KR100674759B1

KR100674759B1 - 표시 장치

Info

Publication number: KR100674759B1
Application number: KR1020050093239A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 이토; 아키마사 유우키; 노부유키 즈모토; 도시유키 요네다; 도모히로 사사가와
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-10-05
Publication date: 2007-01-25
Also published as: KR20060071851A; US20060132673A1; US7576805B2; US20090213299A1

Abstract

입체시 화상 또는 2개의 상이한 화상을 표시하는 경우, 도광판의 다른쪽 단에서의 반사광을 감쇠시켜 콘트라스트를 향상시킨다.

표면의 일부에 광취출부(2a)가 마련된 도광판(2)과, 이 양단면의 외측에 배치되는 1쌍의 광원(1a, 1b)과, 이 1쌍의 광원을 교대 점등시켜, 이에 동기한 화상을 투과형 액정 패널(3)에 표시시키는 동기 구동 수단(4)을 구비한 표시 장치로서, 도광체의 단면은 1쌍의 광원이 근접한 부분은 광투과부(21)로, 그 이외의 부분은 반사 방지부(22)로 구성되어 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명에 따른 도광판내에서의 광의 전파를 설명하는 설명도,

도 2는 본 발명의 실시예 1에서의 표시 장치의 모식도,

도 3은 본 발명에 따른 광취출부 및 프리즘 시트로부터의 배광 분포를 나타내는 도면,

도 4는 본 발명의 실시예 1에서의 표시 장치의 사시도,

도 5는 본 발명의 실시예 1에서의 도광판의 평면도,

도 6은 본 발명의 실시예 2에서의 표시 장치의 모식도,

도 7은 본 발명의 실시예 2에서의 발광 다이오드의 모식도,

도 8은 본 발명의 실시예 2에서의 도광판의 평면도,

도 9는 본 발명의 실시예 3에서의 표시 장치의 모식도,

도 10은 본 발명의 실시예 4에서의 표시 장치의 모식도,

도 11은 본 발명의 실시예 4에서의 특성도,

도 12는 본 발명의 실시예 5에서의 표시 장치의 모식도,

도 13은 본 발명의 실시예 5에서의 도광판의 평면도,

도 14는 본 발명의 실시예 6에서의 도광판의 부분 확대 사시도,

도 15는 본 발명의 실시예 7에서의 도광판의 평면도,

도 16은 본 발명의 실시예 8에서의 표시 장치의 모식도,

도 17은 본 발명의 실시예 8에서의 도광판의 모식도,

도 18은 본 발명의 실시예 8에서의 특성도,

도 19는 본 발명의 실시예 8에서의 도광판의 부분 단면도,

도 20은 본 발명의 실시예 9에서의 설명도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1a, 1b : 광원 2 : 도광판

2a : 광취출부 3 : 투과형 액정 패널

4 : 동기 구동 수단 5 : 프리즘 시트

6a : 오른쪽 눈 6b : 왼쪽 눈

21 : 광투과부 22 : 반사 방지막

23a, 23b : 구멍열 31 : 반사막

32 : LED 케이스 33 : LED 칩

34 : 발광 부재 43, 44 : 투명판

43a, 44a : 광취출부 45 : 광투과부

46 : 반사 방지부 51 : 광반사 부재

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 정보 기기 단말용으로서 사용되는 입체시 표시 또는 다른 각도 방향에 동시에 상이한 2개의 화상 표시가 가능한 표시 장치에 관한 것이다.

종래의 입체시 표시 또는 2화면 표시(다른 방향에 동시에 상이한 2개의 화상을 표시)가 가능한 표시 장치에서는, 표면에 조면화 가공 등에 의해서 광의 출사각에 지향성을 갖는 광취출부를 형성한 도광판의 양단면에 근접하게 1쌍의 광원을 배치하고, 또한 광취출부 위에 양면 프리즘 시트와 투과형 액정 패널을 구비하며, 1쌍의 광원을 교대 점등하여, 이에 동기시켜서 2개의 상이한 화상을 투과형 액정 패널에 표시하여 입체시 표시 또는 2화상 표시를 실행하고 있다(예를 들면, 비특허 문헌 1 참조).

[비특허 문헌 1] T. Sasagawa et al, "Dual Directional Backlight for Stereo scopic LCD", P1-P3, Society for Information Display '03 DIGEST(2003)

종래의 입체시 표시 장치 또는 2개의 화상을 다른 각도 방향에 표시하는 표시 장치의 도광판은 상술한 바와 같은 구성으로 되어 있기 때문에, 한쪽 광원으로부터 출사한 광 중, 도광에 따라서 광취출부로부터 하나의 화상용 배광 분포로 출사하는 직접광 이외는, 다른쪽 단까지 도달하여 반사되고 역방향으로 도광하는 반사광으로 된다. 이 반사광이 광취출부로부터 출사될 때는 다른 하나의 화상용 배 광 분포로 되기 때문에, 2개의 화상이 겹쳐서 관찰된다. 이 결과, 입체시 화상 또는 상이한 2개의 화상의 콘트라스트가 저하한다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 목적은 균일한 휘도 분포를 유지한 채로 입체시 화상 또는 상이한 2개 화상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 표시 장치를 얻는 것이다.

본 발명에 따른 표시 장치에 있어서는, 양단면에 광투과부와 반사 방지부를 구비하고, 또한 표면의 일부에 광취출부를 구비한 도광판과, 양단면의 외측에 배치되는 1쌍의 광원과, 광취출부에 인접하게 배치되는 투과형 액정 패널과, 1쌍의 광원을 교대 점등시켜, 이에 동기한 화상을 투과형 액정 패널에 표시시키는 동기 구동 수단을 구비한 것이다.

또한, 양단면에 반사 방지부를 구비하고, 양단면의 내측에 구멍열을 구비하며, 또한 표면의 일부에 광취출부를 구비한 도광판과, 구멍열에 삽입되는 1쌍의 광원과, 광취출부에 인접하게 배치되는 투과형 액정 패널과, 1쌍의 광원을 교대 점등시켜, 이에 동기한 화상을 투과형 액정 패널에 표시시키는 동기 구동 수단을 구비한 것이다.

또한, 양단면의 한쪽이 광투과부이고 다른 한쪽이 반사 방지부이며, 또한 표면의 일부에 광취출부를 구비한 2장의 투명판을, 광취출부를 동일한 방향으로 하여 광투과부가 대향하도록 포갠 도광판과, 광투과부의 외측에 배치된 광원과, 광취출 부에 인접하게 배치되는 투과형 액정 패널과, 1쌍의 광원을 교대 점등시켜, 이에 동기한 화상을 투과형 액정 패널에 표시시키는 동기 구동 수단을 구비한 것이다.

또는, 표면의 일부에 광취출부가 마련된 도광판과, 도광판의 양단면의 외측에 배치되는 1쌍의 광원과, 광취출부가 마련된 표면과 대향하는 표면에 근접하고, 양단면과의 사이에 반사 방지부로 되는 극간을 마련하여 배치된 광반사 부재와, 광취출부에 인접하게 배치되는 투과형 액정 패널과, 1쌍의 광원을 교대 점등시켜, 이에 동기한 화상을 상기 투과형 액정 패널에 표시시키는 동기 구동 수단을 구비한 것이다.

(실시예 1)

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 근거하여 설명한다. 발명자들은 2화면 표시의 동작 원리로부터, 다음에 설명하는 바와 같이, 도광판 단면의 반사를 방지하는 것이 유효한 수단인 것을 발견하였다.

한쪽 광원으로부터 도광판에 광이 입사한 경우, 광취출부로부터 출사하는 광의 휘도 분포는 도광판내를 전파하는 광의 상황 등으로부터 다음과 같이 계산할 수 있다. 도 1은 도광판(2)의 양단면의 외측에 1쌍의 광원을 배치한 구성에서의 도광판내의 광의 전파를 설명하기 위한 설명도이다. 도 1에서, 1쌍의 광원(1a, 1b) 중, 광원(1b)만이 점등해 있다고 가정한다. 도광판(2)의 광원(1b)에서 본 입광단 근방에서의 광의 전파 강도를 I1, 중앙에서의 광의 전파 강도를 I2, 반사단 근방에서의 광의 전파 강도를 I3로 한다. 반사단에서의 평균 반사율을 R로 한다. 도광판 (2)에 마련한 광취출부(2a)의 광취출 효율에 대해서는, 도광판의 입광단 근방에서의 광취출 효율을 t1, 중앙에서의 광취출 효율을 t2, 반사단 근방에서의 광취출 효율을 t3로 한다. 광원(1b)으로부터 왼쪽 방향을 향해서 도광판(2)내를 전파하는 직접광이 광취출부(2a)로부터 취출되는 광속에 의한 휘도에 대해서는, 도광판의 입광단 근방에서의 휘도를 φ1, 중앙에서의 휘도를 φ2, 반사단 근방에서의 휘도를 φ3로 한다. 도광판의 반사단에서 반사된 반사광이 오른쪽 방향으로 전파할 때의 전파 광강도에 대해서는, 입광단 근방에서의 광강도를 I'1, 중앙에서의 광강도를 I'2, 반사단 근방에서의 광강도를 I'3로 한다. 또한, 반사광이 광취출부(2a)로부터 취출되는 광속에 의한 휘도에 대해서는, 도광판의 입광단 근방에서의 휘도를 φ'1, 중앙에서의 휘도를 φ'2, 반사단 근방에서의 휘도를 φ'3로 한다.

광취출부(2a)로부터 취출되는 광 중, 직접광에 의한 휘도와 반사광에 의한 휘도와의 비를 도광판의 콘트라스트로 정의하고, 입광단에서의 콘트라스트를 C1, 중앙에서의 콘트라스트를 C2, 출광단에서의 콘트라스트를 C3로 한다.

직접광의 휘도는, φn=tn×In n=1, 2, 3

반사광의 휘도는, φ'n=tn×I'n

반사광의 전파 강도는, I'3=R×I3

또한, 도광판의 양단에서의 전파 강도는 광의 진행ㆍ역진의 대칭성 때문에,

I'1=I'3×I3/I1=R×I3×I3/I1

I'2=I'3×I3/I2=R×I3×I3/I2

로 계산된다. 콘트라스트는,

Cn=φn/φ'n=tn×In/(tn×I'n)

=In/I'n

즉,

C1=(I1/I3)²/R ‥‥‥(1)

C2=(I2/I3)²/R ‥‥‥(2)

C3=1/R ‥‥‥‥‥‥(3)

로 계산된다. 또는, 광취출 효율로 나타내면,

C1=((φ1/φ3)(t3/t1))²/R ‥‥(4)

C2=((φ2/φ3)(t3/t2))²/R ‥‥(5)

C3=1/R ‥‥‥‥(6)

로 된다.

상기 각 계산식에 의해, 콘트라스트 Cn과 도광판의 반사단에서의 반사율 R은 도광판의 모든 위치에서 반비례 관계에 있어, 콘트라스트를 향상시키기 위해서는 반사율 R을 저감해야 되는 것을 알 수 있다. 한편, 식 (4)~(6)에서, t3>t1 또한 t3>t2로 하는 것은, 반사율 R의 저감에 상관없이 도광판의 전면에서 콘트라스트가 향상하는 조건이지만, 1쌍의 광원을 사용하는 입체시 표시 장치의 도광판의 경우, 1쌍의 광원으로부터의 각각의 광에 대하여 대칭의 광학 특성을 가져야 되는, 즉, t3=t1이어야 되기 때문에, t3>t1 또한 t3>t2이라는 조건은 채용할 수 없다.

또한, φ3<φ1 또는 φ3<φ2로 하는 것도, 반사율 R의 저감에 상관없이 도광판의 전면에서 콘트라스트를 향상시키는 조건이지만, 이 조건에서는 휘도 분포가 불균일해지고, 게다가 φ3=φ1의 대칭 조건을 만족하지 않기 때문에 채용할 수 없다. 이상의 것으로부터, 콘트라스트 향상을 위해서 반사율 R을 저감하는 것이 필요하다.

도 2는 본 발명을 실시하기 위한 실시예 1에서의 표시 장치를 설명하기 위한 모식도이다. 도 2에서, 1쌍의 광원(1a, 1b)은 도광판(2)의 양단면에 근접하게 배치된다. 광원(1a, 1b)으로부터 출사된 광은 도광판(2)의 안을 전파하여, 도광판(2)의 표면에 마련된 광취출부(2a)로부터 투과형 액정 패널(3)측으로 취출된다. 광취출부(2a)는 통과한 광이 지향성을 갖도록 도광판(2)의 표면이 조면화 가공된 것이다. 도 3(a)는 광원(1a)만을 점등했을 때에 광취출부(2a)로부터 출사되는 광의 배광 분포를 나타낸 것이다. 도 3(a)에서, 가로축은 도광판(2)의 법선 방향을 0°로 하고 그보다 오른쪽으로 기운 각도를 +방향으로 나타내며, 세로축은 휘도(단위는 cd/㎡)이다. 광취출부(2a)를 나온 광은, 도 3(a)에 나타낸 배광 분포를 유지한 채로 투과형 액정 패널(5)을 통과하여 화상 정보로 된다. 한편, 광원(1b)을 점등했을 때의 배광 분포는, 도 3(a)의 배광 분포를 0°를 중심으로 좌우 반전 대칭으로 한 배광 분포로 된다. 동기 구동 수단(4)에 의해, 광원(1a, 1b)을 교대 점등시켜, 이에 동기시켜서 2개의 상이한 화상을 투과형 액정 패널(3)에 표시하면, 2개의 상이한 화상을 각각의 각도에서 동시에 관찰할 수 있다. 도 4는 본 실시예에서의 광원(1a, 1b)과, 도광판(2)과, 투과형 액정 패널(3)과의 배치를 나타내는 사시 도이다. 도 5는 본 실시예에서의 도광판(2)과 광원(1a, 1b)을 표시면측에서 본 평면도이고, 도광판(2)의 단면은 광원(1a, 1b)이 근접한 부분은 광투과부(21)로, 그 이외의 부분은 반사 방지부(22)로 구성되어 있다. 반사 방지부로서는, 도광판(2)의 단면의 외측에, 반사 방지막으로서 기능하는 예를 들면 유전체 다층막을 형성한 것이 생각된다. 유전체 다층막의 예로서는, 고굴절률막으로서 이산화탄탈의 막과, 저굴절률막으로서 이산화규소의 막을 교대로 다층화한 것을 들 수 있다.

이 경우의 콘트라스트 향상의 효과는 다음과 같이 계산된다. 도 5에서, 도광판 단면 중, 반사 방지부를 마련하고 있는 부분의 면적의 비율을 α, 광투과부의 면적의 비율을 1-α, 단면의 일부에 반사 방지부를 마련하고 있지 않은 경우의 단면 전체의 반사율을 R0, 단면의 일부에 반사 방지부를 마련하고 있는 경우의 단면 전체의 반사율을 Re라고 하면, 다음에 나타내는 식의 관계가 성립한다.

Re=(1-α)×R0, (0<α<1)

본 실시예에서, 반사 방지부의 면적은, 예를 들면 도광판 단면의 절반이라고 하면, α=0.5이고, Re=0.5×R0로 된다.

이 경우의 콘트라스트 C1, C2, C3는 단면에 반사 방지부를 마련하지 않은 경우의 콘트라스트 C10, C20, C30를 이용하여 식 (1), (2) 및 (3)에 대입하면,

C1=2×C10

C2=2×C20

C3=2×C30

으로 된다. 즉, 본 발명에 의하면, 도광판의 전면에 걸쳐서 반사 방지부를 구비하 고 있지 않은 경우보다도 콘트라스트를 2배로 향상할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 도광판의 단면의 광원에 근접해 있지 않은 부분이 반사 방지부로 되어 있기 때문에, 동시에 2개의 상이한 화상을 표시하는 각 광에 대해서, 입사단면과 대향하는 반사단면의 반사 방지부에 도달한 광은 반사가 감쇠되어, 고콘트라스트의 2화면 표시가 가능한 표시 장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 반사 방지부로서 반사 방지막으로서 기능하는 유전체 다층막의 예를 나타냈지만, 그 외의 반사 방지막, 예를 들면 저굴절률 재료인 이산화규소의 미립자를 도포한 막이더라도 무방하다. 또는, 반사 방지부에 광흡수성을 갖게 함으로써도 반사를 방지할 수 있기 때문에, 반사 방지부에 광흡수성이 높은 시트를 붙이는 방법 또는 광흡수성이 높은 도료를 도포하는 방법을 이용해도 된다.

(실시예 2)

도 6은 본 발명을 실시하기 위한 실시예 2에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 모식도이다. 도 6에서, 도광판(2)의 양단면은 반사 방지부(22)로 되어 있고, 양단면의 내측에는 구멍열(23a, 23b)이 마련되어 있다. 1쌍의 광원(1a, 1b)은 발광 다이오드(LED)를 구멍열(23a, 23b)에 매립한 것이다. 광원(1a, 1b)으로부터 출사된 광은 도광판(2)의 안을 전파하여, 도광판(2)의 표면에 마련된 광취출부(2a)로부터 투과형 액정 패널(3)측으로 취출된다. 광취출부(2a)는 통과한 광이 지향성을 갖도록 도광판(2)의 표면이 조면화 가공된 것으로서, 광원(1a)만이 점등해 있을 때는, 도 3(a)에 나타내는 배광 분포로 되고, 광원(1b)만이 점등해 있을 때는, 도 3(a)의 배광 분포가 0°를 중심으로 좌우 반전 대칭으로 한 배광 분포로 된다. 광취출부(2a)를 나온 광은 상술한 바와 같은 배광 분포를 유지한 채로 투과형 액정 패널(3)을 통과하여 화상 정보로 된다. 동기 구동 수단(4)에 의해, 광원(1a, 1b)을 교대 점등시켜, 그에 동기시켜서 2개의 상이한 화상을 투과형 액정 패널(3)에 표시하면, 각각의 각도에서 동시에 관찰하는 2명의 관찰자는 각각 상이한 화상을 인식할 수 있다.

도 7은 본 실시예에서, 광원(1a, 1b)을 구성하는 LED의 모식도로서, 반사막(31)이 내면에 형성된 LED 케이스(32)내에 단일 파장의 광을 출사하는 LED 칩(33)이 배치되어 있다. LED 칩(33)의 주위는 LED 칩(33)으로부터 출사된 단일 파장의 광을 백색광으로 변환하는 발광 부재(34)가 충전되어 있다. 발광 부재(34)로서는, 예를 들면 수지에 형광체를 분산 혼합시킨 것이 있다. LED 케이스(32)는 광흡수성이 높은 재료로 구성되어 있다. 반사막(31)은 LED 칩(33)으로부터 출사한 광이 LED 케이스(32)에서 흡수되는 것을 방지하는 동시에, 도광판(2)의 내측으로 대부분 출사시키기 위해서 지향성을 갖게 하기 위한 것이다.

도 8은 본 실시예에서의 도광판(2)과 광원(1a, 1b)을 표시면측에서 본 평면도로서, 도광판(2)의 양단면은 반사 방지부(22)이다. 반사 방지부(22)는 도광판(2)의 단면에, 예를 들면 흑색의 광흡수성이 높은 시트를 붙인 것이다. 광원(1a, 1b)으로부터 출사된 광 중, 반대측의 도광판의 단면에 도달한 광은 반사 방지부에 서 반사광이 감쇠된다. 또는, 광원(1a, 1b)의 LED 케이스에 도달한 광도 광흡수성이 높은 재료로 구성된 이 LED 케이스에 흡수되어 반사광을 감쇠시킬 수 있다. 이 결과, 불필요한 반사광이 저감되어, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 반사 방지부로서 광흡수성이 높은 시트를 이용했지만, 광흡수성이 높은 도료를 도포해도 된다. 또는, 반사 방지막으로서 기능하는 유전체 다층막이나 저굴절률 재료인 이산화규소의 미립자를 도포한 막이더라도 무방하다. 또한, LED 케이스를 광흡수성이 높은 재료로 구성했지만, 광흡수성이 낮은 LED 케이스의 바깥 표면에 광흡수성의 도료를 도포한 구성이더라도 무방하다. 또한, 본 실시예에서는 단일 파장의 광을 출사하는 LED와 발광 부재의 조합에 의해 백색광으로 변환한 예를 나타냈지만, 백색광을 출사하는 LED를 이용해도 된다. 이 경우, 발광 부재는 불필요해진다.

(실시예 3)

도 9는 본 발명을 실시하기 위한 실시예 3에서의 표시 장치를 설명하기 위한 모식도이다. 본 실시예에서의 도광판(2)은, 도 9에 나타내는 바와 같이 2장의 투명판(43, 44)으로 구성되어 있으며, 각각의 투명판은 단면의 한쪽이 광투과부(45)이고, 다른 한쪽이 반사 방지부(46)이다. 이 2장의 투명판(43, 44)은 광취출부(43a, 44a)를 동일한 방향으로 하여, 광투과부(45)를 대향하도록 포개져 있다. 1쌍의 광원(1a, 1b)은 광투과부(45)의 외측에 배치된다. 광취출부(43a)는 광원(1a)으로부터 출사되어 투명판(43)을 도광하는 광이 도 3(a)에 나타내는 바와 같은 배 광 분포로 되도록, 투명판(43)의 표면이 조면화 가공된 것이다. 이와 마찬가지로, 광취출부(44a)는 광원(1b)으로부터 출사되어 투명판(44)을 도광하는 광이, 도 3(a)에 나타내는 바와 같은 배광 분포가 0°를 중심으로 좌우 반전 대칭으로 한 배광 분포로 되도록, 투명판(44)의 표면이 조면화 가공된 것이다. 광원(1a, 1b)으로부터 출사되어 광취출부(43a, 44a)로부터 나온 광은, 상술한 바와 같은 배광 분포를 유지한 채로 투과형 액정 패널(3)을 통과하여 화상 정보로 된다. 동기 구동 수단(4)은 광원(1a, 1b)을 교대 점등시켜, 이에 동기시켜서 2개의 상이한 화상을 투과형 액정 패널(3)에 표시한다. 2명의 관찰자는 각각 다른 각도에서 관찰함으로써 상이한 화상을 인식할 수 있다.

본 실시예에서는, 투명판(43, 44)의 반사 방지부(46)가 단면 전면에 형성하는 것이 가능하기 때문에, 상술한 실시예 1에서 콘트라스트 향상 효과를 산출했을 때에 이용한 α(반사 방지부를 마련하고 있는 부분의 면적의 비율)를 1로 할 수 있기 때문에, Re=0으로 되어, 콘트라스트는 이론상 무한대로 되며, 실제로도 10배 이상은 향상한다. 또한, 본 실시예에서는 도광판(2)이 각각의 광원에 대하여 투명판(43, 44)으로 나뉘어져 있기 때문에, 식 (4), (5), (6)에서의 광취출 수단의 취출률의 분포를 각각의 광원에 대하여 독립적으로 t3>t2>t1으로 되도록 설계할 수 있기 때문에 콘트라스트가 더욱 향상한다.

또한, 반사 방지부(46)는 반사 방지막으로서 기능하는 유전체 다층막이나 저굴절률 재료인 이산화규소의 미립자를 도포한 막, 또는 광흡수성을 갖는 광흡수성의 시트 또는 광흡수성이 높은 도료의 도포막을 이용할 수 있다.

(실시예 4)

도 10은 실시예 4에서의 표시 장치의 모식도이다. 도 10에서, 도광판(2)의 표면의 광취출부(2a)가 마련된 표면과 대향하는 표면에 근접하여 광반사 부재(51)를 마련한 것으로, 이 광반사 부재(51)는 도광판(2)의 폭보다 작은 폭을 갖고, 광반사 부재(51)와 양단면 사이에 극간(52)을 마련한 것이다. 이 극간(52)은 광반사 부재(51)보다도 광반사율이 낮기 때문에, 반사 방지부로서 기능하는 것이다.

이와 같이 구성하는 것에 의해, 한쪽 단부에 배치된 광원(1a)으로부터 나온 광의 일부가 다른쪽 단부에 도달하면, 이 단부에서 반사되어 광원(1a)측으로 전파하지만, 그 일부가 극간(52)으로부터 도광판(2)의 외부로 출사된다. 즉, 극간(52)이 광반사 부재(51)에 비해서 광반사가 낮기 때문에, 반사 방지부로서 기능한다. 도 11은 도광판(2)의 두께가 1㎜일 때, 극간(52)의 단부로부터의 폭 A와 콘트라스트와의 관계를 시뮬레이션으로부터 구한 결과를 나타낸 것으로, A가 커짐에 따라서 콘트라스트가 향상한다. 폭 A가 커지고, 광반사 부재(51)가 광취출부(2a)의 영역보다 좁아지면, 광취출부(2a)로부터 외부에 출사되는 화상 표시를 위한 광속량이 저하하기 때문에, 폭 A는 너무 크게는 할 수 없다.

또한, 본 실시예에서는, 극간(52)의 표면은 특별히 어떠한 처리를 실시하고 있지 않지만, 이 극간(52)의 표면에 반사 방지막 또는 광흡수막을 형성하는 것에 의해, 더욱 콘트라스트가 향상한다.

(실시예 5)

도 12는 실시예 5에서의 표시 장치의 모식도이다. 도 12에서, 도광판(2)의 단면 중, 광원(1a, 1b)이 마련되지 않은 영역을 설형(楔型)으로 형성하고, 이 설형부(61)의 사면과 대향하는 면에 반사 방지막(62)을 마련하고 있다. 도 13은 본 실시예에서의 도광판(2)과 광원(1a, 1b)을 표시면측에서 본 평면도로서, 도광판(2)의 양단면의 광원이 설치되어 있지 않은 부분은 확대 사시도에 나타내는 바와 같이 설형으로 형성되어 있으며, 그 사면과 대향하는 위치에 반사 방지막(62)이 마련되어 있다.

본 실시예에서는, 광원(1a, 1b)으로부터 출사된 광 중 반대측의 도광판 단면에 도달한 광은, 거의가 설형부(61)로부터 외부로 방사되지만, 일부는 설형부(61)의 사면의 부분에서 도광판의 아래쪽으로 반사되고, 또한 반사 방지막(62)에서 반사광이 감쇠된다. 이 결과, 불필요한 반사광을 저감시킬 수 있어, 2화면 표시의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 설형부(61)와 이 설형부의 사면과 대향하는 면과의 각도를 B라고 하면, B는 대략 45°가 바람직하다. B가 45°보다 크면 불필요한 반사광이 도광판 쪽으로 되돌아갈 확률이 높아지고, 반대로 45°보다 작으면 설형부의 사면이 길어져, 도광판의 광취출부의 면적을 작게 할 필요가 발생하는 경우가 있다.

또한, 반사 방지막(62)은, 그 외의 반사 방지막, 예를 들면 저굴절률 재료인 이산화규소의 미립자를 도포한 막이더라도 무방하다. 또한, 반사 방지막(62)은 광의 반사를 저감하는 효과가 있으면 무방하기 때문에, 광흡수막으로 바꾸더라도 무 방하다. 광흡수막으로서, 예를 들면, 광흡수성이 높은 시트나 광흡수성이 높은 도포막을 들 수 있다.

또한, 도 12에서는 광원(1a, 1b)이 마주보는 배치의 구성을 나타냈지만, 광원(1a, 1b)은 각각 반대측의 도광 판단부의 설형부(61)와 마주보도록 구성해도 된다.

(실시예 6)

실시예 5에서는 설형부의 사면의 부분이 직사각형으로 형성되어 있었기 때문에, 설형부의 근방에 배치된 광원으로부터 나와서 가로 방향으로 넓어지는 광을 차단하는 경우가 있다. 그 때문에, 광원간의 광이 충분히 섞이지 않아, 설형부가 배치된 위치로부터 줄 형상의 휘도 얼룩이 발생할 우려가 있다. 도 14는 실시예 6에서의 표시 장치에 이용하는 도광판의 부분 확대 사시도이다. 본 실시예에서는 실시예 5와 마찬가지인 구성에 있어서, 도 14에 나타낸 반사 방지부를 갖는 도광판을 이용한 것이다. 도 14에서, 설형부(63)의 사면이 도광판의 중앙을 향함에 따라서 면적이 작아지도록 구성하고, 그 사면과 대향하는 위치에 반사 방지막(64)이 마련되어 있다.

이렇게 구성하는 것에 의해, 광원으로부터 출사된 광 중 반대측의 도광판 단면에 도달한 광은, 거의가 설형부(63)로부터 외부로 방사되지만, 설형부(63)의 사면의 부분에서 도광판의 아래쪽으로 반사되고, 또한 반사 방지막(64)에서 반사광이 감쇠된다. 이 결과, 불필요한 반사광을 저감시킬 수 있어, 2화면 표시의 콘트라스 트를 향상시킬 수 있다. 또한, 설형부(63)의 근방에 배치되는 광원으로부터 가로 방향으로 넓어지는 광이 설형부(63)에 의해 차단되는 일이 없이, 휘도의 균일성이 향상한다.

(실시예 7)

도 15는 실시예 7에서의 표시 장치에 이용하는 도광판(2)의 평면도이다. 본 실시예에서는, 도광판(2)의 표면의 광취출부(2a)가 마련된 표면의 도광판 단부의 광원(1a) 또는 광원(1b)으로부터의 광이 직접 닿지 않는 위치에, 삼각형의 광흡수부(65a, 65b)를 마련한 것이다.

이렇게 구성하는 것에 의해, 한쪽 단부에 배치된 광원(1a)으로부터 나온 광이 다른쪽 단부에 마련된 광흡수부(65b)에서 흡수되고, 또한, 광원(1b)으로부터 나온 광은 이 광흡수부(65b)에서는 흡수되지 않기 때문에, 휘도를 떨어뜨리는 일 없이, 콘트라스트가 향상한다.

또한, 본 실시예에서는 광흡수부(65a, 65b)를 광취출부(2a)가 마련된 표면에 형성했지만, 광취출부(2a)가 형성된 표면과 반대의 표면에 형성해도 무방하고, 또는 양쪽의 표면에 형성해도 된다. 또한, 실시예 1의 구성에 본 실시예를 조합하는 것에 의해, 콘트라스트가 더욱 향상한다.

(실시예 8)

도 16은 실시예 8에서의 표시 장치의 모식도이다. 도 16에서, 도광판(2)의 표면의 광취출부(2a)와 도광판의 단부 사이에 단면이 설형의 오목부(71)를 형성한 것이다. 도 17은 본 실시예에서의 도광판(2)의 단면도이다. 단면이 설형의 오목부(71)는 도광판(2)의 단부로부터 길이는 D이고, 설형의 사면과 도광판(2)의 표면이 이루는 각은 E이다.

이렇게 구성하는 것에 의해, 한쪽 단부에 배치된 광원(1a)으로부터 나온 광의 일부가, 다른쪽 단부에 마련된 오목부(71)에 도달하면, 이 오목부(71)로부터 도광판(2)의 외부에 출사된다. 이 때문에, 한쪽 광원으로부터 출사된 광 중 반대측의 도광판 단면에 도달한 광의 반사가 저감하여, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

도 18에, 도광판(2)의 두께를 1㎜로 하고, 오목부(71)의 길이 D를 3㎜로 했을 때에, 설형의 사면과 도광판(2)의 표면이 이루는 각 E를 변화시킨 경우의, 광취출부로부터의 상대 광속량 및 콘트라스트의 E의존성을 시뮬레이션으로부터 구한 결과를 나타낸다. E가 2~6°의 영역에서 콘트라스트 향상 효과가 크지만, E가 5° 이상으로 되면 광속량이 저하하기 때문에, E는 4° 이하인 것이 바람직하다.

또한, 본 실시예에서는 오목부(71)를 도광판(2)의 광취출부(2a)가 마련된 표면측에만 형성했지만, 광취출부(2a)가 마련된 표면과 대향하는 측의 표면에 마련해도 무방하고, 또는 양쪽 표면에 마련해도 무방하다. 또한, 본 실시예에서는 단면이 설형인 오목부(71)를 하나의 사면을 갖는 형상으로 형성했지만, 도 19에 나타내는 바와 같이 단면이 설형인 작은 오목부를 복수개 형성하여 오목부(71)를 구성해도 된다.

또는, 오목부(71)의 사면 및 수직면에 광흡수막을 마련하는 것에 의해, 도광 판(2)으로부터 외부에 출사된 광이 다른 부재 등에 반사되어 재차 도광판(2)에 입사하는 현상을 방지할 수 있기 때문에, 더욱 콘트라스트가 향상한다.

(실시예 9)

도 20을 이용하여, 실시예 9의 동작 원리를 설명한다. 본 발명의 실시예에서의 표시 장치는 광취출부(2a)와 투과형 액정 패널(3) 사이에 프리즘 시트(5)가 배치된 것이다. 도 20에 나타내는 바와 같이, 프리즘 시트(5)의 광취출부(2a)에 대향하는 면에는, 단면이 삼각형 형상의 프리즘열이 형성되고, 투과형 액정 패널(3)에 대향하는 면에는, 원통 형상의 렌즈열이 형성된 것이다. 프리즘 시트(5)를 배치한 것 이외의 구성은, 실시예 1에서 설명한 표시 장치와 마찬가지이다. 광원(1a)만을 점등했을 때에 광취출 수단으로부터 출사된 도 3(a)에 나타내는 바와 같은 배광 분포를 갖는 광이, 프리즘 시트(5)를 통과할 때에 프리즘 시트(5)내에서 굴절과 반사에 의해, 도 3(b)에 나타내는 바와 같은 배향 분포, 즉 정면 방향을 경계로 좌측의 0°부터 약 -15°까지의 범위에 강한 강도를 갖고, 우측의 0°부터 약 15°까지의 범위에는 거의 광이 출사하지 않는 배광 분포로 된다. 도 3(b)에서, 가로축은 프리즘 시트(5)의 투과형 액정 패널(3)에 대향한 면의 법선 방향을 0°로 하고 그보다 오른쪽으로 기운 각도를 +방향으로 나타내며, 세로축은 휘도(단위는 cd/㎡)이다. 이 배광 분포를 갖는 광은 그 배광 분포를 유지한 채로 투과형 액정 패널(3)을 통과한다. 패널의 정면의 약 300㎜ 떨어진 거리에 관찰자가 위치하여, 관찰자의 오른쪽 눈(6a)과 왼쪽 눈(6b)과의 간격을 65㎜라고 하면, 투과형 액정 패 널(3)의 중심과 오른쪽 눈(6a)을 연결하는 직선과, 투과형 액정 패널(3)의 법선 방향이 이루는 각은 약 6°로 된다. 이 때, 도 3(b)에 나타내는 바와 같은 배향 분포를 갖는 화상이면, 도 20(a)에 나타내는 바와 같이, 관찰자의 오른쪽 눈(6a)에서는 그 화상은 인식할 수 있지만, 왼쪽 눈(6b)에는 광이 닿지 않아 화상이 인식되지 않는다. 한편, 광원(1b)만을 점등했을 때는, 도 3(b)에 나타내는 배향 분포가 0°를 중심으로 좌우 반대로 된 배광 분포의 화상을 표시할 수 있다. 이 경우는, 도 20(b)에 나타내는 바와 같이, 왼쪽 눈(6b)만이 화상을 인식할 수 있고, 오른쪽 눈(6a)에서는 화상이 인식되지 않는다. 그래서, 동기 구동 수단(도시하지 않음)에 의해 광원(1a, 1b)을 교대로 점등하고, 그에 동기시켜서 투과형 액정 패널(3)에 좌우의 시차 화상을 표시하면, 관찰자는 좌우의 눈으로 각각 상이한 시차 화상을 인식할 수 있어, 시차에 의한 입체시가 가능해진다.

이와 같이 구성된 표시 장치에서는, 좌우의 시차 화상을 표시하는 각각의 광원으로부터 출사된 광 중, 반대측의 도광판 단면에 도달한 광은 반사 방지부에서 반사광이 감쇠되기 때문에, 화상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있어, 선명한 입체 화상을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 프리즘 시트를 배치하는 이외의 구성을 실시예 1과 마찬가지로 했지만, 실시예 1과 마찬가지의 구성을 대신하여 실시예 2 내지 실시예 4 중 어느 하나와 마찬가지의 구성으로 대체해도 된다.

본 발명은 광투과부 이외의 부분에 반사 방지부를 마련하는 것에 의해, 한쪽 단으로부터 입사한 광이 다른쪽 단에서 반사되어 역방향으로 진행하는 반사광을 저감하는 것이 가능해져, 표시 화상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

Claims

양단면에 광투과부와 반사 방지부를 구비하고, 또한 표면의 일부에 광취출부가 마련된 도광판과,

상기 양단면의 외측에 배치되는 1쌍의 광원과,

상기 광취출부에 인접하여 배치되는 투과형 액정 패널과,

상기 1쌍의 광원을 교대 점등시켜, 이에 동기한 화상을 상기 투과형 액정 패널에 표시시키는 동기 구동 수단

을 구비한 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

도광판의 양단면의 내측에 구멍열이 마련되고, 상기 구멍열에 삽입되는 1쌍의 광원을 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

광반사 부재가, 도광판의 광취출부가 마련된 표면과 대향하는 표면에 근접하고, 상기 양단면과의 사이에 반사 방지부로 되는 극간을 마련하여 배치된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

반사 방지부는 반사 방지막을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

반사 방지부는 광흡수막을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 5 항에 있어서,

광흡수막은 광흡수성의 시트 또는 광흡수성의 도료 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

반사 방지부는 설형(楔型)의 단면 형상을 갖고, 또한 상기 설형의 사면에 대향하는 면에 반사 방지막을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

반사 방지부는 설형의 단면 형상을 갖고, 또한 상기 설형의 사면에 대향하는 면에 광흡수막을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

광취출부와 투과형 액정 패널 사이에 프리즘 시트가 배치된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 9 항에 있어서,

한쪽 면에 단면이 삼각형 형상의 프리즘열을 갖고, 다른쪽 면에 상기 프리즘열과 동일 방향에 원통 형상의 렌즈열을 갖는 프리즘 시트를, 반사 방지부가 형성된 도광판의 단면과 상기 프리즘열의 길이 방향을 동일 방향으로 하여, 상기 프리즘열이 광취출부와 대향하도록 배치된 것

을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

광원이 복수의 발광 다이오드를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

반사 방지부는, 도광판의 광취출부가 마련된 표면 또는 그 대향하는 표면 중 적어도 한쪽 표면의 양단면에 접하여 형성되고, 상기 도광판의 중앙을 향해서 경사한 단면 설형의 오목부인 것

을 특징으로 하는 표시 장치.
제 12 항에 있어서,

경사한 단면과 도광판의 표면이 이루는 각이 4° 이하인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 12 항에 있어서,

경사한 단면의 표면에 광흡수막을 마련한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
양단면의 한쪽이 광투과부이고 다른 한쪽이 반사 방지부이며, 또한 표면의 일부에 광취출부가 마련된 2장의 투명판을, 상기 광취출부를 동일한 방향으로 하여 상기 광투과부가 대향하도록 겹친 도광판과,

상기 광투과부의 외측에 배치된 1쌍의 광원과,

상기 광취출부에 인접하여 배치되는 투과형 액정 패널과,

상기 1쌍의 광원을 교대 점등시켜, 이에 동기한 화상을 상기 투과형 액정 패널에 표시시키는 동기 구동 수단

을 구비한 표시 장치.