(57)【要約】【課題】表示の明度を維持しつつ、薄型化および軽量化を可能とする液晶パネルおよび液晶表示装置を提供する。【解決手段】第１の透明基板４と第２の透明基板５が対向して配置され、その間に液晶が封入された液晶パネル２を有した液晶表示装置１について、液晶パネル２は、第１の透明基板４の光入射面４ａに対向して配置された光源と、第１の透明基板４および第２の透明基板５のそれぞれの外側面に偏光軸が互いにほぼ直交するように配置された第１の偏光板６および第２の偏光板７とを備え、第１の透明基板４の外側面に光出射面４ｂがあり、そこに複数の凸部４ｃが設けられ、液晶パネル２の光出射面４ｂ側に、反射板１１が配置されている。これにより第１の透明基板を、一側面に光源として線状光源装置８を配置した導光板として機能させることができる。【選択図】図２
2007071931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の透明基板が対向して配置され、その間に液晶が封入された液晶パネルにおいて、
一方の透明基板の一側面に配置された光源を備え、
前記一方の透明基板の外側面を光出射面とする複数の凸部または凹部を設けたことを特徴とする液晶パネル。
【請求項２】
前記光出射面は、凸部または凹部が形成された透明性シートを貼り合わせて形成されたことを特徴とする請求項１記載の液晶パネル。
【請求項３】
前記光出射面は、前記一方の透明基板の外側面を粗面加工することにより形成されたことを特徴とする請求項１記載の液晶パネル。
【請求項４】
一対の透明基板が対向して配置され、その間に液晶が封入された液晶パネルを有する液晶表示装置において、
前記液晶パネルは、一方の透明基板の一側面に配置された光源と、前記一対の透明基板のそれぞれの外側面に偏光軸が互いにほぼ直交するように配置された一対の偏光板とを備え、前記一方の透明基板の外側面を光出射面とする複数の凸部または凹部が設けられ、
前記液晶パネルの前記光出射面側に、反射板が配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記光出射面は、凸部または凹部が形成された透明性シートを貼り合わせて形成されたことを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光出射面は、前記一方の透明基板の外側面を粗面加工することにより形成されたことを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項７】
更に、前記液晶パネルと前記反射板との間に、光を屈曲させるプリズムシートと、光を拡散させる拡散板とを少なくとも備え、前記液晶パネル側から前記プリズムシート、前記拡散板の順に配置されていることを特徴とする請求項４から６のいずれかの項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、ゲーム機、ビデオカメラなど用いられる液晶パネルおよび液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いられる液晶パネルは、一対の透明基板が対向して配置され、その間に液晶が封入されており、この液晶に電界を印加することで文字や画像などを表示している。液晶パネルは、自ら発光しないため、暗い場所でも文字や画像が見えるように、また明るい場所でも視認性を向上させるために、バックライトと呼ばれる面発光装置を備えた液晶表示装置として使用することが多い。
【０００３】
この従来の液晶表示装置を図３に基づいて説明する。従来の液晶表示装置２０は、液晶パネル２１の一対の透明基板２２を挟むように、一対の偏光板２３，２４が設けられており、その表示面と反対側にバックライトと呼ばれる面発光装置２５が配置されている。
【０００４】
面発光装置２５は、反射板２６と、光源である複数の半導体発光装置（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：以下、ＬＥＤと称す。）２７を備えた線状発光装置２８を、一側面に配置した導光板２９と、拡散板３０と、縦プリズムシート３１と、横プリズムシート３２とを備えている。この面発光装置２５は、液晶パネル２１とともにバックライトケース３３に収納される。
【０００５】
このように液晶パネル２１に面発光装置２５を配置することで、明るい背景光となって表示の明度を上げることができる液晶表示装置２０としている。
【０００６】
このように、一側面に光源である複数のＬＥＤを備えた線状発光装置を配置した導光板を用いた面発光装置が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００３−７６２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図３に示される従来の面発光装置は、ＬＥＤから出射された光を、液晶パネル方向へ、かつ表示面全体へ導くものであるが、携帯電話に用いられる場合には、その厚みが問題となる。
【０００８】
携帯電話に使用される液晶表示装置は、薄型化、軽量化が望まれている。従って、導光板の厚みは、数ｍｍ程度しかないが、薄型化が進めば進むほど、この厚みは重大な問題である。
【０００９】
そこで本発明は、表示の明度を維持しつつ、薄型化および軽量化を可能とする液晶パネルおよび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】
【００１０】
本発明の液晶パネルは、一対の透明基板が対向して配置され、その間に液晶が封入された液晶パネルにおいて、一方の透明基板の一側面に配置された光源を備え、前記一方の透明基板の外側面を光出射面とする複数の凸部または凹部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の液晶表示装置は、一対の透明基板が対向して配置され、その間に液晶が封入された液晶パネルを有する液晶表示装置において、前記液晶パネルは、一方の透明基板の一側面に配置された光源と、前記一対の透明基板のそれぞれの外側面に偏光軸が互いにほぼ直交するように配置された一対の偏光板とを備え、前記一方の透明基板の外側面を光出射面とする複数の凸部または凹部が設けられ、前記液晶パネルの前記光出射面側に、反射板が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液晶パネルおよび液晶表示装置によれば、液晶パネルの一方の透明基板が導光板としての機能を備えることができるので、導光板を省略することができる。よって、表示の明度を維持しつつ、薄型化および軽量化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本願の第１の発明は、一対の透明基板が対向して配置され、その間に液晶が封入された液晶パネルにおいて、一方の透明基板の一側面に配置された光源を備え、一方の透明基板の外側面を光出射面とする複数の凸部または凹部を設けたことを特徴としたものである。
【００１４】
一方の透明基板の一側面に配置された光源から出射された光は、その透明基板の中を反射しながら進み、透明基板の外側面に設けた複数の凸部または凹部から出射させることができるので、一側面に光源が配置された透明基板を導光板として機能させることができる。従って、この液晶パネルを面発光装置の機能を有する液晶表示装置としたときに、導光板を省略することができるので、液晶表示装置の明度を維持しつつ、薄型化および軽量化を図ることができる。
【００１５】
本願の第２の発明は、光出射面は、凸部または凹部が形成された透明性シートを貼り合わせて形成されたことを特徴としたものであり、光出射面に設けられた複数の凸部または凹部を、凸部または凹部が形成された透明性シートを貼り合わせて形成することで、透明基板の一側面に配置された光源から出射された光を、光出射面方向へ出射させることができる。また、透明基板に加工を施す必要がないので、この液晶パネルの製造が容易である。
【００１６】
本願の第３の発明は、光出射面は、一方の透明基板の外側面を粗面加工により形成されたことを特徴としたものであり、光出射面に設けられた複数の凸部または凹部を、一方の透明基板の外側面を粗面加工により形成することで、透明基板の一側面に配置された光源から出射された光を、光出射面方向へ出射させることができる。また、凸部または凹部が形成された透明性シートを準備する必要がないので、部品数を少ないものとすることができる。
【００１７】
本願の第４の発明は、一対の透明基板が対向して配置され、その間に液晶が封入された液晶パネルを有する液晶表示装置において、液晶パネルは、一方の透明基板の一側面に配置された光源と、一対の透明基板のそれぞれの外側面に偏光軸が互いにほぼ直交するように配置された一対の偏光板とを備え、一方の透明基板の外側面を光出射面とする複数の凸部または凹部が設けられ、液晶パネルの光出射面側に、反射板が配置されていることを特徴としたものである。
【００１８】
一方の透明基板の一側面に配置された光源から出射された光は、その透明基板の中を反射しながら進み、透明基板の外側面に設けた複数の凸部または凹部から反射板の方向へ出射させ、反射板で液晶パネル方向へ反射させることができるので、一側面に光源が配置された透明基板を導光板として機能させることができる。従って、この液晶表示装置は、導光板を省略することができるので、明度を維持しつつ、薄型化および軽量化を図ることができる。
【００１９】
本願の第５の発明は、光出射面は、凸部または凹部が形成された透明性シートを貼り合わせて形成されたことを特徴としたものであり、光出射面に設けられた複数の凸部または凹部を、凸部または凹部が形成された透明性シートを貼り合わせて形成することで、透明基板の一側面に配置された光源から出射された光を、光出射面とした透明基板の外側面方向へ出射させることができる。また、透明基板に加工を施す必要がないので、この液晶表示装置の製造が容易である。
【００２０】
本願の第６の発明は、光出射面は、一方の透明基板の外側面を粗面加工により形成されたことを特徴としたものであり、光出射面に設けられた複数の凸部または凹部を、一方の透明基板の外側面を粗面加工により形成することで、透明基板の一側面に配置された光源から出射された光を、光出射面とした透明基板の外側面方向へ出射させることができる。また、凸部または凹部が形成された透明性シートを準備する必要がないので、部品数を少ないものとすることができる。
【００２１】
本願の第７の発明は、更に、液晶パネルと反射板との間に、光を屈曲させるプリズムシートと、光を拡散させる拡散板とを少なくとも備え、液晶パネル側からプリズムシート、拡散板の順に配置されていることを特徴としたものである。
【００２２】
液晶パネルの光出射面から出射された光は、プリズムシート、拡散板を透過し、反射板へ到達する。反射板で反射した光は、拡散板で拡散され、プリズムシートで屈曲することで集光されて液晶パネルへ到達する。つまり、反射板を光源として拡散板、プリズムシートの順に液晶パネルへ光を照射することができるので、明度の高い液晶表示装置とすることができる。
【００２３】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る液晶パネルおよび液晶表示装置の構成を図１および図２に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を説明する分解斜視図である。図２は本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の概略断面図である。
【００２４】
図１に示すように、液晶表示装置１は、液晶パネル２に、光経路調整部３が貼り合わされている。
【００２５】
液晶パネル２は、第１の透明基板４と、第２の透明基板５とが対向して配置されている。第１の透明基板４および第２の透明基板５とはシール剤を介して貼り合わされており、その間に図示しない液晶が封入されている。また、液晶パネル２は、この第１の透明基板４と第２の透明基板５のそれぞれの外側面に、第１の偏光板６と第２の偏光板７とが貼り合わされている。
【００２６】
第１の透明基板４および第２の透明基板５の内側面には透明画素電極が設けられており、この透明画素電極により電界を発生させ、液晶に印加することで、液晶パネル２は文字や画像を表示している。第１の透明基板４と第２の透明基板５とは、ガラスやポリカーボネートで形成することができる。
【００２７】
第２の透明基板５は、液晶パネル２の表示を制御するコントローラＩＣ（図示せず）を搭載したり、制御信号を入力するためのフレキシブル基板を接続したりするための接続領域５ａが設けられている。
【００２８】
この接続領域５ａには、発光源である線状発光装置８が搭載されている。線状発光装置８は、２台のＬＥＤ８ａが線状基板８ｂに実装されている。図２に示すように、この線状発光装置８は、第２の透明基板５の接続領域５ａに搭載されることで、第１の透明基板４の一側面である光入射面４ａに対向してＬＥＤ８ａの出射面が配置される。図１において線状発光装置８は、２台のＬＥＤ８ａが線状基板８ｂに搭載されているが、ＬＥＤの輝度や、第１の透明基板の広さに応じて、その個数は適宜決定することができる。また、ＬＥＤ８ａは、線状基板８ｂに搭載されているが、第２の透明基板５に形成された図示しない透明電極（Ｉｎｄｉｕｍ‐Ｔｉｎ‐Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ)に直接ＬＥＤ８ａを実装してもよい。
【００２９】
第１の透明基板４には、第２の透明基板５と対向する面とは反対側となる外側面に光出射面４ｂがあり、そこに凸部４ｃが複数設けられている。この凸部４ｃは、光入射面４ａから入射した光を光出射面４ｂ方向へ出射できればよいので、凹部を複数設けてもよい。この凸部４ｃは、１０μｍ程度の高さで形成されている。
【００３０】
この光出射面４ｂは、凸部が形成された透明性シート４ｄを貼り合わせて形成されている。透明性シート４ｄは、ポリカーボネートやプラスチックが使用できる。凸部４ｃが形成された透明性シート４ｄは、凹部が複数形成されたものとしてもよい。
【００３１】
なお、光出射面４ｂは、透明基板を粗面加工することにより凸部または凹部を形成してもよい。この粗面加工は、透明基板の作製時に凹部または凸部が形成された型による成形や、透明基板の表面を研削することでもよい。
【００３２】
第１の偏光板６と第２の偏光板７とは、偏光軸が互いにほぼ直交するように配置された状態で、第１の偏光板６は第１の透明基板４に、第２の偏光板７は第２の透明基板５に貼り合わされている。観察者は、この第２の偏光板７の外側面である表示面Ｄを観察する。
【００３３】
光経路調整部３は、液晶パネル２の第１の偏光板６に、プリズムシート９と、拡散板１０と、反射板１１とが、この順に貼り合わされている。
【００３４】
プリズムシート９は、第１のプリズムシート９ａと、第２のプリズムシート９ｂとで構成されポリカーボネートで形成されている。第１のプリズムシート９ａと、第２のプリズムシート９ｂとは、複数の平行な三角条が形成されたプリズム面を有している。このプリズム面は断面視で鋸歯形状に形成されている。この第１のプリズムシート９ａと、第２のプリズムシート９ｂとは、条方向が互いに略直交する向きに重なるように配置されている。このプリズムシート９は本実施の形態では、第１のプリズムシート９ａと第２のプリズムシート９ｂとしたが、１枚のプリズムシートとしてもよいが、輝度を向上させるためには、条方向が互いに略直交する向きに重なるように配置した２枚のプリズムシートを備えるのが望ましい。
【００３５】
拡散板１０は、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ）樹脂や、ポリカーボネート樹脂で表面がすりガラスのように粗面に形成されている。
【００３６】
反射板１１は、拡散板１０から出射された光を再度拡散板１０の方向へ反射させるために、拡散板１０側の表面が鏡面に形成されている。
【００３７】
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の使用状態を図２に基づいて説明する。
【００３８】
線状発光装置８のＬＥＤ８ａから出射された光は、第１の透明基板４の一側面である光入射面４ａから入射する。
【００３９】
第１の透明基板の光入射面４ａから入射した光は、第１の透明基板４の中を全反射を繰り返して光入射面４ａと反対側となる側面方向へ導光される。その際に光出射面４ｂに設けられた凸部４ｃへ向かった光は、全反射せずに凸部４ｃから反射板１１方向へ出射される。
【００４０】
凸部４ｃから出射された光は、まず第１の偏光板６を透過する。この透過により第１の偏光板６と同じ偏光方向の光のみとなる。そして、第１の偏光板６を出射した光は、第２のプリズムシート９ｂおよび第１のプリズムシート９ａを透過し、拡散板１０を透過して反射板１１へ到達する。
【００４１】
反射板１１で反射した光は、拡散板１０で拡散され、第２のプリズムシート９ｂおよび第１のプリズムシート９ａで屈曲させられて集光する。そして集光した光は、液晶パネル２へ到達して、第１の偏光板６により同じ偏光方向の光のみが透過するが、光が往路として透過した際に既に第１の偏光板６と同じ偏光方向の光のみとしているので、反射板１１に反射されて復路となった際には、この第１の偏光板６を透過する際には同じ偏光方向のみであるので遮蔽されることなく透過することができる。
【００４２】
第１の透明基板４に設けられた凸部４ｃ以外の面から光が入射すると第１の透明基板４と第２の透明基板５との間に封入された液晶により、透過部分と、非透過部分とで光が選択される。そして第１の偏光板６とは偏光方向が異なる第２の偏光板７を透過して、その外側面である表示面Ｄから出射する。
【００４３】
以上のように、導光板の機能をする凸部４ｃが設けられた第１の透明基板４から出射された光は、反射板１１で反射されることで、反射板１１を光源とし、そして反射された光は、図３に示される従来の面発光装置と同様に、拡散板１０、プリズムシート９（第１のプリズムシートおよび第２のプリズムシート）の順に透過することで、明度を維持しつつ、導光板を省略したことで、薄型化、軽量化を図った液晶表示装置とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、表示の明度を維持しつつ、薄型化および軽量化が図れるので、携帯電話、ゲーム機、ビデオカメラなどに用いられる液晶パネルおよび液晶表示装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を説明する分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を説明する概略断面図
【図３】従来の液晶表示装置の構成を説明する分解斜視図
【符号の説明】
【００４６】
１  液晶表示装置
２  液晶パネル
３  光経路調整部
４  第１の透明基板
４ａ  光入射面
４ｂ  光出射面
４ｃ  凸部
４ｄ  透明性シート
５  第２の透明基板
５ａ  接続領域
６  第１の偏光板
７  第２の偏光板
８  線状発光装置
８ａ  ＬＥＤ（半導体発光装置）
８ｂ  線状基板
９  プリズムシート
９ａ  第１のプリズムシート
９ｂ  第２のプリズムシート
１０  拡散板
１１  反射板
【図１】
2007071931.tif 000003
【図２】
2007071931.tif 000004
【図３】
2007071931.tif 000005