説明

反射型液晶表示装置

【課題】反射型液晶表示装置の輝度向上及び輝度ムラの低減と薄型化。
【解決手段】回路基板上に反射型液晶表示パネルとコネクタを隣接して配置し、該コネクタの上部に該コネクタから配線接続された発光源と導光板を配置して面光源を構成し、該面光源からの出射光をビームスプリッターにより反射し、該反射光を前記反射型液晶表示パネルに照射する反射型液晶表示装置において、前記発光源は前記導光板の長手方向側面に配置される反射型液晶表示装置とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は反射型液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
電子カメラやビデオカメラには小型の液晶表示装置が使用されている。 図3は従来技術による反射型液晶表示装置の正面断面図である。回路基板1の上面に反射型液晶表示パネル2と発光源3が隣接して搭載されている。発光源3の上部に位置する筐体5の部分は凹部になっており、筐体5の内側からみて、偏光板6、プリズムシート8、拡散板9、導光板10、反射部材11が組み込まれている。導光板10は回路基板1に立てるように組み込まれ、反射型液晶表示パネル2の上部にはビームスプリッター12が左下がりの平面状に配置されている。
【0003】
発光源3は通常発光ダイオード(以下、LED)であり、回路基板1側から導光板10の下面10Cに向けて出射する配置となっている。小型の反射型液晶表示装置(例えば表示画素領域が0.2〜0.3インチ)では使用するLEDは1個である。
【0004】
導光板10に入射した光は導光板の反射面10B、反射板11で反射され導光板10の出射面10Aから図の左側(−X軸方向)に出射する。出射した光は拡散板9で拡散され、プリズムシート8で集光され、偏光板6を透過した直線偏光光(以下P波という)だけが回路基板1に平行に進む。ビームスプリッター(半透過反射シート)12はP波を反射するものであり、ビームスプリッター12で反射されたP波が反射型液晶表示パネル2の方向(−Y軸方向)に進み反射型液晶表示パネル2に入射するように配置されている。
【0005】
反射型液晶表示パネル2は電源オフ状態でP波がそのまま液晶を通過するように配置してあり、反射型液晶表示パネル2で反射されたP波はY軸方向に進む。ビームスプリッター12はP波を反射する(透過しない)状態に配置してあるので、電源オフ状態では観察者には光が到達せず、黒表示状態となっている。
【0006】
反射型液晶表示パネル2の電源オン状態ではP波は液晶で偏光され、反射型液晶表示パネル2で偏光されて反射された偏光光はY軸方向に進む。ビームスプリッター12は電源オン状態で反射された光を透過するので、電源オン状態では白表示状態となっている。このような反射型液晶表示装置は特許文献1に記載されている。
【0007】
【特許文献1】特開2001−142069号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
導光板からの出射光の主光軸が反射型液晶表示パネル面に平行であると、ビームスプリッターを出射光に対して45度傾けて配置することになり、出射面と反射型液晶表示パネル面が1対1で対向するので設計の自由度が無くなり、反射型液晶表示パネルが大きくなると導光板も大きくなり、反射型液晶表示装置が大型化する。本発明に係る反射型液晶表示装置は電子カメラやビデオカメラ等の電子ビューファインダーとして使用されるため、小型で且つ軽量でありながら、画像は大きいことが望まれている。
【0009】
図4に示す従来技術による反射型液晶表示装置では、反射型液晶表示装置を小型化するために導光板の高さを低くする必要がある。そのため反射型液晶表示パネルの短手方向側に隣接するように発光源を設置する必要がある。しかし、発光源が回路基板上に配置された機構では、導光板の短手方向側面から光を入射する形状となり、面光源システムとして光の利用効率が悪くなるので面光源の輝度が低下して、反射型液晶表示パネルへ入射する光の明るさにムラができてしまい、反射型液晶表示装置として輝度ムラができてしまっていた。
【0010】
発光源が回路基板に配置された機構だと、反射型液晶表示パネルが不良だった時に、良品の発光源も廃棄することになる。
【0011】
拡散板からプリズムシートを透過した光を反射型液晶表示パネルに照射するとモアレが発生する。
【課題を解決するための手段】
【0012】
回路基板上に反射型液晶表示パネルとコネクタを隣接して配置し、該コネクタの上部に該コネクタから配線接続された発光源と導光板を配置して面光源を構成し、該面光源からの出射光をビームスプリッターにより反射し、該反射光を前記反射型液晶表示パネルに照射する反射型液晶表示装置において、前記発光源は前記導光板の長手方向側面に配置される反射型液晶表示装置とする。
【0013】
前記発光源はコネクタ接続により脱着可能である反射型液晶表示装置とする。
【0014】
前記導光板の反射面は前記回路基板に垂直な複数の溝で形成されたプリズム面であり、出射面は前記回路基板平面と平行なシリンドリカルレンズ面である反射型液晶表示装置とする。
【0015】
前記プリズムの反射面角度を前記導光板の出射面から出射する光の主光軸が広がるように変化させる反射型液晶表示装置とする。
【0016】
前記導光板の反射面側には反射部材を配置し、出射面側には第1拡散板、プリズムシート、第2拡散板、偏光板の順に配置する反射型液晶表示装置とする。
【0017】
前記ビームスプリッターが筒状湾曲面を有するワイヤーグリッドアレイである反射型液晶表示装置とする。
【発明の効果】
【0018】
請求項1の発明によると、発光源を導光板の長手方向側面から入射できるので、導光板から出射される光を均一化しやすくなり、反射型液晶表示パネル面での輝度ムラを軽減できるので、反射型液晶表示装置として輝度ムラが解消する。また発光源からの光の利用効率が改善されるので、反射型液晶表示パネル面の輝度が向上し、反射型液晶表示装置として輝度が向上する。
【0019】
請求項2の発明によると、回路基板及び、回路基板に設置された反射型液晶表示パネルが故障しても、発光源は回路基板から取り外して、使用可能となるので、発光源の廃棄量を減らせる。
【0020】
請求項3の発明によると、導光板から出射される光をシリンドリカルレンズの軸方向と垂直な方向に拡散して、出射光の均一化を図れる。
【0021】
請求項4の発明によると、導光板から出射される光の主光軸を広げられるので、導光板を小さくでき、反射型液晶表示装置を薄型化できる。
【0022】
請求項5の発明によると、第1拡散板で拡散され、プリズムシートで集光された光を再度第2拡散板で拡散することによりモアレの発生を防止できる。
【0023】
請求項6の発明によると、ビームスプリッターを筒状湾曲面にすることによりさらに視野角を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
回路基板上に反射型液晶表示パネルとコネクタを隣接して配置し、該コネクタの上部に該コネクタから配線接続された発光源と導光板を配置して面光源を構成し、該面光源からの出射光をビームスプリッターにより反射し、該反射光を前記反射型液晶表示パネルに照射する反射型液晶表示装置において、前記発光源は前記導光板の長手方向側面に配置される反射型液晶表示装置とする。
【実施例1】
【0025】
図1は本発明による反射型液晶表示装置の正面断面図とA−A’断面図であり、図4は外観斜視図である。回路基板1の上面に反射型液晶表示パネル2とコネクタ34を隣接して配置し、該コネクタから配線33で接続された発光源3を有する。前記コネクタ34の上部に位置する筐体5の部分は凹部になっており、該凹部に、筐体5の内側からみて、偏光板6、第2拡散板7、プリズムシート8、第1拡散板9、導光板20と発光源3、反射部材11が組み込まれている。導光板20は回路基板1に立てるように組み込まれ、反射型液晶表示パネル2の上部にはビームスプリッター13が左下がりの湾曲斜面状に配置されている。
【0026】
発光源3は通常発光ダイオード(以下、LED)であり、導光板20の横面20Cに向けて出射する配置となっている。
【0027】
導光板20に入射した光は反射部材11で反射され導光板20出射面20Aから図の左側(−X軸方向)に出射する。出射した光は第1拡散板9で拡散され、プリズムシート8で集光され、第2拡散板で拡散され、偏光板6を透過した直線偏光光(以下P波という)の主光軸は従来技術であれば回路基板1に平行に進む。ビームスプリッター(半透過反射シート)13はP波を反射するものであり、ビームスプリッター13で反射されたP波が反射型液晶表示パネル2の方向(−Y軸方向)に進み反射型液晶表示パネル2に入射するように配置されている。
【0028】
本発明において、導光板20の出射面側に第1拡散板9、プリズムシート8、第2拡散板7、偏光板6と第2拡散板をプリズムシート8の次に配置しているのは、プリズムシート8で集光された光をそのまま使用するとモアレが発生するのを防止するためであり、集光した光を再度拡散することで、集光して得た輝度を下げずにモアレの発生を防止できている。
【0029】
図2は本発明で使用する導光板であり、(A)は外観斜視図、(B)は矢印aから見たプリズム形状を示す側面図、の例を示す。導光板20の出射面20Aはシリンドリカルレンズ面であり、反射面20Bはプリズム面であり、夫々のピッチは、例えば5μmとする。
【0030】
図1において、LED3を導光板20の長手方向側面に配置するので、導光板前に配置している拡散板9の拡散度を下げても、均一な光を出射できる面光源となるので、面光源の輝度が向上する。面光源より出射された均一で且つ輝度の高い光が、ビームスプリッター13で反射して反射型液晶表示パネル2に入射されるので、均一な明るさで従来の反射型液晶表示装置よりも明るい反射型液晶表示装置となる。
【0031】
出射面20Aに形成されたシリンドリカルレンズは(B)に示す平面において、出射光を垂直方向に放射(矢印で示す)するので、出射面20Aから出射する光の均一化に効果がある。
【0032】
本発明による導光板の長手方向側面に発光源を配置した面光源は光の輝度向上が可能となり、図3で示した平面状のビームスプリッター12でも同様に応用できることは言うまでもない。ビームスプリッター13が筒状湾曲面を有するワイヤーグリッドアレイであると、反射型液晶表示パネル2から反射した光がビームスプリッター13を透過する際の屈折による光路変化が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明による反射型液晶表示装置の正面断面図とA−A’断面図
【図2】本発明で使用する導光板であり、(A)は外観斜視図、(B)は矢印aから見た上面図
【図3】従来技術による反射型液晶表示装置の正面断面図
【図4】本発明による反射型液晶表示装置の外観斜視図
【符号の説明】
【0034】
1 回路基板
2 反射型液晶表示パネル
3 発光源
5 筐体
6 偏光板
7 第2拡散板
8 プリズムシート
9 拡散板(第1拡散板)
10 導光板
10A 導光板の出射面
10B 導光板の反射面
10C 導光板の下面
11 反射部材
12 ビームスプリッター
13 ビームスプリッター
20 導光板
20A 導光板の出射面
20B 導光板の反射面
20C 導光板の長手方向側面
33 配線
34 コネクタ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回路基板上に反射型液晶表示パネルとコネクタを隣接して配置し、該コネクタの上部に該コネクタから配線接続された発光源と導光板を配置して面光源を構成し、該面光源からの出射光をビームスプリッターにより反射し、該反射光を前記反射型液晶表示パネルに照射する反射型液晶表示装置において、前記発光源は前記導光板の長手方向側面に配置されることを特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項2】
前記発光源はコネクタ接続により脱着可能であることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示装置。
【請求項3】
前記導光板の反射面は前記回路基板に垂直な複数の溝で形成されたプリズム面であり、出射面は前記回路基板平面と平行なシリンドリカルレンズ面であることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示装置。
【請求項4】
前記プリズムの反射面角度を前記導光板の出射面から出射する光の主光軸が広がるように変化させることを特徴とする請求項3記載の反射型液晶表示装置。
【請求項5】
前記導光板の反射面側には反射部材を配置し、出射面側には第1拡散板、プリズムシート、第2拡散板、偏光板の順に配置することを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示装置。
【請求項6】
前記ビームスプリッターが筒状湾曲面を有するワイヤーグリッドアレイであることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−294403(P2009−294403A)
【公開日】平成21年12月17日(2009.12.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−147324(P2008−147324)
【出願日】平成20年6月4日(2008.6.4)
【出願人】(000166948)シチズンファインテックミヨタ株式会社 (438)
【Fターム(参考)】