JP2009080945A - Double-sided light-emitting face light source device, and liquid crystal display device using this - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、メイン液晶パネルとサブ液晶パネルに対応した両面発光面光源装置に関するものであり、さらには両面発光面光源装置が組み込まれた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a double-sided light emitting surface light source device corresponding to a main liquid crystal panel and a sub liquid crystal panel, and further relates to a liquid crystal display device incorporating the double-sided light emitting surface light source device.
近年、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の情報機器の表示装置、テレビ、ビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置として、軽量、薄型、低消費電力という特長を持つ液晶表示装置が多用されている。このような液晶表示装置においては、明るい表示画面を実現するために、液晶パネルの背後から照明光を当てるためのバックライトユニット(面光源装置)を内蔵した構成を採るものが多い。 In recent years, liquid crystal display devices having features such as light weight, thinness, and low power consumption are widely used as display devices for information devices such as personal computers and word processors, and display devices for video devices such as televisions, video movies, and car navigation systems. . In many cases, such a liquid crystal display device adopts a configuration in which a backlight unit (surface light source device) for applying illumination light from behind the liquid crystal panel is incorporated in order to realize a bright display screen.
ここで、バックライトユニットは、光源の配置箇所によってエッジライト方式と直下方式とに分類される。例えばエッジライト方式は、液晶パネルに対向する導光板のエッジにLED等の点光源装置を配置する方式である。また、直下方式は、蛍光放電管等の直管状の光源を液晶パネルの裏面に複数配置し、液晶パネルと光源との間に拡散板を配置する方式である。これら方式のうち、エッジライト方式は、薄型化の点で有利であり、例えば携帯電話等の携帯用電子機器やノート型のパーソナルコンピュータの表示装置に適した方式と言うことができる。 Here, the backlight unit is classified into an edge light system and a direct system according to the location of the light source. For example, the edge light system is a system in which a point light source device such as an LED is disposed on the edge of a light guide plate facing a liquid crystal panel. The direct method is a method in which a plurality of straight tubular light sources such as fluorescent discharge tubes are arranged on the back surface of the liquid crystal panel, and a diffusion plate is arranged between the liquid crystal panel and the light source. Among these methods, the edge light method is advantageous in terms of thinning, and can be said to be a method suitable for a display device of a portable electronic device such as a mobile phone or a notebook personal computer.
ところで、例えば携帯電話の使用形態も多様化しており、様々な使い方に対応するためメイン液晶とサブ液晶を備えた携帯電話が広く用いられるようになってきている(例えば、特許文献1等を参照)。例えば折りたたみ式の携帯電話において、開いた状態ではメイン液晶による表示を使用し、閉じた状態ではサブ液晶によりメール着信等の情報を確認することが行われている。また、カメラ付きの携帯電話においては、自分を撮影する場合や相手を撮影する場合等により、メイン液晶とサブ液晶とを使い分けながら両方の液晶を使用するというような使い方も行われている。 By the way, for example, the usage forms of mobile phones are diversified, and mobile phones including a main liquid crystal and a sub liquid crystal are widely used in order to cope with various usages (see, for example, Patent Document 1). ). For example, in a folding mobile phone, the main liquid crystal display is used in the opened state, and information such as incoming mail is confirmed by the sub liquid crystal in the closed state. In addition, mobile phones with cameras are used in such a way that both the main liquid crystal and the sub liquid crystal are used separately depending on the case where the user or the other person is photographed.
このため、液晶表示部の照射機能を有するバックライトについても、メイン側用及びサブ側用のバックライトが必要になる。この場合、2つのバックライトを用いてメイン液晶とサブ液晶を片面ずつ照射する構成とすると、厚さの増加や部品点数の増加が避けられないことから、1つのバックライトを用いてメイン側及びサブ側を同時に照射する構成の両面発光バックライトが主流となりつつある。
前述の通り、両面発光バックライトは、1つのバックライトで2つの液晶パネル(メイン液晶パネルとサブ液晶パネル)を同時に照射する機能を有するが、メイン液晶とサブ液晶のサイズが異なることから、メイン液晶パネルを見たときにサブ液晶パネルの輪郭が視認されるという大きな問題がある。メイン液晶パネル側からサブ液晶の輪郭が見えなくなるようにするには、例えば多数の光学シートを配すること等が試みられているが、そのために部材点数が多くなり、組み立て工数を要するという課題が新たに発生する。 As described above, the double-sided light emitting backlight has a function of simultaneously illuminating two liquid crystal panels (main liquid crystal panel and sub liquid crystal panel) with one backlight, but the main liquid crystal and the sub liquid crystal have different sizes. There is a big problem that the outline of the sub liquid crystal panel is visually recognized when the liquid crystal panel is viewed. In order to make the outline of the sub liquid crystal invisible from the main liquid crystal panel side, for example, it has been attempted to arrange a large number of optical sheets. However, for this reason, there is a problem that the number of members is increased and an assembly man-hour is required. Newly occurs.
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、サブ液晶の輪郭が視認されることがなく、また部品点数の増加や工数の増加を最小限に抑えることが可能な両面発光面光源装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and the outline of the sub liquid crystal is not visually recognized, and the increase in the number of parts and the increase in the number of man-hours can be minimized. An object of the present invention is to provide a double-sided light emitting surface light source device and a liquid crystal display device.
前述の目的を達成するために、本発明に係る両面発光面光源装置は、光源からの光を両面から照射する導光板の一方の面側にメイン液晶パネルが配置されるとともに、他方の面側にメイン液晶パネルよりも面積の小さなサブ液晶パネルが配置される面光源装置であって、前記導光板のサブ液晶パネル側の面に半透過半反射性シートが配されていることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, a double-sided light emitting surface light source device according to the present invention has a main liquid crystal panel disposed on one side of a light guide plate that irradiates light from a light source from both sides, and the other side. A surface light source device in which a sub liquid crystal panel having a smaller area than the main liquid crystal panel is disposed, and a transflective sheet is disposed on a surface of the light guide plate on the sub liquid crystal panel side. .
あるいは、光源からの光を両面から照射する導光板の一方の面側にメイン液晶パネルが配置されるとともに、他方の面側にメイン液晶パネルよりも面積の小さなサブ液晶パネルが配置される面光源装置であって、前記導光板のサブ液晶パネル側の面に配される光学シートの面積がサブ液晶パネルの面積よりも拡大されていることを特徴とする。 Alternatively, a surface light source in which a main liquid crystal panel is disposed on one side of a light guide plate that irradiates light from a light source from both sides, and a sub liquid crystal panel having a smaller area than the main liquid crystal panel is disposed on the other surface The apparatus is characterized in that the area of the optical sheet disposed on the surface of the light guide plate on the sub liquid crystal panel side is larger than the area of the sub liquid crystal panel.
さらに、本発明の液晶表示装置は、メイン液晶パネルとサブ液晶パネルを有し、前述の両面発光面光源装置が組み込まれていることを特徴とする。 Furthermore, the liquid crystal display device of the present invention is characterized by having a main liquid crystal panel and a sub liquid crystal panel and incorporating the above-described double-sided light emitting surface light source device.
導光板のサブ液晶パネル側に半透過半反射性シート(選択反射偏光フィルム)を配することで、メイン液晶パネル側からサブ液晶パネルの輪郭が視認できない状態が維持され、表示品位が向上する。同様に、導光板のサブ液晶パネル側の面に配される光学シートの面積をサブ液晶パネルの面積よりも拡大することで、メイン液晶パネル側からサブ液晶パネルの輪郭が視認できない状態が維持され、やはり表示品位が向上する。また、半透過半反射性シート(例えば選択反射偏光フィルム)を追加するだけで済むので、部品点数の増加や工数の増加も最小限に抑えられる。 By disposing the transflective sheet (selective reflective polarizing film) on the sub liquid crystal panel side of the light guide plate, the state in which the outline of the sub liquid crystal panel cannot be visually recognized from the main liquid crystal panel side is maintained, and the display quality is improved. Similarly, by enlarging the area of the optical sheet disposed on the surface of the light guide plate on the sub liquid crystal panel side to be larger than the area of the sub liquid crystal panel, the state in which the outline of the sub liquid crystal panel cannot be seen from the main liquid crystal panel side is maintained. After all, the display quality is improved. Moreover, since it is only necessary to add a transflective sheet (for example, a selective reflection polarizing film), an increase in the number of parts and an increase in the number of man-hours can be minimized.
本発明によれば、サブ液晶の輪郭が視認されることがなく、また部品点数の増加や工数の増加を最小限に抑えることが可能な両面発光面光源装置及び液晶表示装置を提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a double-sided light emitting surface light source device and a liquid crystal display device in which the outline of the sub liquid crystal is not visually recognized and the increase in the number of parts and the increase in the number of man-hours can be minimized. Is possible.
以下、本発明に係る両面発光面光源装置及びこれを用いた液晶表示装置について説明する。 Hereinafter, a double-sided light emitting surface light source device according to the present invention and a liquid crystal display device using the same will be described.
(第1の実施形態) (First embodiment)
図1は、本発明を適用した両面発光面光源装置(バックライトユニット)1の基本構成を示すものである。本実施形態のバックライトユニット1は、図1に示すように、点光源装置であるLEDチップ2、導光板3、及び導光板の両面に配された光学シート群4,5から構成されており、点光源であるLEDチップ2の光が前記導光板3によって面光源に変換される。導光板3に入射された光は導光板3の両面から出光され、したがって両面発光型のバックライトとして構成されている。
FIG. 1 shows a basic configuration of a double-sided light emitting surface light source device (backlight unit) 1 to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the
また、前記導光板3のメイン液晶側及びサブ液晶側は、それぞれ液晶表示装置のフレーム6,7によって支持された形になるが、メイン液晶側のフレーム6の開口6aの面積はサブ液晶側のフレーム7の開口7aの面積よりも大きい。これは、メイン液晶パネルの表示面積がサブ液晶パネルの表示面積よりも大きいことによる。
The main liquid crystal side and the sub liquid crystal side of the
前記光学シート群4,5は、光の均一化、及び効率的な照射等を考慮して設計され、例えば拡散フィルムやプリズムフィルム等を組み合わせて構成される。本実施形態の場合、各光学シート群4,5はそれぞれ3枚の光学シート4a,4b,4c,5a,5b,5cにより構成されている。光学シート4a,5aは例えば拡散シート、光学シート4b,4c,5b,5cは例えばプリズムシート(集光シート)である。
The
拡散シートは、導光板3を透過して照射される光を拡散して均一化する役割を果たすものであり、例えば光透過性の樹脂フィルム中に光拡散粒子を分散したフィルム等が使用される。樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルムが用いられる。
The diffusion sheet plays a role of diffusing and uniformizing the light transmitted through the
プリズムシートは、光を一方向に集光して輝度を向上する役割を果たすものであり、集光機能を有するプリズムが配列された形態を有するフィルムである。導光板3や拡散フィルム(光学シート4a,5a)を透過した光は、このプリズムフィルム(光学シート4b,4c,5b,5c)によって所定の方向(フィルム面に対してほぼ直交する方向)に揃えられ、効率的な光照射が行われ、結果として輝度向上が図られる。
The prism sheet plays a role of condensing light in one direction to improve luminance, and is a film having a form in which prisms having a condensing function are arranged. The light transmitted through the
そして、本実施形態の面光源装置において特徴的なことは、導光板3のメイン液晶側に配される光学シート群4の面積と、サブ液晶側に配される光学シート群5の面積がほぼ同じであることである。前述の通り、メイン液晶パネルの表示面積はサブ液晶パネルの表示面積よりも大きい。したがって、例えば図2に示すように、メイン液晶側に配される光学シート群4の大きさ(面積)を大、サブ液晶側に配される光学シート群5の大きさ(面積)を小とするのが通常である。このような設定にした場合、メイン液晶側から表示を視認する際にサブ液晶の輪郭が見えてしまうおそれがある。これに対して、前述のようにサブ液晶側の光学シート群5の大きさを拡大し、メイン液晶側の光学シート群4の面積とサブ液晶側の光学シート群5の面積をほぼ同じにすれば、メイン液晶へのサブ液晶の輪郭の写り込みが低減される。
A characteristic of the surface light source device of the present embodiment is that the area of the
以上の構成を有する面光源装置は、液晶表示装置において、バックライトユニットとして組み込まれる。そこで次に、前述の面光源装置を組み込んだ液晶表示装置について説明する。 The surface light source device having the above configuration is incorporated as a backlight unit in a liquid crystal display device. Next, a liquid crystal display device incorporating the above-described surface light source device will be described.
図3は、面光源装置(バックライトユニット)が組み込まれた液晶表示装置の概略構成を示すものである。本実施形態の液晶表示装置は、図3に示すように、メイン液晶パネル11とサブ液晶パネル12、及び前述の面光源装置1とを備え、これらの周囲を樹脂製のフレーム13で保持し一体化するようにしている。
FIG. 3 shows a schematic configuration of a liquid crystal display device in which a surface light source device (backlight unit) is incorporated. As shown in FIG. 3, the liquid crystal display device of the present embodiment includes a main
メイン液晶パネル11及びサブ液晶パネル12は、それぞれアレイ基板11a,12aと対向基板11b,12bの間に液晶材料を封入することにより構成され、アレイ基板11a,12aには表示画素に対応して画素電極及びスイッチング素子(薄膜トランジスタ)がマトリクス状に形成されている。また、アレイ基板11a,12aには、画素電極に電気信号を送るための信号線と、スイッチング素子である薄膜トランジスタにスイッチング信号を供給するためのゲート線とが互いに直交して配線されている。一方、対向基板11b,12bには、対向電極が透明電極材料(例えばITO等)によりほぼ全面に形成されており、各画素に対応してカラーフィルタ層が形成されている。さらに、前記アレイ基板11a,12aと対向基板11b,12bの外表面には、それぞれ偏光板14,15,16,17が偏光軸を互いに直交させて貼り合わされている。
The main
メイン液晶パネル11及びサブ液晶パネル12には、駆動信号を供給するLSI(ここではサブ液晶パネル12のLSI18のみを図示する。)が実装されており、外部回路基板からの駆動信号に基づいて前述のスイッチング素子が駆動されることで画像表示が行われる。この画像表示が行われる領域が表示領域であり、前記メイン液晶パネル11やサブ液晶パネル12は多数の画素が配列された表示領域を有することになる。
The main
バックライトユニットとして用いられる両面発光面光源装置1は、前記メイン液晶パネル11やサブ液晶パネル12の背面側から光照射し、これらメイン液晶パネル11やサブ液晶パネル12の表示を明るく見やすい状態とするものである。そして、その主要な構成要素として、前述の通り、光源であるLEDチップ2からの光をメイン液晶パネル11及びサブ液晶パネル12の背面に光照射するための導光板3と、この導光板3とメイン液晶パネル11の間に配される光学シート群4と、導光板3とサブ液晶パネル12の間に配される光学シート群5を備えている。光源であるLEDチップ2は、前記導光板3の少なくとも一辺に沿って設けられており、本実施形態の場合、LEDチップ2は導光板3の短辺側に設置されている。
The double-sided light emitting surface
前記フレーム13は樹脂材料等により形成され、メイン液晶パネル11の収容空間を構成するメイン液晶収容部13aや、サブ液晶パネル12の収容空間を構成するサブ液晶収容部13bが形成されている。メイン液晶収容部13aは、メイン液晶パネル11の周囲を支持する形で形成されており、サブ液晶収容部13bには、サブ液晶パネル12の表示領域に対応して開口部13cが形成されている。
The
光源であるLEDチップ2から出射された光は、導光板3へ導かれ、導光板3及び光学シート群4を通過した後、メイン液晶パネル11に照射される。同様に、導光板3及び光学シート群5を通過した後、サブ液晶パネル12に照射される。メイン液晶パネル11やサブ液晶パネル12では、照射された光が透過され、文字や映像等の画像が所定の明るさで表示されることになる。
Light emitted from the
本実施形態の液晶表示装置では、前述のようにサブ液晶側の光学シート群5の大きさが拡大され、メイン液晶側の光学シート群4の面積とサブ液晶側の光学シート群5の面積がほぼ同じになっているので、メイン液晶パネル11側からサブ液晶パネル12の輪郭の写り込みが見えることがない。また、本実施形態の液晶表示装置では光学シートのサイズを変更するだけで良く、部品点数や工数を増加する必要がない。
In the liquid crystal display device of this embodiment, the size of the
(第2の実施形態)
本実施形態の両面発光面光源装置及び液晶表示装置では、半透過半反射性シート(ここでは選択反射偏光フィルム)を用いてサブ液晶パネル12の輪郭の写り込みを解消するようにしている。
(Second Embodiment)
In the double-sided light emitting surface light source device and the liquid crystal display device of the present embodiment, the reflection of the outline of the sub
図4は、本実施形態の両面発光面光源装置を組み込んだ液晶表示装置の概略構成を示すものである。先の第1の実施形態の両面発光面光源装置、液晶表示装置との違いは、サブ液晶パネル12側の光学シート群5の構成だけである。したがって、その他の構成要素については、先の第1の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
FIG. 4 shows a schematic configuration of a liquid crystal display device incorporating the double-sided light emitting surface light source device of this embodiment. The only difference from the double-sided light emitting surface light source device and the liquid crystal display device of the first embodiment is the configuration of the
本実施形態においては、サブ液晶側の光学シート群5を2枚の拡散シート5d,5eと、1枚の選択反射偏光フィルム5fとから構成している。
In the present embodiment, the
前記選択反射偏光フィルム5fは、プリズムフィルム部分と反射型偏光性フィルムを一体化したものである。ここで、プリズムフィルム部分は、先のプリズムシート5b,5cと同様の形態及び機能を有するものであり、輝度向上に寄与する。反射型偏光性フィルムは、反射型偏光技術に基づいて開発されたものであり、光源(LEDチップ2)からの光の一部を反射し、メイン液晶パネル11側に戻す役割を果たすものである。
The selective reflection
前記選択反射偏光シート5fとしては、市販のフィルムを用いることができ、具体的に例示するならば、例えば住友スリーエム社製、商品名DBEF等を挙げることができる。選択反射偏光シート5fは、プリズムフィルムと反射型偏光性フィルムを別々に用いた場合に比べて大幅な薄型化を図ることが可能であり、両面発光面光源装置の薄型化、さらには液晶表示装置の薄型化を進める上で有用である。
As the selective
本実施形態の両面発光面光源装置及び液晶表示装置においては、前記選択反射偏光シート5fの働きにより、メイン液晶パネル11へのサブ液晶パネル12の輪郭の写り込みが低減される。また、光学シート群5の大きさがメイン液晶側の光学シート群4の大きさとほぼ同じに拡大されているので、先の第1の実施形態の場合と同様の効果を併せて実現することができ、第1の実施形態以上にサブ液晶の写り込みの無い表示品位に優れた液晶表示装置を実現することが可能である。例えば、サブ液晶パネル12が半透過型の液晶パネルである場合ばかりでなく、透過型の液晶パネルであっても、前記輪郭が視認できない状態を維持することが可能である。さらに、光学シート群5の構成を変更するだけで済むので、部品点数の増加や工数の増加を最小限に抑えることができるという利点も有する。
In the double-sided light emitting surface light source device and the liquid crystal display device of the present embodiment, the reflection of the contour of the sub
なお、前記光学シート群5の構成としては、図4に示すものに限定されるわけではなく、種々の変更が可能である。例えば、光学シート群5として、導光板3側から順に、拡散シート、2枚あるいは1枚の集光シート(プリズムシート)、転写防止シート、選択反射偏光フィルムとすることも可能である。あるいは、光学シート群5として、白色の半透過半反射性シートを1枚だけ配することも可能である。
In addition, as a structure of the said
(第3の実施形態)
本実施形態の両面発光面光源装置及び液晶表示装置では、サブ液晶側に加えてメイン液晶側にも半透過半反射性シート(ここでは選択反射偏光フィルム)を配することで、サブ液晶パネル12の輪郭の写り込みを解消するようにしている。
(Third embodiment)
In the double-sided light emitting surface light source device and the liquid crystal display device of the present embodiment, a
図5は、本実施形態の両面発光面光源装置を組み込んだ液晶表示装置の概略構成を示すものである。先の第2の実施形態の両面発光面光源装置、液晶表示装置との違いは、メイン液晶パネル11側の光学シート群4の構成だけである。したがって、その他の構成要素については、先の第2の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
FIG. 5 shows a schematic configuration of a liquid crystal display device incorporating the double-sided light emitting surface light source device of this embodiment. The only difference from the double-sided light emitting surface light source device and liquid crystal display device of the second embodiment is the configuration of the
本実施形態においては、メイン液晶側の光学シート群4も2枚の拡散シート4d,4eと、1枚の選択反射偏光フィルム4fとから構成している。なお、この場合、前記選択反射変更フィルム4fの偏光軸がサブ液晶側の光学シート群5の選択反射偏光フィルム5fの偏光軸と直交するように配置する。
In the present embodiment, the
本実施形態の両面発光面光源装置及び液晶表示装置においては、前記選択反射偏光シート4f及びサブ液晶側の選択反射偏光フィルム5fの働きにより、サブ液晶側からの反射を効果的に制御することができ、メイン液晶パネル11へのサブ液晶パネル12の輪郭の写り込みがより一層低減される。
In the double-sided light emitting surface light source device and the liquid crystal display device of the present embodiment, the reflection from the sub liquid crystal side can be effectively controlled by the functions of the selective
なお、メイン液晶側の光学シート群4の構成も、図5に示すものに限定されるわけではなく、種々の変更が可能である。例えば、光学シート群4として、導光板3側から順に、拡散シート、2枚あるいは1枚の集光シート(プリズムシート)、転写防止シート、選択反射偏光フィルムとすることも可能である。また、選択反射偏光フィルム4fをメイン液晶パネル11の偏光板15に一体に形成することも可能である。この場合、その表面にハードコートを施しても良い。さらに、選択反射偏光フィルム4f上にもう1枚拡散シートを配することも可能である。
The configuration of the
1 両面発光面光源装置、2 LEDチップ、3 導光板、4,5 光学シート群、4f,5f 選択反射偏光フィルム(半透過半反射性シート)、11 メイン液晶パネル、12 サブ液晶パネル、13 フレーム、14,15,16,17 偏光板
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記導光板のサブ液晶パネル側の面に半透過半反射性シートが配されていることを特徴とする両面発光面光源装置。 A double-sided light emitting surface light source in which a main liquid crystal panel is disposed on one side of a light guide plate that irradiates light from the light source from both sides, and a sub-liquid crystal panel having a smaller area than the main liquid crystal panel is disposed on the other side A device,
A double-sided light-emitting surface light source device, wherein a transflective sheet is disposed on a surface of the light guide plate on a sub liquid crystal panel side.
前記導光板のサブ液晶パネル側の面に配される光学シートの面積がサブ液晶パネルの面積よりも拡大されていることを特徴とする両面発光面光源装置。 A double-sided light emitting surface light source in which a main liquid crystal panel is disposed on one side of a light guide plate that irradiates light from the light source from both sides, and a sub-liquid crystal panel having a smaller area than the main liquid crystal panel is disposed on the other side A device,
The double-sided light emitting surface light source device characterized in that the area of the optical sheet disposed on the surface of the light guide plate on the sub liquid crystal panel side is larger than the area of the sub liquid crystal panel.
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