(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶セルと、一方の面に微細な凹凸部のプリズム部を複数有し、他方の面を平面にした導光板と、該導光板の側部に配設された光源と、反射部材とを備え、前記プリズム部は、前記凹凸部を構成する凸部がその断面において山形形状で形成され、
前記液晶セルの正面に、前記平面を前記液晶セル側に位置させた状態で前記導光板が配置されると共に、前記液晶セルの裏面、又は内側に、前記反射部材を配置させて、前記光源からの光を前記導光板の側部から入光させ、この側部から入光させた光を前記導光板の内部で伝搬させて前記複数のプリズム部で反射させて前記液晶セル側に出射させると共に、該出射した光を前記反射部材で反射させて前記プリズム部を含む導光板を透過させて外部に出射自在とされ、前記プリズム部を設けた導光板の一方の面の外方側から前記プリズム部を含む前記導光板を介して前記液晶セルの表示を目視自在とされる一方、
前記山形形状の凸部は、断面三角形状に形成されて、前記凸部が前記導光板の側部に近い側から離れる側にかけて繰り返し複数、前記凸部間に平坦部を設けるように、かつ、各凸部が、前記導光板の側部から遠のくに従って順次高くなるように形成され、前記光源の光が入光する前記導光板の側部から近い側の前記凸部の傾斜と前記導光板の平面の平行線とのなす角度が、前記導光板の側部から遠い側の前記凸部の傾斜と前記導光板の平面の平行線とのなす角度より小さな三角形状に形成され、
前記山形形状の前記凸部において、前記導光板の側部から遠い側の前記凸部の傾斜と前記導光板の平面の平行線とのなす角度が４０〜５０度の範囲に形成され、前記山形形状の前記凸部において、前記導光板の側部から近い側の前記凸部の傾斜と前記導光板の平面の平行線とのなす角度が２.５〜８度に形成されるとともに、前記導光板の凸部が前記導光板の側部から１〜１００ミクロンのピッチで形成されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記三角形状の凸部が、前記導光板の側部と略平行な線に沿って設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョン、自動車、玩具等の表示に使用される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置は、反射型、半透過型、或いは透過型の３種類のタイプが存在する。
そして、従来の反射型の液晶表示装置は、図８に示すように、液晶セル２１が、上下二枚の矩形状のガラスから成る絶縁基板２２と２３との間に液晶（図示せず）を封入し、上下の絶縁基板２２と２３に偏光板２４、２５を貼着して構成されている。
そして、フイルム状の透明樹脂材料の一面に銀層の反射部２６ａを設けた反射部材２６を、液晶セル２１の裏面に配設すると共に、この反射部材２６の裏面にフイルム状のプラスチックから成る保護部材２７を配設した構成となっている。
【０００３】
そして、このような反射型の液晶表示装置は、液晶セル２１の正面である観測者が観測する面から外光が液晶セル２１に入り、この外光が反射部材２６によって反射されて、液晶セル２１の表示を観測するようになっている。
そして、この反射型においては、外部が暗くなると光が弱いため、視認性が悪いものであった。
【０００４】
また、従来の半透過型の液晶表示装置は、図９に示すように、液晶セル２１が、上下二枚の矩形状のガラスから成る絶縁基板２２と２３との間に液晶（図示せず）を封入し、上下の絶縁基板２２と２３に偏光板２４、２５を貼着して構成されている。
そして、下部の偏光板２５の裏面には、銀蒸着から成り、光を透過することが出来ると共に光を反射できる反射部材２８を設け、且つ、この反射部材２８に裏面には、光源であるＥＬ（エレクトロルミネッセンス）２９を配設した構成となっている。
【０００５】
そして、このような半透過型の液晶表示装置は、先ず、外周が明るい内は、液晶セル２１の正面である観測者が観測する面から外光が液晶セル２１に入り、この外光が反射部材２８によって反射されて、液晶セル２１の表示を観測するようになっている。
そして、外周が暗くなると、ＥＬ２９を点灯し、このＥＬ２９の光が反射部材２８を通して液晶セル２１の表示を観測するようになっている。
そして、この半透過型においては、ＥＬ２９からの光が反射部材２９を通過するため、光が減衰して、液晶セル２１への照光効率が悪く、表示が見にくいものであった。
【０００６】
また、従来の透過型の液晶表示装置は、図１０に示すように、液晶セル２１が、上下二枚の矩形状のガラスから成る絶縁基板２２と２３との間に液晶（図示せず）を封入し、上下の絶縁基板２２と２３に偏光板２４、２５を貼着して構成されている。
そして、一面に３００ミクロン程度のピッチで凹凸部を有し、アクリル等の透明樹脂材料から成る導光板３０が、下部の偏光板２５の裏面に凹凸部を位置させて配設され、冷陰極管等から成る光源３１で、導光板３０に光を当てる構成となっている。
【０００７】
そして、このような透過型の液晶表示装置は、常時光源３１を点灯して光を導光板３０に導き、導光板３０の凹凸部で光を液晶セル２１に通し、液晶セル２１の正面である観測者が観測する面から液晶セル２１の表示を観測するようになっている。
そして、この透過型においては、導光板３０からの光が観測者に直接、目に入り、ギラギラした状態となり、表示が見にくくなる。
また、導光板３０に設けられた凹凸部は、３００ミクロン程度の大きなピッチであるため、観測者が表示を観測する時、この凹凸部が見え、品質を悪くするものであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、従来の液晶表示装置の反射型においては、外部が暗くなると光が弱いため、視認性が悪く、また、半透過型においては、ＥＬ２９からの光が反射部材２９を通過するため、光が減衰して、液晶セル２１への照光効率が悪く、表示が見にくいものであった。
また、透過型においては、導光板３０からの光が観測者に直接、目に入り、ギラギラした状態となり、表示が見にくくなる上に、導光板３０に設けられた凹凸部は、３００ミクロン程度の大きなピッチであるため、観測者が表示を観測する時、この凹凸部が見え、品質を悪くするものであった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の液晶表示装置は、液晶セルと、一方の面に微細な凹凸部のプリズム部を複数有し、他方の面を平面にした導光板と、該導光板の側部に配設された光源と、反射部材とを備え、前記プリズム部は、前記凹凸部を構成する凸部がその断面において山形形状で形成され、前記液晶セルの正面に、前記平面を前記液晶セル側に位置させた状態で前記導光板が配置されると共に、前記液晶セルの裏面、又は内側に、前記反射部材を配置させて、前記光源からの光を前記導光板の側部から入光させ、この側部から入光させた光を前記導光板の内部で伝搬させて前記複数のプリズム部で反射させて前記液晶セル側に出射させると共に、該出射した光を前記反射部材で反射させて前記プリズム部を含む導光板を透過させて外部に出射自在とされ、前記プリズム部を設けた導光板の一方の面の外方側から前記プリズム部を含む前記導光板を介して前記液晶セルの表示を目視自在とされる一方、前記山形形状の凸部は、断面三角形状に形成されて、前記凸部が前記導光板の側部に近い側から離れる側にかけて繰り返し複数、前記凸部間に平坦部を設けるように、かつ、各凸部が、前記導光板の側部から遠のくに従って順次高くなるように形成され、前記光源の光が入光する前記導光板の側部から近い側の前記凸部の傾斜と前記導光板の平面の平行線とのなす角度が、前記導光板の側部から遠い側の前記凸部の傾斜と前記導光板の平面の平行線とのなす角度より小さな三角形状に形成され、前記山形形状の前記凸部において、前記導光板の側部から遠い側の前記凸部の傾斜と前記導光板の平面の平行線とのなす角度が４０〜５０度の範囲に形成され、前記山形形状の前記凸部において、前記導光板の側部から近い側の前記凸部の傾斜と前記導光板の平面の平行線とのなす角度が２.５〜８度に形成されるとともに、前記導光板の凸部が前記導光板の側部から１〜１００ミクロンのピッチで形成されたことを特徴とする。
本発明は第２の解決手段として、前記三角形状の凸部が、前記導光板の側部と略平行な線に沿って設けられたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶表示装置を図１〜図７に基づいて説明すると、図１は本発明の液晶表示装置の側面図、図２は本発明の液晶表示装置に係る導光板の一部の平面図、図３は本発明の液晶表示装置に係る導光板の一部の側面図、図４は本発明の液晶表示装置に係る導光板の要部の拡大図、図５は本発明の液晶表示装置に係る導光板の他の実施形態の一部の平面図、図６は本発明の液晶表示装置に係る導光板の他の実施形態の一部の断面図、図７は本発明の液晶表示装置に係る導光板の他の実施形態の要部の拡大図である。
【００１１】
そして、本発明の液晶表示装置は、図１〜図４に示すように、液晶セル１が、上下二枚の矩形状のガラスから成る絶縁基板２と３との間に液晶（図示せず）を封入し、上下の絶縁基板２と３に偏光板４、５を貼着して構成されている。
また、反射部材６は、フイルム状の透明樹脂材料の一面に銀層から成る反射部６ａを設けて形成され、この反射部材６は、液晶セル１の裏面に配設されている。
また、反射部材６は、絶縁基板２と３との間に介在させ、液晶セル１の内側に設けても良く、この場合、偏光板５は不要となる。
また、この反射部材６は、図９で示したように、下部の偏光板５の裏面に、銀層から成る反射部を設けて反射部材を形成しても良い。
また、フイルム状のプラスチックから成る保護部材７を有し、この保護部材７が反射部材６の裏面に配設されている。
【００１２】
また、本発明の液晶表示装置は、液晶セル１の正面側に配設された導光板８と、導光板８の近傍に配設された冷陰極管等から成る光源９を備えている。
そして、この導光板８は、図２〜図４に示すように、光源９が配設される側に位置する側部８ａを基準として、その表面である一方の面には１〜１００ミクロンのピッチＰで、三角状で山形形状の凸部８ｂと平坦部８ｃとから成る微細な凹凸部８ｄが形成され、凹凸部８ｄの反対面である他方の面には、平らな平面８ｅとなっている。
更に、凹凸部８ｄの凸部８ｂは、側部８ａと略平行な線Ｓに沿って形成されると共に、この凸部８ｂの平坦部８ｃからの高さＨは、光源９が配置される側の側部８ａから遠くなるに従って順次高くしてあり、光源９からの距離の遠近による光量バラツキを防止している。
更に、三角状の山形形状の凸部８ｂは、図４に示すように、凸部８ｂの頂点における導光板８の平面８ｅと平行な線Ｔと凸部８ｂの傾斜とでなす角度Ｋ１、Ｋ２において、光源９側で側部８ａから近い側の角度Ｋ１が２．５〜８度、光源９側で側部８ａから遠い側の角度Ｋ２が４０〜５０度に形成して、導光板８からの光の液晶セル１への導出を良くしている。
即ち、前記凸部８ｂは、光源９の光が入光する側部８ａから近い側の角度Ｋ１が側部８ａから遠い側の角度Ｋ２より小さい不等辺三角形に形成されている。
そして、この導光板８は、平面８ｅを液晶セル１側に位置させた状態で配設された構成となっている。
【００１３】
そして、このような構成の液晶表示装置は、先ず、外周が明るい内は、導光板８を通して液晶セル１の正面である観測者が観測する面から外光が液晶セル１に入り、この外光が反射部材６によって反射されて、導光板８を通して液晶セル１の表示を観測するようになっている。
そして、外周が暗くなると、光源９を点灯し、この光源９の光を導光板８の凹凸部８ｄで液晶セル１側に導出し、この光を反射部材６で反射させ、導光板８を通して液晶セル１の表示を観測するようになっている。
このように、導光板８から出た極めて明るい光は、反射部材６側に導出されるため、観測側である正面では、ギラギラ感の無い状態で表示を見ることが出来る。
また、導光板８の凹凸部８ｄの間に平坦部８ｃを設けることにより、平坦部８ｃを通して正面からの表示がより見やすくなる。
【００１４】
また、図５〜図７は本発明の液晶表示装置の導光板の他の実施形態を示し、この導光板１０は、光源９が配設される側に位置する側部１０ａを基準として、その表面には１〜１００ミクロンのピッチＰで、山形形状に形成され、導光板１０の平面における裾野部の形状が楕円状に形成された複数の凸部１０ｂと平坦部１０ｃとから成る凹凸部１０ｄが形成され、裏面には平らな平面１０ｅが形成されている。
更に、凹凸部１０ｄの凸部１０ｂは、側部１０ａと略平行な線Ｓ上に設けられた複数個の頂部が円弧状の山形形状に形成されると共に、この凸部１０ｂの平坦部１０ｃからの高さＨは、光源９が配置される側の側部１０ａから遠くなるに従って順次高くしてある。
更に、山形形状の凸部１０ｂは、図７に示すように、楕円状の裾野部の長軸Ａが前記線Ｓ上に位置すると共に、この一つの凸部１０ｂの長軸Ａの長さを１〜１００ミクロンとし、また、凸部１０ｂの長軸Ａと直交する短軸Ｂと長軸Ａとの関係をＡ＞Ｂとしてある。
そして、この導光板１０は、前記実施例と同様に、平面１０ｅを液晶セル１側に位置させた状態で配設された構成となっている。
そして、頂部が楕円状の凸部１０ｂを有する凹凸部１０ｄを設けることにより、導光板１０からの光を一層効率よく液晶セル１側に導出できるものである。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置は、液晶セルの裏面、又は内側に反射部材を配設すると共に、液晶セルの正面に、平面を液晶セル側に位置させた状態で導光板を配設したものであるため、外周が明るい時は外光によって液晶セルの表示を見ることが出来、また、外周が暗くなると、光源からの光を、正面の導光板の端部から導入して内部を伝搬させながら三角形状のプリズム部を通して液晶セル側に導き反射部材に当てるため、光が従来に比して減衰することがなく、表示の見やすい装置を提供できる。更に、導光板の側部から遠い側の凸部の傾斜と導光板の平面の平行線とのなす角度が４０〜５０度であり、導光板の側部から近い側の凸部の傾斜と導光板の平面の平行線とのなす角度が２.５〜８度に形成され、更に凹凸部と平坦部が繰り返し形成された構成とすることにより、導光板から液晶セルへの光の導出を効率良く行うことができるとともに、平坦部を通して正面から観察した場合の液晶セルの表示がより見やすくなる効果がある。
また、導光板を正面に配設したため、導光板から出た極めて明るい光は、反射部材側に導出された後に反射部材により反射されて観察側に至るため、観測側である正面では、ギラギラ感の無い状態で表示を見ることが出来る液晶表示装置を提供できる。
また、導光板に凹凸部と平坦部を繰り返し形成した構成を採用することで、平坦部を通して正面から観察した場合の液晶セルの表示がより見やすくなる効果がある。
また、導光板の凹凸部が１〜１００ミクロンと小さいピッチで形成されているため、正面から凹凸部が見えなくなり、品質の高い装置を提供できる。
また、導光板の凹凸部の凸部を、側部と略平行な線に沿って三角状の山形形状に形成したため、光源からの光を効率よく液晶セル側に導出できて、表示の見やすい装置を提供できる。
また、導光板の凹凸部の三角形状の凸部を側部と略平行な線に沿って形成するとともに、この凸部の平坦部からの高さを光源が配置される側の側部から遠くなるに従って順次高くすることで、光源からの距離の遠近による光量バラツキを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の側面図。
【図２】本発明の液晶表示装置に係る導光板の一部の平面図。
【図３】本発明の液晶表示装置に係る導光板の一部の側面図。
【図４】本発明の液晶表示装置に係る導光板の要部の拡大図。
【図５】本発明の液晶表示装置に係る導光板の他の実施形態の一部の平面図。
【図６】本発明の液晶表示装置に係る導光板の他の実施形態の一部の断面図。
【図７】本発明の液晶表示装置に係る導光板の他の実施形態の要部の拡大図。
【図８】従来の反射型の液晶表示装置の側面図。
【図９】従来の半透過型の液晶表示装置の側面図。
【図１０】従来の透過型の液晶表示装置の側面図。
【符号の説明】
１  液晶セル
２、３  絶縁基板
４、５  偏光板
６  反射部材
６ａ  反射部
７  保護部材
８  導光板
８ａ  側部
８ｂ  凸部
８ｃ  平坦部
８ｄ  凹凸部
８ｅ  平滑面
９  光源
１０  導光板
１０ａ  側部
１０ｂ  凸部
１０ｃ  平坦部
１０ｄ  凹凸部
１０ｅ  平滑面
【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】
0003869914.tif 000009
【図９】
0003869914.tif 000010
【図１０】
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