JPH0497275A - Display unit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce a brightness difference caused by a display position and to enlarge the angle of visibility by forming a display element so that its shape may be such a lens shape that the flux distribution characteristic of transmitted light from a light source becomes nearly the same on all the surface of a display surface. CONSTITUTION:The display element 60 is formed so that its shape may be such a lens shape that the flux distribution characteristic of the transmitted light at the time of refracting and transmitting light from the light source 12 is nearly the same on all the surface of the display surface. Therefore, in the case that the light from the light source 12 is diffused by a light diffusing plate 16 and irradiates the display element 60 to execute the display, the flux distribution characteristic of the transmitted light becomes nearly the same on all the surface of the display surface. Thus, the brightness difference caused by display position such as the center part or both ends of the display surface in the case of viewing from a front direction is reduced and the angle of visibility is enlarged.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、バックライト構成の表示ユニットの改良に関
するもので、通常は、この表示ユニットの複数個を筐体
内に縦横方向に並列に配置することによって所定サイズ
（例えば１５インチサイズ）の表示装置（例えばマトリ
ックス型デイスプレィ）が形成される。。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an improvement in a display unit having a backlight configuration. Usually, a plurality of display units are arranged in parallel in the vertical and horizontal directions within a housing. As a result, a display device (for example, a matrix type display) of a predetermined size (for example, 15-inch size) is formed. .

［従来の技術］ 近年、ＰＬＺＴ（例えば（Ｐ　ｂａ−ｇ□Ｌａａ、ａｇ
）ｃＺｒｏ。[Prior art] In recent years, PLZT (for example, (P ba-g□Laa, ag
)cZro.

５５Ｔ１（１＋３５）○、）を用いたＰＬＺＴライトバ
ルブの研究開発が盛んになってきた。このようなＰＬＺ
Ｔライトバルブを用いて表示装置（例えばマトリックス
型デイスプレィ）を形成するものの１つに、複数個のＰ
ＬＺＴ表示ユニットを筐体内に並列に配置するようにし
たものがある。Research and development of PLZT light valves using 55T1 (1+35)○, ) has become active. PLZ like this
One of the ways to form a display device (for example, a matrix display) using T light valves is to use a plurality of P light valves.
There is one in which LZT display units are arranged in parallel within a housing.

従来、この種のＰＬＺＴ表示ユニット１ｏは、第３図に
示すように構成されていた。すなわち、薄板（例えば板
厚が０．１ｍｍのステンレス板）を屈曲して内面に白色
塗料を塗布し、内面側（前面側）が光源（例えば蛍光ラ
ンプ）１２がらの光の反射面となる反射板１４を形成し
、この反射板１４の反射面に対面する開口端面に光拡散
板１６を固着し、この光拡散板１６に偏光板１８、表示
素子としてのＰＬＺＴ板２０、ＩＴＯフィルム２２、カ
ラーフィルタ２４および偏光板２６を順次固定して表示
部３０を形成し、反射板１４の外面側（背面側）に回路
取付体３２を固着し、この回路取付体３２にＩＣ３４、
・・・、３６、・・・を搭載したＦＰＣ（フレキシブル
プリント基板）３８．４０を取付け、このＦＰＣ３８，
４０の接続部３８ａ、４０ａをＩＴＯフィルム２２の接
続部２２ａ、２２ｂに接続することによってＰＬＺＴ板
２０の電極とＦＰＣ３８，４０の駆動回路を接続し、Ｐ
ＬＺＴ表示ユニット１０を形成していた。Conventionally, this type of PLZT display unit 1o has been constructed as shown in FIG. In other words, a thin plate (for example, a stainless steel plate with a thickness of 0.1 mm) is bent and white paint is applied to the inner surface, and the inner surface (front side) becomes the reflective surface for the light from the light source (for example, a fluorescent lamp) 12. A plate 14 is formed, and a light diffusing plate 16 is fixed to the open end face facing the reflective surface of the reflecting plate 14, and a polarizing plate 18, a PLZT plate 20 as a display element, an ITO film 22, and a color are attached to the light diffusing plate 16. A display section 30 is formed by fixing the filter 24 and the polarizing plate 26 in sequence, and a circuit mounting body 32 is fixed to the outer surface side (back side) of the reflecting plate 14, and an IC 34,
..., 36, ... is mounted on the FPC (flexible printed circuit board) 38.40, and this FPC 38,
By connecting the connection parts 38a, 40a of 40 to the connection parts 22a, 22b of the ITO film 22, the electrodes of the PLZT board 20 and the drive circuits of the FPCs 38, 40 are connected.
An LZT display unit 10 was formed.

［発明が解決しようとする課題」 しかしながら、従来のＰＬＺＴ表示ユニット１０は、Ｐ
ＬＺＴ板２０の両面がほぼ平行に形成され、透過光を集
光、発散させるレンズ機能を有していなかったので、Ｐ
ＬＺＴ表示ユニット１０の表示部３０の光の強度分布（
配光特性）■が第３図に示すようになり、輝度むらが生
じるという問題点があった。すなわち、第３図しこ点線
で示すように、眼４５によってＰＬＺＴ表示ユニット１
０を正面側から見た場合には、第４図にも示すように、
表示部３０の両端部３０ａ、３０ｅの輝度が中央部３０
ｂより暗くなっていた。また、第３図に一点鎖線で示す
ように、眼４５によってＰＬＺＴ表示ユニット１０を斜
め横方向から見た場合に、表示部３０の手前側の端部３
０ａの輝度が最も大きく、向う側の端部３０ｃの輝度が
最も小さくなるなど輝度むらが大きくなり、視野角を拡
大することができないという問題点があった。[Problem to be solved by the invention] However, the conventional PLZT display unit 10
Since both sides of the LZT plate 20 were formed almost parallel and did not have a lens function to condense and diverge the transmitted light, P
Light intensity distribution of the display section 30 of the LZT display unit 10 (
There was a problem in that the light distribution characteristics (2) became as shown in FIG. 3, resulting in uneven brightness. That is, as shown by the dotted line in FIG.
When 0 is viewed from the front side, as shown in Figure 4,
The brightness of both ends 30a and 30e of the display unit 30 is lower than that of the center part 30.
It was darker than b. Further, as shown by the dashed line in FIG.
There was a problem in that the brightness unevenness became large, with the brightness at the end 0a being the highest and the brightness at the opposite end 30c being the lowest, making it impossible to expand the viewing angle.

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、簡単な構成で
輝度むらを改善し、かつ視野角を拡大することができる
表示ユニットを提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and an object of the present invention is to provide a display unit that can improve luminance unevenness and expand the viewing angle with a simple configuration.

「課題を解決するための手段」 本発明は、光源からの光を光拡散板で拡散し表示素子に
照射して表示を行なうようにした表示ユニットにおいて
、前記表示素子の形状は、前記光源からの光を屈折して
透過したときに、その透過光の配光特性を表示面上の全
面でほぼ同一にするレンズ形状に形成してなることを特
徴とするものである。"Means for Solving the Problems" The present invention provides a display unit in which light from a light source is diffused by a light diffusing plate and irradiated onto a display element to perform display, in which the shape of the display element is different from the light source. It is characterized by being formed into a lens shape that makes the light distribution characteristics of the transmitted light almost the same over the entire surface of the display surface when the light is refracted and transmitted.

そして１表示素子を薄型化かつ軽量化できるようにする
ために、表示素子をフレネルレンズ形状のＰＬＺＴ板で
形成するとともに、このＰＬＺＴ板の表示面側にブラッ
クマトリックス型のカラーフィルタを設け、かつ、この
ＰＬＺＴ板のフレネルレンズ形状の段部を、この段部を
透過す墨光がカラーフィルタのブラックマトリックスと
一致する位置に形成する。In order to make the display element thinner and lighter, the display element is formed of a Fresnel lens-shaped PLZT plate, and a black matrix type color filter is provided on the display surface side of this PLZT plate, and A Fresnel lens-shaped stepped portion of this PLZT plate is formed at a position where black light passing through the stepped portion coincides with the black matrix of the color filter.

「作用」 表示素子の形状は、光源からの光を屈折して透過したと
きに、その透過光の配光特性を表示面上の全面でほぼ同
一にするレンズ形状に形成されているので、光源からの
光を光拡散板で拡散し表示素子に照射して表示を行なっ
た場合、透過光の配光特性は表示面上の全面でほぼ同一
となる。このため、正面方向から見たときの表示面上の
中央部や両端部のような表示位置による輝度差が少なく
なる。同様に、斜め横方向から見たときの表示面上の中
央部や両端部のような表示位置による輝度差も少なくな
り、視野角が拡大する。"Function" The shape of the display element is formed into a lens shape that, when the light from the light source is refracted and transmitted, makes the light distribution characteristics of the transmitted light almost the same over the entire surface of the display surface. When displaying is performed by diffusing light from the screen using a light diffusing plate and irradiating it onto a display element, the light distribution characteristics of the transmitted light will be approximately the same over the entire surface of the display surface. Therefore, the difference in brightness depending on the display position such as the center or both ends of the display screen when viewed from the front direction is reduced. Similarly, when viewed diagonally from the lateral direction, the difference in brightness depending on the display position such as the center or both ends of the display screen is reduced, and the viewing angle is expanded.

そして、表示素子をフレネルレンズ形状のＰＬＺＴ板で
形成するとともに、このＰＬＺＴ板の表示面側にブラッ
クマトリックス型のカラーフィルタを設け、かつ、この
ＰＬＺＴ板のフレネルレンズ形状の段部を、この段部を
透過する光がカラーフィルタのブラックマトリックスと
一致する位置に形成するようにした場合には、表示素子
を薄型化かつ軽量化することができる。The display element is formed of a Fresnel lens-shaped PLZT board, a black matrix type color filter is provided on the display surface side of this PLZT board, and the Fresnel lens-shaped step part of this PLZT board is If the color filter is formed at a position where the transmitted light coincides with the black matrix of the color filter, the display element can be made thinner and lighter.

［実施例ｊ 第１図は本発明の一実施例を示すもので、この図におい
て第４図と同一部分は同一符号とする。[Embodiment j FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and in this figure, the same parts as in FIG. 4 are given the same reference numerals.

第１図において、５０はＰＬＺＴ表示ユニットで、この
ＰＬＺＴ表示ユニット５０はつぎのように構成されてい
る。すなわち、１４は、従来例と同様に板厚が０．１ｍ
ｍのステンレス製の薄板を屈曲して内壁面に白色塗料を
塗布し、内面側（前面側）が光源１２からの光の反射面
となる反射板である。前記反射板１４の反射面に対面す
る開口端面には光拡散板１６が固定され、この光拡散板
１６には偏光板１８、表示素子としての本発明に特有の
ＰＬＺＴ板６０．ＩＴ○フィルム２２、カラーフィルタ
２４および偏光板２６が順次固定され、表示部３０が形
成されている。前記カラーフィルタ２４は、Ｒ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）用の画素２４ｒ、２４ｇ、２４ｂ、
・・・をブラックマトリックス２５で区切ったブラック
マトリックス型に形成されている。前記ＰＬＺＴ板６０
はフレネルレンズ形状に形成され、その段部６２、・・
・は、前記カラーフィルタ２４のブラックマトリックス
２５に対応した位置に形成されている。また、前記ＰＬ
ＺＴ板６０には、その段部６２、・・・に対応した位置
に画素形成用電極６３、・・・が設けられている。前記
反射板１４の外面側（背面側）には、板厚が０．５ｍｍ
のステンレス板で形成した矩形筒状の回路取付体３２が
固着され。In FIG. 1, 50 is a PLZT display unit, and this PLZT display unit 50 is constructed as follows. In other words, 14 has a plate thickness of 0.1 m as in the conventional example.
The reflector plate is made by bending a thin stainless steel plate having a size of 10 mm and applying white paint to the inner wall surface, and the inner surface side (front side) serves as a reflecting surface for the light from the light source 12. A light diffusing plate 16 is fixed to the opening end face facing the reflective surface of the reflecting plate 14, and the light diffusing plate 16 includes a polarizing plate 18 and a PLZT plate 60, which is unique to the present invention and serves as a display element. The IT◯ film 22, the color filter 24, and the polarizing plate 26 are fixed in order to form a display section 30. The color filter 24 is R (red),
G (green), B (blue) pixels 24r, 24g, 24b,
... separated by a black matrix 25. Said PLZT board 60
is formed in the shape of a Fresnel lens, and its stepped portions 62,...
. is formed at a position corresponding to the black matrix 25 of the color filter 24. In addition, the PL
Pixel forming electrodes 63, . . . are provided on the ZT plate 60 at positions corresponding to the step portions 62, . The outer surface side (rear side) of the reflective plate 14 has a plate thickness of 0.5 mm.
A rectangular cylindrical circuit mounting body 32 formed of a stainless steel plate is fixed.

この回路取付体３２には、ＩＣ３４、・・・−３６、・
・・を搭載したＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）３
８．４０が取付けられている。前記ＦＰＣ３８，４０の
接続部３８ａ、４０ａには、ＩＴＯフィルム２２の接続
部２２ａ、２２ｂが接続され、これによってＰＬＺＴ板
５０の電極とＦＰＣ３ｇ、４０’の駆動回路とが電気的
に接続されている。This circuit mounting body 32 includes ICs 34, . . . -36, .
FPC (flexible printed circuit board) 3 equipped with...
8.40 is installed. The connection parts 22a and 22b of the ITO film 22 are connected to the connection parts 38a and 40a of the FPCs 38 and 40, thereby electrically connecting the electrodes of the PLZT board 50 and the drive circuits of the FPCs 3g and 40'. .

つぎに前記実施例の作用を第２図を併用して説明する。Next, the operation of the embodiment described above will be explained with reference to FIG. 2.

上述のようにして形成されたＰＬＺＴ表示ユニット５０
について、ＦＰＣ３８，４０の駆動回路を駆動し、光源
１２を点灯すると、その表示部３０の表面における透過
光の強度分布（すなわち配光特性）工は、第２図に示す
ように１表示部３０の中央部３０ｂや両端部３０ａ、３
０ｃのような位置による差がほとんどなく、はぼ同一で
ある。このため、第２図に点線で示すように、眼４５に
よって表示部３０を正面方向から見たときは１表示部３
０の中央部３０ｂの輝度が両端部３０ａ、３０ｃの輝度
より若干大きい程度で輝度差がほとんどない。また、第
２図に一点鎖線で示すように、眼４５によって表示部３
０を斜め横方向から見たときも１手前側の端部３０ａの
輝度が向う側の端部３０ｃの輝度より若干大きい程度で
輝度差がほとんどない、したがって、視野角も従来より
拡大している。さらに、フレネルレンズ形状のＰＬＺＴ
板６０の段部６２、・・・は、カラーフィルタ２４のブ
ラックマトリックス２５に対応した位置に形成されてい
るので、段部６２、・・・が光源１２からの光の透過を
弱めて影を形成しても、この影がブラックマトリックス
２５によって隠され、表示画面に悪影響を与えない。PLZT display unit 50 formed as described above
When the drive circuits of the FPCs 38 and 40 are driven and the light source 12 is turned on, the intensity distribution (i.e., light distribution characteristics) of the transmitted light on the surface of the display section 30 changes as shown in FIG. The central part 30b and both end parts 30a, 3
There is almost no difference depending on the position such as 0c, and they are almost the same. Therefore, as shown by the dotted line in FIG.
The brightness of the central portion 30b of 0 is slightly higher than the brightness of both end portions 30a and 30c, and there is almost no difference in brightness. In addition, as shown by the dashed line in FIG.
Even when 0 is viewed diagonally from the side, there is almost no difference in brightness as the brightness of the end 30a on the near side is slightly higher than the brightness of the end 30c on the opposite side.Therefore, the viewing angle is also wider than before. Furthermore, PLZT with a Fresnel lens shape
Since the stepped portions 62, . . . of the plate 60 are formed at positions corresponding to the black matrix 25 of the color filter 24, the stepped portions 62, . Even if a shadow is formed, this shadow is hidden by the black matrix 25 and does not adversely affect the display screen.

前記実施例では、表示素子はＰＬＺＴ板で形成し、かつ
その形状をフレネルレンズ形状に形成にしたが、本発明
はこれに限るものでなく、表示素子はＰＬＺＴのような
電気光学効果を有する素子であればよく、その形状は、
光源からの光を屈折して透過したときに、その透過光の
配光特性を表示面上の全面でほぼ同一にするレンズ形状
に形成されたものであればよい。例えば、ＰＬＺＴ板の
一面側をフレネルレンズ形状とし、他面側をレンチキュ
ラーレンズ形状にしてもよい。In the above embodiment, the display element is formed of a PLZT plate and has a Fresnel lens shape, but the present invention is not limited to this, and the display element may be an element having an electro-optic effect such as PLZT. It suffices if the shape is
Any lens shape may be used as long as the lens shape makes the light distribution characteristics of the transmitted light almost the same over the entire surface of the display surface when the light from the light source is refracted and transmitted. For example, one side of the PLZT plate may have a Fresnel lens shape, and the other side may have a lenticular lens shape.

前記実施例では、表示素子をフレネルレンズ形状のＰＬ
ＺＴ板としたため、その段部が影となって表示画面に悪
影響を与えないようにするため、カラーフィルタをブラ
ックマトリックス型とし、そのブラックマトリックスを
フレネルレンズ形状のＰＬＺＴ板の段部と一致するよう
にしたが、本発明はこれに限るものでなく、ブラックマ
トリックス型以外のカラーフィルタを用いた表示ユニッ
ト、またはモノクロの表示ユニットについても利用する
ことができる。In the above embodiment, the display element is a Fresnel lens-shaped PL.
Since the ZT board is used, in order to prevent the step part from creating a shadow and adversely affecting the display screen, the color filter is a black matrix type, and the black matrix is made to match the step part of the Fresnel lens-shaped PLZT board. However, the present invention is not limited to this, and can also be used for display units using color filters other than the black matrix type, or monochrome display units.

「発明の効果」 本発明による表示ユニットは、上記のように、表示素子
の形状を、光源からの透過光の配光時・性が表示面上の
全面でほぼ同一となるようなレンズ形状に形成したので
、簡単な構成で、表示部の表面の中央部や両端部のよう
な表示位置による輝度差を少なくすることができ、従来
より輝度むらを改善することができる。さらに、斜め横
方向から見たときの表示位置による輝度差を少なくする
ことができるので、従来より視野角を拡大することがで
きる。"Effects of the Invention" As described above, the display unit according to the present invention has a display element shaped like a lens so that the distribution of transmitted light from the light source is almost the same over the entire surface of the display surface. With this structure, it is possible to reduce the difference in brightness depending on the display position such as the center or both ends of the surface of the display section with a simple configuration, and it is possible to improve the unevenness in brightness compared to the conventional method. Furthermore, since the difference in brightness depending on the display position when viewed diagonally from the lateral direction can be reduced, the viewing angle can be expanded compared to the conventional display.

また、表示素子をフレネルレンズ形状のＰＬＺＴ板で形
成するとともに、このＰＬＺＴ板の表示面側にブラック
マトリックス型のカラーフィルタを設け、かつ、このＰ
ＬＺＴ板のフレネルレンズ形状の段部を、この段部を透
過する光がカラーフィルタのブラックマトリックスと一
致する位置に形成するようにした場合には、表示画面に
悪影響を与えることなく表示素子を薄型化かつ軽量化す
ることができる。In addition, the display element is formed of a Fresnel lens-shaped PLZT board, and a black matrix type color filter is provided on the display surface side of this PLZT board, and this P
If the Fresnel lens-shaped stepped portion of the LZT board is formed at a position where the light that passes through the stepped portion coincides with the black matrix of the color filter, the display element can be made thinner without adversely affecting the display screen. It can be made smaller and lighter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明による表示ユニットの一実施例を示すも
ので、一部を拡大して表わした要部の断面図、第２図は
本発明の詳細な説明する説明図、第３図は従来例の表示
ユニットを示す部分断面図、第４図は第３図の作用を説
明する説明図である。 １０．５０−Ｐ　Ｌ　Ｚ　Ｔ表示ユニット、１２・・光
源、１４・・・反射板、１６・・・光拡散板、１８．２
６・・・偏光板、２２・・・ＩＴＯフィルム、２４・・
・カラーフィルタ、２８・・・ガラス板、３０・・・表
示部、３０ａ、３０ｃ・・・表示部３０の端部。 ３０ｂ・・・表示部３０の中央部、４５・・・眼、６０
・・・ＰＬＺＴ板（表示素子）、■・・・透過光の強度
分布。 第 図 ４５′ 第 図 第 図 ｌＪＧFIG. 1 shows an embodiment of a display unit according to the present invention, and is a partially enlarged sectional view of the main part, FIG. 2 is an explanatory diagram explaining the present invention in detail, and FIG. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a conventional display unit, and is an explanatory diagram illustrating the operation of FIG. 3. 10.50-PLZT display unit, 12... light source, 14... reflecting plate, 16... light diffusing plate, 18.2
6... Polarizing plate, 22... ITO film, 24...
- Color filter, 28...Glass plate, 30...Display section, 30a, 30c...End portion of display section 30. 30b...Central part of display section 30, 45...Eye, 60
...PLZT board (display element), ■...Intensity distribution of transmitted light. Figure 45' Figure lJG

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）光源からの光を光拡散板で拡散し表示素子に照射
して表示を行なうようにした表示ユニットにおいて、前
記表示素子の形状は、前記光源からの光を屈折して透過
したときに、その透過光の配光特性を表示面上の全面で
ほぼ同一にするレンズ形状に形成してなることを特徴と
する表示ユニット。(1) In a display unit in which light from a light source is diffused by a light diffusing plate and irradiated onto a display element to perform display, the shape of the display element is such that when the light from the light source is refracted and transmitted, , a display unit formed in the shape of a lens that makes the light distribution characteristics of the transmitted light almost the same over the entire surface of the display surface. （２）表示素子はＰＬＺＴ板からなり、このＰＬＺＴ板
の表示面側にブラックマトリックス型のカラーフィルタ
を設け、前記ＰＬＺＴ板をフレネルレンズ形状に形成し
、かつ、このフレネルレンズ形状の段部を、この段部を
透過する光が前記カラーフィルタのブラックマトリック
スと一致する位置に形成してなる請求項（１）記載の表
示ユニット。(2) The display element is made of a PLZT board, a black matrix type color filter is provided on the display surface side of the PLZT board, the PLZT board is formed in the shape of a Fresnel lens, and the stepped portion of the Fresnel lens shape is 2. The display unit according to claim 1, wherein the step portion is formed at a position where light passing through it coincides with a black matrix of the color filter.