(57)【要約】      （修正有）【課題】高品位の表示が可能で、照明装置による消費電力を低減した液晶表示装置を提供する。【解決手段】第１、第２セグメント表示部を備えるノーマリブラック型の液晶表示素子と、第１、第２光源２０Ｘ、Ｙ、及び第１、第２光源から発光された光が導入される導光板２１を含み、液晶表示素子に照明光を出射する照明装置と、液晶表示素子を駆動し、第１、第２光源を独立に発光させる回路を有し、第１、第２光源は、それぞれ第１、第２方向に導光板内を進行する第１、第２光を発光し、導光板は、第１光を高い反射率で反射し、出射面から第１セグメント表示部に出射する第１発光領域２１Ｘと、第２光を高い反射率で反射し、出射面から第２セグメント表示部に出射する第２発光領域２１Ｙとを含み、第１発光領域は第２方向に延在し、第１光を反射する凹部または／及び凸部を備え、第２発光領域は第１方向に延在し、第２光を反射する凹部または／及び凸部を備える。【選択図】図１１
2014219462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のセグメント表示部及び第２のセグメント表示部を備えるノーマリブラック型の液晶表示素子と、
第１の光源、第２の光源、及び、前記第１、第２の光源から発光された光が導入される導光板を含み、前記液晶表示素子に照明光を出射する照明装置と、
前記液晶表示素子を駆動し、また、前記第１、第２の光源を独立に発光させる回路と
を有し、
前記第１の光源は、第１の方向と平行な方向を光軸方向として前記導光板内を進行する第１の光を発光し、
前記第２の光源は、前記第１の方向と直交する第２の方向と平行な方向を光軸方向として前記導光板内を進行する第２の光を発光し、
前記導光板は、第１、第２の発光領域であって、前記第１の光を、第２の発光領域より高い反射率で反射し、出射面から前記第１のセグメント表示部に出射する第１の発光領域と、前記第２の光を、第１の発光領域より高い反射率で反射し、出射面から前記第２のセグメント表示部に出射する第２の発光領域とを含み、
前記第１の発光領域は、前記第２の方向と平行な方向に延在し、前記第１の光を反射する凹部または／及び凸部を備え、
前記第２の発光領域は、前記第１の方向と平行な方向に延在し、前記第２の光を反射する凹部または／及び凸部を備える
液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１、第２の発光領域の凹部または／及び凸部は、前記導光板の出射面に対して非垂直に傾斜する面を有する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１、第２の発光領域は、それぞれ前記第１、第２のセグメント表示部の輪郭から外側にオフセットして得られる領域と同形状である請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の発光領域と前記第２の発光領域の境界領域には、凹部または／及び凸部が形成されない領域が配置される請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の発光領域と前記第２の発光領域の境界領域に、光漏れ抑制構造が形成される請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
更に、
前記液晶表示素子は、第３のセグメント表示部を備え、
前記照明装置は、発光された光が前記導光板に導入される第３の光源を含み、
前記回路は、前記第１、第２、第３の光源を独立に発光させ、
前記第３の光源は、前記第１の方向と平行な方向を光軸方向とし、前記導光板内を、前記第１の光と反対方向に進行する第３の光を発光し、
前記導光板は、前記第３の光を、前記第２の発光領域より高い反射率で反射し、出射面から前記第３のセグメント表示部に出射する第３の発光領域を含み、
前記第３の発光領域は、前記第２の方向と平行な方向に延在し、前記第３の光を反射する凹部または／及び凸部を備え、
前記第３の発光領域の凹部または／及び凸部は、前記導光板の出射面に対して非垂直に傾斜する面を有し、
前記第１の発光領域の凹部または／及び凸部の非垂直傾斜面と、前記第３の発光領域の凹部または／及び凸部の非垂直傾斜面は、前記第１の方向と平行な方向、かつ、相互に反対方向を向いている請求項２〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶表示素子は、モノドメイン垂直配向型液晶表示素子、または、マルチドメイン垂直配向型液晶表示素子である請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１の光源は、発光源、及び、該発光源が発光する光を集光する集光レンズを含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１の発光領域の凹部または／及び凸部は、前記第１の光源から遠くなるにしたがって、前記第１の方向に沿って短いピッチで配置される、または／及び、前記第２の発光領域の凹部または／及び凸部は、前記第２の光源から遠くなるにしたがって、前記第２の方向に沿って短いピッチで配置される請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１または／及び第２の発光領域の凹部または／及び凸部は分断されている請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１の発光領域において、凹部または／及び凸部は、前記第１の方向に沿って隣接する凹部または／及び凸部と異なる位置で分断されている、または／及び、前記第２の発光領域において、凹部または／及び凸部は、前記第２の方向に沿って隣接する凹部または／及び凸部と異なる位置で分断されている請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
セグメント表示部を備えるノーマリブラック型の液晶表示素子と、
光源、及び、前記光源から発光された光が導入される導光板を含み、前記液晶表示素子に照明光を出射する照明装置と、
前記液晶表示素子を駆動し、また、前記光源を発光させる回路と
を有し、
前記光源は、第１の方向と平行な方向を光軸方向として前記導光板内を進行する光を発光し、
前記導光板は、前記光源から発光された光を、出射面から前記セグメント表示部に出射する発光領域を含み、
前記発光領域は、前記セグメント表示部の輪郭から外側にオフセットして得られる領域と同形状を有し、前記第１の方向と直交する第２の方向と平行な方向に延在し、前記光源から発光された光を反射する凹部または／及び凸部を備える
液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
数字や文字形状、７セグメント等の表示部を備えセグメント表示を行う表示装置として、蛍光表示管や有機ＬＥＤを用いる自発光型表示装置や、非発光デバイスである液晶表示素子の裏面に、無機または有機ＬＥＤ等の光源を有するバックライトユニット(backlight unit; BLU)を配置する構成の液晶表示装置等が知られている。
【０００３】
自発光型表示装置は、表示部と背景部（非表示部）の輝度差が大きく（コントラスト比が著しく高く）、視角特性に優れ、表示部が明表示で背景部が暗表示の、いわゆるネガ表示モードとして優秀な表示性能をもつ。
【０００４】
しかし、たとえば電流駆動である自発光型表示装置においては、１セグメントの表示面積が大きい場合、駆動電流が増大するとともに、時間経過にしたがい表示均一性が劣化して輝度むら（表示むら）を生じ、表示輝度そのものが低下する現象が見られる。また、たとえば複数のセグメント表示部の面積差が大きい場合、各セグメントに供給する駆動電流の差が大きくなり、駆動装置の負担が増大することに加え、時間経過にしたがって、各セグメント表示部の間で輝度むらが生じることがある。更に、表示部の表示状態による、各セグメント表示部の累積発光時間の長短に起因する輝度むらも発生すると考えられる。また、電流駆動をベースとすることから、駆動装置の回路構成が複雑である。
【０００５】
他方、液晶表示装置は電圧駆動を行うため、たとえば１セグメント表示部の面積が大きくても、輝度むらを生じることはなく、また、複数のセグメント表示部の面積差が大きくても、均一な表示状態を長時間保持可能である。更に、液晶表示装置においては、光源の輝度を、表示状態の変化によってダイナミックに変化させる動作はほぼ行われないことから、ＢＬＵの光源（たとえば単数または複数のＬＥＤ等）の発光輝度はほぼ一定である。輝度変化が小さいため、長寿命である。
【０００６】
更に近年、電圧無印加時に良好な暗状態を実現するノーマリブラック型の液晶表示装置が広く使用されるようになった。ノーマリブラック型の液晶表示装置においては、動作モードとして垂直配向モードや面内スイッチングモードを用い、背景部の輝度を著しく低く、たとえばクロスニコル配置された偏光板と同程度とすることができる。また簡便な視角補償で、背景部の視角特性を向上させることが可能である。
【０００７】
ＢＬＵは、たとえば液晶表示素子の有効表示部背面に配置され、有効表示部全面、または一部の領域を照明する。一部の領域だけを照明することで、光源の電力消費を低減することができる。
【０００８】
特許文献１に記載されるサイドライト型の照明装置は、エアギャップを介して短冊状に配置された、複数の直方体状導光体を備え、各導光体の側面にＬＥＤ光源が配設される。照明装置の出射側には、出射光の強度を均一化するレンズ拡散シートが設けられる。また、特許文献１には、直下型構造の照明装置の発明も開示されている。直下型の照明装置は、白色の隔壁で区切られた複数の照明領域が短冊状に配置されるバスタブ構造を有し、バスタブの底面部にＬＥＤ光源、バスタブの上面部（光出射側）にレンズ拡散シートが配置される。特許文献１記載の照明装置は、短冊状に分割された領域ごとに、独立に、光源の点灯制御を行い、有効表示部の一部に対応する領域だけＢＬＵを点灯させることができる。
【０００９】
特許文献２に記載される灯具においては、たとえば相互に異なる色の光を出射する光源が、略矩形状導光部材の各頂角近傍に配置される。光源から出射され、導光部材内に導入された光は、反射面（発光部）で反射されて導光部材から出射する。各反射面は、特定の光源からの入射光のみを反射するように形成される。特許文献２記載の灯具は、導光部材の一部の領域から光を出射可能であり、また特許文献２記載の灯具によれば、たとえば各光源の色を混色させることなく、各発光部から所望の色の光を出射することができる。
【００１０】
特許文献３には、シンプルな構造で、様々な模様を表示可能な加飾パネルの発明が開示されている。加飾パネルは、サイドライト型のバックライト構造を採用し、光を反射する凹凸（ライン状の模様）が、領域ごとに形成されている。ラインの長手方向と交差する方向に進行する光の一部が凹凸で反射されることで、領域ごとの色制御が行われる。
【００１１】
特許文献４には、たとえば遊技機に使用されるイルミネーションユニットの記載がある。イルミネーションユニットは、相互に交差する方向に延在する凹凸カット列を備える。凹凸カット列で反射された光が遊技者の目に入射することで、モアレが生じ視覚効果が高められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−２７５６０５公報
【特許文献２】特開２００６−２５９２６３号公報
【特許文献３】特開２００９−２９７９５４公報
【特許文献４】特開２０１１−２４００２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
セグメント表示型液晶表示装置では、有効表示部内における表示部の面積が５０％以下程度であり、ドットマトリクス型液晶表示装置に比べ非常に小さい。有効表示部の全面をＢＬＵで照明する場合、表示に影響しない背景部も照明することから、ＢＬＵの光利用効率が低く、表示部のみで点灯動作する自発光型表示装置と比べると、消費電力の面で不利である。
【００１４】
また、垂直配向モードや面内スイッチングモードを用いた、高コントラストのノーマリブラック型液晶表示装置においても、背景部の正面観察時透過率は０．００５％以上であり、自発光型表示装置と比較するとコントラスト比が低い。
【００１５】
更に、有効表示部の一部を照明可能な領域分割ＢＬＵを用いる従来の液晶表示装置、たとえば特許文献１記載の液晶表示装置においては、分割する領域の形状が制限されるとともに、領域分割数が増加すると部品点数が飛躍的に増大し、コストの上昇が懸念される。また、液晶表示素子の表示パターンとの位置合わせ精度が保持できなくなる可能性がある。
【００１６】
本発明の目的は、高品位の表示が可能な液晶表示装置を提供することである。
【００１７】
また、照明装置による消費電力が低減された液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一観点によれば、第１のセグメント表示部及び第２のセグメント表示部を備えるノーマリブラック型の液晶表示素子と、第１の光源、第２の光源、及び、前記第１、第２の光源から発光された光が導入される導光板を含み、前記液晶表示素子に照明光を出射する照明装置と、前記液晶表示素子を駆動し、また、前記第１、第２の光源を独立に発光させる回路とを有し、前記第１の光源は、第１の方向と平行な方向を光軸方向として前記導光板内を進行する第１の光を発光し、前記第２の光源は、前記第１の方向と直交する第２の方向と平行な方向を光軸方向として前記導光板内を進行する第２の光を発光し、前記導光板は、第１、第２の発光領域であって、前記第１の光を、第２の発光領域より高い反射率で反射し、出射面から前記第１のセグメント表示部に出射する第１の発光領域と、前記第２の光を、第１の発光領域より高い反射率で反射し、出射面から前記第２のセグメント表示部に出射する第２の発光領域とを含み、前記第１の発光領域は、前記第２の方向と平行な方向に延在し、前記第１の光を反射する凹部または／及び凸部を備え、前記第２の発光領域は、前記第１の方向と平行な方向に延在し、前記第２の光を反射する凹部または／及び凸部を備える液晶表示装置が提供される。
【００１９】
また、本発明の他の観点によれば、セグメント表示部を備えるノーマリブラック型の液晶表示素子と、光源、及び、前記光源から発光された光が導入される導光板を含み、前記液晶表示素子に照明光を出射する照明装置と、前記液晶表示素子を駆動し、また、前記光源を発光させる回路とを有し、前記光源は、第１の方向と平行な方向を光軸方向として前記導光板内を進行する光を発光し、前記導光板は、前記光源から発光された光を、出射面から前記セグメント表示部に出射する発光領域を含み、前記発光領域は、前記セグメント表示部の輪郭から外側にオフセットして得られる領域と同形状を有し、前記第１の方向と直交する第２の方向と平行な方向に延在し、前記光源から発光された光を反射する凹部または／及び凸部を備える液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高品位の表示が可能な液晶表示装置を提供することができる。
【００２１】
また、照明装置による消費電力が低減された液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、実施例による液晶表示装置の概略的な断面図である。
【図２】図２は、液晶表示素子の概略的な斜視図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｅは、光源２０及び導光板２１の構成を示す概略図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、光源２０の構成の変形例を示す概略図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃは、光源２０及び導光板２１の構成の他の例を示す概略図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｆは、導光板２１の他の構成例を示す概略図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｃは、導光板２１の他の構成例を示す概略図である。
【図８】図８Ａは、実施例による液晶表示装置の有効表示部５０を示す概略的な平面図であり、図８Ｂは、従来技術による構成例を示す概略的な平面図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｄは、第１の実施例による液晶表示装置の導光板２１を示す概略図である。
【図１０】図１０Ａは、第２の実施例による液晶表示装置の導光板２１を示す概略的な平面図であり、図１０Ｂは、導光板２１の発光領域２１Ｙにおける断面図である。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｃは、第３の実施例による液晶表示装置の導光板２１を示す概略図である。
【図１２】図１２は、第４の実施例による液晶表示装置の導光板２１を示す概略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、実施例による液晶表示装置の概略的な断面図である。実施例による液晶表示装置は、液晶表示素子、照明装置（ＢＬＵ）、及び回路を含んで構成される。回路は、液晶表示素子及びＢＬＵと電気的に接続される。
【００２４】
液晶表示素子は、表側基板（コモン基板）１０ａ、裏側基板（セグメント基板）１０ｂ、液晶層１６、視角補償板１４ａ、１４ｂ、及び、偏光板１５ａ、１５ｂを含む。
【００２５】
表側基板１０ａと裏側基板１０ｂは、離間して略平行に対向配置される。表側基板１０ａは、表側透明基板１１ａ、表側透明基板１１ａ上に形成された表側透明電極（コモン電極）１２ａ、及び、表側透明電極１２ａ上に形成された表側配向膜１３ａを含み、裏側基板１０ｂは、裏側透明基板１１ｂ、裏側透明基板１１ｂ上に形成された裏側透明電極（セグメント電極）１２ｂ、及び、裏側透明電極１２ｂ上に形成された裏側配向膜１３ｂを含む。表側透明電極１２ａと裏側透明電極１２ｂは対向して複数の表示部を構成する。各表示部は、電極１２ａ、１２ｂ間に印加される電圧の印加態様によって、独立に明暗表示状態を切り替えることができる。
【００２６】
裏側基板１０ｂの、表側基板１０ａより突出した領域に、外部取出し電極端子部１７が配置される。電極１２ａ、１２ｂは、外部取出し電極端子部１７を経由して、液晶表示素子外部の回路に電気的に接続される。
【００２７】
液晶層１６は、表側基板１０ａの配向膜１３ａと裏側基板１０ｂの配向膜１３ｂの間に配置される。液晶層１６は、液晶分子が基板１０ａ、１０ｂ面に対して垂直またはほぼ垂直に配向する垂直配向液晶層である。
【００２８】
表側基板１０ａの液晶層１６と反対面に、表側視角補償板１４ａ、表側偏光板１５ａがこの順に配置される。また、裏側基板１０ｂの液晶層１６と反対面には、裏側視角補償板１４ｂ、裏側偏光板１５ｂがこの順に配置される。偏光板１５ａ、１５ｂはクロスニコルに配置されている。
【００２９】
ＢＬＵは、光源２０、導光板２１、反射板または光吸収板２２、及び拡散板２３を含んで構成され、液晶表示素子の裏面側に配置される。
【００３０】
光源２０は、発光源としてたとえば無機ＬＥＤを含み、導光板２１の側方に配置される。導光板２１は、たとえばアクリル樹脂（屈折率約１．４８）で形成される。環状オレフィンポリマやポリカーボネート等の樹脂材料で形成してもよい。光源２０から出射した光は、導光板２１内を進行し、出射光の強度を均一化する拡散板２３を透過して液晶表示素子に入射する。導光板２１の裏面側には、反射板または光吸収板２２が必要に応じて配置される。反射板２２は、導光板２１の裏面側に出射した光の一部を反射して導光板２１の表面側（拡散板２３側）から出射させ、光吸収板２２は、導光板２１の裏面側に出射した光を吸収する。
【００３１】
回路基板３２は、たとえばＢＬＵの裏面側に配置され、液晶表示素子を駆動する駆動回路、ＢＬＵ（光源２０）の発光を制御する制御回路等を含む。液晶表示素子の外部取出し電極端子部１７は、たとえば銀ペーストによりリードフレーム３１と接続され、電極１２ａ、１２ｂは、リードフレーム３１を介して回路基板３２の駆動回路と接続される。また、ＢＬＵの光源２０は回路基板３２の制御回路と接続される。
【００３２】
液晶表示素子、ＢＬＵ、及び回路基板３２は、筺体（ハウジング）４０内の所定位置に固定される。
【００３３】
図２は、液晶表示素子の概略的な斜視図である。本図においては、基板１０ａ、１０ｂ（配向膜１３ａ、１３ｂ）に付した矢印で、配向処理方向（ラビング方向）を示す。また、視角補償板１４ａ、１４ｂに付した矢印で遅相軸方位を表し、偏光板１５ａ、１５ｂに付した矢印で吸収軸方位を表す。基板１０ａ、１０ｂには、アンチパラレルに配向処理が施されている。偏光板１５ａ、１５ｂの吸収軸方位は相互に直交し、各偏光板１５ａ、１５ｂの吸収軸方位と、隣接して配置される視角補償板１４ａ、１４ｂの遅相軸方位とは相互に直交する。偏光板１５ａ、１５ｂは、各々の吸収軸方位が液晶層１６中央分子（液晶層１６の厚さ方向の中央に位置する液晶分子）の配向方位に対して４５°となるように配置される。
【００３４】
なお、実際の液晶表示素子に偏光板を貼り合わせる場合、表裏偏光板の吸収軸方位のなす角を、極めて正確に９０°とすることは困難である。貼り合わせは、９０°±２°以内であれば実現可能である。本願においてはクロスニコルに関し、９０°±２°以内の範囲も含み「９０°」と表記する。また、偏光板の吸収軸方位と液晶層中央分子の配向方位のなす角度を完全に４５°とすることも実際には困難であり、本願においては、４５°±２°以内の範囲も含み「４５°」と表記する。
【００３５】
実施例においては、基板１０ａ、１０ｂの配向処理を一方向に行い、配向処理方向がアンチパラレルとなるように基板１０ａ、１０ｂを配置するモノドメイン垂直配向型液晶表示素子としたが、マルチドメイン垂直配向型液晶表示素子としてもよい。マルチドメイン垂直配向型液晶表示素子の一例として、特許第４１０７９７８号公報には、表示部内の表裏電極に矩形状の開口部を、規則的に、かつ、開口部短手方位に沿って互い違いとなるように形成する構成が示されている。表裏電極間に電圧を印加すると開口部周辺に斜め電界が発生し、液晶層内の液晶分子が複数の方位に配向する。
【００３６】
また、垂直配向モードではなく、電圧の印加により液晶層内の液晶分子を基板面内で回転させ、明暗表示を実現する面内スイッチングモードを採用することもできる。背景部の透過率が低く、高コントラストで高品位の表示を実現可能なノーマリブラック型液晶表示素子であれば、いずれの動作モードを用いてもよい。
【００３７】
図３Ａ〜図３Ｅを参照し、光源２０及び導光板２１の構成を説明する。図示するように、ＸＹＺ直交座標系を規定する。ＸＹ方向は導光板２１の面内方向（ＢＬＵの照明面内方向）であり、Ｚ方向は導光板２１の法線方向（ＢＬＵの法線方向）である。
【００３８】
図３Ａを参照する。光源２０は、たとえばＸ軸方向、Ｙ軸方向に辺が沿う矩形状導光板２１のＸ軸負方向側に配置される光源２０Ｘ、及び、Ｙ軸正方向側に配置される光源２０Ｙを含む。光源２０Ｘ、２０Ｙは、それぞれ単数または複数のＬＥＤ２０Ｘａ、２０Ｙａを含む。光源２０Ｘから出射される光の光軸は、Ｘ軸方向に平行であり、光源２０Ｙから出射される光の光軸は、Ｙ軸方向に平行である。本図に示す例においては、光源２０Ｘから、Ｘ軸正方向に進行する光が導光板２１内に導入され、光源２０Ｙから、Ｙ軸負方向に進行する光が導光板２１内に導入される。回路基板３２（図１参照）の制御回路は、光源２０Ｘ（ＬＥＤ２０Ｘａ）と光源２０Ｙ（ＬＥＤ２０Ｙａ）を独立に発光させる。
【００３９】
導光板２１の面内に、発光領域２１Ｘ、２１Ｙが規定される。発光領域２１Ｘは、光源２０Ｘから出射される光を、発光領域２１Ｙより高い反射率で反射し、液晶表示素子に向けて出射する。発光領域２１Ｙは、光源２０Ｙから出射される光を、発光領域２１Ｘより高い反射率で反射し、液晶表示素子に向けて出射する。たとえば、発光領域２１Ｘにおいては、光源２０Ｘから出射される光の一部が反射され、光源２０Ｙから出射される光が透過される。発光領域２１Ｙにおいては、光源２０Ｙから出射される光の一部が反射され、光源２０Ｘから出射される光が透過される。具体的には、光源２０Ｘから出射される光は、領域２１Ｙにおいては、ほぼ偏向されず直進し、光源２０Ｙから出射される光は、領域２１Ｘにおいては、ほぼ偏向されず直進する。
【００４０】
図３Ｂは、発光領域２１Ｘの断面図である。本図には、図３Ａの３Ｂ−３Ｂ線に沿う断面を示した。発光領域２１Ｘにおいては、導光板２１の裏面に、複数の溝（凹部）２１ＤＸが鋸刃形状の断面を形成するように、Ｘ軸方向に連続して配置されている。Ｘ軸方向に沿う各溝２１ＤＸの断面は、Ｘ軸正方向側の底角が９０°の直角二等辺三角形状である。溝２１ＤＸは、Ｙ軸方向に延在し、Ｚ軸方向から見たとき短冊状に形成されている。溝２１ＤＸのＸ軸方向に沿うピッチは、０．００５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることが好ましい。また、溝２１ＤＸの深さは、導光板２１の厚さの０．０１％以上３０％以下であることが望ましい。
【００４１】
図３Ｃに、光源２０Ｘから出射した光の進行態様を示す。光はＸ軸正方向に進行し、発光領域２１Ｘの溝２１ＤＸの傾斜面に入射する。傾斜面は、導光板２１（樹脂）と空気の屈折率差により、入射光の一部をＺ軸正方向に反射し、反射された光は液晶表示素子に向けて出射する。光源２０Ｘから出射した光は、領域２１Ｙにおいてはほぼ直進し、Ｚ軸方向には出射されない。
【００４２】
図３Ｄは、発光領域２１Ｙの断面図である。本図には、図３Ａの３Ｄ−３Ｄ線に沿う断面を示した。発光領域２１Ｙにおいては、導光板２１の裏面に、複数の溝２１ＤＹが鋸刃形状の断面を形成するように、Ｙ軸方向に連続して配置されている。Ｙ軸方向に沿う各溝２１ＤＹの断面は、Ｙ軸負方向側の底角が９０°の直角二等辺三角形状である。溝２１ＤＹは、Ｘ軸方向に延在し、Ｚ軸方向から見たとき短冊状に形成されている。溝２１ＤＹのＹ軸方向に沿うピッチは、０．００５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることが好ましい。また、溝２１ＤＹの深さは、導光板２１の厚さの０．０１％以上３０％以下であることが望ましい。
【００４３】
図３Ｅに、光源２０Ｙから出射した光の進行態様を示す。光はＹ軸負方向に進行し、発光領域２１Ｙの溝２１ＤＹの傾斜面に入射する。傾斜面は、導光板２１と空気の屈折率差により、入射光の一部をＺ軸正方向に反射し、反射された光は液晶表示素子に向けて出射する。光源２０Ｙから出射した光は、領域２１Ｘにおいてはほぼ直進し、Ｚ軸方向には出射されない。
【００４４】
図３Ａ〜図３Ｅに示すように、複数の溝２１ＤＸ（２１ＤＹ）がＹ軸方向（Ｘ軸方向）に延在して短冊状に形成される発光領域２１Ｘ（２１Ｙ）に、光源２０Ｘ（２０Ｙ）からＸ軸方向（Ｙ軸方向）に沿う光を入射させることで、発光領域２１Ｘ（２１Ｙ）において、面状照明を行う照明光を得ることができる。光源２０Ｘ（２０Ｙ）から出射される光は、領域２１Ｙ（２１Ｘ）においてはほぼ影響を受けず直進する。このため、たとえば制御回路により、光源２０Ｘの発光と光源２０Ｙの発光を独立に制御することで、導光板２１全面（ＢＬＵ全面）で照明することも、また、導光板２１の一部領域（ＢＬＵの一部領域）で照明することも可能である。各光源２０Ｘ、２０Ｙの光を導光板２１全面から出射する場合に比べ、光源２０Ｘ、２０Ｙから出射される光の光量を小さくし、低消費電力を実現することができる。また、光源２０Ｘと光源２０Ｙの発光色を異ならせることにより、領域２１Ｘと領域２１Ｙで照明色の異なる照明を行い、多様で高品位の表示を実現する液晶表示装置とすることができる。
【００４５】
図４Ａ〜図４Ｃは、光源２０の構成の変形例を示す概略図である。
【００４６】
図４Ａ及び図４Ｂ（図４Ａの４Ｂ−４Ｂ線に沿う発光領域２１Ｘの断面図）に示す例は、光源２０Ｘ、２０Ｙが、ＬＥＤ２０Ｘａ、２０Ｙａのほか、集光レンズ２０Ｘｂ、２０Ｙｂを含む点で、図３Ａ〜図３Ｅに示す例と相違する。集光レンズ２０Ｘｂ、２０Ｙｂは、ＬＥＤ２０Ｘａ、２０Ｙａが発光する光を集光して導光板２１内に導入する。光源２０Ｘ、２０Ｙから出射する光が、より集光されて導光板２１内を伝搬するため、光利用効率を一層高め、低消費電力を実現することができる。また、発光領域２１Ｘ、２１Ｙ間における光漏れを抑制し、より高品位の表示を行うことが可能である。
【００４７】
図４Ａ及び図４Ｂに示す例においては、ＬＥＤ２０Ｘａの各々、ＬＥＤ２０Ｙａの各々に対応し、個別に集光レンズ２０Ｘｂ、２０Ｙｂを配置するが、図４Ｃに示すように、複数のＬＥＤ２０Ｘａの発光する光を集光する１つの集光レンズ２０Ｘｃ、及び、複数のＬＥＤ２０Ｙａの発光する光を集光する１つの集光レンズ２０Ｙｃを配置してもよい。
【００４８】
図５Ａ〜図５Ｃに、光源２０及び導光板２１の構成の他の例を示す。図５Ｂ及び図５Ｃは、図５Ａの５Ｂ−５Ｂ線に沿う発光領域２１Ｘの断面図である。
【００４９】
図３Ａ〜図３Ｅに示す例においては、光源２０Ｘが導光板２１のＸ軸負方向側に配置されるＬＥＤ２０Ｘａを備えたが、本例においては図５Ａに示すように、光源２０Ｘが、導光板２１のＸ軸負方向側に配置されるＬＥＤ２０Ｘａ１、及び、Ｘ軸正方向側に配置されるＬＥＤ２０Ｘａ２を備える。ＬＥＤ２０Ｘａ１から出射される光は、導光板２１内をＸ軸正方向に進行し、ＬＥＤ２０Ｘａ２から出射される光は、導光板２１内をＸ軸負方向に進行する。
【００５０】
また本例は、図５Ｂに示すように、発光領域２１Ｘの各溝２１ＤＸのＸ軸方向に沿う断面が、底角が相互に等しい二等辺三角形状である点で、図３Ａ〜図３Ｅに示す例と相違する。本例において、溝２１ＤＸのＸ軸方向に沿うピッチは、０．００５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることが好ましい。また、溝２１ＤＸの深さは、導光板２１の厚さの０．０１％以上３０％以下であることが望ましい。
【００５１】
図５Ｃに、ＬＥＤ２０Ｘａ１、２０Ｘａ２から出射した光の進行態様を示す。ＬＥＤ２０Ｘａ１、２０Ｘａ２から出射した光は、それぞれＸ軸正方向、Ｘ軸負方向に進行し、発光領域２１Ｘの溝２１ＤＸの傾斜面に入射する。傾斜面は、導光板２１と空気の屈折率差により、入射光の一部をＺ軸正方向に反射するため、ＬＥＤ２０Ｘａ１、２０Ｘａ２から出射された光は、それぞれ液晶表示素子に向けて出射する。ＬＥＤ２０Ｘａ１、２０Ｘａ２から出射された光は、領域２１Ｙにおいてはほぼ直進し、Ｚ軸方向には出射されない。
【００５２】
ＬＥＤ２０Ｘａ１、２０Ｘａ２からの出射光が、Ｙ軸方向に延在し、Ｚ軸方向から見たとき短冊状に形成される複数の溝２１ＤＸで反射されることにより、発光領域２１Ｘにおいて、面状照明を行う照明光を得ることができる。
【００５３】
なお、ＬＥＤ２０Ｘａ１、２０Ｘａ２から出射された光は、導光板２１の裏面側にも出射する。このため本例の構成においては、反射板または光吸収板２２（図１参照）が導光板２１の裏面に近接して配置される。反射板２２を配置することで、裏面側に出射された光の一部を反射して導光板２１の表面側から出射させることができる。光吸収板２２を配置した場合、裏面側に出射した光を吸収させることができる。
【００５４】
本例の構成においては、ＬＥＤ２０Ｘａ１、２０Ｘａ２の一方のみを点灯させる、または双方を点灯させることにより、発光領域２１Ｘから出射する光の光量を、より細やかに制御することができる。また、ＬＥＤ２０Ｘａ１、２０Ｘａ２の発光色を異ならせることで、発光領域２１Ｘから、複数の色の光を出射することができる。
【００５５】
なお、光源２０ＸがＬＥＤ２０Ｘａ１、ＬＥＤ２０Ｘａ２を備える例を示したが、光源２０Ｙが導光板２１のＹ軸正方向側に配置されるＬＥＤ２０Ｙａのほか、Ｙ軸負方向側に配置されるＬＥＤを備える構成とすることもできる。
【００５６】
更に、図６Ａ〜図６Ｆに、導光板２１の他の構成例を示す。これらの構成を用いても、図３Ａ〜図５Ｃに示す例と同様の効果を奏することができる。
【００５７】
図６Ａに示す例においては、導光板２１の裏面に底角が相互に等しい二等辺三角形状の断面を有する溝２１ＤＸが、不連続かつ等ピッチに配列される。
【００５８】
図６Ｂに示す例においては、二等辺三角形でない三角形状の断面を有する溝２１ＤＸが、不連続かつ等ピッチに配列される。
【００５９】
図６Ｃに示す例においては、半円弧状の断面を有する溝２１ＤＸが、連続して等ピッチに配列される。
【００６０】
図６Ａ〜図６Ｃに示すように、溝２１ＤＸは、たとえば導光板２１表面（出射面）に対して非垂直に傾斜する平面または曲面を備えていればよい。導光板２１側面より入射し、溝２１ＤＸの延在方向に略直交する方向に進行する光が溝２１ＤＸの傾斜面で反射され、導光板２１表面から出射する。
【００６１】
なお溝２１ＤＸが、導光板２１表面に対して非垂直に傾斜する平面または曲面のほか、導光板２１表面に平行な面や垂直な面を含んでいてもよい。
【００６２】
図６Ｄに示す例においては、台形状の断面を有する溝２１ＤＸが、不連続かつ等ピッチに配列される。溝２１ＤＸの表面は、導光板２１表面に対して非垂直に傾斜する平面と、平行な平面で構成される。
【００６３】
図６Ｅに示す例においては、矩形の上角部分が曲線状となるように面取りされた断面形状を有する溝２１ＤＸが、不連続かつ等ピッチに配列される。溝２１ＤＸの表面は、導光板２１表面に対して平行な平面、垂直な平面、及び非垂直に傾斜する曲面で構成される。
【００６４】
図６Ｆは、溝２１ＤＸのかわりに、導光板２１の裏面から突出する凸部２１ＣＸを形成する例を示す。図６Ｆにおいては、二等辺三角形状の断面を有する凸部２１ＣＸを連続して等ピッチに配置するが、たとえば図３Ｂ、図５Ｂ、図６Ａ〜図６Ｅに示す溝形状を上下反対にした断面形状の凸部とすることができる。
【００６５】
なお、導光板２１の裏面に、溝２１ＤＸと凸部２１ＣＸが混在する構成としてもよい。
【００６６】
また、たとえば図６Ａ〜図６Ｆにおいては、発光領域２１Ｘの溝２１ＤＸ及び凸部２１ＣＸについて説明したが、発光領域２１Ｙについても同様である。
【００６７】
発光領域２１Ｘ、２１Ｙの内部において、溝２１ＤＸ、２１ＤＹや凸部２１ＣＸ、２１ＣＹのピッチを異ならせることもできる。
【００６８】
図７Ａに示す例においては、発光領域２１Ｘ内で、Ｙ軸方向に延在する溝２１ＤＸが、光源２０Ｘから遠くなるにしたがい、Ｘ軸方向に沿って短いピッチで配列される。このような構造を採用することで、発光領域２１Ｘ内の照明輝度を均一化することができる。
【００６９】
図７Ａには、Ｙ軸方向に溝２１ＤＸが連続して延在する例を示したが、図７Ｂに示すように、Ｙ軸方向に延在する溝２１ＤＸが分断されていてもよい。分断位置は、たとえば等ピッチ、不等ピッチ、またはそれらの混在ピッチで配置することができる。
【００７０】
図７Ｂに示す例においては、Ｙ軸方向に延在する複数の溝２１ＤＸが、Ｘ軸方向に沿って隣接する溝２１ＤＸと同じ位置で分断されているが、異なる位置で分断されていてもよい。図７Ｃには、反ピッチずれた位置で分断される例を示した。
【００７１】
なお、図３Ａ〜図７Ｃに示す例においては、発光領域２１Ｘと発光領域２１Ｙで導光板２１全面がカバーされているが、導光板２１面内には溝２１ＤＸ、２１ＤＹや凸部２１ＣＸ、２１ＣＹが形成されない領域が含まれていてもよい。
【００７２】
たとえば発光領域２１Ｘと発光領域２１Ｙの境界領域に、溝２１ＤＸ、２１ＤＹや凸部２１ＣＸ、２１ＣＹが形成されない領域を配置することで、発光領域２１Ｘの照明光と発光領域２１Ｙの照明光が、境界領域付近で混合しにくくなる効果が得られる。発光領域２１Ｘと発光領域２１Ｙの一方のみから照明光を出射する場合にも、他方の領域への光漏れが抑制される。また、境界領域に井戸状断面の溝を形成したり、黒色樹脂を配置するなどして、光漏れ抑制構造を形成することにより、同様に、光漏れを抑制することが可能である。
【００７３】
図８Ａは、実施例による液晶表示装置の有効表示部５０を示す概略的な平面図である。矩形状の有効表示部５０内に、時計表示領域５１、左側温度表示領域５２、エアコン動作表示領域５３、及び右側温度表示領域５４が規定され、各領域５１〜５４に、複数のセグメント表示部が配置される。
【００７４】
時計表示領域５１においては、たとえば現在時刻が表示される。左側、右側温度表示領域５２、５４において、それぞれ左側、右側の室内温度が表示され、エアコン動作表示領域５３においてエアコン動作に関する表示が行われる。このような情報表示装置は、たとえば自動車内の運転席と助手席の間のコンソール（ＨＶＡＣの表示部）に配置される。たとえばエアコン動作がオフのときは、時計表示領域５１において現在時刻表示のみがなされ、エアコンが手動で動作される場合は、時計表示領域５１とエアコン動作表示領域５３で表示が行われ、エアコンの自動動作時は、すべての領域５１〜５４を使用して表示を行う。
【００７５】
なお実施例による液晶表示装置は、文字、数字、図柄等のみを表示するセグメント表示装置としたが、たとえばドットマトリクス表示部を一部に含み、セグメント表示とドット表示が混在する表示を行う表示装置とすることができる。
【００７６】
領域５１〜５４に配置される複数のセグメント表示部のＢＬＵ照明点灯状態を、（ｉ）領域５１、（ｉｉ）領域５２と領域５４、（ｉｉｉ）領域５３の各領域で、独立に制御する場合を考える。
【００７７】
従来技術、たとえば特許文献１記載の技術を参考にすれば、液晶表示素子の裏面に配置されるＢＬＵにおいて、（ｉ）〜（ｉｉｉ）の各領域を照明する対応発光領域を、各発光領域の境界部分に隔壁を設けたバスタブ構造とし、その底面部に光源を配置する直下型の構成を採用することになる。
【００７８】
または、従来技術によれば、図８Ｂに示すように、領域５１〜５４に対応して配置される、異なる導光板６１〜６４と、各導光板６１〜６４の側方から内部に光を出射する光源６１Ｌ〜６４Ｌを備える、サイドライト型のＢＬＵとすることができる。導光板６１〜６４の境界には、エアギャップまたは反射板を配置する。
【００７９】
従来技術を用いた場合、たとえば領域５２と領域５４のＢＬＵ照明点灯状態を一致させるにもかかわらず、領域５２を照明するバスタブ構造の発光領域と、領域５４を照明するそれとを、個別に作製したり、領域５２を照明する光源と、領域５４を照明するそれとを別に準備する必要がある。
【００８０】
図９Ａ〜図９Ｄは、第１の実施例による液晶表示装置の導光板２１を示す概略図である。
【００８１】
図９Ａを参照する。導光板２１の面内方向に矩形状の発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２、２１Ｙ１、２１Ｙ２が規定される。導光板２１は、各発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２、２１Ｙ１、２１Ｙ２から出射される照明光が、それぞれ領域５３、５１、５２、５４（セグメント表示部）に入射するように、有効表示部５０のＺ軸負方向側に配置される。本図には、有効表示部５０の領域５１〜５４に含まれる表示部もあわせて記載した。
【００８２】
光源２０Ｘ１、２０Ｘ２、２０Ｙは、それぞれ導光板２１のＸ軸負方向側、Ｘ軸正方向側、Ｙ軸正方向側に配置され、たとえばＬＥＤ及び集光レンズを含む。回路基板３２（図１参照）の制御回路により、各光源２０Ｘ１、２０Ｘ２、２０Ｙは、独立に光を出射するように制御される。光源２０Ｘ１、２０Ｘ２、２０Ｙから出射した光は、導光板２１内を各々Ｘ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸負方向に進行する。
【００８３】
図９Ｂに、導光板２１の発光領域２１Ｘ１における断面を示す。発光領域２１Ｘ１においては、導光板２１の裏面に、複数の溝２１ＤＸ１が鋸刃形状の断面を形成するように、Ｘ軸方向に連続して配置されている。Ｘ軸方向に沿う各溝２１ＤＸ１の断面は、Ｘ軸正方向側の底角が９０°の直角二等辺三角形状である。溝２１ＤＸ１はＹ軸方向に延在し、Ｚ軸方向から見たとき短冊状に形成されている。
【００８４】
光源２０Ｘ１から出射した光は、発光領域２１Ｘ１の溝２１ＤＸ１の傾斜面でＺ軸正方向に反射され、導光板２１の出射面から領域５３に出射する。
【００８５】
図９Ｃに、導光板２１の発光領域２１Ｘ２における断面を示す。導光板２１の裏面に、複数の溝２１ＤＸ２が鋸刃形状の断面を形成するように、Ｘ軸方向に連続して配置されている。Ｘ軸方向に沿う各溝２１ＤＸ２の断面は、Ｘ軸負方向側の底角が９０°の直角二等辺三角形状である。溝２１ＤＸ２はＹ軸方向に延在し、Ｚ軸方向から見たとき短冊状である。
【００８６】
光源２０Ｘ２から出射した光は、発光領域２１Ｘ２の溝２１ＤＸ２の傾斜面でＺ軸正方向に反射され、導光板２１の出射面から領域５１に出射する。
【００８７】
発光領域２１Ｘ１と発光領域２１Ｘ２では、溝２１ＤＸ１、２１ＤＸ２の非垂直な傾斜面が互いに反対方向を向く。第１の実施例においては、溝２１ＤＸ１、２１ＤＸ２の非垂直傾斜面が、それぞれ光源２０Ｘ１、２０Ｘ２側（Ｘ軸負方向、Ｘ軸正方向）を向くように配置されるが、光源２０Ｘ１、２０Ｘ２と反対側（Ｘ軸正方向、Ｘ軸負方向）を向くように配置してもよい。
【００８８】
発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２の境界領域には、光漏れを抑制するために、溝２１ＤＸ１、２１ＤＸ２が形成されない領域を帯状に配置する。境界領域に井戸状断面の溝、もしくは黒色樹脂を帯状に配置してもよい。
【００８９】
図９Ｄに、導光板２１の発光領域２１Ｙ１、２１Ｙ２における断面を示す。導光板２１の裏面に、複数の溝２１ＤＹが鋸刃形状の断面を形成するように、Ｙ軸方向に連続して配置されている。Ｙ軸方向に沿う各溝２１ＤＹの断面は、Ｙ軸負方向側の底角が９０°の直角二等辺三角形状である。溝２１ＤＹはＸ軸方向に延在し、Ｚ軸方向から見たとき短冊状である。
【００９０】
光源２０Ｙから出射した光は、発光領域２１Ｙ１、２１Ｙ２の溝２１ＤＹの傾斜面でＺ軸正方向に反射され、導光板２１の出射面から領域５２、５４に出射する。光源２０Ｙから出射した光は、領域２１Ｘ１、２１Ｘ２においては、ほぼ偏向されず直進する。
【００９１】
発光領域２１Ｙ１、２１Ｙ２と発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２の境界領域には、溝２１ＤＸ１、２１ＤＸ２、２１ＤＹが形成されない領域を帯状に配置し、光漏れを抑制してもよい。また、境界領域に井戸状断面の溝や黒色樹脂を帯状に配置してもよい。
【００９２】
なお、第１の実施例では、導光板２１の裏面に近接して光吸収板２２（図１参照）を配置することが好ましい。
【００９３】
第１の実施例による液晶表示装置においては、１枚の導光板２１を用い、少ない部品点数で、領域５１〜５４に配置される複数のセグメント表示部のＢＬＵ照明点灯状態が、（ｉ）領域５１、（ｉｉ）領域５２と領域５４、（ｉｉｉ）領域５３の各領域で、独立に制御される。導光板２１の一部の領域から照明光を出射可能であるため、ＢＬＵによる消費電力が低減される。また、第１の実施例による液晶表示装置は、高品位の表示を実現することができる。
【００９４】
ところで、たとえば鋸刃形状の断面を有する溝の配設位置を、セグメント表示部直下（Ｚ軸負方向）の導光板２１裏面のみとすることで、有効表示部５０の背景部においてはＢＬＵによる照明がなくなり、正面観察時の輝度をほぼゼロにすることができる、すなわち自発光型表示装置と同等の高コントラスト表示を実現できると予想される。しかし表示部だけをＢＬＵで照明する構造では、液晶表示素子とＢＬＵの位置合わせ精度を極めて高くする必要があり、更に、表示面を、法線方向を基準に深い角度から観察したとき、視差により、表示部の輪郭が欠けて視認される表示状態となる。
【００９５】
図１０Ａは、第２の実施例による液晶表示装置の導光板２１を示す概略的な平面図である。
【００９６】
導光板２１の面内方向に発光領域２１Ｙが規定される。第２の実施例においては、発光領域２１Ｙを、セグメント表示部の外側にオフセット、たとえば表示部の輪郭から一定の長さ、一例として５ｍｍオフセットして得られる領域と同形状とした。導光板２１は、発光領域２１Ｙから出射される照明光が、対応するセグメント表示部に入射するように、有効表示部５０のＺ軸負方向側に配置される。
【００９７】
光源２０Ｙは、導光板２１のＹ軸正方向側に配置され、たとえばＬＥＤ及び集光レンズを含む。光源２０Ｙから出射した光は、導光板２１内をＹ軸負方向に進行する。
【００９８】
図１０Ｂは、導光板２１の発光領域２１Ｙにおける断面図である。発光領域２１Ｙにおいては、導光板２１の裏面に、複数の溝２１ＤＹが鋸刃形状の断面を形成するように、Ｙ軸方向に連続して配置されている。Ｙ軸方向に沿う各溝２１ＤＹの断面は、Ｙ軸負方向側の底角が９０°の直角二等辺三角形状である。溝２１ＤＹはＸ軸方向に延在し、Ｚ軸方向から見たとき短冊状に形成されている。
【００９９】
光源２０Ｙから出射した光は、発光領域２１Ｙの溝２１ＤＹの傾斜面でＺ軸正方向に反射され、導光板２１の出射面から、対応するセグメント表示部に出射する。
【０１００】
本願発明者らが、第２の実施例による液晶表示装置を、すべての表示部を明表示状態として外観観察したところ、きわめて高いコントラストで高品位の表示が行われることが確認された。また、液晶表示素子への印加電圧態様を変化させて、明表示状態の表示部と暗表示状態の表示部とを混在させた場合においても同様であった。第２の実施例による液晶表示装置は、自発光型表示装置と同等の高コントラスト表示を実現可能であることがわかった。
【０１０１】
更に、表示面を、法線方向を基準に傾斜した角度から観察した場合、表示部の輪郭が欠けるのは、極角４５°以上の深い角度においてであった。第２の実施例による液晶表示装置は、広い視角範囲において、高品位の表示を実現することができる。
【０１０２】
第２の実施例においては、オフセット量を５ｍｍとしたが、オフセット量を大きくすることで、４５°以上の極角角度から観察する場合にも、輪郭の欠けを防止することができる。
【０１０３】
なお、隣接するセグメント表示部間の間隔が小さい場合には、複数のセグメント表示部を１単位として、その領域の外形から外側にオフセットしてもよい。
【０１０４】
第２の実施例による液晶表示装置は、発光領域２１Ｙが表示部の輪郭からオフセットして得られる形状を有しているため、ＢＬＵによる電力消費が大幅に低減される。
【０１０５】
第２の実施例による液晶表示装置は、液晶表示素子とＢＬＵの位置合わせ精度を特に高くすることなく、高品位の表示を、低消費電力で実現することができる。
【０１０６】
図１１Ａ〜図１１Ｃは、第３の実施例による液晶表示装置の導光板２１を示す概略図である。
【０１０７】
図１１Ａに示すように、導光板２１の面内方向に発光領域２１Ｘ、２１Ｙが規定される。第３の実施例においては、発光領域２１Ｘを、時計表示領域５１に含まれるセグメント表示部の輪郭から外側に５ｍｍオフセットして得られる領域と同形状とした。また、発光領域２１Ｙを、左側、右側温度表示領域５２、５４、及び、エアコン動作表示領域５３に含まれるセグメント表示部の輪郭から外側に５ｍｍオフセットして得られる領域と同形状とした。導光板２１は、発光領域２１Ｘ、２１Ｙから出射される照明光が、対応するセグメント表示部に入射するように、有効表示部５０のＺ軸負方向側に配置される。
【０１０８】
光源２０Ｘ、２０Ｙは、それぞれ導光板２１のＸ軸正方向側、Ｙ軸正方向側に配置され、たとえばＬＥＤ及び集光レンズを含む。回路基板３２（図１参照）の制御回路により、各光源２０Ｘ、２０Ｙは、独立に光を出射するように制御される。光源２０Ｘ、２０Ｙから出射した光は、導光板２１内を各々Ｘ軸負方向、Ｙ軸負方向に進行する。
【０１０９】
図１１Ｂに、導光板２１の発光領域２１Ｘにおける断面を示す。発光領域２１Ｘにおいては、導光板２１の裏面に、複数の溝２１ＤＸが鋸刃形状の断面を形成するように、Ｘ軸方向に連続して配置されている。Ｘ軸方向に沿う各溝２１ＤＸの断面は、Ｘ軸負方向側の底角が９０°の直角二等辺三角形状である。溝２１ＤＸはＹ軸方向に延在し、Ｚ軸方向から見たとき短冊状に形成されている。
【０１１０】
光源２０Ｘから出射した光は、発光領域２１Ｘの溝２１ＤＸの傾斜面でＺ軸正方向に反射され、導光板２１の出射面から、対応するセグメント表示部に出射する。
【０１１１】
図１１Ｃに、導光板２１の発光領域２１Ｙにおける断面を示す。導光板２１の裏面に、複数の溝２１ＤＹが鋸刃形状の断面を形成するように、Ｙ軸方向に連続して配置されている。Ｙ軸方向に沿う各溝２１ＤＹの断面は、Ｙ軸負方向側の底角が９０°の直角二等辺三角形状である。溝２１ＤＹはＸ軸方向に延在し、Ｚ軸方向から見たとき短冊状である。
【０１１２】
光源２０Ｙから出射した光は、発光領域２１Ｙの溝２１ＤＹの傾斜面でＺ軸正方向に反射され、導光板２１の出射面から、対応するセグメント表示部に出射する。
【０１１３】
光源２０Ｘから出射した光は、領域２１Ｙにおいては、ほぼ偏向されず直進し、光源２０Ｙから出射した光は、領域２１Ｘにおいては、ほぼ偏向されず直進する。
【０１１４】
発光領域２１Ｘと発光領域２１Ｙの境界領域には、溝２１ＤＸ、２１ＤＹが形成されない領域が存在するため、両領域２１Ｘ、２１Ｙ間で光漏れが抑制される。なお、境界領域に井戸状断面の溝や黒色樹脂を帯状に配置してもよい。
【０１１５】
第３の実施例による液晶表示装置は、たとえばエアコン動作がオフのとき、発光領域２１Ｘからのみ照明光を出射する（光源２０Ｘは発光し、光源２０Ｙは発光しない）ように制御を行い、ＢＬＵによる消費電力を大幅に低減することができる。
【０１１６】
第３の実施例による液晶表示装置は、液晶表示素子とＢＬＵの位置合わせ精度を特に高くすることなく、自発光型表示装置と同等の極めて高いコントラスト、高品位の表示を、低消費電力で実現することが可能である。
【０１１７】
図１２は、第４の実施例による液晶表示装置の導光板２１を示す概略的な平面図である。
【０１１８】
導光板２１の面内方向に発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２、２１Ｙ１、２１Ｙ２が規定される。第４の実施例においては、発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２、２１Ｙ１、２１Ｙ２を、それぞれ領域５３、５１、５２、５４（図８Ａ参照）に含まれるセグメント表示部の輪郭から外側に５ｍｍオフセットして得られる領域と同形状とした。導光板２１は、発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２、２１Ｙ１、２１Ｙ２から出射される照明光が、対応するセグメント表示部に入射するように、有効表示部５０のＺ軸負方向側に配置される。
【０１１９】
光源２０Ｘ１、２０Ｘ２、２０Ｙは、それぞれ導光板２１のＸ軸負方向側、Ｘ軸正方向側、Ｙ軸正方向側に配置され、たとえばＬＥＤ及び集光レンズを含む。回路基板３２（図１参照）の制御回路により、各光源２０Ｘ１、２０Ｘ２、２０Ｙは、独立に光を出射するように制御される。光源２０Ｘ１、２０Ｘ２、２０Ｙから出射した光は、導光板２１内を各々Ｘ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸負方向に進行する。
【０１２０】
導光板２１の発光領域２１Ｘ１における断面、発光領域２１Ｘ２における断面、発光領域２１Ｙ１、２１Ｙ２における断面は、それぞれ図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄに示すそれと同様である。
【０１２１】
光源２０Ｘ１、２０Ｘ２から出射した光は、発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２の溝２１ＤＸ１、２１ＤＸ２の傾斜面でＺ軸正方向に反射され、導光板２１の出射面から、対応するセグメント表示部に出射する。また、光源２０Ｙから出射した光は、発光領域２１Ｙ１、２１Ｙ２の溝２１ＤＹの傾斜面でＺ軸正方向に反射され、導光板２１の出射面から、対応するセグメント表示部に出射する。光源２０Ｙから出射した光は、領域２１Ｘ１、２１Ｘ２においては、ほぼ偏向されず直進する。
【０１２２】
発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２と発光領域２１Ｙ１、２１Ｙ２の境界領域には、溝２１ＤＸ１、２１ＤＸ２、２１ＤＹが形成されない領域が存在するため、領域２１Ｘ１、２１Ｘ２と領域２１Ｙ１、２１Ｙ２の間で光漏れが抑制される。また、発光領域２１Ｘ１と発光領域２１Ｘ２の境界領域に井戸状断面の溝や黒色樹脂を帯状に配置すれば、たとえ非垂直傾斜面が互いに同方向を向くように溝２１ＤＸ１、２１ＤＸ２を形成しても、両領域２１Ｘ１、２１Ｘ２からの出射光の混合を抑止することができる。
【０１２３】
第４の実施例による液晶表示装置は、たとえばエアコン動作がオフのとき、発光領域２１Ｘ２のみから照明光を出射する（光源２０Ｘ２は発光し、光源２０Ｘ１、２０Ｙは発光しない）ように、また、エアコンの手動動作時には、発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２から照明光を出射する（光源２０Ｘ１、２０Ｘ２は発光し、光源２０Ｙは発光しない）ように、更に、エアコンの自動動作時には、発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２、２１Ｙ１、２１Ｙ２から照明光を出射する（すべての光源２０Ｘ１、２０Ｘ２、２０Ｙが発光する）ように制御を行い、ＢＬＵによる消費電力を大幅に低減することができる。
【０１２４】
第４の実施例による液晶表示装置は、液晶表示素子とＢＬＵの位置合わせ精度を特に高くすることなく、自発光型表示装置と同等の極めて高いコントラスト、高品位の表示を、低消費電力で実現することができる。
【０１２５】
以上、実施例等に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されない。
【０１２６】
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
たとえばスピードメータや、エアコン動作表示を行う表示器等の車載用情報表示装置に利用できる。また、エアコン、給湯器、ガスコンロ、電子レンジ等の家電製品を含む屋内設備における表示、更には、オーディオ機器等における表示に利用可能である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０ａ  表側基板（コモン基板）
１０ｂ  裏側基板（セグメント基板）
１１ａ  表側透明基板
１１ｂ  裏側透明基板
１２ａ  表側透明電極（コモン電極）
１２ｂ  裏側透明電極（セグメント電極）
１３ａ  表側配向膜
１３ｂ  裏側配向膜
１４ａ  表側視角補償板
１４ｂ  裏側視角補償板
１５ａ  表側偏光板
１５ｂ  裏側偏光板
１６  液晶層
１７  外部取出し電極端子部
２０、２０Ｘ、２０Ｘ１、２０Ｘ２、２０Ｙ  光源
２０Ｘａ、２０Ｘａ１、２０Ｘａ２、２０Ｙａ  ＬＥＤ
２０Ｘｂ、２０Ｙｂ、２０Ｘｃ、２０Ｙｃ  集光レンズ
２１  導光板
２１Ｘ、２１Ｘ１、２１Ｘ２、２１Ｙ、２１Ｙ１、２１Ｙ２  発光領域
２１Ｃｘ、２１ＣＹ  凸部
２１ＤＸ、２１ＤＸ１、２１ＤＸ２、２１ＤＹ  溝
２２  反射板または光吸収板
２３  拡散板
３１  リードフレーム
３２  回路基板
４０  筺体（ハウジング）
５０  有効表示部
５１  時計表示領域
５２  左側温度表示領域
５３  エアコン動作表示領域
５４  右側温度表示領域
６１〜６４  導光板
６１Ｌ〜６４Ｌ  光源
【図１】
2014219462.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年5月31日(2013.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
導光板２１の面内方向に発光領域２１Ｙが規定される。第２の実施例においては、発光領域２１Ｙを、セグメント表示部の外側にオフセット、たとえば表示部の輪郭から一定の長さ、一例として０．５ｍｍオフセットして得られる領域と同形状とした。導光板２１は、発光領域２１Ｙから出射される照明光が、対応するセグメント表示部に入射するように、有効表示部５０のＺ軸負方向側に配置される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
第２の実施例においては、オフセット量を０．５ｍｍとしたが、オフセット量を大きくすることで、４５°以上の極角角度から観察する場合にも、輪郭の欠けを防止することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
図１１Ａに示すように、導光板２１の面内方向に発光領域２１Ｘ、２１Ｙが規定される。第３の実施例においては、発光領域２１Ｘを、時計表示領域５１に含まれるセグメント表示部の輪郭から外側に０．５ｍｍオフセットして得られる領域と同形状とした。また、発光領域２１Ｙを、左側、右側温度表示領域５２、５４、及び、エアコン動作表示領域５３に含まれるセグメント表示部の輪郭から外側に０．５ｍｍオフセットして得られる領域と同形状とした。導光板２１は、発光領域２１Ｘ、２１Ｙから出射される照明光が、対応するセグメント表示部に入射するように、有効表示部５０のＺ軸負方向側に配置される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
導光板２１の面内方向に発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２、２１Ｙ１、２１Ｙ２が規定される。第４の実施例においては、発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２、２１Ｙ１、２１Ｙ２を、それぞれ領域５３、５１、５２、５４（図８Ａ参照）に含まれるセグメント表示部の輪郭から外側に０．５ｍｍオフセットして得られる領域と同形状とした。導光板２１は、発光領域２１Ｘ１、２１Ｘ２、２１Ｙ１、２１Ｙ２から出射される照明光が、対応するセグメント表示部に入射するように、有効表示部５０のＺ軸負方向側に配置される。