JP7255003B2 - 表示装置 - Google Patents
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第1透明基板と、走査線と、前記走査線と交差する信号線と、前記走査線及び前記信号線と電気的に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、を備えた第1基板と、第2透明基板と、前記画素電極と対向する共通電極と、を備えた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に保持され、筋状のポリマー及び液晶分子を含む液晶層と、第1方向に並んだ複数の発光素子と、主面と、前記複数の発光素子と対向する側面と、を備えた第3透明基板と、前記主面に配置され、前記第3透明基板より低い屈折率を有する透明層と、を備え、前記第3透明基板は、前記透明層を挟んで、前記第1透明基板または前記第2透明基板に接着され、前記透明層は、前記第1方向に並んだ複数の帯部を備え、前記帯部は、前記第1方向と直交する第2方向に沿って延出している、表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
第1主面と、前記第1主面の反対側の第2主面と、を備えた第1透明基板と、前記第2主面と対向する第3主面を備えた第2透明基板と、前記第2主面と前記第3主面との間に位置し、筋状のポリマー及び液晶分子を含む液晶層と、第1方向に並んだ複数の発光素子と、前記第1主面に対向する第4主面と、前記複数の発光素子と対向する側面と、を備えた第3透明基板と、前記第1透明基板と前記第3透明基板とを接着する透明接着層と、前記第1主面と前記第4主面との間に位置し、前記第3透明基板より低い屈折率を有する透明層と、を備え、前記透明層は、前記第1方向に間隔をおいて並んだ複数の帯部を備えている、表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
第1透明基板と、前記第1透明基板の上に形成された第1画素電極及び第2画素電極と、を備えた第1基板と、第2透明基板と、前記第1画素電極及び前記第2画素電極と対向する共通電極と、を備えた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に保持され、筋状のポリマー及び液晶分子を含む液晶層と、第1方向に並んだ複数の発光素子と、主面と、前記複数の発光素子と対向する側面と、を備えた第3透明基板と、前記主面に配置され、前記第3透明基板より低い屈折率を有する透明層と、画像を表示する表示部と、前記表示部を囲む非表示部と、を備え、前記第3透明基板は、前記透明層を挟んで、前記第1透明基板または前記第2透明基板に接着され、前記透明層は、帯部を備え、前記帯部は、前記第1方向と直交する第2方向に沿って延出し、前記発光素子と対向する側の第1領域と、前記第1領域の反対側の第2領域と、を備え、前記第1画素電極は、前記第1領域と重なる位置に配置され、前記第2画素電極は、前記第2領域と重なる位置に配置され、前記第1領域と前記第1画素電極との重なる面積は、前記第2領域と前記第2画素電極との重なる面積より大きい、表示装置が提供される。
透明基板30は、ガラス基板やプラスチック基板などの絶縁基板であり、屈折率n1を有している。一例では、透明基板30は、複数の基板を貼り合わせたものではなく、単一基板である。透明基板30は、主面(下面)30Aと、主面30Aの反対側の主面(上面)30Bと、側面30Cと、を備えている。主面30A及び30Bは、X-Y平面とほぼ平行な面である。主面30Bは、透明基板10の主面10Aと向かい合っている。側面30Cは、第1方向X及び第3方向Zによって規定されるX-Z平面とほぼ平行な面である。側面30Cは、複数の発光素子LDと向かい合っている。透明基板30は、後述するように、透明層40を挟んで透明基板10に接着される。図3に示した例では、側面30Cは、第1基板SUB1の縁部E11の直下に位置しているが、延出部Exの直下に位置していてもよいし、縁部E11よりもさらに外側に位置していてもよい。
透明層40は、主面30Bに配置されている。透明層40は、透明基板30の屈折率n1より小さい屈折率n2を有している。透明層40は、第1方向Xに間隔をおいて並んだ複数の帯部41を備えている。帯部41の各々は、第2方向Yに沿って延出している。隣接する帯部41の間では、主面30Bが露出している。透明層40の詳細な形状については後述する。
帯部41は、発光素子LDと対向する側の第1端部411と、第1端部411の反対側の第2端部412と、第1エッジ413と、第2エッジ414と、を備えている。第1端部411及び第2端部412は、それぞれ第1幅W1及び第2幅W2を有している。なお、本明細書での幅とは、第1方向Xに沿った長さに相当する。第1幅W1は、第2幅W2より大きい。一例では、第1幅W1が1つの発光素子LDの幅WLより小さく、1つの発光素子LDは、第1方向Xに並んだ複数の帯部41に跨って配置されている。また、第1幅W1は、1つの画素電極PEの幅WP(あるいは、第1方向Xに並んだ画素電極PEのピッチ)と同等以下である。なお、帯部41において、第1幅W1は第2幅W2と同等であってもよく、帯部41が均一な幅を有するように形成されていてもよい。
発光素子LDは、側面30Cに向けて光L1を出射する。発光素子LDと側面30Cとの間に空気層が存在するため、発光素子LDから出射された光L1は、側面30Cで屈折し、透明基板30に入射する。透明基板30に入射した光L1のうち、透明基板30から透明層40に向かって進行する光は、透明基板30と透明層40との界面で反射される。また、透明基板30に入射した光L1のうち、主面30Aに向かって進行する光は、透明基板30と空気層との界面で反射される。このように、光L1は、側面30Cの近傍(あるいは、透明層40が存在する領域)では、繰り返し反射されながら透明基板30の内部を進行する。進行する光L1のうち、透明層40が存在しない領域、つまり、透明基板30と透明接着層ADとが接する領域に向かって進行する光は、透明基板30を透過し、透明接着層ADを介して透明基板10を透過する。つまり、発光素子LDに近接した領域においては、発光素子LDからの光L1の表示パネルPNLへの入射が抑制される一方で、発光素子LDから離間した領域においては、光L1の表示パネルPNLへの入射が促進される。なお、発光素子LDに近接した領域においては、光L1が表示パネルPNLに全く入射しないわけではなく、図4に示したように、隣接する帯部41の隙間から光L1が表示パネルPNLに入射する。表示パネルPNLに入射した光L1は、透明状態の画素を透過し、散乱状態の画素で散乱される。表示装置DSPは、主面30A側から観察可能であるとともに、主面40B側からも観察可能である。また、表示装置DSPは、いわゆる透明ディスプレイであり、主面30A側から観察した場合であっても、主面40B側から観察した場合であっても、表示装置DSPを介して、表示装置DSPの背景を観察可能である。
表示部DAにおいて、発光素子LDに近接した画素電極PE1と、発光素子LDから離間した画素電極PE2とにそれぞれ入射する光L1の照明光量を比較する。発光素子LDからの光L1は、発光素子LDから離間するにしたがって減衰する。発光素子LDに近接した領域における光L1の輝度を第1輝度と称し、発光素子LDから離間した領域における光L1の輝度を第2輝度と称する。第2輝度は、第1輝度より低い。画素電極PE1と透明層40との重畳面積は、画素電極PE2と透明層40との重畳面積より大きい。このため、光L1が画素電極PE1に入射可能な領域の面積は、光L1が画素電極PE2に入射可能な領域の面積より小さい。一方で、画素電極PE1に入射する光L1の第1輝度は、画素電極PE2に入射する光L1の第2輝度より高い。このため、画素電極PE1及び画素電極PE2における照明光量を同等化することができる。
電源線Pは、例えば、コモン電圧(Vcom)を供給するための配線であり、図2に示した容量電極13と電気的に接続されている。また、電源線Pは、第1基板SUB1の角部において、給電端子PTに接続されている。給電端子PTは、図示しない導電材料を介して第2基板SUB2の共通電極CEと電気的に接続されている。電源線P及び給電端子PTは非表示部NDAに位置し、詳述しないが、給電端子PTは図1に示したシールSEの外側に位置している。電源線Pは、シールSEの内側に位置している場合もあるし、シールSEと重畳している場合もある。
複数の走査線G、複数の信号線S、及び、電源線Pは、縁部E11と表示部DAとの間において、図1に示したICチップ1または配線基板2と電気的に接続されている。
このような構成例によれば、発光素子LDからの光が非表示部NDAに位置する各種配線に向かって入射するのを抑制することができ、各種配線での吸収あるいは各種配線での不所望な散乱による表示品位の低下を抑制することができる。
このような構成例によれば、発光素子LDからの光が非表示部NDAに位置するシールSEに向かって入射するのを抑制することができ、シールSEでの不所望な散乱による表示品位の低下を抑制することができる。
このような構成例においても、図4に示した構成例と同様の効果が得られる。
このような構成例においても、図4に示した構成例と同様の効果が得られる。
発明者が検討したところでは、厚さT4が、導光素子LGを透過する光の最大波長以下であれば、回折像の視認を抑制できることが確認された。このため、厚さT4は、800nm以下であることが望ましい。これにより、回折像に起因した表示品位の低下を抑制することができる。
進入長L20は、透明基板30と透明層40との界面での入射角θ11によって異なる。発明者は、入射角θ11に対する進入長L20、本実施形態の導光素子LGにおいて想定される入射角θ11の分布、発光素子LDからの出射光の発散角に対する輝度分布等に基づき、厚さT4の下限値を250nmとした。
このような構成例においても、図5に示した構成例と同様の効果が得られる。
DA…表示部 NDA…非表示部 PX…画素
LC…液晶層 31…ポリマー 32…液晶分子
LG…導光素子 LD…発光素子
SW…スイッチング素子 PE…画素電極 CE…共通電極
G…走査線 S…信号線
AD…透明接着層
10…透明基板 20…透明基板 30…透明基板
40…透明層 41…帯部 411…第1端部 412…第2端部
413…第1エッジ 414…第2エッジ
42…枠部 421…第1部分 422…第2部分
423…第3部分 424…第4部分
Claims (8)
- 第1透明基板と、前記第1透明基板の上に形成された第1画素電極及び第2画素電極と、を備えた第1基板と、
第2透明基板と、前記第1画素電極及び前記第2画素電極と対向する共通電極と、を備えた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に保持され、筋状のポリマー及び液晶分子を含む液晶層と、
第1方向に並んだ複数の発光素子と、
主面と、前記複数の発光素子と対向する側面と、を備えた第3透明基板と、
前記主面に配置され、前記第3透明基板より低い屈折率を有する透明層と、
画像を表示する表示部と、
前記表示部を囲む非表示部と、を備え、
前記第3透明基板は、前記透明層を挟んで、前記第1透明基板または前記第2透明基板に接着され、
前記透明層は、前記第1方向に並んだ複数の帯部を備え、
前記帯部の各々は、前記第1方向と直交する第2方向に沿って延出し、前記発光素子と対向する側の第1領域と、前記第1領域の反対側の第2領域と、を備え、
前記第2方向に並んだ複数の画素電極は、前記第1画素電極及び前記第2画素電極を含み、それぞれ前記第1方向に隣接する2つの前記帯部に重なり、
前記第1画素電極は、前記第1方向に隣接する2つの前記帯部の前記第1領域とそれぞれ重なる位置に配置され、
前記第2画素電極は、前記第1方向に隣接する2つの前記帯部の前記第2領域とそれぞれ重なる位置に配置され、
前記第1領域と前記第1画素電極との重なる面積は、前記第2領域と前記第2画素電極との重なる面積より大きく、
前記第1画素電極と重なる2つの前記帯部の間隔は、前記第2画素電極と重なる2つの前記帯部の間隔より小さい、表示装置。 - 前記透明層は、前記第1方向に並んだ複数の前記帯部と、複数の前記帯部を囲む枠部と、を備え、
平面視で、複数の前記帯部は前記表示部に重畳し、前記枠部は前記非表示部に重畳している、請求項1に記載の表示装置。 - 前記帯部は、前記発光素子と対向する側の第1端部と、前記第1端部の反対側の第2端部と、を備え、
前記第1端部の第1幅は、前記第2端部の第2幅より大きい、請求項2に記載の表示装置。 - 隣接する前記第1端部の間隙の第3幅は、前記第1幅より小さく、
隣接する前記第2端部の間隙の第4幅は、前記第2幅より小さく、
前記第3幅は、前記第4幅より小さい、請求項3に記載の表示装置。 - 前記枠部は、前記第1方向に沿って延出した第1部分及び第2部分と、前記第2方向に沿って延出した第3部分及び第4部分と、を備え、
前記第1部分は前記第1端部と繋がり、前記第2部分は前記第2端部と繋がり、
前記第3部分及び前記第4部分は、平面視で、前記非表示部に重畳している、請求項3に記載の表示装置。 - さらに、前記第1基板と前記第2基板とを接着し前記液晶層を封止するシールを備え、
前記シールは、前記非表示部に位置し、
前記枠部は、平面視で、前記シールに重畳している、請求項5に記載の表示装置。 - 前記透明層は、前記第1方向に沿って延出し且つ前記発光素子と対向する側とは反対側で前記主面に対して鋭角に交差する傾斜面を含まない、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の表示装置。
- 1つの前記発光素子は、複数の前記帯部に跨って配置されている、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の表示装置。
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