JPH11212088A - 光照射装置及び液晶表示装置 - Google Patents
光照射装置及び液晶表示装置Info
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- JPH11212088A JPH11212088A JP10011242A JP1124298A JPH11212088A JP H11212088 A JPH11212088 A JP H11212088A JP 10011242 A JP10011242 A JP 10011242A JP 1124298 A JP1124298 A JP 1124298A JP H11212088 A JPH11212088 A JP H11212088A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 導光板内を伝搬する光を散乱する為の光散乱
パターンの開発時間の短縮を図り、低消費電力化を損な
う無く輝度分布を有する表示画像に応じた画像再現性を
向上する。 【解決手段】 光拡散液晶素子１７の走査電極１８ｂを
液晶表示素子１０の画像に同期してオン／オフ制御し
て、可変散乱パターン毎に散乱能率を制御可能とする。
これにより全体の輝度は押さえる一方、表示画像の高輝
度に対応する部分にあってはその拡散能率を上げて部分
的に明るくし、消費電力の増大を招く事無く、必要輝度
を得て、画像再現性の向上を図る。
パターンの開発時間の短縮を図り、低消費電力化を損な
う無く輝度分布を有する表示画像に応じた画像再現性を
向上する。 【解決手段】 光拡散液晶素子１７の走査電極１８ｂを
液晶表示素子１０の画像に同期してオン／オフ制御し
て、可変散乱パターン毎に散乱能率を制御可能とする。
これにより全体の輝度は押さえる一方、表示画像の高輝
度に対応する部分にあってはその拡散能率を上げて部分
的に明るくし、消費電力の増大を招く事無く、必要輝度
を得て、画像再現性の向上を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導光板を棒状光源
にて照射して面状の照射光を得る光照射装置及びこの光
照射装置を用い液晶表示素子を照射して成る液晶表示装
置に関する。
にて照射して面状の照射光を得る光照射装置及びこの光
照射装置を用い液晶表示素子を照射して成る液晶表示装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置において、側面に螢光放電
管等の棒状光源を有し、この光源からの光を導光板内を
伝搬しながら面状の光に変換し出射する事により、液晶
表示素子を背面から照射透過し画像表示を行う光照射装
置にあっては、従来より図５に示す様な装置を用いてい
た。即ち、光透過率の高い樹脂等からなり背面に反射板
２を有する導光板１の一側に、反射鏡３で囲われた棒状
蛍光管４を近接配置し、棒状蛍光管４から導光板１に入
射された光を導光板１と空気との界面で全反射を繰り返
しながら棒状蛍光管４から遠ざかる方向に伝搬し、この
間、導光板１に配置される複数の散乱ドット６により生
じる乱反射により、その一部を導光板１の出射面から拡
散フィルム７を透過して液晶表示素子５方向に照射して
いた。
管等の棒状光源を有し、この光源からの光を導光板内を
伝搬しながら面状の光に変換し出射する事により、液晶
表示素子を背面から照射透過し画像表示を行う光照射装
置にあっては、従来より図５に示す様な装置を用いてい
た。即ち、光透過率の高い樹脂等からなり背面に反射板
２を有する導光板１の一側に、反射鏡３で囲われた棒状
蛍光管４を近接配置し、棒状蛍光管４から導光板１に入
射された光を導光板１と空気との界面で全反射を繰り返
しながら棒状蛍光管４から遠ざかる方向に伝搬し、この
間、導光板１に配置される複数の散乱ドット６により生
じる乱反射により、その一部を導光板１の出射面から拡
散フィルム７を透過して液晶表示素子５方向に照射して
いた。
【０００３】ここで散乱ドット６は、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ）等の顔料を含むインキを導光板１表面にシルク印刷
により塗布したり、導光板１表面に伝搬される光の波長
に比べ十分高い凹凸を形成する等してなっている。散乱
ドット６は、全反射により導光板１中を伝搬する光に対
して、その全反射を阻害することにより導光板１から出
射させるものであり、導光板１からの出射光量は、導光
板１を伝搬する光量と散乱ドット６の散乱能率により決
まる。又導光板１を伝搬する光は、順次散乱ドット６で
の乱反射により外部に出射されながら伝搬されるので、
棒状蛍光管４から遠ざかるに従いその光量が低減され
る。
Ｏ）等の顔料を含むインキを導光板１表面にシルク印刷
により塗布したり、導光板１表面に伝搬される光の波長
に比べ十分高い凹凸を形成する等してなっている。散乱
ドット６は、全反射により導光板１中を伝搬する光に対
して、その全反射を阻害することにより導光板１から出
射させるものであり、導光板１からの出射光量は、導光
板１を伝搬する光量と散乱ドット６の散乱能率により決
まる。又導光板１を伝搬する光は、順次散乱ドット６で
の乱反射により外部に出射されながら伝搬されるので、
棒状蛍光管４から遠ざかるに従いその光量が低減され
る。
【０００４】このため従来は、棒状蛍光管４から遠ざか
るに従い散乱ドット６の面積や数を増大し、光量が低減
される分を補正して、導光板１からの出射光量の均一化
を図っていた。
るに従い散乱ドット６の面積や数を増大し、光量が低減
される分を補正して、導光板１からの出射光量の均一化
を図っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置にあっ
ては、散乱ドットは導光板に印刷されたり、導光板表面
に作りつけられたりと導光板に固定されており、所定の
位置における散乱能率も棒状蛍光管から遠く成るに従い
増大された状態で固定され、導光板１からの出射光量は
どの位置でもほぼ均一とされていた。一方、実際の表示
画像は、その輝度が全面にわたり均一では無く、その場
面に応じて、ある部分はで暗く又別のある部分では明る
い等の輝度分布を有している。
ては、散乱ドットは導光板に印刷されたり、導光板表面
に作りつけられたりと導光板に固定されており、所定の
位置における散乱能率も棒状蛍光管から遠く成るに従い
増大された状態で固定され、導光板１からの出射光量は
どの位置でもほぼ均一とされていた。一方、実際の表示
画像は、その輝度が全面にわたり均一では無く、その場
面に応じて、ある部分はで暗く又別のある部分では明る
い等の輝度分布を有している。
【０００６】しかしながら従来の光照射装置では導光板
からの出射光量が均一に設定されている事から、画像の
場面に応じた輝度は、液晶表示素子の透過率によっての
み制御されていた。このため最大輝度を高めようとする
と、例えその高輝度を必要とされる部分が一部であった
としても、棒状蛍光管の輝度を高くする事により導光板
全体からの出射輝度を明るくしなければ得られず、従来
から、液晶表示装置の消費電力に占める光照射装置の消
費電力の割合が約２／３にも達するにも拘わらず、更に
消費電力の増大を招いてしまうと言う問題を生じてい
た。
からの出射光量が均一に設定されている事から、画像の
場面に応じた輝度は、液晶表示素子の透過率によっての
み制御されていた。このため最大輝度を高めようとする
と、例えその高輝度を必要とされる部分が一部であった
としても、棒状蛍光管の輝度を高くする事により導光板
全体からの出射輝度を明るくしなければ得られず、従来
から、液晶表示装置の消費電力に占める光照射装置の消
費電力の割合が約２／３にも達するにも拘わらず、更に
消費電力の増大を招いてしまうと言う問題を生じてい
た。
【０００７】しかも、従来の散乱能率が固定の散乱ドッ
トは、導光板全面に渡り均一な輝度を得るためのドット
の大きさや数等を経験的に作られる事が多く、実験によ
り試行錯誤を繰り返しながら決定されるため、その開発
に時間を要すると言う問題も有していた。
トは、導光板全面に渡り均一な輝度を得るためのドット
の大きさや数等を経験的に作られる事が多く、実験によ
り試行錯誤を繰り返しながら決定されるため、その開発
に時間を要すると言う問題も有していた。
【０００８】そこで本発明は上記課題を解決するするも
ので、消費電力の増大を招く事無く、液晶表示素子の各
部分において導光板から実際の画像の輝度に見合った輝
度を得られ、又光散乱パターンの設計にかかる時間の短
縮を図る事が出来る光照射装置及び液晶表示装置を提供
することを目的とする。
ので、消費電力の増大を招く事無く、液晶表示素子の各
部分において導光板から実際の画像の輝度に見合った輝
度を得られ、又光散乱パターンの設計にかかる時間の短
縮を図る事が出来る光照射装置及び液晶表示装置を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための手段として、一側より入射された光を面状に
出射する出射面を有する平板状の導光板と、この導光板
の任意の一側面に隣接し前記導光板を照射する棒状光源
と、前記出射面に対して平行に配置され光散乱能率を部
分的に切り替え可能な可変散乱パターンを有する可変散
乱手段とを設けるものである。
するための手段として、一側より入射された光を面状に
出射する出射面を有する平板状の導光板と、この導光板
の任意の一側面に隣接し前記導光板を照射する棒状光源
と、前記出射面に対して平行に配置され光散乱能率を部
分的に切り替え可能な可変散乱パターンを有する可変散
乱手段とを設けるものである。
【００１０】又本発明は上記課題を解決するための手段
として、電極を有し互いに対向する電極基板の間隙に表
示液晶組成物を封入してなる液晶表示素子と、この液晶
表示素子と略同等の面積を有し一側より入射された光を
面状に出射する出射面を有する平板状の導光板と、この
導光板の任意の一側面に隣接し前記導光板を照射する棒
状光源と、前記出射面に対して平行に配置され光散乱能
率を部分的に切り替え可能な可変散乱パターンを有する
可変散乱手段とを設けるものである。
として、電極を有し互いに対向する電極基板の間隙に表
示液晶組成物を封入してなる液晶表示素子と、この液晶
表示素子と略同等の面積を有し一側より入射された光を
面状に出射する出射面を有する平板状の導光板と、この
導光板の任意の一側面に隣接し前記導光板を照射する棒
状光源と、前記出射面に対して平行に配置され光散乱能
率を部分的に切り替え可能な可変散乱パターンを有する
可変散乱手段とを設けるものである。
【００１１】上記構成により本発明は、画像上必要とす
る部分の可変散乱パターンの光散乱能率を切り替える事
により、画像全体の光量を増大する事無く、必要とする
部分のみの輝度を高め或いは低減出来、消費電力の増大
を生じる事無く必要な輝度を得る事により、経済的であ
りながら画像再現性を向上するものである。
る部分の可変散乱パターンの光散乱能率を切り替える事
により、画像全体の光量を増大する事無く、必要とする
部分のみの輝度を高め或いは低減出来、消費電力の増大
を生じる事無く必要な輝度を得る事により、経済的であ
りながら画像再現性を向上するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明を、図１乃至図３に示
す実施の形態を参照して説明する。
す実施の形態を参照して説明する。
【００１３】先ず本実施の形態に使用される光拡散液晶
組成物について述べる。光拡散液晶組成物としてはＰＤ
ＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕ
ｉｄＣｒｙｓｔａｌ）、ＬＥＦＤ（Ｌａｔｅｒａｌ Ｅ
ｌｅｃｔｒｉｃ Ｆｉｅｌｄ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏ
ｎ）、ＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ ＮｅｔｗｏｒｋＬｉ
ｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＮＣＡＰ（Ｎｅｍａｔｃ
Ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔ
ａｌ）、ＰＳＣＴ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｂｉｌｉｚ
ｅｄ Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ Ｔｅｘｔｕｒｅ）、Ｌ
ＣＰＧ（ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｈａｓｅ
Ｇｒａｔｉｎｇ）、ＴＤ−ＴＤＢ（Ｔｗｏ Ｄｏｍａ
ｉｎ Ｔｕｎａｂｌｅ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ
Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ）等がある。
組成物について述べる。光拡散液晶組成物としてはＰＤ
ＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕ
ｉｄＣｒｙｓｔａｌ）、ＬＥＦＤ（Ｌａｔｅｒａｌ Ｅ
ｌｅｃｔｒｉｃ Ｆｉｅｌｄ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏ
ｎ）、ＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ ＮｅｔｗｏｒｋＬｉ
ｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＮＣＡＰ（Ｎｅｍａｔｃ
Ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔ
ａｌ）、ＰＳＣＴ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｂｉｌｉｚ
ｅｄ Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ Ｔｅｘｔｕｒｅ）、Ｌ
ＣＰＧ（ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｈａｓｅ
Ｇｒａｔｉｎｇ）、ＴＤ−ＴＤＢ（Ｔｗｏ Ｄｏｍａ
ｉｎ Ｔｕｎａｂｌｅ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ
Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ）等がある。
【００１４】例えば、 ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄ
ｉｓｐｅｒｓｅｄ ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ：ポリ
マー分散液晶）は、プラスチック中に液晶を微少な泡状
に分散させて封入したものであり、電界を印加しないと
きには白濁しているが、電界印加により透明となる特性
を有している。封入された液晶分子は泡の中で動く事が
出来、外部から電界を作用させない状態ではバラバラの
方向を向いている。液晶分子は屈折率異方性を持ってお
り、バラバラの状態では光の進行方向に対して周囲のプ
ラスチックと屈折率が異なるため見かけ上白濁した拡散
板であるかの様に見える。
ｉｓｐｅｒｓｅｄ ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ：ポリ
マー分散液晶）は、プラスチック中に液晶を微少な泡状
に分散させて封入したものであり、電界を印加しないと
きには白濁しているが、電界印加により透明となる特性
を有している。封入された液晶分子は泡の中で動く事が
出来、外部から電界を作用させない状態ではバラバラの
方向を向いている。液晶分子は屈折率異方性を持ってお
り、バラバラの状態では光の進行方向に対して周囲のプ
ラスチックと屈折率が異なるため見かけ上白濁した拡散
板であるかの様に見える。
【００１５】プラスチックの厚さ方向に交流電界を印加
し、液晶分子の方向を揃えてやると、光の進行方向に対
して周囲のプラスチック材料と屈折率がほぼ等しい状態
にすることが出来、あたかも同一材料で出来た透明板で
あるかのように取り扱うことが出来る。
し、液晶分子の方向を揃えてやると、光の進行方向に対
して周囲のプラスチック材料と屈折率がほぼ等しい状態
にすることが出来、あたかも同一材料で出来た透明板で
あるかのように取り扱うことが出来る。
【００１６】一方例えばＬＥＦＤ（Ｌａｔｅｒａｌ Ｅ
ｌｅｃｔｒｉｃ Ｆｉｅｌｄ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏ
ｎ）は、電界を印加しないときは透明であり、電界印加
時には白濁されると言う特性を有している。
ｌｅｃｔｒｉｃ Ｆｉｅｌｄ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏ
ｎ）は、電界を印加しないときは透明であり、電界印加
時には白濁されると言う特性を有している。
【００１７】次に上記ＰＤＬＣを用いて成る光拡散液晶
素子にて導光板の光を散乱し、液晶表示素子を照射する
本発明の実施の形態について述べる。液晶表示装置８の
液晶表示素子１０は、信号線及び走査線の交点に設けら
れる薄膜トランジスタにて駆動される画素電極を有する
アレイ基板１０ａ及び対向電極を有する対向基板１０ｂ
間に表示液晶組成物１０ｃを封入してなっている。液晶
表示素子１０の背面には、反射鏡１１により集光される
棒状光源である蛍光管１２からの光を、導光板１３に
て、液晶表示素子１０側に照射する光照射装置１４が設
けられている。
素子にて導光板の光を散乱し、液晶表示素子を照射する
本発明の実施の形態について述べる。液晶表示装置８の
液晶表示素子１０は、信号線及び走査線の交点に設けら
れる薄膜トランジスタにて駆動される画素電極を有する
アレイ基板１０ａ及び対向電極を有する対向基板１０ｂ
間に表示液晶組成物１０ｃを封入してなっている。液晶
表示素子１０の背面には、反射鏡１１により集光される
棒状光源である蛍光管１２からの光を、導光板１３に
て、液晶表示素子１０側に照射する光照射装置１４が設
けられている。
【００１８】導光板１３の出射面の反対面には導光板１
３内を伝搬される光を出射面に散乱するための可変散乱
手段である光拡散液晶素子１７が設けられている。この
光拡散液晶素子１７は、プラスチックやガラス等からな
る第１の透明基板１８ａ上にアルミニウム（Ａｌ）やＩ
ｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ（以下ＩＴＯと略称す
る。）等からなり蛍光管１２と平行に設けられる走査電
極１８ｂがパターン形成される走査電極基板１８と、プ
ラスチックやガラス等からなる第２の透明基板２０ａ上
にＩＴＯからなる対向電極２０ｂが形成される対向電極
基板２０の間に光拡散液晶組成物であるＰＤＬＣ２１を
封入して成っている。これにより光拡散液晶素子１７
は、走査電極１８ｂの形状に沿ってパターン形成される
蛍光管１２と平行な可変散乱パターンを有する。
３内を伝搬される光を出射面に散乱するための可変散乱
手段である光拡散液晶素子１７が設けられている。この
光拡散液晶素子１７は、プラスチックやガラス等からな
る第１の透明基板１８ａ上にアルミニウム（Ａｌ）やＩ
ｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ（以下ＩＴＯと略称す
る。）等からなり蛍光管１２と平行に設けられる走査電
極１８ｂがパターン形成される走査電極基板１８と、プ
ラスチックやガラス等からなる第２の透明基板２０ａ上
にＩＴＯからなる対向電極２０ｂが形成される対向電極
基板２０の間に光拡散液晶組成物であるＰＤＬＣ２１を
封入して成っている。これにより光拡散液晶素子１７
は、走査電極１８ｂの形状に沿ってパターン形成される
蛍光管１２と平行な可変散乱パターンを有する。
【００１９】走査電極１８ｂの接続端子１８ｃは、液晶
表示素子１０の駆動回路（図示せず）を制御する制御装
置２４に接続される。走査電極１８ｂは制御装置２４に
より、液晶表示素子１０の走査信号と同期して走査さ
れ、各可変散乱パターン毎に光拡散液晶素子１７への電
圧印加をオン／オフ制御するように成っている。これに
よりオン時には光拡散液晶素子１７は透明にされ散乱能
率を低減され、オフ時には光拡散液晶素子１７は白濁さ
れ散乱能率を増大する様切り換えられる。又２２は、拡
散シートである。
表示素子１０の駆動回路（図示せず）を制御する制御装
置２４に接続される。走査電極１８ｂは制御装置２４に
より、液晶表示素子１０の走査信号と同期して走査さ
れ、各可変散乱パターン毎に光拡散液晶素子１７への電
圧印加をオン／オフ制御するように成っている。これに
よりオン時には光拡散液晶素子１７は透明にされ散乱能
率を低減され、オフ時には光拡散液晶素子１７は白濁さ
れ散乱能率を増大する様切り換えられる。又２２は、拡
散シートである。
【００２０】次に光照射装置１４の製造方法について述
べる。第１の透明基板１８ａに走査電極１８ｂをパター
ン形成し、第２の透明基板２０ａに対向電極２０ｂを形
成する。いずれかの基板１８、２０周囲に紫外線硬化樹
脂を塗布し、走査電極基板１８及び対向電極基板２０を
間隙を保持して対向して貼り合わせセルを形成する。セ
ルの間隙にＰＤＬＣ２２を注入し、全面に紫外線を照射
し紫外線硬化樹脂を硬化させ光拡散液晶素子１７を製造
する。拡散液晶素子１７を導光板１３に重ね、反対の出
射面に拡散シート２２を重ね、反射鏡１１、蛍光管１２
を組み込み光照射装置１４を完成する。
べる。第１の透明基板１８ａに走査電極１８ｂをパター
ン形成し、第２の透明基板２０ａに対向電極２０ｂを形
成する。いずれかの基板１８、２０周囲に紫外線硬化樹
脂を塗布し、走査電極基板１８及び対向電極基板２０を
間隙を保持して対向して貼り合わせセルを形成する。セ
ルの間隙にＰＤＬＣ２２を注入し、全面に紫外線を照射
し紫外線硬化樹脂を硬化させ光拡散液晶素子１７を製造
する。拡散液晶素子１７を導光板１３に重ね、反対の出
射面に拡散シート２２を重ね、反射鏡１１、蛍光管１２
を組み込み光照射装置１４を完成する。
【００２１】この様にして成る光照射装置１４による液
晶表示素子１０への光照射について述べる。電圧が印加
されない状態では、光拡散液晶素子１７は、全面が白濁
されており、蛍光管１２の点灯により導光板１３を伝搬
する光を散乱し、液晶表示素子１０を照射する様に設定
されている。そして液晶表示素子１０の画像表示操作に
伴い蛍光管１２が点灯されると、この蛍光管１２から入
射された光は導光板１３内を全反射を繰り返しながら伝
搬する間に光拡散液晶素子１７により散乱され出射面か
ら外部に出射され液晶表示素子１０を照射する。
晶表示素子１０への光照射について述べる。電圧が印加
されない状態では、光拡散液晶素子１７は、全面が白濁
されており、蛍光管１２の点灯により導光板１３を伝搬
する光を散乱し、液晶表示素子１０を照射する様に設定
されている。そして液晶表示素子１０の画像表示操作に
伴い蛍光管１２が点灯されると、この蛍光管１２から入
射された光は導光板１３内を全反射を繰り返しながら伝
搬する間に光拡散液晶素子１７により散乱され出射面か
ら外部に出射され液晶表示素子１０を照射する。
【００２２】液晶表示素子１０は、駆動装置（図示せ
ず）からの画像情報信号により、走査線が順次走査さ
れ、信号線からの信号情報に応じた画像を表示する。こ
れに伴い、光拡散液晶素子１７の走査電極１８ｂには、
液晶表示素子１０の走査線への走査信号に同期して制御
信号が入力され、光拡散液晶素子１７は各パターン毎に
オン／オフ制御される。
ず）からの画像情報信号により、走査線が順次走査さ
れ、信号線からの信号情報に応じた画像を表示する。こ
れに伴い、光拡散液晶素子１７の走査電極１８ｂには、
液晶表示素子１０の走査線への走査信号に同期して制御
信号が入力され、光拡散液晶素子１７は各パターン毎に
オン／オフ制御される。
【００２３】即ち表示画像全面にて均一な輝度を得体場
合は、図３（ａ）に示すように、蛍光管１２から遠くな
るに従い、電圧印加する走査電極１８ｂの密度を低減
し、透明部分Ｃを減少して印加電圧オフの白濁部分ｗを
増加する。又、輝度分布を有する場面にあっては図３
（ｂ）に示す様に、明るい画像に対応する部分［Ａ］の
光拡散液晶素子１７への印加電圧をオフし光拡散液晶素
子１７を白濁部分ｗとしたままとしその部分の散乱能率
を増大し、導光板１３内の光を散乱して液晶表示素子１
０側に出射する一方暗い画像に対応する部分［Ｂ］の光
拡散液晶素子１７に電圧を印加する事により光拡散液晶
素子１７を透明部分Ｃにして散乱能率を下げ、導光板１
３内の光を散乱する事無く伝搬し、表示画像の輝度に則
した照射を行う事となる。
合は、図３（ａ）に示すように、蛍光管１２から遠くな
るに従い、電圧印加する走査電極１８ｂの密度を低減
し、透明部分Ｃを減少して印加電圧オフの白濁部分ｗを
増加する。又、輝度分布を有する場面にあっては図３
（ｂ）に示す様に、明るい画像に対応する部分［Ａ］の
光拡散液晶素子１７への印加電圧をオフし光拡散液晶素
子１７を白濁部分ｗとしたままとしその部分の散乱能率
を増大し、導光板１３内の光を散乱して液晶表示素子１
０側に出射する一方暗い画像に対応する部分［Ｂ］の光
拡散液晶素子１７に電圧を印加する事により光拡散液晶
素子１７を透明部分Ｃにして散乱能率を下げ、導光板１
３内の光を散乱する事無く伝搬し、表示画像の輝度に則
した照射を行う事となる。
【００２４】このように構成すれば、光拡散液晶素子１
７の走査電極１８ｂをオン／オフ制御して、可変散乱パ
ターン毎に散乱能率を切り換える事により蛍光管１２か
らの光は、必要な部分では部分的に出射し、不要な部分
では出射を押さえることが出来るので、従来に比し余分
な出射が無く、高い輝度を必要とする場合にはその部分
の拡散能率を上げて部分的に明るく出来る。従って従来
の様に高輝度を得るために蛍光管１２の消費電力を増大
する必要が無く、経済的でありながら、画像再現性の向
上を図れる。又、光拡散液晶素子１７の走査電極１８ｂ
により形成される散乱パターンの散乱能率は、パターン
の配置や大きさ等を考慮する事無く、画像に応じた印加
電圧制御により容易に変動出来、従来のように開発に時
間を要する事無く画像に適した散乱パターンを容易に得
る事ができる。しかも光拡散液晶素子１７のオン／オフ
制御は、液晶表示素子１０の制御の様に微細である必要
が無いことから、印加する交流電圧の周波数も十分低減
出来、その消費電力はごく小さくてすみ、低電力化を損
なう事も無い。
７の走査電極１８ｂをオン／オフ制御して、可変散乱パ
ターン毎に散乱能率を切り換える事により蛍光管１２か
らの光は、必要な部分では部分的に出射し、不要な部分
では出射を押さえることが出来るので、従来に比し余分
な出射が無く、高い輝度を必要とする場合にはその部分
の拡散能率を上げて部分的に明るく出来る。従って従来
の様に高輝度を得るために蛍光管１２の消費電力を増大
する必要が無く、経済的でありながら、画像再現性の向
上を図れる。又、光拡散液晶素子１７の走査電極１８ｂ
により形成される散乱パターンの散乱能率は、パターン
の配置や大きさ等を考慮する事無く、画像に応じた印加
電圧制御により容易に変動出来、従来のように開発に時
間を要する事無く画像に適した散乱パターンを容易に得
る事ができる。しかも光拡散液晶素子１７のオン／オフ
制御は、液晶表示素子１０の制御の様に微細である必要
が無いことから、印加する交流電圧の周波数も十分低減
出来、その消費電力はごく小さくてすみ、低電力化を損
なう事も無い。
【００２５】尚本発明は上記実施の形態に限られるもの
でなく、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であっ
て、例えば実施の形態の光拡散液晶素子の走査は、液晶
表示素子の走査線と同期をとる事無く、走査線とは別制
御により蛍光管側から順次走査する等しても良いし、そ
の電圧制御も印加電圧をオン／オフ制御するのみではな
く、画像再現性を更に向上するために、印加する電圧や
電流の大きさ、周波数、パルス波形のデューティ比等を
調整する事により、光拡散液晶素子の散乱能率をより細
かく調整するようにしても良い。例えば、ＰＤＬＣを用
いて成る光拡散液晶素子にて棒状光源から遠くなるにつ
れ印加電圧を小さくして散乱能率を増大し、導光板全面
にわたり均一な出射光を得る様にしても良い。
でなく、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であっ
て、例えば実施の形態の光拡散液晶素子の走査は、液晶
表示素子の走査線と同期をとる事無く、走査線とは別制
御により蛍光管側から順次走査する等しても良いし、そ
の電圧制御も印加電圧をオン／オフ制御するのみではな
く、画像再現性を更に向上するために、印加する電圧や
電流の大きさ、周波数、パルス波形のデューティ比等を
調整する事により、光拡散液晶素子の散乱能率をより細
かく調整するようにしても良い。例えば、ＰＤＬＣを用
いて成る光拡散液晶素子にて棒状光源から遠くなるにつ
れ印加電圧を小さくして散乱能率を増大し、導光板全面
にわたり均一な出射光を得る様にしても良い。
【００２６】又、光拡散液晶素子に用いる光拡散液晶組
成物も、電圧印加時に白濁し、印加しないときは透明と
なるＬＥＦＤ等を用いても良く、このＬＥＦＤを用いて
散乱が必要な部分にのみ電圧を印加し白濁させる様制御
すれば、より低消費電力での駆動が可能となる。又、可
変散乱パターンの形状及びその制御方法等任意であり、
走査電極をマトリクス状に形成し、画像表示素子のマト
リクス画像と同期して、その散乱能率を調整する事によ
り、画像再現性を向上する等しても良い。
成物も、電圧印加時に白濁し、印加しないときは透明と
なるＬＥＦＤ等を用いても良く、このＬＥＦＤを用いて
散乱が必要な部分にのみ電圧を印加し白濁させる様制御
すれば、より低消費電力での駆動が可能となる。又、可
変散乱パターンの形状及びその制御方法等任意であり、
走査電極をマトリクス状に形成し、画像表示素子のマト
リクス画像と同期して、その散乱能率を調整する事によ
り、画像再現性を向上する等しても良い。
【００２７】更に導光板内の光をより効率的に面状に出
射させるための散乱パターンとして、可変散乱パターン
と固定散乱パターンとを併用してもよく、例えば図４に
示す他の変形例のように、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を分
散して成る樹脂にて導光板２６表面に白色ドットからな
る固定散乱パターン２７を印刷し、更に実施の形態で述
べた、ストライプ状の可変散乱パターン２８ａを有する
光拡散液晶素子２８を重ねる事により、導光板２６内の
光をより効率的且つ再現性良く散乱するようにしても良
い。
射させるための散乱パターンとして、可変散乱パターン
と固定散乱パターンとを併用してもよく、例えば図４に
示す他の変形例のように、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を分
散して成る樹脂にて導光板２６表面に白色ドットからな
る固定散乱パターン２７を印刷し、更に実施の形態で述
べた、ストライプ状の可変散乱パターン２８ａを有する
光拡散液晶素子２８を重ねる事により、導光板２６内の
光をより効率的且つ再現性良く散乱するようにしても良
い。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、導
光板を伝搬する光を、散乱能率を変動可能な可変散乱手
段にて散乱し平面状に出射する事により、従来の様に、
開発に時間を要する固定散乱パターンを、導光板に印刷
等により作りつける事無く容易に均等な出射輝度を得る
事が出来る。又、輝度分布を有し、部分的に高輝度を要
求される場面においては、従来の様に、導光板全面の輝
度を向上する事無く、可変散乱パターン毎に散乱能率を
適宜変動することにより表示画像に応じて容易に表示輝
度を調整出来、高輝度が要求される場合にも、画像上の
高輝度に対応する可変散乱パターン部分の散乱能率を上
げ、他の部分は散乱しない様容易に調整設定出来、導光
板全体としてはその輝度を押さえられるので、消費電力
を増大する事無く部分的に必要な輝度を容易に得る事が
出来、経済性を損なう事無く画像輝度の再現性を向上で
きる。
光板を伝搬する光を、散乱能率を変動可能な可変散乱手
段にて散乱し平面状に出射する事により、従来の様に、
開発に時間を要する固定散乱パターンを、導光板に印刷
等により作りつける事無く容易に均等な出射輝度を得る
事が出来る。又、輝度分布を有し、部分的に高輝度を要
求される場面においては、従来の様に、導光板全面の輝
度を向上する事無く、可変散乱パターン毎に散乱能率を
適宜変動することにより表示画像に応じて容易に表示輝
度を調整出来、高輝度が要求される場合にも、画像上の
高輝度に対応する可変散乱パターン部分の散乱能率を上
げ、他の部分は散乱しない様容易に調整設定出来、導光
板全体としてはその輝度を押さえられるので、消費電力
を増大する事無く部分的に必要な輝度を容易に得る事が
出来、経済性を損なう事無く画像輝度の再現性を向上で
きる。
【図１】本発明の実施の形態の液晶表示装置を示す概略
側面図である。
側面図である。
【図２】本発明の実施の形態の液晶表示装置を示す概略
分散斜視図である。
分散斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態の光照射装置の出射状況を
示し、（ａ）は均一輝度を得る場合、（ｂ）は輝度分布
を得る場合の概略説明図である。
示し、（ａ）は均一輝度を得る場合、（ｂ）は輝度分布
を得る場合の概略説明図である。
【図４】本発明の他の変形例の導光板及び光拡散液晶素
子を示す概略分散斜視図である。
子を示す概略分散斜視図である。
【図５】従来の光照射装置を示す概略側面図である。
８…液晶表示装置 １０…液晶表示素子 １１…反射鏡 １２…螢光管 １３…導光板 １４…光照射装置 １７…光拡散液晶素子 １８…走査電極基板 １８ｂ…走査電極 ２０…対向電極基板 ２１…ＰＤＬＣ ２２…拡散シート
Claims (7)
- 【請求項１】 一側より入射された光を面状に出射する
出射面を有する平板状の導光板と、この導光板の任意の
一側面に隣接し前記導光板を照射する棒状光源と、前記
出射面に対して平行に配置され光散乱能率を部分的に切
り替え可能な可変散乱パターンを有する可変散乱手段と
を具備する事を特徴とする光照射装置。 - 【請求項２】 可変散乱パターンは互いに平行な複数の
帯状領域からなり、前記各帯状領域毎に光散乱能率を独
立に切り替え可能である事を特徴とする請求項１に記載
の光照射装置。 - 【請求項３】 可変散乱パターンはマトリクス状の複数
の島状領域からなり、前記各島状領域毎に光散乱能率を
独立に切り替え可能である事を特徴とする請求項１に記
載の光照射装置。 - 【請求項４】 可変散乱手段が、対向する電極基板の間
隙に光拡散液晶組成物を封入して成る光拡散液晶素子
と、前記電極基板に電圧を印加する電圧印加手段とを有
し、前記電圧印加手段による印加電圧を制御する事によ
り前記光拡散液晶素子の光散乱能率を部分的に切り替え
可能である事を特徴とする請求項１に記載の光照射装
置。 - 【請求項５】 電極を有し互いに対向する電極基板の間
隙に表示液晶組成物を封入してなる液晶表示素子と、こ
の液晶表示素子と略同等の面積を有し一側より入射され
た光を面状に出射する出射面を有する平板状の導光板
と、この導光板の任意の一側面に隣接し前記導光板を照
射する棒状光源と、前記出射面に対して平行に配置され
光散乱能率を部分的に切り替え可能な可変散乱パターン
を有する可変散乱手段とを具備する事を特徴とする液晶
表示装置。 - 【請求項６】 電極を有し互いに対向する電極基板の間
隙に表示液晶組成物を封入してなる液晶表示素子と、こ
の液晶表示素子と略同等の面積を有し一側より入射され
た光を面状に出射する出射面を有する平板状の導光板
と、この導光板の任意の一側面に隣接し前記導光板を照
射する棒状光源と、前記出射面に対して平行に配置され
光散乱能率を部分的に切り替え可能な可変散乱パターン
を有する可変散乱手段と、前記導光板の出射面側に配置
され光散乱能率が固定の固定散乱パターンを有する固定
散乱手段とを具備する事を特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項７】 液晶表示素子はマトリクス状に配列さ
れ、線順次駆動される複数の画素を有し、可変散乱パタ
ーンの光散乱能率が前記線順次駆動の周期に同期して部
分的に切り替え可能である事を特徴とする請求項５に記
載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01124298A JP4083271B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01124298A JP4083271B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11212088A true JPH11212088A (ja) | 1999-08-06 |
| JP4083271B2 JP4083271B2 (ja) | 2008-04-30 |
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ID=11772477
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01124298A Expired - Fee Related JP4083271B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 液晶表示装置 |
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Cited By (13)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2002014740A1 (fr) * | 2000-07-31 | 2002-02-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Illuminateur, afficheur d'image, ecran a cristaux liquides, televiseur a cristaux liquides, terminal d'information a cristaux liquides, et procede de fabrication de plaque guide optique |
| JP2002208307A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-07-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 照明装置、画像表示装置、液晶モニタ、液晶テレビ、液晶情報端末、及び導光板の製造方法 |
| JP2005301222A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-10-27 | Sharp Corp | 表示装置 |
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| JP2011222199A (ja) * | 2010-04-06 | 2011-11-04 | Sony Corp | 照明装置および表示装置 |
| WO2011158961A1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display with steerable backlight |
| WO2012081497A1 (ja) * | 2010-12-17 | 2012-06-21 | ソニー株式会社 | 照明装置、表示装置および３次元表示装置 |
| WO2012081498A1 (ja) * | 2010-12-17 | 2012-06-21 | ソニー株式会社 | 照明装置および表示装置 |
| JP2012159852A (ja) * | 1999-10-13 | 2012-08-23 | Sharp Corp | 液晶表示装置およびその制御方法 |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP01124298A patent/JP4083271B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| RU2473941C2 (ru) * | 2008-09-25 | 2013-01-27 | Шарп Кабусики Кайся | Устройство управления световым потоком, блок подсветки, панель жидкокристаллического дисплея и устройство жидкокристаллического дисплея |
| CN102150076A (zh) * | 2008-09-25 | 2011-08-10 | 夏普株式会社 | 光量调整装置、背光源单元、液晶显示面板和液晶显示装置 |
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