薄くすることができるという効果を奏する。

0022

請求項4記載の液晶表示装置は、請求項1記載の構成において、上記光均一化手段は、入射する光の向きを一方向に揃える効果を有する集光シートであることを特徴としている。

0023

一般的な液晶表示装置は、請求項1に記載の光均一化手段が配置されている位置とは異なる位置に、上記のような集光シートを備えているものである。よって、上記の構成によれば、光均一化手段として集光シートを用いるので、例えば請求項2または3の構成のように、新たに、光均一化手段としての拡散シートなどを設ける必要がなくなる。これにより、従来と比較しても、材料コストを増加させることなく、また、液晶表示装置自体の厚みを変化させることなく、請求項1記載の構成による作用・効果を奏することができる。

0024

請求項5記載の液晶表示装置は、請求項1記載の構成において、上記光均一化手段と上記光偏光選択性反射透過シートとが貼り合わされていることを特徴としている。

0025

一般的に、光偏光選択性反射透過シートは、熱による歪みや変形が生じやすい性質を有するものである。しかしながら、上記の構成によれば、上記光均一化手段と上記光偏光選択性反射透過シートとが貼り合わされているので、該光偏光選択性反射透過シートが、熱によって歪んだり変形したりすることを防ぐことができる。

0026

また、上記光均一化手段と上記光偏光選択性反射透過シートとを貼り合わすことにより、該光均一化手段と該光偏光選択性反射透過シートとが占める厚さを減少することができるので、液晶表示装置全体の厚みも薄くすることができる。

0027

請求項6記載の液晶表示装置は、請求項5記載の構成において、上記光偏光選択性反射透過シートにおいて、上記光均一化手段と上記光偏光選択性反射透過シートとが貼り合わされている面の反対の面にも、光均一化手段が貼り合わされていることを特徴としている。

0028

上記の構成によれば、上記光偏光選択性反射透過シートの両面に上記光均一化手段が貼り合わされているので、該光偏光選択性反射透過シートが、熱によって歪んだり変形したりすることを、さらに防ぐことができる。

0029

請求項7記載の液晶表示装置は、請求項1記載の構成において、上記光均一化手段が、光拡散効果を有し、かつ、均一な厚みを有する接着手段からなり、上記液晶表示素子と上記光偏光選択性反射透過シートとが、該接着手段を介して接着されていることを特徴としている。

0030

上記の構成によれば、上記液晶表示素子と上記光偏光選択性反射透過シートとが、該接着手段を介して接着されているので、該光偏光選択性反射透過シートが、熱によって歪んだり変形したりすることを防ぐことができる。また、上記液晶表示素子と上記光偏光選択性反射透過シートとを貼り合わすことにより、該液晶表示素子と該光偏光選択性反射透過シートとが占める厚さを減少することができるので、液晶表示装置全体の厚みも薄くすることができる。

0031

請求項8記載の液晶表示装置は、請求項7記載の構成において、上記液晶表示素子と上記光偏光選択性反射透過シートとが、ベースシートの両面に配置された上記接着手段を介して接着されていることを特徴としている。

0032

上記の構成によれば、ベースシートの両面に接着手段を塗布し、その後、上記光偏光選択性反射透過シートとベースシート、および上記液晶表示素子とベースシートとを接着することができるので、光偏光選択性反射透過シートに直接、接着手段を塗布する必要がなくなる。よって、接着手段を塗布する工程で、光偏光選択性反射透過シートに傷や打痕が生じることがなくなる。

0033

請求項9記載の液晶表示装置は、請求項1記載の構成において、上記液晶表示素子が、上記光偏光選択性反射透過シート側の偏光板を備えていないことを特徴としている。

0034

光偏光選択性反射透過シートの偏光作用によって、液晶表示素子に入射する光の偏光方向を定めることができるので、上記の構成のように、液晶表示素子における、上記光偏光選択性反射透過シート側の偏光板が不要となる。よって、材料コストを低減することができる。

0035

請求項10記載の液晶表示装置は、請求項3記載の構成において、上記光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸と、上記拡散シートの偏光透過軸とのなす角度が、±10°の範囲内であることを特徴としている。

0036

上記の構成によれば、上記光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸と、上記拡散シートの偏光透過軸とのなす角度がずれていることによって生じる輝度の低下が小さくなり、実用上、十分な輝度を有することができる。

発明を実施するための最良の形態

0037

〔実施の形態1〕本発明の実施の一形態について図1に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

0038

図1は、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。第1の液晶表示素子1の背面側に、第1の液晶表示素子1側から順に、拡散シート(光均一化手段)9、光偏光選択性反射透過シート2、集光シート3、拡散板4、導光板7、および反射シート8が配置されている。導光板7の側面の入光部近傍に、管状光源である蛍光ランプ(光源)6が配置され、蛍光ランプ6の周囲には、蛍光ランプ6からの光を導光板7側へ反射させる反射板5が配置されている。

0039

蛍光ランプ6から出射された光は導光板7に入射し、拡散パターンや反射シート8などの影響をうけて、拡散板4に入射する。拡散板4によって均一に拡散された光は集光レンズシート3に入射する。集光レンズシート3は、面に垂直な光以外を面に垂直な方向に屈折させて、面に対して垂直方向の光の強度を高める効果を有するものである。このような集光レンズシート3の作用を受けた光は、光偏光選択性反射透過シート2に入射し、偏光透過軸に平行な偏光方向成分の光が該光偏光選択性反射透過シート2を透過し、偏光透過軸に垂直な偏光方向成分の光が該光偏光選択性反射透過シート2で反射される。光偏光選択性反射透過シート2を透過した光は拡散シート9で拡散され、第1の液晶表示素子1に入射する。

0040

上記光偏光選択性反射透過シート2は、上記のように、偏光透過軸に平行な方向の偏光方向成分の光を透過させ、偏光透過軸に垂直な偏光方向成分の光を反射させる性質を有している。このような性質を有する光偏光選択性反射透過シート2としては、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)からなる住友スリエム株式会社製のDBEF(製品名)が好適であるが、これに限定されるものではない。

0041

上記拡散シート9として使用される拡散シートは、透過する光を拡散させることにより、拡散シートの面内における光のムラを低減させる性質を有している。このような性質を有する拡散シートには、偏光透過軸を有するものと、偏光透過性を有さないものとがある。

0042

本実施形態で使用する拡散シート9は、偏光透過性を有さない拡散シートを用いている。偏光透過性を有さない拡散シートの長所としては、以下に示すような点が挙げられる。該拡散シートは偏光透過軸がないので、拡散シートの原反から拡散シートを金型抜きする方向を考慮する必要がない。よって、原反の内、拡散シートとして使用できない部分を少なくすることができ、無駄になる材料を最小限にすることができる。

0043

該拡散シート9としては、例えば、PC(Polycarbonate )からなる恵和商工株式会社製のPC−03(製品名)が好適であるが、特にこれに限定するものではない。なお、光の拡散効果を促進させ、かつ、拡散シート9と光偏光選択性反射透過シート2との密着を防止するために、拡散シート9における光偏光選択性反射透過シート2側の面に、極小ビーズコート層が塗布されている。

0044

以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置は、光偏光選択性反射透過シート2と第1の液晶表示素子1との間に、拡散シート9が配置されているので、光偏光選択性反射透過シート2を備えることによって生じる光の干渉縞や表示ムラなどをなくすことができる。

0045

また、光偏光選択性反射透過シート2は、拡散シート9と集光シート3との間に挟まれているので、該光偏光選択性反射透過シート2を傷、打痕などから保護することができる。

0046

さらに、拡散シート9は偏光透過性を有さないものであるので、原反からの金型抜き方向を自由に設定することができる。これにより、原反の内、無駄になる部分が最小限になるので、材料コストを低減することができる。

0047

〔実施の形態2〕本発明の実施の他の形態について図1に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、前記した実施の形態1で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付記し、その説明を省略する。

0048

本実施形態に係る液晶表示装置は、実施の形態1において、拡散シート9が偏光透過軸を有するものであるという点のみ異なるものである。偏光透過軸を有する拡散シートの長所としては、以下に示すような点が挙げられる。該拡散シートは引き延ばしながら成型されるので、熱による歪み、変形などが比較的生じにくい性質を有している。従って、その厚みを比較的薄くしても、熱歪みに対する十分な強度を得ることができる。また、原反コストが低い場合がある。

0049

該拡散シート9としては、例えば、PETからなる辻本電機製作所製のD117UF(製品名)が好適であるが、特にこれに限定するものではない。

0050

ここで、拡散シート9の偏光透過軸と、光偏光選択性反射透過シート2の偏光透過軸とのなす角度θと、拡散シート9から出射する光の輝度との関係について、以下に説明する。拡散シート9と光偏光選択性反射透過シート2とを重ねて配置し、光偏光選択性反射透過シート2側から一定の光量をもつ光を照射したときの、拡散シート9の偏光透過軸と、光偏光選択性反射透過シート2の偏光透過軸とのなす角度θ、および拡散シート9から出射する光の輝度の測定値を表1に示す。なお、この測定は、D117UFを円盤状にカットし、回転させることにより角度θを変えて行った。

0051

0052

表1に示すように、角度θの絶対値が小さいほど輝度が大きくなることがわかる。

0053

上記の測定結果より、本実施形態においては、実用範囲として、相対輝度値が約7%低下しない範囲となるように、拡散シート9の偏光透過軸と、光偏光選択性反射透過シート2の偏光透過軸とのなす角度θを±10°の範囲に設定する。これにより、拡散シート9が偏光透過軸を有していても、第1の液晶表示素子1に入射する光の輝度の低下が小さくなり、実用上、十分な輝度を有することができる。

0054

以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置は、実施の形態1と同様に、光偏光選択性反射透過シート2と第1の液晶表示素子1との間に、拡散シート9が配置されているので、光偏光選択性反射透過シート2を備えることによって生じる光の干渉縞や表示ムラなどをなくすことができる。また、光偏光選択性反射透過シート2は、拡散シート9と集光シート3との間に挟まれているので、該光偏光選択性反射透過シート2を傷、打痕などから保護することができる。

0055

さらに、拡散シート9が偏光透過軸を有するものであるので、該拡散シート9の熱による歪み、変形などが比較的生じにくくなる。よって、拡散シート9の厚みを比較的薄くすることができ、これにより、液晶表示装置全体の厚みも薄くすることができる。

0056

〔実施の形態3〕本発明の実施の他の形態について図2に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、前記した各実施の形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付記し、その説明を省略する。

0057

図2は本実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。該液晶表示装置は、実施の形態1または2において、拡散シート9を配置せずに、集光シート(光均一化手段)3を該拡散シート9が配置されていた位置、すなわち、第1の液晶表示素子1と光偏光選択性反射透過シート2との間に配置するという点のみ異なるものである。

0058

集光シート3を、第1の液晶表示素子1と光偏光選択性反射透過シート2との間に配置することによって、実施の形態1または2における拡散シート9と同様に、光偏光選択性反射透過シート2を備えることにより生じる光の干渉縞や表示ムラを防ぐことができる。

0059

集光シート3は、前記の拡散シート9と同様に、偏光透過軸を有するものと、偏光透過性のないものとがあり、本実施形態では、どちらを用いてもよい。

0060

偏光透過性のない集光シート3としては、例えば、PCからなる積水化学工業株式会社製のW818(製品名)が好適であるが、特にこれに限定するものではない。

0061

また、偏光透過軸を有する集光シート3としては、例えば、PETからなる住友スリーエム株式会社製のBEFII(製品名)が好適であるが、特にこれに限定するものではない。

0062

なお、偏光透過軸を有する集光シート3を用いる場合、実施の形態2における偏光透過軸を有する拡散シート9を用いる場合と同様の理由により、集光シート3の偏光透過軸と、光偏光選択性反射透過シート2の偏光透過軸とのなす角度が±10°の範囲で配置することが好ましい。

0063

以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置は、実施の形態1または2と同様に、光偏光選択性反射透過シート2と第1の液晶表示素子1との間に、集光シート3が配置されているので、光偏光選択性反射透過シート2を備えることによって生じる光の干渉縞や表示ムラなどをなくすことができる。また、光偏光選択性反射透過シート2は、拡散板4と集光シート3との間に挟まれているので、該光偏光選択性反射透過シート2を傷、打痕などから保護することができる。

0064

さらに、本実施形態に係る液晶表示装置は、実施の形態1または2では必要としていた拡散シート9が不要になるので、材料コストならびに製造コストを減少することができる。また、拡散シート9が占める厚みが不要になるので、液晶表示装置全体の厚みを薄くすることができる。

0065

〔実施の形態4〕本発明の実施の他の形態について図3ないし図5に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、前記した各実施の形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付記し、その説明を省略する。

0066

図3は本実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。該液晶表示装置は、実施の形態1または2において、拡散シート9と光偏光選択性反射透過シート2とが貼り合わされているという点のみ異なるものである。

0067

拡散シート9は、偏光透過性のないものと、偏光透過軸を有するものとのどちらを用いてもよい。偏光透過性のない拡散シート9としては、例えば、上記のPC−03が好適であるが、特にこれに限定するものではない。また、偏光透過軸を有する拡散シート9としては、例えば、上記のD117UFが好適であるが、特にこれに限定するものではない。

0068

光偏光選択性反射透過シート2としては、例えば、上記のDBEFが好適であるが、これに限定されるものではない。

0069

また、拡散シート9と光偏光選択性反射透過シート2との接着は、アクリル系接着剤によって行うことが好ましいが、特にこれに限定するものではない。

0070

なお、図4に示すように、光偏光選択性反射透過シート2における集光シート3側の面に、さらに拡散シート9を、上記と同様に貼り合わせた構成としてもよい。

0071

図5は本実施形態に係る液晶表示装置の他の構成の概略を示す断面図である。この構成による液晶表示装置は、実施の形態3において、集光シート3と光偏光選択性反射透過シート2とが貼り合わされているという点のみ異なるものである。

0072

集光シート3は、偏光透過性のないものと、偏光透過軸を有するものとのどちらを用いてもよい。偏光透過性のない集光シート3としては、例えば、上記のW818が好適であるが、特にこれに限定するものではない。また、偏光透過軸を有する集光シート3としては、例えば、上記のBEFIIが好適であるが、特にこれに限定するものではない。

0073

光偏光選択性反射透過シート2としては、例えば、上記のDBEFが好適であるが、これに限定されるものではない。

0074

また、集光シート3と光偏光選択性反射透過シート2との接着は、アクリル系接着剤によって行うことが好ましいが、特にこれに限定するものではない。

0075

以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置は、実施の形態1、2、または3における効果と同様の効果を奏し、さらに、以下に示すような効果を奏する。光偏光選択性反射透過シート2と拡散シート9、あるいは光偏光選択性反射透過シート2と集光シート3とが貼り合わされているので、光偏光選択性反射透過シート2が、蛍光ランプ6が発する熱あるいは他の外的要因からの熱によって、熱歪みを起こすことを防ぐことができる。また、光偏光選択性反射透過シート2と拡散シート9、あるいは光偏光選択性反射透過シート2と集光シート3とが貼り合わされていることにより、これらが占める厚みを減少することができ、液晶表示装置全体の厚みを減少することができる。

0076

〔実施の形態5〕本発明の実施の他の形態について図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、前記した各実施の形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付記し、その説明を省略する。

0077

図6は本実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。該液晶表示装置は、実施の形態1または2において、拡散シート9を配置せずに、光偏光選択性反射透過シート2と第1の液晶表示素子1とを、光拡散効果を有し、かつ、均一な厚さを有する接着層(接着手段)10を介して貼り合わせたものである。

0078

以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置は、光偏光選択性反射透過シート2と第1の液晶表示素子1とが、光拡散効果を有し、かつ、均一な厚さを有する接着層10を介して貼り合わされているので、光偏光選択性反射透過シート2が、蛍光ランプ6が発する熱あるいは他の外的要因からの熱によって、熱歪みを起こすことを防ぐことができる。また、接着層10は光拡散効果を有し、かつ、均一な厚さを有しているので、光偏光選択性反射透過シート2を備えることによる光の干渉縞を防ぐことができる。また、光偏光選択性反射透過シート2と第1の液晶表示素子1とが貼り合わされていることにより、これらが占める厚みを減少することができ、液晶表示装置全体の厚みを減少することができる。

0079

〔実施の形態6〕本発明の実施の他の形態について図7に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、前記した各実施の形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付記し、その説明を省略する。

0080

図7は本実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。該液晶表示装置は、実施の形態5において、光偏光選択性反射透過シート2と第1の液晶表示素子1との間に、ベースシート11を配置し、ベースシート11と光偏光選択性反射透過シート2、およびベースシート11と第1の液晶表示素子1とを、均一な厚さを有する接着層10・10を介して貼り合わせたものである。なお、ベースシート11の材質としては、透明度の高いPETやPCなどが挙げられるが、特にこれに限定するものではない。

0081

以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置は、実施の形態5における効果と同様の効果を奏し、さらに、以下に示すような効果を奏する。

0082

すなわち、ベースシート11の両面に接着層10・10が塗布された両面テープ状のものを用いて、上記光偏光選択性反射透過シート2とベースシート11、および上記第1の液晶表示素子1とベースシート11とを簡便に接着することができる。よって、光偏光選択性反射透過シート2に直接、接着層10・10を塗布する必要がなくなるので、接着層10を塗布する工程で、光偏光選択性反射透過シート2に傷や打痕が生じることがなくなる。

0083

〔実施の形態7〕本発明の実施の他の形態について図8に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、前記した各実施の形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付記し、その説明を省略する。

0084

図8は本実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。該液晶表示装置は、実施の形態1または2において、第1の液晶表示素子1の代わりに、背面側の偏光板を有さない第2の液晶表示素子12を配置したものである。

0085

すなわち、光偏光選択性反射透過シート2の偏光作用によって、第2の液晶表示素子12に入射する光の偏光方向が定められる。

0086

以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置は、実施の形態1または2における効果と同様の効果を奏し、さらに、液晶表示素子として、背面側の偏光板を必要としない、上記のような第2の液晶表示素子12を使用することができる。よって、液晶表示素子の構成要素を1つ削減することができるので、材料コストならびに製造コストを減少することができる。

発明の効果

0087

以上のように、請求項1の発明に係る液晶表示装置は、光源と、光源からの光を透過させて表示を行う液晶表示素子と、偏光透過軸に平行な光を透過し、偏光透過軸に垂直な光を反射させる光偏光選択性反射透過シートと、入射した光の輝度が、入射位置によって偏りがある場合、その偏りを低減する効果を有する光均一化手段とを備えており、上記光均一化手段は、上記透過型液晶表示素子と上記光偏光選択性反射透過シートとの間に配置されている構成である。

0088

これにより、光偏光選択性反射透過シートを備えることによって生じる光の干渉縞や表示ムラなどが低減され、画質の良好な表示画像を提供することができるという効果を奏する。

0089

また、光偏光選択性反射透過シートと液晶表示素子との間に光均一化手段が配置されているので、光偏光選択性反射透過シートの表面を、傷や打痕から保護することができるという効果を奏する。

0090

請求項2の発明に係る液晶表示装置は、上記光均一化手段は、光を拡散させる効果を有し、偏光透過性を有さない拡散シートである構成である。

0091

これにより、請求項1の構成による効果に加えて、上記拡散シートは偏光透過性を有さないものなので、拡散シートの原反から、使用時の拡散シートの形状を金型抜きする際に、金型抜きの向きを自由に設定することができる。よって、原反の内、拡散シートとして使用できない部分を最小限にすることができるので、材料コストを低減することができるという効果を奏する。

0092

請求項3の発明に係る液晶表示装置は、上記光均一化手段は、光を拡散させる効果を有し、偏光透過軸を有する拡散シートである構成である。

0093

これにより、請求項1の構成による効果に加えて、偏光透過軸を有する拡散シートは、偏光透過性を有さない拡散シートよりも、熱による歪みや変形に強いので、該拡散シートの厚みを、偏光透過性を有さない拡散シートよりも薄くすることができる。よって、液晶表示装置全体の厚みを薄くすることができるという効果を奏する。

0094

請求項4の発明に係る液晶表示装置は、上記光均一化手段は、入射する光の向きを一方向に揃える効果を有する集光シートである構成である。

0095

これにより、請求項1の構成による効果に加えて、新たに、光均一化手段としての拡散シートなどを設ける必要がなくなるので、材料コストおよび液晶表示装置自体の厚みを増大させることなく、請求項1の構成による効果を奏する。

0096

請求項5の発明に係る液晶表示装置は、上記光均一化手段と上記光偏光選択性反射透過シートとが貼り合わされている構成である。

0097

これにより、請求項1の構成による効果に加えて、光偏光選択性反射透過シートが、熱によって歪んだり変形したりすることを防ぐことができるという効果を奏する。

0098

また、光均一化手段と光偏光選択性反射透過シートとが占める厚さを減少することができるので、液晶表示装置全体の厚みも薄くすることができるという効果を奏する。

0099

請求項6の発明に係る液晶表示装置は、上記光偏光選択性反射透過シートにおいて、上記光均一化手段と上記光偏光選択性反射透過シートとが貼り合わされている面の反対の面にも、光均一化手段が貼り合わされている構成である。

0100

これにより、請求項5の構成による効果に加えて、光偏光選択性反射透過シートが、熱によって歪んだり変形したりすることを、さらに防ぐことができる。

0101

請求項7の発明に係る液晶表示装置は、上記光均一化手段が、光拡散効果を有し、かつ、均一な厚みを有する接着手段からなり、上記液晶表示素子と上記光偏光選択性反射透過シートとが、該接着手段を介して接着されている構成である。

0102

これにより、請求項1の構成による効果に加えて、光偏光選択性反射透過シートが、熱によって歪んだり変形したりすることを防ぐことができるという効果を奏する。また、液晶表示素子と光偏光選択性反射透過シートとが占める厚さを減少することができるので、液晶表示装置全体の厚みも薄くすることができるという効果を奏する。

0103

請求項8の発明に係る液晶表示装置は、上記液晶表示素子と上記光偏光選択性反射透過シートとが、ベースシートの両面に配置された上記接着手段を介して接着されている構成である。

0104

これにより、請求項7の構成による効果に加えて、光偏光選択性反射透過シートに直接、接着手段を塗布する必要がなくなるので、接着手段を塗布する工程で、光偏光選択性反射透過シートに傷や打痕が生じることがなくなるという効果を奏する。

0105

請求項9の発明に係る液晶表示装置は、上記液晶表示素子が、上記光偏光選択性反射透過シート側の偏光板を備えていない構成である。

0106

これにより、請求項1の構成による効果に加えて、光偏光選択性反射透過シートの偏光作用によって、液晶表示素子に入射する光の偏光方向を定めることができるので、上記の構成のように、液晶表示素子における、上記光偏光選択性反射透過シート側の偏光板が不要となる。よって、材料コストを低減することができるという効果を奏する。

0107

請求項10の発明に係る液晶表示装置は、上記光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸と、上記拡散シートの偏光透過軸とのなす角度が、±10°の範囲内であることを特徴としている。

0108

これにより、請求項3の構成による効果に加えて、上記光偏光選択性反射透過シートの偏光透過軸と、上記拡散シートの偏光透過軸とのなす角度がずれていることによって生じる輝度の低下が小さくなり、実用上、十分な輝度を有することができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

0109

図1本発明の実施の一形態に係る液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。
図2本発明の他の実施形態に係る液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。
図3本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。
図4本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。
図5本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。
図6本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。
図7本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。
図8本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。
図9従来の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。

--

0110

1 第1の液晶表示素子
2光偏光選択性反射透過シート
3集光シート(光均一化手段)
6蛍光ランプ(光源)
7導光板
9拡散シート(光均一化手段)
10接着層(接着手段)
11ベースシート
12 第2の液晶表示素子

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