JP2000310776A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バックライト方式
の照明装置を備えた液晶表示装置に関し、特に液晶表示
素子の直下に光源を配置した照明装置を有する液晶表示
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device provided with a backlight type lighting device, and more particularly to a liquid crystal display device having a lighting device in which a light source is disposed immediately below a liquid crystal display element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、液晶表示素子は、薄型・軽量とい
う特性を有していることから、携帯型の情報端末用ディ
スプレイ等に広範に用いられている。液晶表示素子は自
ら発光しない受光型素子である為、一般に、該液晶表示
素子の背面にバックライト装置を配置し、該バックライ
ト装置の光を投射して表示させる必要がある。このよう
に液晶表示素子の背面にバックライト装置が配置された
構成の液晶表示装置では、表示面全域の輝度が均一なこ
と、液晶表示装置全体を薄型化・軽量化できるものが嘱
望されている。2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display elements have been widely used in portable information terminal displays and the like because of their thin and light weight characteristics. Since a liquid crystal display element is a light-receiving element that does not emit light by itself, it is generally necessary to arrange a backlight device on the back of the liquid crystal display element and project light from the backlight device to display. As described above, a liquid crystal display device having a configuration in which a backlight device is disposed on the back surface of a liquid crystal display element is desired to have uniform brightness over the entire display surface and to be able to make the entire liquid crystal display device thinner and lighter. .
【０００３】以下に、特開平８−２８６１８４号公報に
開示されている直下型のバックライト装置を備えた液晶
表示装置について説明する。図５は該液晶表示装置の概
略を示す断面模式図である。図５に示すように、上記液
晶表示装置は、液晶表示素子と、該液晶表示素子の背面
から光を照射するためのバックライト５０とを備えた構
成であり、このバックライト５０は、発光波長特性の異
なる３種類の蛍光管Ａ、Ｂ、Ｃ各２本で構成されてい
る。又、上記バックライト５０は背面に反射板５１を備
え、前面には拡散板５２が取り付けられており、拡散板
５２の下側にはライティングカーテン５３が配置されて
いる。又、ライティングカーテン５３と反射板５１との
間の空間には、上述の蛍光管が配置されている。各々の
蛍光管Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ異なる発光波長特性を有
しており、調光用可変抵抗器を操作することにより、各
々の蛍光管の輝度を調光して、液晶表示装置の表示色を
調整している。Hereinafter, a liquid crystal display device having a direct-type backlight device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-286184 will be described. FIG. 5 is a schematic sectional view schematically showing the liquid crystal display device. As shown in FIG. 5, the liquid crystal display device has a configuration including a liquid crystal display element and a backlight 50 for irradiating light from the back of the liquid crystal display element. It comprises three types of fluorescent tubes A, B, and C each having different characteristics. The backlight 50 has a reflection plate 51 on the back surface, a diffusion plate 52 attached to the front surface, and a lighting curtain 53 below the diffusion plate 52. The above-described fluorescent tube is arranged in a space between the lighting curtain 53 and the reflection plate 51. Each of the fluorescent tubes A, B, and C has a different emission wavelength characteristic, and the brightness of each of the fluorescent tubes is dimmed by operating the dimming variable resistor, so that the liquid crystal display device The display color has been adjusted.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成のバックライト装置を有する液晶表示装置に
は、以下に述べるような課題が残されていた。However, the liquid crystal display device having the above-described backlight device has the following problems.
【０００５】表示画面に於いて、光源の位置に対応す
る領域とそれ以外の領域とで輝度に差が生じ、輝度ムラ
が発生する。On the display screen, there is a difference in luminance between a region corresponding to the position of the light source and a region other than the region, resulting in luminance unevenness.
【０００６】輝度ムラの影響を許容範囲内に抑制すべ
く光源と液晶表示素子との距離を拡大させる場合がある
が、輝度ムラが多少とも低減する反面、バックライト装
置本体の厚みが増加し、液晶表示装置の薄型化を阻害す
る。In some cases, the distance between the light source and the liquid crystal display element is increased in order to suppress the influence of luminance unevenness within an allowable range. However, while the luminance unevenness is reduced to some extent, the thickness of the backlight device body is increased. This hinders the thinning of the liquid crystal display device.
【０００７】液晶表示素子の直下に多数配置される白
色光源は、各々微妙に異なる色特性を有しており、液晶
表示素子の直下に配置されることも相まって色ムラが視
認される。特に、前述のように、発光波長特性の異なる
複数の光源が配置されている場合、表示画面に色ムラが
発生しやすい。Many white light sources arranged directly below the liquid crystal display element have slightly different color characteristics, and color unevenness is visually recognized in combination with the arrangement of the white light sources immediately below the liquid crystal display element. In particular, as described above, when a plurality of light sources having different emission wavelength characteristics are arranged, color unevenness is likely to occur on the display screen.
【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的は、輝度ムラや色ムラがなく、
表示色の色合いが調整可能な液晶表示装置を提供するこ
とにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to eliminate luminance unevenness and color unevenness.
It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device in which the color of a display color can be adjusted.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する為
に、請求項１に記載の発明は、液晶表示素子と、上記液
晶表示素子の直下に光源が配置され、該光源の背面に光
源からの光を反射する光反射板が設けられた直下型の照
明装置とを備えた液晶表示装置に於いて、上記光源の直
下に補助光源手段が設けられていることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device, wherein a light source is disposed immediately below the liquid crystal display device, and a light source is provided on the back of the light source. And an illumination device of a direct type provided with a light reflecting plate for reflecting light from the light source, wherein an auxiliary light source means is provided immediately below the light source.
【００１０】液晶表示素子の直下に光源が配置された直
下型の照明装置に於いては、光源から発せられる直接光
を照明光として利用する構成である為、該光源の直上に
於ける領域では最も輝度が高く、光源から離隔した領域
程輝度が低くなるという、本来的に輝度ムラの生じやす
い構造となっている。しかしながら、上記の構成によれ
ば、光源の直下に補助光源手段を設けることにより低輝
度領域の輝度を補い、もって高輝度領域と低輝度領域と
の輝度差を低減することができる。つまり、上記補助光
源手段は、低輝度領域の輝度を補うことにより、該主光
源を補完する機能を果たしている。これにより、液晶表
示装置に於ける表示画面に於いて、輝度ムラの低減を図
ることが可能となる。又、従来に於いては、輝度ムラの
影響を低減させるべく光源と液晶表示素子との離間距離
を大きくする等していたが、上記構成によればその必要
がない。よって、液晶表示装置の重厚化が助長されると
いう不都合が生じることもない。[0010] In a direct-type lighting device in which a light source is disposed immediately below a liquid crystal display element, direct light emitted from the light source is used as illumination light. It has a structure in which the luminance is highest and the luminance becomes lower as the region is farther from the light source. In other words, the structure is inherently prone to luminance unevenness. However, according to the above configuration, by providing the auxiliary light source means directly below the light source, the luminance in the low luminance region can be compensated, and the luminance difference between the high luminance region and the low luminance region can be reduced. That is, the auxiliary light source unit has a function of complementing the main light source by supplementing the luminance in the low luminance region. This makes it possible to reduce luminance unevenness on the display screen of the liquid crystal display device. Further, in the related art, the distance between the light source and the liquid crystal display element is increased in order to reduce the influence of luminance unevenness. However, according to the above configuration, this is not necessary. Therefore, there is no disadvantage that the thickness of the liquid crystal display device is promoted.
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の液晶表示装置に於いて、上記補助光源手段は、導光板
と、該導光板の少なくとも一方の端面に設けられた補助
光源とを備えて構成されることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the liquid crystal display device of the first aspect, the auxiliary light source means includes: a light guide plate; and an auxiliary light source provided on at least one end surface of the light guide plate. It is characterized by comprising.
【００１２】上記の構成によれば、導光板の少なくとも
一方の端面に具備された補助光源から全反射角以上の入
射角で入射した光に対して、該導光板内部で全反射を繰
り返しながら面状に伝搬させることにより、面状の補助
的な照明を可能とする。これにより、表示画面に於ける
どの様な領域であっても、輝度を補うことが可能とな
り、全体として均一で輝度ムラの少ない画面表示が可能
となる。[0012] According to the above configuration, the light incident from the auxiliary light source provided on at least one end face of the light guide plate at an incident angle equal to or larger than the total reflection angle is repeatedly reflected inside the light guide plate. By propagating in a shape, auxiliary lighting in the form of a plane is enabled. This makes it possible to compensate for the luminance in any region of the display screen, and it is possible to display a screen that is uniform and has less luminance unevenness as a whole.
【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の液晶表示装置に於いて、上記補助光源は、各々独立し
て調光可能な複数の点光源からなり、各点光源は少なく
とも赤色、緑色又は青色のうち互いに異なる色の光源で
あることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the second aspect, the auxiliary light source is composed of a plurality of point light sources each of which can be independently adjusted. Light sources of different colors among red, green and blue are characterized.
【００１４】上記のように各補助光源は、少なくとも赤
色、緑色及び青色のうち互いに異なる色の光源であり、
かつ各々独立に制御可能な構成としているので、例えば
光源に於いて赤色が不足していれば、赤色の補助光源の
光量を上げる等して、各々の光量を調整することができ
る。これにより、表示色の色合いの制御が可能となると
共に、表示画面に於ける色ムラが低減できる。As described above, each of the auxiliary light sources is a light source of a different color among red, green, and blue at least.
In addition, since the light sources are configured to be independently controllable, for example, if red light is insufficient in the light source, each light amount can be adjusted by increasing the light amount of the red auxiliary light source. This makes it possible to control the hue of the display color and to reduce color unevenness on the display screen.
【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の液晶表示装置に於いて、上記光源の上方に、更に少な
くとも３つの上記補助光源手段が設けられ、各補助光源
手段に於ける補助光源が、少なくとも赤色、緑色又は青
色のうち互いに異なる色の光源であり、上記光源の直下
に設けられた上記補助光源手段に於ける補助光源が白色
の光源であることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the liquid crystal display device of the second aspect, at least three of the auxiliary light source means are provided above the light source. The auxiliary light source is at least a light source of a different color among red, green and blue, and the auxiliary light source in the auxiliary light source means provided immediately below the light source is a white light source.
【００１６】上記の構成によれば、光源の直下に、白色
の補助光源を有する補助光源手段を設けることにより、
低輝度領域の輝度を補い、もって高輝度領域と低輝度領
域との輝度差を低減することができる。これにより、液
晶表示装置に於ける表示画面に於いて、輝度ムラの低減
を図ることが可能となる。According to the above arrangement, by providing the auxiliary light source means having a white auxiliary light source immediately below the light source,
It is possible to compensate for the luminance in the low luminance area and thereby reduce the luminance difference between the high luminance area and the low luminance area. This makes it possible to reduce luminance unevenness on the display screen of the liquid crystal display device.
【００１７】更に、光源の上方に、少なくとも赤色、緑
色又は青色のうち互いに異なる色の補助光源を有した少
なくとも３つの補助光源手段を設けることにより、各々
の光量を調整することができる。この結果、表示色の色
合いの制御が可能となると共に、表示画面に於ける色ム
ラが低減できる。Further, by providing at least three auxiliary light source means having auxiliary light sources of at least mutually different colors among red, green and blue above the light source, the respective light amounts can be adjusted. As a result, it is possible to control the hue of the display color, and it is possible to reduce color unevenness on the display screen.
【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項２、請求
項３又は請求項４の何れか１つに記載の液晶表示装置に
於いて、上記光源の直下に設けられた補助光源手段に於
ける上記導光板の背面に、上記光源の配置に対応して、
該光源から離隔するほど散乱ドットパターンが密となる
光散乱手段が設けられていることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid crystal display device of the second aspect, the auxiliary light source means provided immediately below the light source is provided. On the back of the light guide plate in, corresponding to the arrangement of the light source,
Light scattering means is provided so that the scattering dot pattern becomes denser as the distance from the light source increases.
【００１９】上記の構成によれば、光源間の中間部分及
び外縁に対応する領域など、該光源から離隔する程散乱
ドットパターンが密となるように形成された光散乱手段
を導光板の裏面に形成することにより、光源を単独で使
用した場合に生じる輝度ムラの中で、低輝度になる部分
を補うようにする。これにより、低輝度領域では補助光
源からの光が多く導光され、逆に高輝度領域には少なく
導光されるように補助光源手段に於ける輝度の分布を制
御することができる。よって、輝度ムラが一層低減され
均一な輝度にて画面表示が可能となる。According to the above arrangement, the light scattering means formed on the back surface of the light guide plate such that the scattering dot pattern becomes denser as the distance from the light source increases, such as an intermediate portion between light sources and a region corresponding to the outer edge. By forming the light source, a portion having low luminance is compensated for among luminance unevenness caused when the light source is used alone. This makes it possible to control the luminance distribution in the auxiliary light source means so that more light from the auxiliary light source is guided in the low luminance region and less light is guided in the high luminance region. Therefore, luminance unevenness is further reduced, and screen display with uniform luminance becomes possible.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２１】（実施の形態１）本発明の実施の形態１に
ついて、図１及び図２に基づいて説明すれば以下の通り
である。但し、説明に不要な部分は省略し、又、説明を
容易にする為に拡大或いは縮小等して図示した部分があ
る。以上のことは以下の図面に対しても同様である。(Embodiment 1) Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 and FIG. However, parts unnecessary for description are omitted, and some parts are shown enlarged or reduced for ease of description. The above applies to the following drawings.
【００２２】図１は、本実施の形態１に係る液晶表示装
置の概略を示す断面模式図である。図２は、前記液晶表
示装置の構成を示す分解斜視図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing the outline of the liquid crystal display device according to the first embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the liquid crystal display device.
【００２３】上記液晶表示装置は、図１に示すように、
被照明体としての液晶表示素子１の背面に直下型の照明
装置を備えた構成である。As shown in FIG. 1, the above liquid crystal display device
This is a configuration in which a direct-type illumination device is provided on the back surface of the liquid crystal display element 1 as an object to be illuminated.
【００２４】上記照明装置は、アルミニウムや銀等の高
反射率の材料で形成された反射面を有する光反射板３
と、該光反射板３に対向する光拡散板８とで形成された
投光空間の間に、複数本の蛍光管からなる主光源（光
源）２…と、その直下（光反射板３側）に補助光源手段
１０とを設けた構成である。又、上記液晶表示素子１
は、固定フレーム５にて照明装置に於ける背面基板４に
固定されており、これにより該照明装置と結合されてい
る。上記背面基板４は液晶表示素子１の作動を制御する
為のプリント配線回路（図示せず）を有している。The illuminating device is a light reflecting plate 3 having a reflecting surface made of a material having a high reflectivity such as aluminum or silver.
And a main light source (light source) 2 composed of a plurality of fluorescent tubes, and a light source (light source) 2 immediately below (between the light reflecting plate 3 and the light reflecting plate 3). ) Is provided with the auxiliary light source means 10. The liquid crystal display element 1
Are fixed to the back substrate 4 of the lighting device by a fixing frame 5, and are thereby connected to the lighting device. The rear substrate 4 has a printed wiring circuit (not shown) for controlling the operation of the liquid crystal display element 1.
【００２５】本発明の主要構成要素である補助光源手段
１０は、透明性を有する導光板７と、該導光板７の一方
の端面を入光面としてこの入光面に沿って並設した補助
光源６とを具備して構成される。Auxiliary light source means 10, which is a main component of the present invention, comprises a light guide plate 7 having transparency and an auxiliary light source having one end face of the light guide plate 7 as a light incident surface and arranged along the light incident surface. A light source 6 is provided.
【００２６】上記補助光源６は、赤色補助光源６ａ、緑
色補助光源６ｂ、青色補助光源６ｃ及び白色補助光源６
ｄからなり、具体的にはＬＥＤ（発光ダイオード）を使
用している。又、赤色補助光源６ａ、緑色補助光源６
ｂ、青色補助光源６ｃ及び白色補助光源６ｄは、各々独
立に制御可能なように、それぞれ調光回路１６ａ〜１６
ｄに接続されている。更に、該調光回路１６ａ〜１６ｄ
は、これらの回路に調光に必要なデータを入力する為の
制御回路２６に接続されている。The auxiliary light source 6 includes a red auxiliary light source 6a, a green auxiliary light source 6b, a blue auxiliary light source 6c and a white auxiliary light source 6a.
d. Specifically, an LED (light emitting diode) is used. The red auxiliary light source 6a and the green auxiliary light source 6
b, the blue auxiliary light source 6c and the white auxiliary light source 6d are respectively dimming circuits 16a to 16d so as to be independently controllable.
d. Further, the dimming circuits 16a to 16d
Are connected to a control circuit 26 for inputting data necessary for dimming to these circuits.
【００２７】上記導光板７は、例えば光透過率に優れた
アクリル樹脂としてのポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）からなり上下面が平行な高分子板である。そし
て、該導光板７に於ける一方の端面から全反射角以上の
入射角で入射した光に対して、該導光板７内部で全反射
を繰り返しながら面状に伝搬させる導光機能を有してい
る。又、導光板７の裏面には、シルク印刷により形成さ
れた光散乱層からなる光散乱手段が設けられており、こ
れにより光散乱機能が付加されている。この光散乱機能
により、導光板７内部を伝搬する光を散乱させて該導光
板７ａ〜７ｃの出射面側から出射させる。より詳細に
は、主光源２…間の中間部分及び外縁に対応する領域
で、光散乱が大きくなるように散乱ドットパターンが密
に形成される一方、主光源２…の直下に於いては該散乱
ドットパターンが疎に形成されている。これにより、主
光源２…を単独で点灯した場合に存在する低輝度領域
が、高輝度領域と同様の輝度となり、輝度の均一化が図
れる。上記光散乱手段としては、シルク印刷により形成
される光散乱層に限定されるものではなく、導光板７の
裏面に光乱反射テープが貼り付けられ、或いはマット状
処理等により設けられた光散乱層等が挙げられる。尚、
導光板７の材料としては上記したＰＭＭＡに限らず、ポ
リメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテ
レフタレート等や、ガラス等の無機透明材料等が例示さ
れる。又、導光板７の寸法は、使用する液晶表示素子１
の面積に適合した大きさに適宜設定することができる。The light guide plate 7 is made of, for example, polymethyl methacrylate (PM) as an acrylic resin having excellent light transmittance.
MA) and a polymer plate whose upper and lower surfaces are parallel to each other. The light guide plate 7 has a light guide function of transmitting light incident on one end face of the light guide plate 7 at an incident angle equal to or greater than the total reflection angle in a planar shape while repeating total reflection inside the light guide plate 7. ing. Further, on the back surface of the light guide plate 7, a light scattering means including a light scattering layer formed by silk printing is provided, thereby adding a light scattering function. With this light scattering function, light propagating inside the light guide plate 7 is scattered and emitted from the emission surface side of the light guide plates 7a to 7c. More specifically, in a region corresponding to an intermediate portion and an outer edge between the main light sources 2, a scattered dot pattern is formed densely so as to increase light scattering, while a scattered dot pattern is formed immediately below the main light sources 2. The scattering dot pattern is sparsely formed. As a result, the low-luminance area existing when the main light sources 2 are turned on independently has the same luminance as the high-luminance area, and the luminance can be made uniform. The light scattering means is not limited to a light scattering layer formed by silk printing, but a light scattering layer provided by applying a light diffuse reflection tape to the back surface of the light guide plate 7 or a mat-like treatment. And the like. still,
The material of the light guide plate 7 is not limited to the above-described PMMA, and examples thereof include inorganic transparent materials such as polymethacrylate, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and glass. The size of the light guide plate 7 depends on the liquid crystal display element 1 to be used.
Can be appropriately set to a size suitable for the area.
【００２８】本実施の形態１に係る液晶表示装置のメカ
ニズムについて以下に説明する。主光源２…から出射し
た光は、直接、或いは光反射板３で反射を繰り返した
後、最終的には対向する側に設けた光拡散板８に到達す
ると、該光拡散板８により種々の方向に拡散される。こ
れにより、液晶表示素子１に於ける画面内の輝度差は多
少緩和されるが、それでも主光源２…の直上は高輝度で
ある一方、各主光源２…間の中間付近及び外縁に相当す
る部分は低輝度である。即ち、主光源２…の配置によっ
て輝度ムラが生じているわけであるが、主光源２と光拡
散板８との離間距離が短い程その影響は顕著となる。従
って、輝度ムラを低減するには、主光源２から光拡散板
８までの距離を長くすればよいが、その場合であると、
液晶表示装置の重厚化が助長されるという不都合を生じ
る。The mechanism of the liquid crystal display according to the first embodiment will be described below. The light emitted from the main light sources 2... Is reflected directly or after being repeatedly reflected by the light reflecting plate 3 and finally reaches the light diffusing plate 8 provided on the opposite side. Spread in the direction. Thereby, the brightness difference in the screen of the liquid crystal display element 1 is somewhat reduced, but the brightness just above the main light sources 2 is high, but corresponds to the vicinity of the middle and the outer edge between the main light sources 2. The part has low brightness. That is, luminance unevenness occurs due to the arrangement of the main light sources 2..., But the effect becomes more remarkable as the separation distance between the main light source 2 and the light diffusion plate 8 becomes shorter. Therefore, in order to reduce luminance unevenness, the distance from the main light source 2 to the light diffusing plate 8 may be increased, but in that case,
There is a disadvantage that the thickness of the liquid crystal display device is promoted.
【００２９】そこで、白色補助光源６ｄを発光させ、主
光源２…のみを使用した時に生じる輝度ムラの中で、低
輝度になる領域の輝度を補うようにする。つまり、前述
のように導光板７の裏面（光反射板３側の面）に、例え
ば主光源２…の直下近傍は疎で、該主光源２…から離隔
するに従い密になるような散乱ドットパターンを設ける
ことにより、低輝度の部分には白色補助光源６ｄからの
光が多く散乱され、逆に高輝度の部分には少なく散乱さ
れるようにする。これにより、高輝度の部分には低輝度
の、低輝度の部分には高輝度の補助照明が加わることに
なり、全体として均一で一層輝度ムラの低減された画面
表示が可能となる。Then, the white auxiliary light source 6d is made to emit light, and the luminance in the low luminance area is compensated for in the luminance unevenness generated when only the main light sources 2 are used. That is, as described above, scattering dots are formed on the back surface of the light guide plate 7 (the surface on the side of the light reflection plate 3), for example, in such a manner that the area immediately below the main light sources 2 is sparse and becomes denser as the distance from the main light sources 2 increases. By providing the pattern, the light from the white auxiliary light source 6d is scattered more in the low-brightness part and less in the high-brightness part. As a result, low-luminance auxiliary lighting is applied to high-luminance portions and low-luminance auxiliary lighting to low-luminance portions, making it possible to achieve a uniform screen display with reduced luminance unevenness as a whole.
【００３０】又、赤色補助光源６ａ、緑色補助光源６ｂ
及び青色補助光源６ｃを発光させることにより、表示色
の色合いを変えることができる。即ち、赤色補助光源６
ａ、緑色補助光源６ｂ及び青色補助光源６ｃは、前述の
ように各々独立に制御可能な構成としているので、例え
ば主光源２…に於いて赤色が不足していれば、赤色補助
光源７ａの光量を上げるという様に、各々の光量を調整
することにより、表示色の色合いの制御が可能となる。
これにより、表示画面に於ける色ムラが低減できる。A red auxiliary light source 6a and a green auxiliary light source 6b
By causing the blue auxiliary light source 6c to emit light, the color of the display color can be changed. That is, the red auxiliary light source 6
a, the green auxiliary light source 6b and the blue auxiliary light source 6c are configured to be independently controllable as described above. For example, if red light is insufficient in the main light sources 2, the light amount of the red auxiliary light source 7a By adjusting the respective light amounts, as in the case of increasing the light intensity, it is possible to control the hue of the display color.
Thereby, color unevenness on the display screen can be reduced.
【００３１】尚、輝度ムラの低減にそれほど大きな光量
を必要としない場合、赤色補助光源６ａ、緑色補助光源
６ｂ及び青色補助光源６ｃ全ての光量を上げることで白
色補助光源６ｄを使用しないことも可能である。When a large amount of light is not required to reduce the uneven brightness, the white auxiliary light source 6d can be omitted by increasing the light amounts of all of the red auxiliary light source 6a, the green auxiliary light source 6b and the blue auxiliary light source 6c. It is.
【００３２】本実施の形態のように、補助光源６に点光
源を使用すれば導光板７を薄板１枚にすることができる
ので、液晶表示装置全体の厚みが大幅に増したり、重量
が大幅に増加することなく、表示面の輝度ムラを低減す
ることができ、かつ色合いを容易に調整することが可能
となる。If a point light source is used as the auxiliary light source 6 as in the present embodiment, the light guide plate 7 can be made a single thin plate, so that the thickness of the entire liquid crystal display device can be greatly increased and the weight can be significantly increased. The unevenness in brightness on the display surface can be reduced and the color tone can be easily adjusted without increasing the number of colors.
【００３３】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
ついて、図３及び図４に基づいて説明すれば以下の通り
である。尚、前記実施の形態１の液晶表示装置と同様の
機能を有する構成要素については、同一の符号を付して
詳細な説明を省略する。(Embodiment 2) Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that components having the same functions as those of the liquid crystal display device according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
【００３４】図３は本実施の形態２に係る液晶表示装置
の概略を示す断面模式図である。図４は、前記液晶表示
装置の構成を示す分解斜視図である。前記液晶表示装置
は、前記実施の形態１に於ける液晶表示装置の構成と比
較して、主光源の上方に赤色・緑色・青色の補助光源手
段を設ける一方、該主光源の直下には白色の補助光源手
段を設けた点が異なる。更に、光拡散板が設けられてい
ない点も異なる。FIG. 3 is a schematic sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to the second embodiment. FIG. 4 is an exploded perspective view showing the configuration of the liquid crystal display device. The liquid crystal display device is provided with red, green, and blue auxiliary light source means above the main light source as compared with the configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment, and a white light source is provided immediately below the main light source. In that the auxiliary light source means is provided. Another difference is that no light diffusion plate is provided.
【００３５】具体的には、図３及び図４に示すように、
主光源２…の上方に補助光源手段１１〜１３が設けられ
ており、それぞれの補助光源手段１１〜１３は導光板７
ａ〜７ｃと、各々の導光板７ａ〜７ｃの一方の端面に設
けられた赤色補助光源６ａ、緑色補助光源６ｂ及び青色
補助光源６ｃとからなる。又、上記主光源２…の直下に
は補助光源手段１４が設けられており、該補助光源手段
１４は導光板７ｄと、該導光板７ｄの一方の端面に設け
られた白色補助光源６ｄとからなる。各補助光源６ａ〜
６ｄは、それぞれ調光回路１６ａ〜１６ｄに接続されて
おり、更に該調光回路１６ａ〜１６ｄは制御回路２６に
接続されている。Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4,
Auxiliary light source means 11 to 13 are provided above the main light sources 2.
a to 7c, and a red auxiliary light source 6a, a green auxiliary light source 6b, and a blue auxiliary light source 6c provided on one end face of each of the light guide plates 7a to 7c. An auxiliary light source means 14 is provided directly below the main light sources 2... The auxiliary light source means 14 includes a light guide plate 7 d and a white auxiliary light source 6 d provided on one end face of the light guide plate 7 d. Become. Each auxiliary light source 6a-
6d are connected to dimming circuits 16a to 16d, respectively, and the dimming circuits 16a to 16d are further connected to a control circuit 26.
【００３６】上記導光板７ａ〜７ｃは、アクリル樹脂に
於いて高分子の架橋密度が密な領域と疎な領域とが分布
した不均一構造を有する光散乱性ポリマー等の透明性材
料からなる。そして、該導光板７ａ〜７ｃの少なくとも
一方の端面から全反射角以上の入射角で入射した光に対
して、該導光板７ａ〜７ｃ内部で全反射を繰り返しなが
ら面状に伝搬させる導光機能を有している。更に、導光
板７ａ〜７ｃ内部を伝搬する光を散乱させて該導光板７
ａ〜７ｃの出射面側から出射させる光散乱機能を備えて
いる。又、上記導光板７ａ〜７ｄは、主光源２…間の中
間部分及び外縁に対応する領域で架橋密度が密となるよ
うに形成される一方、主光源２…の直下に於いては該架
橋密度が疎となるように材料設計されている。これによ
り、ＬＥＤのような強い指向性を有する点光源であって
も、導光板７ａ〜７ｃ面内に於いて輝度分布の制御を可
能とし、主光源２…を単独で点灯した場合に存在する低
輝度領域が、高輝度領域と同様の輝度とすることがで
き、輝度の均一化が図れる。尚、上記導光板７ａ〜７ｃ
としては、上記光散乱性ポリマー等の透明性材料に限定
されるものではなく、例えば該アクリル樹脂中にこれと
は屈折率の異なる散乱子等が所定の密度にて分布した透
明性板部材等であっても好適に使用できる。又、導光板
７ａ〜７ｃの裏面に、白色インク等を所定のパターン状
にスクリーン印刷したり、或いは酸化チタン粒子のごと
き拡散反射率の大きな顔料を含有した塗料をドット状に
シルク印刷してなる光散乱層等の光拡散手段を形成した
ものについては、主光源２…から出射された光が該導光
板７ａ〜７ｃに於ける光散乱機能により散乱される為、
光の利用効率が低下するので好ましくない。尚、以上の
説明に於いては、本発明の最も好適な実施態様に従っ
て、導光機能及び光散乱機能を備えた導光板７ａ〜７ｃ
について説明したが、本発明はその適用時における事情
に応じて、つまり主光源２…の光利用効率を一層有効に
活用したい場合には、光散乱性がなく導光機能のみを有
したもの等、必要に応じて適宜採用することができる。The light guide plates 7a to 7c are made of a transparent material such as a light-scattering polymer having a non-uniform structure in which regions where the cross-link density of the polymer is high and regions where the cross-link density is low in the acrylic resin are distributed. A light guide function that, for light incident from at least one end face of the light guide plates 7a to 7c at an incident angle equal to or greater than the total reflection angle, propagates in a planar shape while repeating total reflection inside the light guide plates 7a to 7c. have. Further, the light propagating inside the light guide plates 7a to 7c is scattered to
It has a light scattering function of emitting light from the emission surface side of a to 7c. The light guide plates 7a to 7d are formed so as to have a high crosslink density in an intermediate portion between the main light sources 2 and in a region corresponding to the outer edge. The material is designed so that the density is low. Thereby, even with a point light source having strong directivity such as an LED, it is possible to control the luminance distribution in the plane of the light guide plates 7a to 7c, and this is present when the main light sources 2 are turned on independently. The low luminance region can have the same luminance as the high luminance region, and the luminance can be made uniform. The light guide plates 7a to 7c
Is not limited to a transparent material such as the light-scattering polymer, for example, a transparent plate member in which scatterers having a different refractive index from the acrylic resin are distributed at a predetermined density in the acrylic resin. Can be suitably used. Also, on the back surfaces of the light guide plates 7a to 7c, a white ink or the like is screen-printed in a predetermined pattern, or a paint containing a pigment having a large diffuse reflectance such as titanium oxide particles is silk-printed in a dot shape. In the case where the light diffusing means such as the light scattering layer is formed, the light emitted from the main light sources 2 is scattered by the light scattering function of the light guide plates 7a to 7c.
It is not preferable because light use efficiency is reduced. In the above description, according to the most preferred embodiment of the present invention, the light guide plates 7a to 7c having the light guide function and the light scattering function are provided.
However, according to the present invention, according to the circumstances at the time of application, that is, when it is desired to more effectively utilize the light use efficiency of the main light sources 2,... , Can be adopted as needed.
【００３７】又、上記導光板７ｄについては導光機能及
び光散乱機能を有することが必要であり、光散乱機能が
必ずしも必要でない上記導光板７ａ〜７ｃとはこの点で
相違する。換言すれば、導光板７ｄは一定程度以上の透
過率が要求されるものではない。これは、導光板７ｄを
主光源２…の直下に配置する構成上、該主光源２…から
出射される光が散乱により損失することがないことに起
因する。よって、上記導光板７ｄとしては、スクリーン
印刷等により光散乱層が該導光板７ｄの裏面側に設ける
等光散乱手段を形成したものであってもよい。The light guide plate 7d needs to have a light guiding function and a light scattering function, and is different from the light guide plates 7a to 7c in which the light scattering function is not necessarily required. In other words, the light guide plate 7d is not required to have a transmittance of a certain degree or more. This is because the light emitted from the main light sources 2 is not lost due to scattering due to the configuration in which the light guide plates 7d are disposed immediately below the main light sources 2. Therefore, the light guide plate 7d may be one in which light scattering means is formed such that a light scattering layer is provided on the back surface side of the light guide plate 7d by screen printing or the like.
【００３８】本実施の形態２に係る液晶表示装置のメカ
ニズムについて以下に説明する。輝度ムラの問題に関し
ては、前記実施の形態１と同様に、白色補助光源６ｄを
使用し、主光源２だけを使用した時に生じる輝度ムラの
中で、低輝度になる部分を補うようにする。即ち、導光
板７ｄの裏面（光反射板３側の面）に、例えば主光源２
の直下近傍は疎で、主光源２から離れるに従って密にな
るような散乱ドットパターンを設け、低輝度の部分には
白色補助光源７ｄからの光が多く導光され、逆に高輝度
の部分には少なく導光されるようにする。よって、この
ような構成とすることにより、液晶表示装置の重厚化を
助長することなく、高輝度の部分には低輝度の、低輝度
の部分には高輝度の補助照明が加わることになり、全体
として均一で輝度ムラの少ない画面表示が可能となる。
更に、輝度ムラの低減にそれほど大きな光量を必要とし
ない場合、赤色補助光源６ａ、緑色補助光源６ｂ及び青
色補助光源６ｃ全ての光量を上げることで白色補助光源
６ｄを使用しないことも可能である。The mechanism of the liquid crystal display according to the second embodiment will be described below. Regarding the problem of luminance unevenness, similarly to the first embodiment, the white auxiliary light source 6d is used to compensate for a low-luminance portion in the luminance unevenness generated when only the main light source 2 is used. That is, for example, the main light source 2 is provided on the back surface (the surface on the light reflection plate 3 side) of the light guide plate 7d.
A scattered dot pattern is provided so that the area immediately below the light source is sparse and becomes denser as the distance from the main light source 2 increases, and a large amount of light from the white auxiliary light source 7d is guided to a low luminance part, and conversely to a high luminance part. Is to be guided less. Therefore, by adopting such a configuration, low-luminance portions are added to high-luminance portions, and high-luminance auxiliary illumination is added to low-luminance portions, without increasing the thickness of the liquid crystal display device. As a whole, a screen display with uniform brightness and less unevenness can be realized.
Further, when a large amount of light is not required to reduce the luminance unevenness, the white auxiliary light source 6d may not be used by increasing the light amounts of all of the red auxiliary light source 6a, the green auxiliary light source 6b, and the blue auxiliary light source 6c.
【００３９】又、前記実施の形態１と同様に、赤色補助
光源６ａ、緑色補助光源６ｂ及び青色補助光源６ｃを適
宜調節することにより、表示色の色合いの制御が可能と
なる。これにより、表示画面に於ける色ムラが低減でき
る。Further, similarly to the first embodiment, by appropriately adjusting the red auxiliary light source 6a, the green auxiliary light source 6b, and the blue auxiliary light source 6c, it is possible to control the hue of the display color. Thereby, color unevenness on the display screen can be reduced.
【００４０】又、主光源２や補助光源７ｄからの光も、
光散乱性を有する導光板７ａ〜７ｃを経て拡散され照明
光として使用される。従って、前記実施の形態１に於い
ては設けられていた光拡散板８は不要となる。The light from the main light source 2 and the auxiliary light source 7d is also
The light is diffused through the light guide plates 7a to 7c having a light scattering property and is used as illumination light. Therefore, the light diffusing plate 8 provided in the first embodiment becomes unnecessary.
【００４１】（その他の事項）尚、前記各実施の形態に
於いては、主光源が蛍光管からなる線光源である場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、点光源を複数個設けた態様であってもよい。このよ
うな場合であっても、主光源の直下に設けられた補助光
源手段に於ける導光板の裏面の光拡散手段の散乱ドット
パターンを制御することにより、輝度分布の均一化が可
能となる。(Other Matters) In each of the above embodiments, the case where the main light source is a line light source made of a fluorescent tube has been described, but the present invention is not limited to this. An embodiment in which a plurality of light sources are provided may be used. Even in such a case, it is possible to make the luminance distribution uniform by controlling the scattered dot pattern of the light diffusing means on the back surface of the light guide plate in the auxiliary light source means provided immediately below the main light source. .
【００４２】又、前記各実施の形態に於いては、補助光
源が発光ダイオードからなる点光源である場合について
述べたが、本発明はこれに何ら限定されるものではな
く、線光源や面光源を設けた態様であってもよい。線光
源としては、具体的には、例えば冷陰極管等が使用でき
る。又、面光源としては、有機エレクトロルミネッセン
ス層を塗布した薄板等が使用できる。Further, in each of the above embodiments, the case where the auxiliary light source is a point light source composed of a light emitting diode has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. May be provided. Specifically, for example, a cold cathode tube or the like can be used as the line light source. Further, as the surface light source, a thin plate coated with an organic electroluminescence layer can be used.
【００４３】又、前記実施の形態１に於いては、補助光
源手段に於ける補助光源として赤色・緑色・青色・白色
のＬＥＤを備えた態様について述べたが、本発明はこれ
に何ら限定されるものではない。即ち、色合いの調整に
大きな光量を必要としない場合、液晶表示素子１の直下
に配置する補助光源手段に於ける補助光源としては、赤
色補助光源、緑色補助光源及び青色補助光源だけを設け
た構成であってもよい。Further, in the first embodiment, the mode in which red, green, blue, and white LEDs are provided as auxiliary light sources in the auxiliary light source means has been described, but the present invention is not limited to this. Not something. That is, when a large amount of light is not required for color adjustment, the auxiliary light source in the auxiliary light source means disposed immediately below the liquid crystal display element 1 has only a red auxiliary light source, a green auxiliary light source, and a blue auxiliary light source. It may be.
【００４４】[0044]
【発明の効果】本発明は、以上のように説明した形態で
実施され、以下に述べるような効果を奏する。即ち、本
発明に係る液晶表示装置によれば、液晶表示素子の直下
に光源を配置し、更に該光源の直下に補助光源手段を設
けることにより、液晶表示装置全体の厚みが大幅に増し
たり、重量を大幅に増大することなく、表示面の輝度ム
ラを低減することができ、かつ色合いも調整することが
可能となる。よって、高輝度な直下型のバックライト方
式でも、輝度ムラの少なく、表示色の色合いを調整する
ことが可能な液晶表示装置を提供することができるとい
う効果を奏する。The present invention is embodied in the form described above and has the following effects. That is, according to the liquid crystal display device of the present invention, the light source is disposed immediately below the liquid crystal display element, and the auxiliary light source means is further provided directly below the light source, whereby the thickness of the entire liquid crystal display device is significantly increased, The luminance unevenness on the display surface can be reduced and the hue can be adjusted without significantly increasing the weight. Therefore, even in a high-intensity direct-type backlight system, there is an effect that it is possible to provide a liquid crystal display device with less luminance unevenness and capable of adjusting a color tone of a display color.
【図１】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の概
略を示す断面模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】上記液晶表示装置の構成を示す分解斜視図であ
る。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration of the liquid crystal display device.
【図３】本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の概
略を示す断面模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention.
【図４】上記液晶表示装置の構成を示す分解斜視図であ
る。FIG. 4 is an exploded perspective view showing a configuration of the liquid crystal display device.
【図５】従来の液晶表示装置用バックライトの構成を示
す断面模式図である。FIG. 5 is a schematic sectional view showing a configuration of a conventional backlight for a liquid crystal display device.
１ 液晶表示素子 ２ 主光源 ３ 光反射板 ４ 背面基板 ５ 固定フレーム ６ 補助光源 ６ａ 赤色補助光源 ６ｂ 緑色補助光源 ６ｃ 青色補助光源 ７、７ａ〜７ｄ 導光板 ８ 光拡散板 １０〜１４ 補助光源手段 １６ａ〜１６ｄ 調光回路 ２６ 制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display element 2 Main light source 3 Light reflector 4 Back substrate 5 Fixed frame 6 Auxiliary light source 6a Red auxiliary light source 6b Green auxiliary light source 6c Blue auxiliary light source 7, 7a-7d Light guide plate 8 Light diffusing plate 10-14 Auxiliary light source means 16a ~ 16d dimming circuit 26 control circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３７ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３７Ｄ (72)発明者 井上 一生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA14Z FA23Z FA32Z FA42Z FA45Z FB02 FB08 FC13 LA18 5G435 AA03 AA04 BB12 EE25 FF03 FF06 FF08 GG24 GG26 LL07 LL08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat 参考 (Reference) G09F 9/00 337 G09F 9/00 337D (72) Inventor Kazuo Inoue 1006 Kazuma Oaza, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric F-term (reference) in Sangyo Corporation 2H091 FA14Z FA23Z FA32Z FA42Z FA45Z FB02 FB08 FC13 LA18 5G435 AA03 AA04 BB12 EE25 FF03 FF06 FF08 GG24 GG26 LL07 LL08
Claims (5)
面に光源からの光を反射する光反射板が設けられた直下
型の照明装置とを備えた液晶表示装置に於いて、 上記光源の直下に補助光源手段が設けられていることを
特徴とする液晶表示装置。1. A liquid crystal display device, comprising: a direct-lighting device in which a light source is disposed immediately below the liquid crystal display device, and a light reflecting plate that reflects light from the light source is provided on a back surface of the light source. In a liquid crystal display device, an auxiliary light source means is provided immediately below the light source.
板の少なくとも一方の端面に設けられた補助光源とを備
えて構成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶
表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein said auxiliary light source means comprises a light guide plate and an auxiliary light source provided on at least one end face of said light guide plate. .
な複数の点光源からなり、各点光源は少なくとも赤色、
緑色又は青色のうち互いに異なる色の光源であることを
特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。3. The auxiliary light source is composed of a plurality of point light sources each of which can be independently adjusted, and each of the point light sources is at least red,
3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the light sources have different colors among green and blue.
の上記補助光源手段が設けられ、各補助光源手段に於け
る補助光源が、少なくとも赤色、緑色又は青色のうち互
いに異なる色の光源であり、 上記光源の直下に設けられた上記補助光源手段に於ける
補助光源が白色の光源であることを特徴とする請求項２
に記載の液晶表示装置。4. The light source further comprises at least three auxiliary light sources provided above the light sources, wherein the auxiliary light sources in each of the auxiliary light source units are light sources of different colors at least among red, green and blue. 3. An auxiliary light source in said auxiliary light source means provided immediately below said light source is a white light source.
3. The liquid crystal display device according to 1.
段に於ける上記導光板の背面に、上記光源の配置に対応
して、該光源から離隔するほど散乱ドットパターンが密
となる光散乱手段が設けられていることを特徴とする請
求項２、請求項３又は請求項４の何れか１つに記載の液
晶表示装置。5. A light scattering structure in which a scattering dot pattern becomes denser as the distance from the light source increases, corresponding to the arrangement of the light source on the back surface of the light guide plate in the auxiliary light source means provided immediately below the light source. The liquid crystal display device according to any one of claims 2, 3, and 4, further comprising means.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081014 |
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