JP2002040415A - Illumination unit of liquid crystal display device - Google Patents

Illumination unit of liquid crystal display device

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JP2002040415A
JP2002040415A JP2000219896A JP2000219896A JP2002040415A JP 2002040415 A JP2002040415 A JP 2002040415A JP 2000219896 A JP2000219896 A JP 2000219896A JP 2000219896 A JP2000219896 A JP 2000219896A JP 2002040415 A JP2002040415 A JP 2002040415A
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liquid crystal
light
display device
crystal display
unit
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JP2000219896A
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Akira Onikiri
彰 鬼切
Shusuke Toyama
秀典 遠山
Junji Miyashita
純司 宮下
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Citizen Electronics Co Ltd
Original Assignee
Citizen Electronics Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the thickness of a liquid crystal display device and to lessen the attenuation of a light quantity. SOLUTION: The illumination unit of the liquid crystal display device consisting of a light source and a light transmission plate for introducing the light from the light source and projecting the light over the entire surface of a liquid crystal unit in a direction nearly orthogonal therewith is formed with microprisms on one surface of a substrate of a polarizing plate constituting part of the liquid crystal unit, by which the substrate of the polarizing plate is used as the light transmission plate of the illumination unit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光が導
光板を経由して液晶ユニットを照明する液晶表示装置の
照明ユニットに関するものであり、特に、携帯電話やP
DA(携帯情報端末)機器のように、小型化、薄型化す
ることが要請される機器に好適に使用される液晶表示装
置の照明ユニットに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting unit of a liquid crystal display device in which light from a light source illuminates a liquid crystal unit via a light guide plate.
The present invention relates to a lighting unit of a liquid crystal display device that is suitably used for a device that is required to be reduced in size and thickness, such as a DA (portable information terminal) device.

【0002】[0002]

【従来の技術】照明ユニットを有する液晶表示装置は、
携帯電話や各種のPDA(携帯情報端末)機器、パソコ
ンやTV等に広く使用されている。そして、これらの機
器に使用される液晶表示装置は、いずれも、液晶ユニッ
トの全面を照明するために、導光板を使用した照明ユニ
ットを有しているのが通例であり、通常、文字や画像を
表示する液晶ユニットと導光板を使用した照明ユニット
とがセットになって使用されている。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device having an illumination unit is:
It is widely used in mobile phones, various PDA (Personal Digital Assistant) devices, personal computers, TVs, and the like. In addition, the liquid crystal display devices used in these devices usually have an illumination unit using a light guide plate to illuminate the entire surface of the liquid crystal unit. And a lighting unit using a light guide plate are used as a set.

【0003】しかしながら、これまでの液晶表示装置で
は、液晶ユニットと照明ユニットが個別に製造されてお
り、これらをセットにし、組み合わせて液晶表示装置と
するのが通常である。このため、携帯電話やPDA(携
帯情報端末)機器のように、小型化、薄型化することが
要請される機器では、液晶表示装置の薄型化がほぼ限界
に達しているのが現状であり、これ以上の薄型化は非常
に困難な状況となっている。
However, in a conventional liquid crystal display device, a liquid crystal unit and a lighting unit are separately manufactured, and these are usually set and combined to form a liquid crystal display device. For this reason, in devices that are required to be reduced in size and thickness, such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants), the current situation is that thinning of liquid crystal display devices has almost reached its limit. It is very difficult to further reduce the thickness.

【0004】また、携帯電話やPDA(携帯情報端末)
機器のような小型の機器では、電池の寿命が常に問題と
なっているが、液晶表示装置の照明ユニットにおける光
源の消費電力は、これらの小型機器の消費電力の大きな
部分を占めており、この消費電力を減少させて電池の寿
命を伸ばすことが、これらの小型機器では常に大きな課
題とされている。
[0004] Also, mobile phones and PDAs (portable information terminals)
In small devices such as devices, battery life is always a problem, but the power consumption of the light source in the lighting unit of a liquid crystal display device accounts for a large part of the power consumption of these small devices. Extending battery life by reducing power consumption has always been a major challenge for these small devices.

【0005】図4は、従来技術の反射型の液晶表示装置
1を模式的に示す断面図である。この液晶表示装置1の
照明ユニット2は、光源3と導光板4とからなってお
り、光源3に設けられた発光ダイオードのような発光体
5から投射された光は、光源3の内部で反射して、光源
3に設けられたスリット(図示しない)から導光板4の
方向に線状の光束6となって投射される。この線状の光
束6は、導光板4の端面4aから内部に入射して、照明
する液晶ユニット8の全面に拡がるように導光板4の内
部に伝播されるとともに、導光板4の上面に形成された
マイクロプリズム7で反射して、導光板4の下方に配置
された液晶ユニット8の全面に向かって、ほぼ直交する
方向に投射される。
FIG. 4 is a sectional view schematically showing a conventional reflection type liquid crystal display device 1. As shown in FIG. The lighting unit 2 of the liquid crystal display device 1 includes a light source 3 and a light guide plate 4. Light projected from a light emitting body 5 such as a light emitting diode provided in the light source 3 is reflected inside the light source 3. Then, a linear light flux 6 is projected from a slit (not shown) provided in the light source 3 toward the light guide plate 4. The linear light flux 6 enters the inside from the end face 4 a of the light guide plate 4, propagates inside the light guide plate 4 so as to spread over the entire surface of the liquid crystal unit 8 to be illuminated, and forms on the upper surface of the light guide plate 4. The reflected light is reflected by the micro prism 7 and projected in a direction substantially orthogonal to the entire surface of the liquid crystal unit 8 arranged below the light guide plate 4.

【0006】この液晶ユニット8は、図示のような従来
技術の液晶表示装置1では、周知のように、偏光板9
と、その下方に配置された液晶セル10及び反射板11
とから構成されており、偏光板9は、図5に示すよう
に、ガラスやアクリル等の透光性の高いプラスチックか
らなる2枚の基板9a、9bの間に偏光物質9cを塗
布、挟持した構成となっている。
In the prior art liquid crystal display device 1 as shown in FIG.
And a liquid crystal cell 10 and a reflection plate 11 disposed therebelow.
As shown in FIG. 5, the polarizing plate 9 has a polarizing material 9c applied and sandwiched between two substrates 9a and 9b made of glass or plastic having high translucency such as acrylic. It has a configuration.

【0007】液晶セル10は、図4に示すように、2枚
のガラス基板12、13の内面にそれぞれ透明電極1
4、15および配向膜16、17が形成されており、こ
の2枚のガラス基板12、13の間に液晶18が充填さ
れている。したがって、表示される文字または図形とな
るように透明電極14、15に電圧を印可することによ
って、その間に充填された液晶18が配向されて文字ま
たは図形が表示される。これを外部から視認できるよう
にするために、反射型の液晶表示装置1では、液晶セル
10の上面に偏光板9を配置し、液晶セル10の下方に
反射板11を配置して、これらが一体となって液晶ユニ
ット8を構成している。
As shown in FIG. 4, a liquid crystal cell 10 has transparent electrodes 1 on the inner surfaces of two glass substrates 12 and 13, respectively.
4 and 15 and alignment films 16 and 17 are formed, and a liquid crystal 18 is filled between the two glass substrates 12 and 13. Therefore, by applying a voltage to the transparent electrodes 14 and 15 so that the characters or figures to be displayed are displayed, the liquid crystal 18 filled between them is oriented and the characters or figures are displayed. In order to make this visible from the outside, in the reflection type liquid crystal display device 1, a polarizing plate 9 is disposed on the upper surface of the liquid crystal cell 10, and a reflection plate 11 is disposed below the liquid crystal cell 10, and these are disposed. The liquid crystal unit 8 is integrally formed.

【0008】従来技術の液晶ユニット8は、このように
構成されているので、周囲の明るさが十分でない場所で
液晶表示装置1に表示された文字や図形を見ようとする
ときには、照明ユニット2の光源3となる発光体5を点
灯し、点灯された光源3から投射された光は、矢印で示
すように、導光板4の端面4aから内部に入射して伝播
されるとともに、マイクロプリズム7で反射して液晶ユ
ニット8に向かって投射され、液晶セル10を通過して
反射板11で反射し、再び、液晶セル10を通過した
後、導光板4を通過して外部に投射されることによっ
て、液晶セル10に表示された文字または図形を視認す
ることができる。
Since the liquid crystal unit 8 according to the prior art is configured as described above, when trying to view characters and figures displayed on the liquid crystal display device 1 in a place where the surrounding brightness is not sufficient, the lighting unit 2 is not used. The light emitter 5 serving as the light source 3 is turned on, and the light projected from the light source 3 that is turned on enters the inside from the end face 4a of the light guide plate 4 and propagates as shown by the arrow. The light is reflected and projected toward the liquid crystal unit 8, passes through the liquid crystal cell 10, is reflected by the reflection plate 11, passes through the liquid crystal cell 10 again, passes through the light guide plate 4, and is projected to the outside. Thus, characters or figures displayed on the liquid crystal cell 10 can be visually recognized.

【0009】そして、従来技術の反射型の液晶表示装置
1では、前述したように、液晶ユニット8と照明ユニッ
ト2とが独立して個別に製造され、これらをセットに
し、組み合わせて構成されているので、図4に示すよう
に、導光板4と液晶ユニット8との間にわずかな隙間が
生じる。したがって、液晶表示装置1の厚さは、照明ユ
ニット2の厚さと液晶ユニット8の厚さおよびこれらの
間の隙間によって一義的に決められてしまうことにな
り、液晶表示装置1を薄型化することの限界となってい
た。
In the reflection type liquid crystal display device 1 according to the prior art, as described above, the liquid crystal unit 8 and the illumination unit 2 are manufactured independently and individually, and these are configured as a set and combined. Therefore, as shown in FIG. 4, a slight gap is generated between the light guide plate 4 and the liquid crystal unit 8. Therefore, the thickness of the liquid crystal display device 1 is uniquely determined by the thickness of the illumination unit 2, the thickness of the liquid crystal unit 8, and the gap between them. Was the limit.

【0010】そして、導光板4のマイクロプリズム7で
反射して液晶ユニット8に向かって投射される光は、導
光板4からこの隙間の空気層に一旦出て、液晶セル10
の上側のガラス基板12に入射するので、屈折率の異な
る境界面を通過するために、光量に数パーセントのロス
が生じることは避けられない。
The light reflected by the microprisms 7 of the light guide plate 4 and projected toward the liquid crystal unit 8 once exits from the light guide plate 4 to the air layer in the gap, and the liquid crystal cell 10
Incident on the upper glass substrate 12, it is unavoidable that a loss of several percent occurs in the amount of light because it passes through a boundary surface having a different refractive index.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点を解決するために、液晶表示装置の構
成を根本から見直すことによって、液晶表示装置の更な
る薄型化を可能にするとともに、液晶表示装置における
光源からの光の減衰を可能な限り減少させる液晶表示装
置の照明ユニットを提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the problems of the prior art, the present invention makes it possible to further reduce the thickness of the liquid crystal display device by reviewing the structure of the liquid crystal display device from the ground up. It is another object of the present invention to provide a lighting unit for a liquid crystal display device that reduces attenuation of light from a light source in the liquid crystal display device as much as possible.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、光源と、該光源からの光を導入して液晶
ユニットの全面に、ほぼ直交する方向に投射する導光板
とからなる液晶表示装置の照明ユニットにおいて、前記
液晶ユニットの一部を構成する偏光板の基板の一面にマ
イクロプリズムを形成して、該偏光板の基板を前記照明
ユニットの前記導光板としたことを特徴とする液晶表示
装置の照明ユニットを提供するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a light source and a light guide plate for introducing light from the light source and projecting the light on the entire surface of the liquid crystal unit in a direction substantially orthogonal to the liquid crystal unit. In a lighting unit of a liquid crystal display device, a microprism is formed on one surface of a substrate of a polarizing plate constituting a part of the liquid crystal unit, and the substrate of the polarizing plate is used as the light guide plate of the lighting unit. And an illumination unit for a liquid crystal display device.

【0013】ここで、前記偏光板の基板に形成された前
記マイクロプリズムが、前記偏光板の基板に貼付された
プリズムフィルムであることが望ましく、更に、前記液
晶表示装置の照明ユニットが、前記液晶ユニットの表面
側から照明光を投射し、前記液晶ユニットで反射した反
射光が外部に投射されてこれを視認する液晶表示装置の
フロントライトであること、或いは、前記液晶表示装置
の照明装置が、前記液晶ユニットの背面側から照明光を
投射し、前記液晶ユニットを透過した透過光が外部に投
射されてこれを視認する液晶表示装置のバックライトで
あることが望ましい。
Here, it is preferable that the microprism formed on the substrate of the polarizing plate is a prism film adhered to the substrate of the polarizing plate, and that the illumination unit of the liquid crystal display device includes the liquid crystal. It is a front light of a liquid crystal display device that projects illumination light from the surface side of the unit and the reflected light reflected by the liquid crystal unit is projected to the outside and visually recognizes the reflected light, or the illumination device of the liquid crystal display device, It is preferable that the backlight is a backlight of a liquid crystal display device that projects illumination light from the back side of the liquid crystal unit and transmits light transmitted through the liquid crystal unit to the outside and visually recognizes the transmitted light.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を、実施例を
示す図面に基づいて説明する。図1は、本発明の液晶表
示装置の照明ユニットを採用した反射型の液晶表示装置
の1例を模式的に示す断面図である。図1に示すよう
に、本実施例における反射型の液晶表示装置1の照明ユ
ニット2は、発光ダイオードのような発光体5を有する
光源3が導光板4の端面4aに対向して配置されてお
り、発光体5から投射された光は、光源3の内部で反射
して、光源3に設けられたスリット(図示しない)から
導光板4の方向に線状の光束6となって入射される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the drawings showing embodiments. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one example of a reflection type liquid crystal display device employing the illumination unit of the liquid crystal display device of the present invention. As shown in FIG. 1, the illumination unit 2 of the reflection type liquid crystal display device 1 according to the present embodiment includes a light source 3 having a light emitting body 5 such as a light emitting diode, which is arranged to face an end face 4 a of a light guide plate 4. The light projected from the light emitting body 5 is reflected inside the light source 3, and enters as a linear light flux 6 in the direction of the light guide plate 4 from a slit (not shown) provided in the light source 3. .

【0015】ここで、本発明の実施例における導光板4
は、図2に示すように、2枚の基板9a、9bの間に偏
光物質9cを塗布、挟持して形成された偏光板9の上側
の基板9aの上面に、微細なプリズム状の凹凸からなる
マイクロプリズム7を形成したものである。このマイク
ロプリズム7は、周知のように、傾斜角の小さな一方の
面7aと傾斜角の大きな他方の面7bとからなってお
り、一方の面7aの傾斜角は、光源3の発光体5から投
射されて導光板4(偏光板9の上側の基板9a)に入射
した光が全反射して導光板4の内部を伝播する角度に形
成されており、他方の面7bの傾斜角は、導光板4の内
部に入射した光が反射して下方(液晶セル10の方向)
に向かって投射される角度に形成されている。
Here, the light guide plate 4 in the embodiment of the present invention is used.
As shown in FIG. 2, fine prism-like irregularities are formed on the upper surface of a substrate 9a above a polarizing plate 9 formed by applying and sandwiching a polarizing substance 9c between two substrates 9a and 9b. Is formed. As is well known, the microprism 7 includes one surface 7a having a small inclination angle and the other surface 7b having a large inclination angle. The light projected and incident on the light guide plate 4 (the substrate 9a on the upper side of the polarizing plate 9) is formed at an angle at which the light is totally reflected and propagates inside the light guide plate 4, and the inclination angle of the other surface 7b is Light incident on the inside of the light plate 4 is reflected downward (in the direction of the liquid crystal cell 10).
Is formed at an angle projected toward.

【0016】この導光板4のマイクロプリズム7は、偏
光板9の上側の基板9aに直接形成するばかりではな
く、図2に想像線で描いたように、偏光板9の上側の基
板9aの上面に、別に製造されたシート状のプリズムフ
ィルム19を貼付したものであっても良い。このとき
は、偏光板9の上側の基板9aとプリズムフィルム19
及びその間の接着剤は、境界面で反射、特に全反射が生
じることのないように、光の屈折率が同じになる材質を
選択しなければならない。
The microprisms 7 of the light guide plate 4 are not only formed directly on the substrate 9a above the polarizing plate 9, but also as shown by imaginary lines in FIG. Alternatively, a sheet-like prism film 19 manufactured separately may be attached. At this time, the substrate 9a above the polarizing plate 9 and the prism film 19
For the adhesive between them, a material having the same refractive index of light must be selected so that reflection at the interface, in particular, total reflection does not occur.

【0017】このように、光の屈折率が全く同じになる
ように選択された偏光板9の上側の基板9aとプリズム
フィルム19は、接着剤のむらをなくし、微細な泡状の
空気層が生じないように貼付することによって、光学的
には一体のものとして取り扱うことができる。また、図
1及び図2に描かれた導光板4は、その上面と下面とが
平行に描かれているが、導光板4として周知のように、
光源3から離れるにしたがって薄くなるくさび状の形状
とすることもできる。
As described above, the substrate 9a on the upper side of the polarizing plate 9 and the prism film 19, which are selected so that the refractive indexes of light are exactly the same, eliminate unevenness of the adhesive and form a fine bubble-like air layer. By affixing them so that they do not come together, they can be handled optically as one. 1 and 2, the upper surface and the lower surface of the light guide plate 4 are drawn in parallel, but as is well known as the light guide plate 4,
A wedge-shaped shape that becomes thinner as the distance from the light source 3 increases.

【0018】そして、導光板4がこのように構成されて
いるので、光源3から投射されて導光板4を構成する偏
光板9の上側の基板9aの内部に入射した光は、基板9
aの上面に形成されたマイクロプリズム7の一方の面7
aと基板9aの下面との間で全反射を繰り返して導光板
4を構成する上側の基板9aの内部に伝播されるととも
に、マイクロプリズム7の他方の面7bに投射された光
は下方に向かって反射し、液晶セル10に向かってほぼ
直交するように投射される。
Since the light guide plate 4 is configured as described above, the light projected from the light source 3 and incident on the inside of the substrate 9 a above the polarizing plate 9 constituting the light guide plate 4
a one surface 7 of the microprism 7 formed on the upper surface
a and the lower surface of the substrate 9a are repeatedly reflected and propagated inside the upper substrate 9a constituting the light guide plate 4, and the light projected on the other surface 7b of the microprism 7 is directed downward. And is projected toward the liquid crystal cell 10 so as to be substantially orthogonal.

【0019】導光板4の下方には、従来技術と同様の液
晶セル10が配置されている。しかし、前述したよう
に、導光板4は偏光板9の上側の基板9aも兼ねている
ので、従来技術のように、照明ユニット2と液晶ユニッ
ト8との区別を明確につけることはできない。
Below the light guide plate 4, a liquid crystal cell 10 similar to the prior art is arranged. However, as described above, since the light guide plate 4 also serves as the substrate 9a on the upper side of the polarizing plate 9, it is not possible to clearly distinguish the illumination unit 2 and the liquid crystal unit 8 as in the related art.

【0020】本発明の液晶セル10は、従来技術と同様
に、2枚のガラス基板12、13の内面にそれぞれ透明
電極14、15および配向膜16、17が形成されてお
り、この2枚のガラス基板12、13の間に液晶18が
充填されている。この液晶セル10は、所定の文字また
は図形が表示されるように図示しない制御回路からの電
圧が透明電極14、15に印可されることによって、そ
の間に充填された液晶18が配向されて所要の文字また
は図形が表示される。液晶セル10の下方に反射板11
が配置されている点についても同様である。
In the liquid crystal cell 10 of the present invention, transparent electrodes 14 and 15 and alignment films 16 and 17 are formed on the inner surfaces of two glass substrates 12 and 13, respectively, as in the prior art. Liquid crystal 18 is filled between the glass substrates 12 and 13. In the liquid crystal cell 10, when a voltage from a control circuit (not shown) is applied to the transparent electrodes 14 and 15 so that predetermined characters or figures are displayed, the liquid crystal 18 filled therebetween is oriented so that a required Characters or figures are displayed. Reflector 11 below liquid crystal cell 10
Is also the same.

【0021】本発明の反射型の液晶表示装置1は、この
ように構成されているので、周囲の明るさが十分でない
場所で液晶表示装置1に表示された文字や図形を見よう
とするときには、照明ユニット2の光源3となる発光体
5を点灯し、点灯された光源3の発光体5から投射され
た光は、偏光板9の上側の基板9aを兼ねる導光板4の
内部に入射し、導光板4の内部に入射した光は、矢印で
示すように、偏光板9の上側の基板9aの上面に形成さ
れたマイクロプリズム7の一方の面7aと偏光板9の上
側の基板9aの下面との間で全反射を繰り返して偏光板
9の内部に伝播される。
Since the reflection type liquid crystal display device 1 of the present invention is configured as described above, when the user tries to see characters and figures displayed on the liquid crystal display device 1 in a place where the surrounding brightness is not sufficient, The light emitter 5 serving as the light source 3 of the lighting unit 2 is turned on, and the light projected from the light emitter 5 of the light source 3 that is turned on enters the light guide plate 4 also serving as the substrate 9a on the upper side of the polarizing plate 9, Light incident on the inside of the light guide plate 4 is, as indicated by arrows, one surface 7a of the microprism 7 formed on the upper surface of the substrate 9a above the polarizing plate 9 and the lower surface of the substrate 9a above the polarizing plate 9. Is repeatedly propagated inside the polarizing plate 9.

【0022】一方、マイクロプリズム7の他方の面7b
に直接あるいは偏光板9の上側の基板9aの下面で反射
して投射された光は、下方に向かって反射して液晶セル
10に向かって投射され、液晶セル10を通過した後、
反射板11で反射して、再び液晶セル10を通過した
後、導光板4を兼ねる偏光板9を通過して外部に投射さ
れることによって、液晶セル10に表示された文字また
は図形が照明されて、明るく視認することができる。
On the other hand, the other surface 7b of the micro prism 7
The light reflected directly or on the lower surface of the substrate 9a above the polarizing plate 9 is reflected downward and projected toward the liquid crystal cell 10, and after passing through the liquid crystal cell 10,
After being reflected by the reflecting plate 11 and passing through the liquid crystal cell 10 again, the light passes through the polarizing plate 9 also serving as the light guide plate 4 and is projected to the outside, thereby illuminating the characters or figures displayed on the liquid crystal cell 10. And can be visually recognized brightly.

【0023】図3は、本発明の液晶表示装置の照明ユニ
ットを採用した透過型の液晶表示装置の1例を模式的に
示す断面図である。図3に示すように、本実施例におけ
る透過型の液晶表示装置21の照明ユニット22は、反
射型の液晶表示装置1と同様に、発光ダイオードのよう
な発光体25を有する光源23が、導光板24の端面2
4aに対向して配置されており、発光体25から投射さ
れた光は、光源23の内部で反射し、光源23に設けら
れたスリット(図示しない)から導光板24の方向に線
状の光束26となって入射される。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing one example of a transmission type liquid crystal display device employing the illumination unit of the liquid crystal display device of the present invention. As shown in FIG. 3, the illumination unit 22 of the transmissive liquid crystal display device 21 according to the present embodiment includes a light source 23 having a light emitting body 25 such as a light emitting diode, similar to the reflective liquid crystal display device 1. End face 2 of light plate 24
The light projected from the light emitting body 25 is reflected inside the light source 23, and is linearly emitted from a slit (not shown) provided in the light source 23 in the direction of the light guide plate 24. It is incident as 26.

【0024】導光板24は、図2に示す導光板4の上下
を反転した形状となっており、同じ図2で示すように、
2枚の基板29a、29bの間に偏光物質29cを挟持
して形成された偏光板29の下側の基板29aの下面
に、微細なプリズム状の凹凸からなるマイクロプリズム
27を形成したものである。このマイクロプリズム27
は、傾斜角の小さな一方の面27aと傾斜角の大きな他
方の面27bとからなっており、一方の面27aの傾斜
角は光源23の発光体25から投射されて導光板24
(偏光板29の下側の基板29a)に入射した光が全反
射して導光板24の内部を伝播する角度に形成されてお
り、他方の面27bの傾斜角は導光板24の内部に入射
した光が上方(液晶セル30の方向)に向かって反射す
る角度に形成されている。
The light guide plate 24 has an inverted shape of the light guide plate 4 shown in FIG. 2, and as shown in FIG.
A micro prism 27 made of fine prismatic irregularities is formed on the lower surface of a substrate 29a below a polarizing plate 29 formed by sandwiching a polarizing substance 29c between two substrates 29a and 29b. . This micro prism 27
Is composed of one surface 27a having a small inclination angle and the other surface 27b having a large inclination angle. The inclination angle of the one surface 27a is projected from the luminous body 25 of the light source 23 and the light guide plate 24
The light incident on (the substrate 29a below the polarizing plate 29) is formed so as to be totally reflected and propagated inside the light guide plate 24, and the inclination angle of the other surface 27b is incident on the inside of the light guide plate 24. The reflected light is formed at an angle at which the reflected light is reflected upward (in the direction of the liquid crystal cell 30).

【0025】この導光板24のマイクロプリズム27
は、偏光板29の下側の基板29aに直接形成するばか
りではなく、偏光板29の下側の基板29aの下面にシ
ート状のプリズムフィルム(図示しない)を貼付したも
のであっても良いことも同様である。図2及び図3に描
かれた導光板24は、その上面と下面とが平行に描かれ
ているが、周知のように、光源23から離れるにしたが
って薄くなるくさび状の形状とすることもできることも
同様である。
The micro prism 27 of the light guide plate 24
May be formed not only directly on the lower substrate 29a of the polarizing plate 29 but also by attaching a sheet-like prism film (not shown) to the lower surface of the lower substrate 29a of the polarizing plate 29. The same is true for Although the light guide plate 24 shown in FIGS. 2 and 3 has the upper surface and the lower surface drawn in parallel, it is also possible to have a wedge-shaped shape that becomes thinner as the distance from the light source 23 increases, as is well known. The same is true for

【0026】導光板24の上方には、従来技術と同様の
液晶セル30が配置されている。液晶セル30は、2枚
のガラス基板32、33の内面にそれぞれ透明電極3
4、35および配向膜36、37が形成されており、こ
の2枚のガラス基板32、33の間に液晶38が充填さ
れている。この液晶セル30は、所定の文字または図形
が表示されるように図示しない制御回路からの電圧が透
明電極34、35に印可されることによって、その間に
充填された液晶38が配向されて所要の文字または図形
が表示される。そして、液晶セル30の上方には、偏光
板40が配置されており、全体として液晶ユニット28
を構成している。
Above the light guide plate 24, a liquid crystal cell 30 similar to the prior art is arranged. The liquid crystal cell 30 includes transparent electrodes 3 on the inner surfaces of two glass substrates 32 and 33, respectively.
4 and 35 and alignment films 36 and 37 are formed, and a liquid crystal 38 is filled between the two glass substrates 32 and 33. In the liquid crystal cell 30, when a voltage from a control circuit (not shown) is applied to the transparent electrodes 34 and 35 so that predetermined characters or figures are displayed, the liquid crystal 38 filled therebetween is oriented and the required Characters or figures are displayed. A polarizing plate 40 is disposed above the liquid crystal cell 30, and the liquid crystal unit 28 as a whole is disposed.
Is composed.

【0027】本発明の透過型の液晶表示装置21は、こ
のように構成されているので、周囲の明るさが十分でな
い場所で液晶ユニット28に表示された文字や図形を見
ようとするときには、照明ユニット22の光源23とな
る発光体25を点灯し、点灯された光源23の発光体2
5から投射された光は、偏光板29の下側の基板29a
を兼ねる導光板24の内部に入射し、矢印で示すよう
に、偏光板29の下側の基板29aの下面に形成された
マイクロプリズム27の一方の面27aと偏光板29の
下側の基板29aの上面との間で全反射を繰り返して偏
光板29の内部に伝播される。
Since the transmissive liquid crystal display device 21 of the present invention is configured as described above, when a character or a figure displayed on the liquid crystal unit 28 is to be viewed in a place where the surrounding brightness is not sufficient, the illumination is required. The illuminant 25 serving as the light source 23 of the unit 22 is turned on, and the illuminant 2 of the illuminated light source 23 is turned on.
The light projected from 5 is directed to a substrate 29a below the polarizing plate 29.
As shown by an arrow, one surface 27a of the microprism 27 formed on the lower surface of the substrate 29a below the polarizing plate 29 and the substrate 29a below the polarizing plate 29 as shown by an arrow. Is repeatedly propagated inside the polarizing plate 29 by repeating total reflection with the upper surface of the polarizing plate 29.

【0028】一方、マイクロプリズム27の他方の面2
7bに直接あるいは偏光板29の下側の基板29aの上
面で反射して投射された光は、上方に向かって反射して
液晶セル30に向かって投射され、液晶セル30を通過
した後、偏光板40を通過して外部に投射されることに
よって、液晶セル30に表示された文字または図形が照
明されて明るく視認することができる。
On the other hand, the other surface 2 of the micro prism 27
The light reflected directly on the substrate 7b or on the upper surface of the substrate 29a below the polarizing plate 29 is reflected upward and projected toward the liquid crystal cell 30. After passing through the liquid crystal cell 30, the light is polarized. By passing through the plate 40 and projecting outside, the characters or figures displayed on the liquid crystal cell 30 are illuminated and can be visually recognized brightly.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の液晶表示装置の照明ユニット
は、以上のように構成されているので、導光板を偏光板
の基板と兼ねて構成することによって液晶表示装置の更
なる薄型化を可能にするとともに、照明光が通過する偏
光板と液晶セルとの間の空気層をなくすことによって光
源からの光の減衰を減少させることを可能にしたもので
ある。
The illumination unit of the liquid crystal display device according to the present invention is configured as described above, so that the thickness of the liquid crystal display device can be further reduced by configuring the light guide plate also as the substrate of the polarizing plate. In addition, the attenuation of the light from the light source can be reduced by eliminating the air layer between the liquid crystal cell and the polarizing plate through which the illumination light passes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の液晶表示装置の照明ユニットを採用
した反射型の液晶表示装置の1例を模式的に示す断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one example of a reflection type liquid crystal display device employing a lighting unit of the liquid crystal display device of the present invention.

【図2】 本発明の偏光板の構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a polarizing plate of the present invention.

【図3】 本発明の液晶表示装置の照明ユニットを採用
した透過型の液晶表示装置の1例を模式的に示す断面図
である。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing one example of a transmission type liquid crystal display device employing the illumination unit of the liquid crystal display device of the present invention.

【図4】 従来技術の反射型の液晶表示装置を模式的に
示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a conventional reflection-type liquid crystal display device.

【図5】 従来技術の偏光板の構造を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a structure of a conventional polarizing plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反射型の液晶表示装置 2 照明ユニット 3 光源 4 導光板 4a 端面 5 発光体 6 線状の光束 7 マイクロプリズム 7a 一方の面 7b 他方の面 8 液晶ユニット 9 偏光板 9a,9b 基板 9c 偏光物質 10 液晶セル 11 反射板 12,13 ガラス基板 14,15 透明電極 16,17 配向膜 18 液晶 19 プリズムフィルム 21 透過型の液晶表示装置 22 照明ユニット 23 光源 24 導光板 24a 端面 25 発光体 26 線状の光束 27 マイクロプリズム 27a 一方の面 27b 他方の面 28 液晶ユニット 29 偏光板 29a,29b 基板 29c 偏光物質 30 液晶セル 31 反射板 32,33 ガラス基板 34,35 透明電極 36,37 配向膜 38 液晶 39 プリズムフィルム 40 偏光板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflection type liquid crystal display device 2 Illumination unit 3 Light source 4 Light guide plate 4a End face 5 Light emitting body 6 Linear luminous flux 7 Microprism 7a One surface 7b The other surface 8 Liquid crystal unit 9 Polarizing plate 9a, 9b Substrate 9c Polarizing substance 10 Liquid crystal cell 11 Reflector plate 12, 13 Glass substrate 14, 15 Transparent electrode 16, 17 Alignment film 18 Liquid crystal 19 Prism film 21 Transmissive liquid crystal display device 22 Illumination unit 23 Light source 24 Light guide plate 24a End face 25 Light emitter 26 Linear light flux 27 Microprism 27a One surface 27b The other surface 28 Liquid crystal unit 29 Polarizer 29a, 29b Substrate 29c Polarizer 30 Liquid crystal cell 31 Reflector 32, 33 Glass substrate 34, 35 Transparent electrode 36, 37 Alignment film 38 Liquid crystal 39 Prism film 40 Polarizing plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮下 純司 山梨県富士吉田市上暮地1丁目23番1号 株式会社シチズン電子内 Fターム(参考) 2H038 AA55 BA01 2H091 FA08X FA21X FA23X FA41X FA41Z FD06 FD15 LA11 LA18 5G435 AA03 AA18 BB12 BB15 BB16 EE22 EE27 FF05 FF08 GG03 KK07  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Junji Miyashita 1-23-1 Kagurechi, Fujiyoshida-shi, Yamanashi Prefecture F-term (reference) 2H038 AA55 BA01 2H091 FA08X FA21X FA23X FA41X FA41Z FD06 FD15 LA11 LA18 5G435 AA03 AA18 BB12 BB15 BB16 EE22 EE27 FF05 FF08 GG03 KK07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、該光源からの光を導入して液晶ユ
ニットの全面に、ほぼ直交する方向に投射する導光板と
からなる液晶表示装置の照明ユニットにおいて、 前記液晶ユニットの一部を構成する偏光板の基板の一面
にマイクロプリズムを形成して、該偏光板の基板を前記
照明ユニットの前記導光板としたことを特徴とする液晶
表示装置の照明ユニット。
An illumination unit for a liquid crystal display device comprising a light source and a light guide plate for introducing light from the light source and projecting the light in a direction substantially orthogonal to the entire surface of the liquid crystal unit. An illumination unit for a liquid crystal display device, wherein a microprism is formed on one surface of a substrate of a polarizing plate to constitute, and the substrate of the polarizing plate is used as the light guide plate of the illumination unit.
【請求項2】前記偏光板の基板に形成された前記マイク
ロプリズムが、前記偏光板の基板に貼付されたプリズム
フィルムであることを特徴とする請求項1記載の液晶表
示装置の照明ユニット。
2. The illumination unit of a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the microprism formed on the substrate of the polarizing plate is a prism film attached to the substrate of the polarizing plate.
【請求項3】前記液晶表示装置の照明ユニットが、前記
液晶ユニットの表面側から照明光を投射し、前記液晶ユ
ニットで反射した反射光が外部に投射されてこれを視認
する液晶表示装置のフロントライトであることを特徴と
する請求項1又は2記載の液晶表示装置の照明ユニッ
ト。
3. The front of the liquid crystal display device, wherein the illumination unit of the liquid crystal display device projects illumination light from the front side of the liquid crystal unit, and the reflected light reflected by the liquid crystal unit is projected to the outside and visually recognized. The lighting unit of the liquid crystal display device according to claim 1, wherein the lighting unit is a light.
【請求項4】前記液晶表示装置の照明装置が、前記液晶
ユニットの背面側から照明光を投射し、前記液晶ユニッ
トを透過した透過光が外部に投射されてこれを視認する
液晶表示装置のバックライトであることを特徴とする請
求項1又は2記載の液晶表示装置の照明ユニット。
4. A back light of a liquid crystal display device, wherein the illumination device of the liquid crystal display device projects illumination light from the back side of the liquid crystal unit, and the transmitted light transmitted through the liquid crystal unit is projected to the outside to visually recognize the light. The lighting unit of the liquid crystal display device according to claim 1, wherein the lighting unit is a light.
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