(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、
前記液晶パネルの後方に配置される拡散板と、
前記拡散板の後方に配置される導光材と、
前記液晶パネルと前記拡散板と前記導光材とを支持する筐体とを備え、
前記筐体は後部に開口部を有し、
前記導光材は前記開口部を覆って配置され、
前記導光材は、上方からの外光が入射する第１入射面と、前記第１入射面の下方に配置され、前記第１入射面から入射した光を反射し、かつ、後方からの外光が入射する第１斜面とを有する第１プリズムを備え、
前記第１入射面と前記第１斜面との角度が前記第１プリズムの臨界角以上９０度未満である
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記開口部は前記液晶パネルの表示領域以上の大きさである
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液晶表示装置において、
前記第１プリズムは、前記第１入射面と、前記第１斜面と、光が出射する第１出射面とを有する三角プリズムであり、
前記第１入射面と前記第１斜面とで形成される頂角が前記第１出射面より後方に配置され、
前記第１出射面は前記液晶パネルの表示面に対して平行である
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の液晶表示装置において、
前記導光材には前記第１プリズムが高さ方向に複数個配列されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の液晶表示装置において、
前記導光材は、前記第１プリズムよりも前方に配置される第２プリズムを備え、
前記第２プリズムは、前記第１出射面と後方視で重なる第２入射面と、前記第２入射面よりも前方に配置され、前記第２入射面から入射した光が反射または透過する第２斜面とを有する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液晶表示装置において、
前記第２プリズムは、前記第２入射面と、前記第２斜面と、光が出射する第２出射面とを有する三角プリズムであり、
前記第２入射面は前記液晶パネルの表示面に対して平行である
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の液晶表示装置において、
前記導光材には前記第２プリズムが高さ方向に複数個配列されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１つに記載の液晶表示装置において、
前記第１プリズムと前記第２プリズムとは同じ材質である
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の液晶表示装置において、
前記第１斜面と前記第２斜面との角度が（１８０°−２×前記第１プリズムの臨界角）である
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項５から９のいずれか１つに記載の液晶表示装置において、
前記第１プリズムと前記第２プリズムとが一体形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項５から９のいずれか１つに記載の液晶表示装置において、
前記第１プリズムの前記第１出射面と前記第２プリズムの前記第２入射面とはシートを介して配置されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１つに記載の液晶表示装置において、
前記導光材と前記拡散板との間の下部に光源を備える
ことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に外光を採光する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示装置は、バックライトモジュールから発せられた光を導光板にて液晶パネルの後方へ導き、拡散板にて均一に拡散して、面光源として液晶パネルへ入射する。バックライトとしてＣＣＦＬ管やＬＥＤを採用する。これにより、視覚者は液晶表示を適切な輝度で認識することができる。
【０００３】
バックライトモジュールによる消費電力を低減するために、外光をバックライトの一部として採光する液晶表示装置がある。たとえば、特許文献１に示されている液晶表示装置では、反射板により反射させた外光を半透過反射板を介して液晶表示装置内に導光している。このように、採光した外光とバックライトモジュールからの光とを併用している。
【０００４】
また、液晶表示装置の一種として透明液晶表示装置がある。透明液晶表示装置は、バックライトモジュールを備えない液晶表示装置である。透明液晶表示装置は、液晶パネルに表示される画像を背景に重ねて表示するものであるので、導光板および拡散板を備えていない。透明液晶表示装置として、たとえば、ヘッドアップディスプレイがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３５６７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の液晶表示装置では、反射板により採光するので、液晶表示装置の上方から照射する光しか導光できない。すなわち、外光を十分に利用することができず、十分な輝度を得ることができない。また、透明液晶表示装置は、液晶表示画像と背景とを重ねて表示する表示装置であるので、逆に液晶表示のみを行うことができない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、外光を効率良く利用した液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明は、液晶パネルと、前記液晶パネルの後方に配置される拡散板と、前記拡散板の後方に配置される導光材と、前記液晶パネルと前記拡散板と前記導光材とを支持する筐体とを備え、前記筐体は後部に開口部を有し、前記導光材は前記開口部を覆って配置され、前記導光材は、上方からの外光が入射する第１入射面と、前記第１入射面の下方に配置され、前記第１入射面から入射した光を反射し、かつ、後方からの外光が入射する第１斜面とを有する第１プリズムを備え、前記第１入射面と前記第１斜面との角度が前記第１プリズムの臨界角以上９０度未満である液晶表示装置である。
【０００９】
上記構成によれば、液晶パネルの後方に拡散板が配置され、さらにその後方に導光材が配置されている。これらの液晶パネル、拡散板および導光材は筐体により支持されている。筐体の後部には開口部があり、ここから外光を採光することができる。さらに、開口部を導光材で覆うことで外光を拡散板へ導くことができる。導光材は第１プリズムを備える。第１プリズムは、上方からの外光が入射する第１入射面を有する。第１プリズムは、さらに、第１入射面の下方に配置され、第１入射面から入射した光を反射し、かつ、後方からの外光が入射する第１斜面を有する。このように、上方からの外光は第１入射面に入射した後、第１斜面に反射して導光され、後方からの外光は第１斜面に入射することで採光できる。上方から後方にかけて液晶表示装置に照射される外光を採光することができるので、外光を効率良く利用することができる。また、拡散板により、背景が透過して見えるのを防ぐことができ、液晶パネルによる液晶表示のみを行うことができる。第１入射面と前記第１斜面との角度が前記第１プリズムの臨界角以上９０度未満であれば、第１斜面で全反射する第１入射面から入射する光の入射範囲を広くすることができる。
【００１０】
また、前記開口部は前記液晶パネルの表示領域以上の大きさであることが好ましい。開口部の大きさが液晶パネルの表示領域以上の大きさであれば、液晶パネルの表示領域全面にわたって採光することができるので、光量を多くすることができる。また、液晶パネルの表示領域の光量ムラを低減することができる。
【００１１】
また、前記第１プリズムは、前記第１入射面と、前記第１斜面と、光が出射する第１出射面とを有する三角プリズムであり、前記第１入射面と前記第１斜面とで形成される頂角が前記第１出射面より後方に配置され、前記第１出射面は前記液晶パネルの表示面に対して平行であることが好ましい。すなわち、第１プリズムは、第１入射面と第１出射面とで形成される頂角が、液晶パネルの表示面に平行な第１出射面よりも後方に配置されるので、第１出射面よりも後方に第１入射面および第１斜面が配置される。これより、上方から後方にかけて照射される外光を効率よく導光することができる。
【００１２】
また、前記導光材には前記第１プリズムが高さ方向に複数個配列されていることが好ましい。導光材に第１プリズムを高さ方向に複数個配列することで、導光材の厚みを薄くすることができ、液晶表示装置の大型化を防止することができる。
【００１３】
また、前記導光材は、前記第１プリズムよりも前方に配置される第２プリズムを備え、前記第２プリズムは、前記第１出射面と後方視で重なる第２入射面と、前記第２入射面よりも前方に配置され、前記第２入射面から入射した光が反射または透過する第２斜面とを有することが好ましい。
【００１４】
導光材は、第１プリズムの前方に第２プリズムを有することで、第１プリズムで導光した光の進行方向をさらに曲げることができる。第２プリズムは、第１プリズムの第１出射面と後方視で重なる第２入射面を有するので、第１出射面から出射した光が第２入射面から第２プリズム内へ入射する。また、第２プリズムは、第２入射面よりも前方に配置され、第２入射面から入射した光が反射または透過する第２斜面を有する。第２入射面から入射した光は、第２斜面により上方へ反射または上方へ屈折して透過する。第２プリズムは、第１プリズムで導光した光を、光の進行方向を上向きに曲げて指向性をもたせることができる。これにより、液晶表示装置を上方から見る視覚者に対して、液晶パネルから上向きの指向性を持った光が発せられるので、少ない光量でも視覚者に対して明るく見せることができる。
【００１５】
また、前記第２プリズムは、第２入射面と、第２斜面と、光が出射する第２出射面とを有する三角プリズムであり、第２入射面は液晶パネルの表示面に対して平行であることが好ましい。これにより、第２プリズムの製造が容易となる。
【００１６】
また、前記導光材には前記第２プリズムが高さ方向に複数個配列されていることが好ましい。導光材に第２プリズムを高さ方向に複数個配列することで、導光材の厚みを薄くすることができ、液晶表示装置の大型化を防止することができる。
【００１８】
また、前記第１プリズムと前記第２プリズムとは同じ材質であることが好ましい。第１プリズムと第２プリズムとが同じ材質であれば、屈折率が同じであるので、全反射条件が同じである。また、第１プリズムと第２プリズムとが接する場合、互いの接面において光の屈折が生じない。
【００１９】
また、前記第１斜面と前記第２斜面との角度は（１８０°−２×前記第１プリズムの臨界角）であることが好ましい。第１斜面と第２斜面との角度が（１８０°−２×前記第１プリズムの臨界角）であれば、第２斜面で全反射した光が後方に進むのを低減することができ、拡散板へ照射する光量が低減するのを防止することができる。
【００２０】
また、第１プリズムと第２プリズムとは一体形成されていてもよい。第１プリズムと第２プリズムとが一体形成されることで、１つのプリズムとなるので、第１プリズムから第２プリズムへの光の進行において乱反射を防止することができ、光量の低減を防止することができる。
【００２１】
また、前記第１プリズムの前記第１出射面と前記第２プリズムの前記第２入射面とはシートを介して配置されていてもよい。第１プリズムの第１出射面と第２プリズムの第２入射面とをシートを介して配置することで、第１プリズムおよび第２プリズムをそれぞれ別形成することができるので、製造が容易である。
【００２２】
また、前記導光材と前記拡散板との間の下部に光源を備えてもよい。導光材と拡散板との間の下部に光源を備えることで、液晶パネルの下方から直接拡散板へ光を入射させることができるので、採光された外光に加えて、拡散板へ照射する光量を増加することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、外光を効率良く利用し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】
【００２４】
【図１】実施例１に係る液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】実施例１に係る液晶表示装置の背面図である。
【図３】実施例１に係る導光材の構成を示す斜視図である。
【図４】実施例１に係る導光材に入射する光の進路を示す説明図である。
【図５】実施例１に係る導光材の構成を示す縦断面図である。
【図６】実施例２に係る導光材の構成を示す斜視図である。
【図７】実施例２に係る導光材に入射する光の進路を示す説明図である。
【図８】実施例２に係る導光材の構成を示す縦断面図である。
【図９】実施例２に係る導光材の構成を示す縦断面図である。
【図１０】実施例２に係る導光材の構成を示す縦断面図である。
【図１１】実施例２に係る導光材の構成を示す縦断面図である。
【図１２】実施例３に係る液晶表示装置の構成を示す縦断面図である。
【図１３】実施例３に係る液晶表示装置の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図であり、図２は液晶表示装置の背面図である。なお、本明細書において、外光とは、液晶表示装置の外部から液晶表示装置に照射される光を意味し、太陽光などの自然に由来する光の他に、室内における照明光なども含められる。また、液晶パネルの表示面側を前方、その反対側を後方とする。
【００２６】
１．液晶表示装置の概略構成
図１に示すように、液晶表示装置１は、液晶パネル２と、液晶パネル２の後方からの光を拡散する拡散板３と、拡散板３の後方から外光を導光する導光材４と、液晶パネル２、拡散板３および導光材４を支持する筐体５とを備える。
【００２７】
液晶パネル２は、本実施例では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス型の液晶表示パネルを採用している。液晶パネル２には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタを備えた３つのサブピクセルを有する画素がマトリックス状に多数個配列されている。
【００２８】
拡散板３は、液晶パネル２の後方に配置されている。拡散板３の後方には導光材４が配置されている。拡散板３は、背面側に配置された導光材４から入射する光を拡散して、照射ムラを低減した均一化した光を生成する。均一化した光は液晶パネル２へ出射される。
【００２９】
筐体５は、内部に液晶パネル２および拡散板３を収納し、後部には、液晶パネル２の有効表示領域と同等、もしくはそれ以上の開口部６を有する。開口部６は導光材４により覆われている。導光材４は、筐体５の内部において開口部６を覆うように支持されてもよいし、筐体５の外部において開口部６を覆うように支持されてもよい。図２では、筐体５の外部において導光材４が支持されている。これにより、導光材４の上方、下方、および側方が外部に開放されている。筐体５の内部に導光材４を支持する場合、筐体５の開口部６に照射される光は導光材４に入射する。
【００３０】
２．導光材４の構成
図３および図４を参照して導光材４の構成を説明する。図３は、導光材の構成を示す斜視図であり、図４は導光材の１つのプリズムに入射する光の進路を示す説明図である。導光材４には、縦断面が直角三角形のプリズム７が縦方向に複数個配列されている。プリズム７は、上方向からの光が入射される入射面８と、入射面８から入射した光を反射し、かつ、後方からの光が入射される斜面９と、斜面９において入射または反射した光がプリズム７から出射する出射面１０とを備える。プリズム７は本発明における第１プリズムに相当し、入射面８は本発明における第１入射面に相当し、斜面９は本発明における第１斜面に相当し、出射面１０は本発明における第１出射面に相当する。
【００３１】
入射面８は液晶パネル２の表示面と垂直であり、出射面１０は液晶パネル２の表示面と平行である。入射面８と出射面１０との角Ａは直角である。プリズム７として直角プリズムを採用することで、導光材４の製造が容易となる。斜面９は入射面８の下方に配置されている。入射面８と斜面９とで形成されるプリズム７の頂角Ｂは、出射面１０よりも後方に形成されている。これにより、入射面８は上方からの光を、斜面９は後方からの光を入射することができる。また、入射面８および斜面９が液晶表示装置１の外部に露出されるので、外光を効率良く導光することができる。プリズム７はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂やその他の高分子材料で作製されてもよいし、ガラス等の無機材料で作製されてもよい。
【００３２】
導光材４の上方から照射される光Ｌ１およびＬ２は、プリズム７の入射面８に入射する。入射面８に対して傾いて入射した光Ｌ２は、入射面８にて屈折してプリズム７内に進行する。プリズム７内に進行した光Ｌ１およびＬ２は、斜面９にて全反射して出射面１０から出射する。プリズム７内が固体であり、プリズム７の外部が空気であるので、斜面９における光の屈折率が異なり、反射角に応じて全反射が起こる。このように、プリズム７の上方から照射される光は、入射面８に入射することで、その進行方向が入射角度に応じて拡散板３の方向へ曲げられる。
【００３３】
また、導光材４の後方から照射される光Ｌ３およびＬ４は、導光材４の斜面９に入射する。斜面９に入射した光Ｌ３およびＬ４は、斜面９にて屈折してプリズム７内に進行し、出射面１０から出射する。このように、プリズム７の後方から照射される光は、斜面９に入射することで、その進行方向が入射角度に応じて拡散板３の方向へ曲げられる。
【００３４】
以上のようにして、導光材４は、プリズム７の面に応じた異なる作用により、上方および後方から照射される光を導光して拡散板３へ出射することができる。すなわち、入射面８に入射する光は、全反射を利用してその進行方向を曲げ、斜面９に入射する光は透過を利用して導光する。
【００３５】
入射面８と斜面９とで形成されるプリズム７の頂角Ｂの角度Ａｎ１は、プリズム７の臨界角以上９０度未満が好ましい。角度Ａｎ１が臨界角以上９０度未満であれば、入射面８へ入射する光の入射角度の範囲において、斜面９で全反射される光の入射角度の範囲が広くなる。また、角度Ａｎ１が臨界角であればなお好ましく、入射面８および頂角Ｂを最も後方に張り出して形成することができるので、上方から採光できる光の量を増やすことができる。
【００３６】
なお、導光材４は、ＰＭＭＡ等の合成樹脂製のシート１１上に、複数のプリズム７を縦方向に配列してもよい。すなわち、シート１１の背面に、側面視でプリズム７が複数、上下方向に連続して配置される。また、プリズム７として縦断面が直角三角形ではない三角形のプリズムを採用してもよい。図５では、シート１１上に、縦断面が直角三角形ではない複数のプリズム７’を縦方向に配列している。シート１１とプリズム７または７’とは同じ材質が好ましい。シート１１とプリズム７または７’とが同じ材質であれば、それぞれの界面で光の屈折が発生するのを防ぐことができる。
【００３７】
また、図６に示すように、断面が台形のプリズム７’’を採用してもよい。この場合、台形の上面１２の縦方向の長さが長い程、斜面９で全反射する光量が低減するので、台形の上面１２の長さは短い方がよい。この理由で、導光材４に採用するプリズムの形状は台形よりも三角形が好ましい。
【００３８】
本願発明によれば、液晶表示装置１の上方から後方にかけて照射される外光を導光して拡散板３に入射させることができるので、液晶表示装置１に光源を備えなくとも、快適に液晶表示を行うことができる。たとえば室内であれば、天井に設置された照明による光を効率よく採光することができる。また、室外においても太陽光を効率よく採光することができる。
【００３９】
反射ミラーを用いて導光する場合、反射ミラー面の後方から照射される光は反射ミラー面により遮られて導光することができない。また、半透過反射板（ハーフミラー）を用いて導光する場合、反射させたい光も反射面で透過してしまうので、導光できる光量が落ちる。これに対して、実施例１の導光材４はプリズム７を用いて導光しているので、導光材４の後方から照射される光も導光することができ、液晶表示装置１の輝度を上げることができる。また、プリズム７を用いることで、光が入射する領域に応じて、全反射を利用して導光する領域と、透過を利用して導光する領域と、それぞれ別の作用を利用して導光することで導光する光量を増やすことができる。
【００４０】
また、導光材４の厚みはシート状のもので５ｍｍ程度、フィルム状のもので数マイクロメートルであるので、反射ミラー方式に比べて、液晶表示装置１の後方への突出が大幅に低減される。また、レンズを用いて導光すると収差の影響によりモアレが発生するが、導光材４はプリズム７、７’、７’’を用いて導光しているので、モアレの発生を低減することができ、加えて、拡散板３による光の均一化作用により、モアレの発生を大幅に抑えることができる。
【実施例２】
【００４１】
次に、図７および図８を参照して実施例２に係る液晶表示装置について説明する。図７は、実施例２における導光材の構成を示す斜視図であり、図８は実施例２における導光材の１つのプリズムに入射する光の進路を示す説明図である。図７および図８において、実施例１に示した符号と同一の符号で示した部分は、実施例１と同様の構成であるのでここでの説明は省略する。また、以下に記載した以外の液晶表示装置の構成は実施例１と同様である。
【００４２】
実施例１では、導光材４として出射面１０よりも後方に頂角を有するプリズム７を採用したが、実施例２では、導光材１３として、実施例１の導光材４にさらに拡散板３側に頂角を有するプリズム１４を採用する。すなわち、導光材１３にはプリズム７の前方にプリズム１４が配置されている。
【００４３】
実施例２の特徴は、導光材１３として拡散板３側に頂角を有するプリズム１４を採用することで、プリズム７の出射面１０から出射した光を水平より上方に、導光材１３から出射することができる点である。プリズム１４は、プリズム７の出射面１０と後方視で重なる入射面１５と、入射面１５から入射した光を全反射または屈折して出射させる斜面１６と、斜面１６で全反射された光を出射する出射面１７とを有する。プリズム１４は本発明における第２プリズムに相当し、入射面１５は本発明における第２入射面に相当し、斜面１６は本発明における第２斜面に相当し、出射面１７は本発明における第２出射面に相当する。
【００４４】
プリズム１４の入射面１５は液晶パネル２の表示面と平行であり、出射面１７は液晶パネル２の表示面と垂直である。入射面１５と出射面１７との角Ｄは直角である。斜面１６は斜面９および入射面１５より前方に配置されている。斜面１６と出射面１７とで形成されるプリズム１４の頂角Ｅは、入射面１５よりも前方に形成されている。プリズム１４の入射面１５はプリズム７の出射面１０と後方視で重なるように配置されているので、プリズム７の出射面１０から射出された光を入射することができる。
【００４５】
プリズム１４の入射面１５から入射した光は、斜面１６により反射して出射面１７から出射するか、または斜面１６により屈折しながら透過して拡散板３へ出射する。導光材１３の垂直上方から照射される光Ｌ１は、プリズム７の斜面９で全反射された後、プリズム７およびプリズム１４内を進行し、プリズム１４の斜面１６でも全反射されて出射面１７から後方に出射される。このため、実施例２では、垂直上方から照射される光Ｌ１を拡散板３へ導光することができない。
【００４６】
しかしながら、導光材１３の後方の斜め上方から照射される光Ｌ２は、プリズム７の斜面９で全反射した後、プリズム７およびプリズム１４内を進行し、プリズム１４の斜面１６で屈折しながら透過して、斜め上向きに拡散板３へ入射する。また、導光材１３の後方から照射される光Ｌ３は、プリズム７の斜面９に屈折しながら入射した後、プリズム７およびプリズム１４内を進行し、プリズム１４の斜面１６で屈折しながら透過して、斜め上向きに拡散板３へ入射する。
【００４７】
さらに、導光材１３の水平方向の後方から照射される光Ｌ４は、プリズム７の斜面９に屈折しながら入射した後、プリズム７およびプリズム１４内を進行し、プリズム１４の斜面１６で全反射して出射面１７から屈折しながら透過して、斜め上向きに拡散板３へ入射する。このように、実施例２の導光材１３は、垂直上方からの光を除いて、上方から後方にかけて入射する光を、水平より上方に進行する光として出射することができる。これは、プリズム７にて、上方から後方にかけて入射する光をプリズム１４に向けて導光し、プリズム１４にて、プリズム７から入射した光を水平より上方に導光するからである。
【００４８】
プリズム７とプリズム１４とは同じ材質であることが好ましい。この場合、プリズム７の出射面１０とプリズム１４の入射面１５との界面において光の屈折を防ぐことができる。また、プリズム７とプリズム１４とが同じ材質である場合、プリズム７の斜面９と出射面１０との角Ｃとプリズム１４の入射面１５と斜面１６との角Ｆとの合角Ａｎ２は、（１８０°−２×プリズム７またはプリズム１４の臨界角）が好ましい。角度Ａｎ２がこの条件を満たす場合、プリズム１４の斜面１６で全反射した光が後方に進むのを低減することができ、拡散板３へ照射する光量が低減するのを防止することができる。
【００４９】
また、実施例１と同様に、入射面８と斜面９とで形成されるプリズム７の頂角Ｂの角度Ａｎ１は、プリズム７の臨界角以上９０度未満が好ましい。角度Ａｎ１が臨界角以上９０度未満であれば、入射面８へ入射する光の入射角度の範囲において、斜面９で全反射される光の入射角度の範囲が広い。また、角度Ａｎ１が臨界角であればなお好ましく、入射面８および頂角Ｂを最も後方に張り出して形成することができるので、上方から採光できる光の量を増やすことができる。
【００５０】
実施例２の液晶表示装置１によれば、導光材１３からの光は水平より上方に出射されるので、拡散板３には上方に指向性のある光が入射するが、拡散板３により拡散されても液晶パネルから水平より上方に進行する光が多いので、少ない光量でも、上方から液晶表示装置１を見る視覚者に画面を明るくみせることができる。たとえば、ノートパソコンのユーザは、その液晶パネルを上方から見る場合が多いと考えられるので、そのような上方から見るユーザに適した光を液晶パネル２から出射することができる。
【００５１】
プリズム７とプリズム１４とは一体形成することで、１つの三角プリズムとすることもできる。これによりプリズム７とプリズム１４との界面で光の乱反射を防止することができ、光量の低減を防止することができる。また、図９に示すように、導光材１３として縦断面が直角三角形ではない三角形のプリズム７’およびプリズム１４’を採用してもよい。
【００５２】
また、図１０に示すように、導光材１３は、ＰＭＭＡ等の合成樹脂製のシート１１上に、複数のプリズム７およびプリズム１４を縦方向に配列してもよい。すなわち、シート１１の前面に側面視でプリズム１４が複数、上下方向に連続して配置される。この場合、プリズム７の斜面９とプリズム１４の斜面１６とをそれぞれ延長して形成される角Ｇの角度Ａｎ２’は、（１８０°−２×プリズム７またはプリズム１４の臨界角）であることが好ましい。角度Ａｎ２’がこの条件を満たす場合、プリズム１４の斜面１６で全反射した光が後方に進むのを低減することができ、拡散板３へ照射する光量が低減するのを防止することができる。
【００５３】
さらには、図１１に示すように、異なる配列ピッチで複数のプリズム７とプリズム１４’’を縦に配列してもよい。プリズム１４’’の配列ピッチをプリズム７の配列ピッチよりも短くすることで、プリズム１４’’の厚みを短くすることができる。
【実施例３】
【００５４】
次に、図１２を参照して実施例３に係る液晶表示装置について説明する。図１２において、実施例２に示した符号と同一の符号で示した部分は、実施例２と同様の構成であるのでここでの説明は省略する。また、以下に記載した以外の液晶表示装置の構成は実施例２と同様である。
【００５５】
実施例１および２では、液晶表示装置１は内部光源を備えることなく、バックライトは外光にのみ由来していたが、実施例３の液晶表示装置１は、内部光源を備えることで、外光と内部光源からの光との両方の光により液晶パネル２に光を照射する構成となっている。実施例３の特徴は、実施例２の液晶表示装置１の拡散板３の下部後方にバックライトモジュール１８を備える点である。
【００５６】
バックライトモジュール１８は、導光板１３と拡散板３との間の筐体５内の下部に配置される。バックライトモジュール１８は、光源１９と光量調節器２０とを備える。光源１９は、１本のＣＣＦＬ管または１列に配置されたＬＥＤを採用し、液晶表示パネル２の表示面と平行に表示面の横方向に沿って配置される。光量調節部２０は、光センサを有しており、拡散板３と導光材１３との間の光量に応じて、光源１９から照射する光量を制御する。
【００５７】
導光板１３は、上方から後方にかけての外光を採光するのに適した構成であり、前方からの光を導光するのに適した構造ではない。すなわち、導光板１３には反射膜が備えられていないので、光源１９から導光板１３に入射した光は、導光板１３の後方へと導光される。しかし、液晶パネル２の下方に、液晶表示パネル２の表示面と平行に表示面の横方向に沿って配置された光源１９からの光は、導光材１３を通らずに直接、拡散板３へ入射することができる。これにより、採光された外光に加えて、拡散板３へ照射する光量を増加することができる。
【００５８】
また、バックライトモジュール１８は、図１３に示すように、導光板１３の下部後方に配置してもよい。導光板１３は、下方から光が入射すると拡散板３に対して水平下向きの光を出射する。すなわち、下方から光がプリズム７の斜面９に入射すると、プリズム７内を進行してプリズム７の入射面８またはプリズム１４の出射面１７で全反射する。全反射した光は斜面１６から水平下向きに出射する。この構成によれば、導光板１３全体から下向きの光が拡散板３に照射されるので、内部光源により照射された光の均一化を向上することができる。なお、この場合のバックライトモジュール１８は、後付け部品として液晶表示装置１に取り付け可能な構成としてもよい。
【００５９】
実施例３の液晶表示装置１によれば、拡散板３の下部後方にバックライトモジュール１８を備えることで、採光される外光からの光量に、外光の明るさの状況に応じて光源１９からの光量を増加することができる。これにより、暗い環境下でも液晶表示をすることができる。なお、実施例１における液晶表示装置１の導光板１３と拡散板３との間の筐体５内の下部に上記バックライトモジュール１８を備えても同様の効果を得ることができる。
【００６０】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００６１】
（１）上述した実施例では、導光材４または１３を構成する全てのプリズム７の出射面１０およびプリズム１４の入射面１５が液晶パネル２の表示画面に平行であったが、導光材４または１３の上部に配置されたプリズム７、１４の出射面１０および入射面１５を、導光材４または１３の下部に配置されたプリズム７、１４の出射面１０および入射面１５よりも拡散パネル３側に配置してもよい。このような配置にするために、導光材４または１３内で段差を設けてもよいし、導光材４または１３の上部を拡散板３側に傾けてもよい。これにより、導光材４または１３の上方からの光を受光する面積が拡大するので、採光する光量を増加することができ、液晶表示パネル２をより明るく表示することができる。
【００６２】
（２）上述した実施例では、液晶パネル２はカラーフィルタを備えていたが、これに限られない。たとえば、カラーフィルタを備えないモノクロ表示の液晶パネルであってもよい。モノクロ表示の液晶パネルであれば、カラーフィルタによる光の減衰がないので、より明るい液晶表示装置を得ることができる。
【００６３】
（３）上述した実施例において、液晶パネル２の表面に無反射フィルムを貼り付けて、液晶パネル２の表面での光の反射を低減させてもよい。こうすることで、導光材４または１３により導光した外光の光量が少なくても、液晶表示パネル２からの輝度を高めることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  …  液晶表示装置
２  …  液晶パネル
３  …  拡散板
４、１３  …  導光材
５  …  筐体
６  …  開口部
７  …  プリズム（第１プリズム）
８  …  入射面（第１入射面）
９  …  斜面（第１斜面）
１０  …  出射面（第１出射面）
１４  …  プリズム（第２プリズム）
１５  …  入射面（第２入射面）
１６  …  斜面（第２斜面）
１７  …  出射面（第２出射面）
【要約】
【課題】外光を効率良く利用した液晶表示装置を提供する。
【解決手段】
液晶パネル２と、液晶パネル２の後方に配置される拡散板３と、拡散板３の後方に配置される導光材４と、液晶パネル２と拡散板３と導光材４とを支持する筐体とを備え、筐体は後部に開口部を有し、導光材４は開口部を覆って配置され、導光材４は、上方からの外光が入射する入射面８と、入射面８の下方に配置され、入射面８から入射した光を反射し、かつ、後方からの外光が入射する第１斜面９とを有するプリズム７を備える液晶表示装置。
【選択図】図３【図１】
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【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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【図１３】
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