特開 2024-172320 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024172320

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 13/18 20060101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

G09F13/18 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023089958

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大田 隆

【テーマコード（参考）】

5C096

【Ｆターム（参考）】

5C096AA11

5C096BA02

5C096BC04

5C096CB02

5C096CC06

5C096CD03

5C096FA01

(57)【要約】

【課題】線状に出射する複数色の光を色ごとに表示パネルの側面に入射させることを目的とする。
【解決手段】表示装置は、互いに色が異なる光を出射可能な複数の点光源２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂと、それらの対応する１つに対向する端面３０をそれぞれが含み、端面３０に接続する第１面３２をそれぞれが含み、端面３０および第１面３２に斜めに対向する第２面３４をそれぞれが含み、端面３０に入射した光が内部で第１面３２および第２面３４の間で反射して第１面３２から線状に出射する複数の導光体２８と、第１面３２を向いて光が入射可能な側面１４を含み、表面１２および裏面１３の少なくとも一方が画像の表示面であり、表面１２および裏面１３の間で側面１４から離れる方向に内部で伝搬する光の進行方向を画像の画素ごとに表示面への方向に変換可能な変換素子２４を含む表示パネル１０と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに色が異なる光を出射可能な複数の点光源と、
前記複数の点光源の対応する１つに対向する端面をそれぞれが含み、前記端面に接続する第１面をそれぞれが含み、前記端面及び前記第１面に斜めに対向する第２面をそれぞれが含み、前記端面に入射した前記光が内部で前記第１面および前記第２面の間で反射して前記第１面から線状に出射する複数の導光体と、
前記第１面を向いて前記光が入射可能な側面を含み、表面および裏面を含み、前記表面および前記裏面の少なくとも一方が画像の表示面であり、前記表面および前記裏面の間で前記側面から離れる方向に内部で伝搬する前記光の進行方向を前記画像の画素ごとに前記表示面への方向に変換可能な変換素子を含む表示パネルと、
を有する表示装置。

【請求項2】

請求項１に記載された表示装置において、
前記複数の点光源は、前記表示パネルの厚みに沿って、重なっている表示装置。

【請求項3】

請求項２に記載された表示装置において、
前記複数の導光体は、前記表示パネルの前記厚みに沿って、重なっている表示装置。

【請求項4】

請求項３に記載された表示装置において、
前記複数の導光体は、相互に分離されている表示装置。

【請求項5】

請求項４に記載された表示装置において、
前記複数の導光体は、隣同士の前記導光体の間に隙間があくように配置され、
前記複数の導光体の厚みおよび前記隙間の合計は、前記表示パネルの前記厚みの範囲内である表示装置。

【請求項6】

請求項３に記載された表示装置において、
前記複数の導光体は、一体的になって１つの導光体を構成している表示装置。

【請求項7】

請求項６に記載された表示装置において、
前記１つの導光体の厚みは、前記表示パネルの前記厚みの範囲内である表示装置。

【請求項8】

請求項１に記載された表示装置において、
前記複数の点光源は、前記表示パネルの前記側面の法線に沿って、重なっている表示装置。

【請求項9】

請求項８に記載された表示装置において、
前記複数の導光体は、前記表示パネルの前記側面の前記法線に沿って、重なっている表示装置。

【請求項10】

請求項９に記載された表示装置において、
前記複数の導光体のそれぞれの厚みは、前記表示パネルの前記厚みの範囲内である表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

表示パネルの側面から光を入射させる表示装置が知られている（特許文献１）。三原色の光を別々に入射させ、フィールドシーケンシャル方式で、カラーフィルタ無しでフルカラー表示を実現することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－２１５５１０号公報

【特許文献2】特開２００８－２１０７５８号公報

【特許文献3】特開２００９－２５９５５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

表示パネルの側面から光を入射させるときに、面光源（特許文献２）は使用することができない。三原色の光を色ごとに入射させるときに、白色の線光源（特許文献３）は使用することができない。複数色の点光源を一列に並べて色ごとに発光させると、同色の点光源の間隔があいているので、線状の光にならない。

【0005】

本発明は、線状に出射する複数色の光を色ごとに表示パネルの側面に入射させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

表示装置は、互いに色が異なる光を出射可能な複数の点光源と、前記複数の点光源の対応する１つに対向する端面をそれぞれが含み、前記端面に接続する第１面をそれぞれが含み、前記端面及び前記第１面に斜めに対向する第２面をそれぞれが含み、前記端面に入射した前記光が内部で前記第１面および前記第２面の間で反射して前記第１面から線状に出射する複数の導光体と、前記第１面を向いて前記光が入射可能な側面を含み、表面および裏面を含み、前記表面および前記裏面の少なくとも一方が画像の表示面であり、前記表面および前記裏面の間で前記側面から離れる方向に内部で伝搬する前記光の進行方向を前記画像の画素ごとに前記表示面への方向に変換可能な変換素子を含む表示パネルと、を有する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態に係る表示装置の正面図である。

【図2】図１に示す表示装置のII－II線断面図である。

【図3】駆動時の表示装置の断面図である。

【図4】図１に示す表示装置の底面図である。

【図5A】カラー画像の生成方法の説明図である。

【図5B】カラー画像の生成方法の説明図である。

【図5C】カラー画像の生成方法の説明図である。

【図5D】カラー画像の生成方法の説明図である。

【図6】第２の実施形態に係る表示装置の正面図である。

【図7】図６に示す表示装置の底面図である。

【図8】第３の実施形態に係る表示装置の正面図である。

【図9】図８に示す表示装置の底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

【0009】

図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。

【0010】

さらに、本発明の詳細な説明において、ある構成物と他の構成物の位置関係を規定する際、「上に」「下に」とは、ある構成物の直上あるいは直下に位置する場合のみでなく、特に断りの無い限りは、間にさらに他の構成物を介在する場合を含むものとする。

【0011】

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る表示装置の正面図である。図２は、図１に示す表示装置のII－II線断面図である。表示装置は、表示パネル１０（例えば液晶表示パネル）を有する。表示パネル１０は、表面１２および裏面１３を含む。表面１２および裏面１３の少なくとも一方（例えば両方）が画像の表示面である。表示パネル１０は、光が入射可能な側面１４を含む。

【0012】

図２に示すように、表示パネル１０は、一対の透明基板１６を有する。一対の透明基板１６の間に高分子分散型の液晶層１８が介在する。液晶層１８は、複数の画素電極２０および共通電極２２の間にある。画素電極２０および共通電極２２は透明である。画素電極２０および共通電極２２の間に電圧が印加されないときは、液晶層１８で光は直進し、光の進行方向は変わらない。

【0013】

図３は、駆動時の表示装置の断面図である。画素電極２０Ａおよび共通電極２２の間に電圧が印加され、液晶層１８で光が散乱している。こうして、光の進行方向が、画像の画素ごとに、表示面（表面１２および裏面１３の少なくとも一方）への方向に変換される。液晶層１８、複数の画素電極２０および共通電極２２は、変換素子２４を構成する。表示パネル１０は、変換素子２４を含む。変換素子２４は、表面１２および裏面１３の間で側面１４から離れる方向に内部で伝搬する光の進行方向を、画像の画素ごとに、表示面（表面１２および裏面１３の少なくとも一方）への方向に変換可能である。

【0014】

図４は、図１に示す表示装置の底面図である。表示装置は、複数の点光源２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ（例えば発光ダイオード）を有する。複数の点光源２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂは、互いに色が異なる光を出射可能である。複数の点光源２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂは、表示パネル１０の厚み（表面１２および裏面１３の間の方向）に沿って、重なっている。

【0015】

表示装置は、複数の導光体２８を有する。それぞれの導光体２８は、複数の点光源２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの対応する１つに対向する端面３０を含む。導光体２８は、端面３０に接続する第１面３２を含む。導光体２８は、端面３０および第１面３２に斜めに対向する第２面３４を含む。端面３０に入射した光は、導光体２８の内部で、第１面３２および第２面３４の間で反射して、第１面３２から線状に出射する。表示パネル１０の側面１４は、第１面３２を向いて光が入射可能になっている。

【0016】

それぞれの導光体２８の端面３０は、他の導光体２８の端面３０に平行であって隣り合っている。それぞれの導光体２８の第１面３２は、他の導光体２８の第１面３２に平行であって隣り合っている。それぞれの導光体２８の第２面３４は、他の導光体２８の第２面３４に平行であって隣り合っている。

【0017】

複数の導光体２８は、相互に分離されている。複数の導光体２８は、表示パネル１０の厚みに沿って、重なっている。複数の導光体２８は、隣同士の導光体２８の間に隙間があくように配置されている。複数の導光体２８の厚みおよび隙間の合計は、表示パネル１０の厚みの範囲内（例えば同等）である。

【0018】

本実施形態によれば、点光源２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂから複数色の光を色ごとに導光体２８に入射させ、線状に出射する複数色の光を色ごとに表示パネル１０の側面１４に入射させることができる。

【0019】

図５Ａ～図５Ｄは、カラー画像の生成方法の説明図である。本実施形態では、フィールドシーケンシャル方式で、相互に異なる単色の複数画像を時分割で表示する。例えば、図５Ａに示す赤画像、図５Ｂに示す緑画像、図５Ｃに示す赤画像を順次表示する。そうすると、複数画像の残像によって、図５Ｄに示すフルカラー画像が視覚的に認識される。赤、緑および青の画像の重複部分は白になる。

【0020】

［第２の実施形態］
図６は、第２の実施形態に係る表示装置の正面図である。図７は、図６に示す表示装置の底面図である。本実施形態は、複数の導光体が一体的になって、１つの導光体２２８を構成する点で第１の実施形態と異なる。導光体２２８に、点光源２２６Ｒ，２２６Ｇ，２２６Ｂから、複数色の光がそれぞれ入射する。１つの導光体２２８の厚みは、表示パネル２１０の厚みの範囲内（例えば同等）である。その他の内容には、第１の実施形態で説明した内容が適用可能である。

【0021】

［第３の実施形態］
図８は、第３の実施形態に係る表示装置の正面図である。図９は、図８に示す表示装置の底面図である。複数の点光源３２６Ｒ，３２６Ｇ，３２６Ｂは、表示パネル３１０の側面３１４の法線Ｎに沿って重なっている。複数の導光体３２８は、表示パネル３１０の側面３１４の法線Ｎに沿って重なっている。複数の導光体３２８のそれぞれの厚みは、表示パネル３１０の厚みの範囲内（例えば同等）である。その他の内容には、第１の実施形態で説明した内容が適用可能である。

【0022】

［実施形態の概要］
（１） 互いに色が異なる光を出射可能な複数の点光源２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂと、複数の点光源２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの対応する１つに対向する端面３０をそれぞれが含み、端面３０に接続する第１面３２をそれぞれが含み、端面３０および第１面３２に斜めに対向する第２面３４をそれぞれが含み、端面３０に入射した光が内部で第１面３２および第２面３４の間で反射して第１面３２から線状に出射する複数の導光体２８と、第１面３２を向いて光が入射可能な側面１４を含み、表面１２および裏面１３を含み、表面１２および裏面１３の少なくとも一方が画像の表示面であり、表面１２および裏面１３の間で側面１４から離れる方向に内部で伝搬する光の進行方向を画像の画素ごとに表示面への方向に変換可能な変換素子２４を含む表示パネル１０と、を有する表示装置。
点光源２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂから複数色の光が色ごとに導光体２８に入射し、線状に出射する複数色の光が色ごとに表示パネル１０の側面１４に入射する。
（２） （１）に記載された表示装置において、複数の点光源２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂは、表示パネル１０の厚みに沿って、重なっている表示装置。
（３） （２）に記載された表示装置において、複数の導光体２８は、表示パネル１０の厚みに沿って、重なっている表示装置。
（４） （３）に記載された表示装置において、複数の導光体２８は、相互に分離されている表示装置。
（５） （４）に記載された表示装置において、複数の導光体２８は、隣同士の導光体２８の間に隙間があくように配置され、複数の導光体２８の厚みおよび隙間の合計は、表示パネル１０の厚みの範囲内である表示装置。
（６） （３）に記載された表示装置において、複数の導光体２２８は、一体的になって１つの導光体２２８を構成している表示装置。
（７） （６）に記載された表示装置において、１つの導光体２２８の厚みは、表示パネル２１０の厚みの範囲内である表示装置。
（８） （１）に記載された表示装置において、複数の点光源３２６Ｒ，３２６Ｇ，３２６Ｂは、表示パネル３１０の側面３１４の法線Ｎに沿って、重なっている表示装置。
（９） （８）に記載された表示装置において、複数の導光体３２８は、表示パネル３１０の側面３１４の法線Ｎに沿って、重なっている表示装置。
（１０） （９）に記載された表示装置において、複数の導光体３２８のそれぞれの厚みは、表示パネル３１０の厚みの範囲内である表示装置。

【0023】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

【符号の説明】

【0024】

１０ 表示パネル、１２ 表面、１３ 裏面、１４ 側面、１６ 透明基板、１８ 液晶層、２０ 画素電極、２０Ａ 画素電極、２２ 共通電極、２４ 変換素子、２６Ｒ 点光源、２６Ｇ 点光源、２６Ｂ 点光源、２８ 導光体、３０ 端面、３２ 第１面、３４ 第２面、２１０ 表示パネル、２２６Ｒ 点光源、２２６Ｇ 点光源、２２６Ｂ 点光源、２２８ 導光体、３１０ 表示パネル、３１４ 側面、３２６Ｒ 点光源、３２６Ｇ 点光源、３２６Ｂ 点光源、３２８ 導光体、Ｎ 法線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】