JP2003059325A - Surface light emitting device and liquid crystal display device therewith - Google Patents
Surface light emitting device and liquid crystal display device therewithInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置用の
フロントライトとして好適な面発光装置、およびこれを
備えた液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface emitting device suitable as a front light for a liquid crystal display device, and a liquid crystal display device including the surface emitting device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、周囲光を光源として表示を行う
反射型液晶表示装置においては、その輝度が周囲光の光
量に左右されるために、暗所での使用時など十分な周囲
光が得られない環境では、表示の視認性が極端に低下す
るという問題があった。そこで、この問題を解決するた
めに、反射型の液晶表示ユニットの前面側に面発光装置
（フロントライト）を配して補助光源として用いるタイ
プの液晶表示装置が提案されている。このフロントライ
トを備える液晶表示装置は、昼間の屋外などの周囲光が
十分に得られる環境では通常の反射型液晶表示装置とし
て動作し、必要に応じて上記フロントライトを点灯させ
て光源とするものである。2. Description of the Related Art Generally, in a reflection type liquid crystal display device which performs display using ambient light as a light source, its brightness depends on the amount of ambient light, so that sufficient ambient light can be obtained when used in a dark place. In an environment where it is not possible, there is a problem that the visibility of the display is extremely reduced. Therefore, in order to solve this problem, a liquid crystal display device of a type in which a surface light emitting device (front light) is arranged on the front side of a reflective liquid crystal display unit and is used as an auxiliary light source has been proposed. A liquid crystal display device provided with this front light operates as a normal reflection type liquid crystal display device in an environment where sufficient ambient light can be obtained such as outdoors in the daytime, and turns on the front light as a light source as necessary. Is.
【０００３】図８は、フロントライトを備えた反射型の
液晶表示装置の一例を示す概略斜視図であり、図９は図
８中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。この例の液晶表示
装置１００は、液晶表示ユニット１２０と、この液晶表
示ユニット１２０の前面に配置されたフロントライト１
１０とから概略構成されており、フロントライト１１０
は、導光板１１２とこの導光板１１２の一側面である入
光面１１２ａ側に配された長尺光源１１３とから概略構
成されている。長尺光源１１３は、四角柱状の棒状導光
体１１３ａと、その両端に設けられたＬＥＤ（Light E
mitting Diode）１１３ｂ、１１３ｂとから構成されて
いる。FIG. 8 is a schematic perspective view showing an example of a reflection type liquid crystal display device having a front light, and FIG. 9 is a sectional view taken along the line AA in FIG. The liquid crystal display device 100 of this example includes a liquid crystal display unit 120 and a front light 1 arranged in front of the liquid crystal display unit 120.
The front light 110 is roughly configured from 10.
Is roughly composed of a light guide plate 112 and a long light source 113 arranged on the light incident surface 112a side which is one side surface of the light guide plate 112. The long light source 113 includes a rod-shaped light guide 113a having a rectangular column shape and LEDs (Light E) provided at both ends thereof.
mitting diode) 113b, 113b.
【０００４】導光板１１２は、アクリル系樹脂などの透
明な材料で構成されており、その入光面１１２ａに配さ
れた長尺光源１１３からの光を内部に導入し、内部を伝
搬する光を導光板１１２の下面（液晶表示ユニット１２
０側の面）である出射面１１２ｂから出射させるように
なっている。そのために、導光板１１２の上面（外面）
１１２ｃには、出射面１１２ｂに対して傾斜している第
１の斜面部１１４ａとこの第１の斜面部１１４ａに続く
第２の斜面部１１４ｂとが交互に連続して形成されてお
り、これら２つの斜面部１１４ａ、１１４ｂによってス
トライプ状の溝１１４が形成されている。この例におい
て第２の斜面部１１４ｂは第１の斜面部１１４ａよりも
急な傾斜角を有している。The light guide plate 112 is made of a transparent material such as an acrylic resin. The light from the long light source 113 arranged on the light incident surface 112a is introduced into the light guide plate 112, and the light propagating inside is guided. The lower surface of the light guide plate 112 (the liquid crystal display unit 12
The light is emitted from the emission surface 112b, which is the surface on the 0 side). Therefore, the upper surface (outer surface) of the light guide plate 112
The first inclined surface portion 114a inclined with respect to the emission surface 112b and the second inclined surface portion 114b following the first inclined surface portion 114a are alternately and continuously formed on the 112c. A stripe-shaped groove 114 is formed by the two inclined surfaces 114a and 114b. In this example, the second slope 114b has a steeper inclination angle than the first slope 114a.
【０００５】図１０はフロントライト１１０を平面視し
た概略図である。この図に示すように、長尺光源１１３
の棒状導光体１１３ａの側面のうち、導光板１１２側と
反対側の側面には、ＬＥＤ１１３ｂ、１１３ｂから出射
された光を反射させるためのプリズム面１１８が形成さ
れている。これにより、ＬＥＤ１１３ｂ、１１３ｂから
の光は、棒状導光体１１３ａの内部を伝搬するととも
に、前記プリズム面１１８で反射されてその伝搬方向を
導光板１１２へ向かう方向に変えられ、棒状導光体１１
３ａのプリズム面１１８と対向する側面である発光面１
１９から出射される。この長尺光源１１３の発光面１１
９から出射される光源光は、導光板１１２の入光面１１
２ａから導光板１１２内部へと導入される。FIG. 10 is a schematic plan view of the front light 110. As shown in this figure, the long light source 113
A prism surface 118 for reflecting the light emitted from the LEDs 113b and 113b is formed on the side surface of the rod-shaped light guide 113a opposite to the light guide plate 112 side. As a result, the light from the LEDs 113b and 113b propagates inside the rod-shaped light guide 113a, is reflected by the prism surface 118, and its propagation direction is changed to the direction toward the light guide plate 112.
Light emitting surface 1 which is a side surface facing the prism surface 118 of 3a
It is emitted from 19. The light emitting surface 11 of the elongated light source 113
Light emitted from the light source 9 is incident on the light incident surface 11 of the light guide plate 112.
It is introduced into the inside of the light guide plate 112 from 2a.
【０００６】一方、液晶表示ユニット１２０は、図９に
示すように液晶層１２３を挟んで対向する一対のガラス
基板１２１、１２２をシール材１２４で接合一体化した
構成を有する。液晶表示ユニット１２０の後面側（フロ
ントライト１１０と反対側）の基板１２１の液晶層１２
３側には、反射膜１２５と表示回路１２６が形成されて
いる。また、液晶表示ユニット１２０の前面側（フロン
トライト１１０側）の基板１２２の液晶層１２３側に
は、表示回路１２７が形成されている。尚、表示回路１
２６、１２７は、図示を省略したが、電極層や配向膜な
ど、液晶層１２３を駆動、制御するための回路を含むも
のである。On the other hand, the liquid crystal display unit 120 has a structure in which a pair of glass substrates 121 and 122 facing each other with a liquid crystal layer 123 interposed therebetween are joined and integrated with a sealant 124 as shown in FIG. The liquid crystal layer 12 of the substrate 121 on the rear surface side of the liquid crystal display unit 120 (the side opposite to the front light 110)
A reflective film 125 and a display circuit 126 are formed on the third side. A display circuit 127 is formed on the liquid crystal layer 123 side of the substrate 122 on the front side (front light 110 side) of the liquid crystal display unit 120. The display circuit 1
Although not shown, reference numerals 26 and 127 include circuits such as electrode layers and alignment films for driving and controlling the liquid crystal layer 123.
【０００７】以上の構成の液晶表示装置１００におい
て、フロントライト１１０の点灯時には、長尺光源１１
３の発光面１１９から出射された光源光は、導光板１１
２の入光面１１２ａから導光板１１２の内部に導入され
て導光板１１２の内部を伝搬する。この伝搬光は、導光
板１１２の上面（外面）１１２ｃに形成された２つの斜
面部１１４ａ、１１４ｂのうち、より急な傾斜角を有す
る第２の斜面部１１４ｂで反射されて出射面（下面）１
１２ｂへ向かう方向にその伝搬方向を変えられ、出射面
１１２ｂから出射される。この出射面１１２ｂから出射
された光が照明光として液晶表示ユニット１２０に入射
し、第２の基板１２２、表示回路１２７、液晶層１２
３、表示回路１２６を通過して反射層１２５に到達し、
反射層１２５で反射されて液晶表示ユニット１２０の外
側に戻る。そして、導光板１１２の出射面１１２ｂを通
過し、さらに導光板１１２の上面（外面）１１２ｃに形
成された２つの斜面部１１４ａ、１１４ｂのうち、傾斜
角が小さい方の第１の斜面部１１４ａを通過して観察者
（使用者）に到達する。このようにして液晶表示ユニッ
ト１２０の表示が観察者に視認される。In the liquid crystal display device 100 having the above structure, the long light source 11 is used when the front light 110 is turned on.
The light source light emitted from the light emitting surface 119 of the light guide plate 11
The light is introduced into the light guide plate 112 from the second light incident surface 112 a and propagates inside the light guide plate 112. The propagating light is reflected by the second inclined surface portion 114b having a steeper inclination angle of the two inclined surface portions 114a and 114b formed on the upper surface (outer surface) 112c of the light guide plate 112, and the emission surface (lower surface). 1
The propagation direction is changed to the direction toward 12b, and the light is emitted from the emission surface 112b. The light emitted from the emission surface 112b enters the liquid crystal display unit 120 as illumination light, and the second substrate 122, the display circuit 127, and the liquid crystal layer 12 are included.
3, passing through the display circuit 126 to reach the reflective layer 125,
It is reflected by the reflective layer 125 and returns to the outside of the liquid crystal display unit 120. Then, of the two slopes 114a and 114b formed on the upper surface (outer surface) 112c of the light guide plate 112, which passes through the emission surface 112b of the light guide plate 112, the first slope 114a having the smaller inclination angle is formed. It passes and reaches the observer (user). In this way, the display of the liquid crystal display unit 120 is visually recognized by the observer.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
フロントライト１１０を備えた液晶表示装置１００にあ
っては、導光板１１２に入射される光源光が、棒状導光
体１１３ａの両端に設けられた発光素子（この例ではＬ
ＥＤ１１３ｂ）からの光を、棒状導光体１１３ａの側面
に設けられたプリズム面１１８で反射させて、該プリズ
ム面１１８と対向する発光面１１９から出射させた光で
あるので、長尺光源１１３の発光面１１９における出射
光強度の均一性が充分ではないという問題があった。そ
して、長尺光源１１３の発光面１１９から出射される光
源光が不均一であるために、導光板１１２の出射面１１
２ｂから出射される照明光も不均一になり、これに起因
して液晶表示装置１００の表示画面において部分的に輝
度ムラが生じるという問題があった。By the way, in the liquid crystal display device 100 including the front light 110 having the above-described structure, the light source light incident on the light guide plate 112 is provided at both ends of the rod-shaped light guide 113a. Light emitting element (L in this example
The light from the ED 113b) is reflected by the prism surface 118 provided on the side surface of the rod-shaped light guide 113a and is emitted from the light emitting surface 119 facing the prism surface 118. There is a problem that the intensity of emitted light on the light emitting surface 119 is not uniform. Further, since the light source light emitted from the light emitting surface 119 of the long light source 113 is nonuniform, the light emitting surface 11 of the light guide plate 112.
The illumination light emitted from 2b also becomes non-uniform, and this causes a problem that uneven brightness occurs partially on the display screen of the liquid crystal display device 100.
【０００９】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、面発光装置を構成する長尺光源の
発光面から出射される光源光の均一性を向上させること
によって、導光板の出射面から出射される照明光の均一
性が向上した面状発光装置を提供すること、およびこの
ような面状発光装置を備えることにより表示画面の輝度
ムラが改善された液晶表示装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made to solve the above problems, and improves the uniformity of the light source light emitted from the light emitting surface of the long light source constituting the surface light emitting device. Provided is a planar light emitting device in which the uniformity of illumination light emitted from the emission surface of a light plate is improved, and a liquid crystal display device in which uneven brightness of a display screen is improved by including such a planar light emitting device. The purpose is to provide.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の面発光
装置は、一面にプリズム面を有する棒状導光体の端部に
発光素子を設けてなる長尺光源と、板状で、前記長尺光
源の前記プリズム面と対向する面から出射される光源光
を、一面から導入して他の面から出射する導光板とを備
えてなり、前記棒状導光体の内部に、光を散乱させる機
能を有する光散乱粒子が分散されていることを特徴とす
る。このような構成によれば、長尺光源を構成する棒状
導光体の内部に分散されている光散乱粒子によって、こ
の棒状導光体の内部を伝搬する光が拡散されるので、棒
状導光体から出射される光源光の均一性が向上する。こ
れにより導光板から出射される照明光の均一性が向上し
た面状発光装置が得られる。In order to achieve the above object, the present invention has the following constitutions. The surface emitting device of the present invention includes a long light source provided with a light emitting element at an end of a rod-shaped light guide having a prism surface on one surface, and a plate-like surface from a surface facing the prism surface of the long light source. A light guide plate that introduces the emitted light source light from one surface and emits it from the other surface, and light scattering particles having a function of scattering light are dispersed inside the rod-shaped light guide. It is characterized by According to such a configuration, the light propagating inside the rod-shaped light guide is diffused by the light-scattering particles dispersed in the rod-shaped light guide forming the elongated light source. The uniformity of the light source light emitted from the body is improved. As a result, a planar light emitting device in which the uniformity of the illumination light emitted from the light guide plate is improved can be obtained.
【００１１】本発明の面発光装置において、前記発光素
子が白色光を発光する発光素子であり、前記光散乱粒子
が酸化チタンからなることが好ましい。面発光装置を構
成する発光素子として白色発光するものを用いれば、特
に液晶表示装置において好ましい白色の照明光が得られ
る。また発光素子の発光色が白色である場合に、光散乱
粒子として酸化チタンからなる粒子を用いれば、この粒
子自身が白色であるので、照明光の色調を劣化させず
に、棒状導光体の内部を伝搬する光を拡散させる効果が
得られる。したがって発光面にける均一性が良好な白色
光源光が得られ、これを用いた面発光装置によれば、導
光板の出射面における均一性が良好な白色照明光が得ら
れる。In the surface emitting device of the present invention, it is preferable that the light emitting element is a light emitting element that emits white light, and the light scattering particles are made of titanium oxide. If a white light emitting element is used as the light emitting element constituting the surface light emitting device, white illumination light which is particularly preferable in a liquid crystal display device can be obtained. Further, when the light emitting element emits white light, if particles made of titanium oxide are used as the light scattering particles, since the particles themselves are white, the rod-shaped light guide of the rod-shaped light guide body is not deteriorated without degrading the color tone of the illumination light. The effect of diffusing the light propagating inside can be obtained. Therefore, white light source light with good uniformity on the light emitting surface is obtained, and according to the surface emitting device using this, white illumination light with good uniformity on the exit surface of the light guide plate is obtained.
【００１２】また本発明の面発光装置において、前記棒
状導光体における前記光散乱粒子の含有量が０．５〜
２．０容量％であることが好ましい。光散乱粒子の含有
量を前記範囲とすることにより、棒状導光体の発光面か
ら出射される光源光を効果的に均一化することができ
る。光散乱粒子の含有量が０．５容量％未満では棒状導
光体内部を伝搬する光を拡散させる効果が弱く、光源光
の均一性を改善する効果が十分に得られない。一方、光
散乱粒子の含有量が２．０容量％を超えると、棒状導光
体における光透過率が低下して、特に棒状導光体の発光
素子から比較的遠い部分での光源光強度が著しく低下し
易い。したがって、かえって光源光強度の均一性が悪く
なるおそれがある。Further, in the surface emitting device of the present invention, the content of the light scattering particles in the rod-shaped light guide is 0.5 to 0.5.
It is preferably 2.0% by volume. By setting the content of the light scattering particles in the above range, the light source light emitted from the light emitting surface of the rod-shaped light guide can be effectively made uniform. If the content of the light scattering particles is less than 0.5% by volume, the effect of diffusing the light propagating inside the rod-shaped light guide is weak, and the effect of improving the uniformity of the light from the light source cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the content of the light-scattering particles exceeds 2.0% by volume, the light transmittance of the rod-shaped light guide decreases, and the light source light intensity particularly in a portion relatively far from the light-emitting element of the rod-shaped light guide is reduced. Remarkably easy to decrease. Therefore, on the contrary, the uniformity of the light intensity of the light source may be deteriorated.
【００１３】本発明の液晶表示装置は、本発明の面発光
装置を液晶パネルの一面側に備えたことを特徴とするも
のである。上記本発明の面発光装置は、導光板の出射面
から出射される照明光の均一性が向上されたものである
ので、これを備えたことにより、表示画面の輝度ムラが
改善された液晶表示装置が得られる。A liquid crystal display device of the present invention is characterized in that the surface emitting device of the present invention is provided on one surface side of a liquid crystal panel. Since the surface light emitting device of the present invention has improved uniformity of illumination light emitted from the emission surface of the light guide plate, by providing the same, a liquid crystal display with improved luminance unevenness on the display screen is provided. The device is obtained.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明するが、本発明は以下の実施の形態に限
定されるものではない。図１および図２は、本発明の一
実施の形態である液晶表示装置を示したもので、図１は
上方から見た概略平面図、図２は図１中Ｂ−Ｂ線に沿う
概略断面図である。本実施の形態の液晶表示装置１は、
液晶表示ユニット２０と、その前面に配されたフロント
ライト１０とから概略構成されている。フロントライト
１０は、長方形の板状の導光板１２と、長尺光源１３
（バー光源）とから概略構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments. 1 and 2 show a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic plan view seen from above, and FIG. 2 is a schematic cross section taken along line BB in FIG. It is a figure. The liquid crystal display device 1 of the present embodiment is
The liquid crystal display unit 20 and the front light 10 arranged in front of the liquid crystal display unit 20 are roughly configured. The front light 10 includes a rectangular light guide plate 12 and a long light source 13.
(Bar light source).
【００１５】長尺光源１３は、導光板１２の短辺に沿っ
て配された棒状導光体１３ａと、この棒状導光体１３ａ
の両端に配設された２つの発光素子１３ｂ，１３ｂとを
備えてなる。発光素子１３ｂ，１３ｂは特に限定されな
いが、本実施の形態では白色光を発光する白色ＬＥＤが
用いられている。棒状導光体１３ａは四角柱状であり、
導光板１２に面している発光面１９と反対側の側面に
は、発光素子１３ｂ，１３ｂから出射された光を反射さ
せるためのプリズム面１８が形成されている。プリズム
面１８は、発光素子１３ｂ，１３ｂから出射されて棒状
導光体１３ａの内部を伝搬する光を、出射面１９へ向か
う方向に反射できるように構成されている。本実施の形
態において、プリズム面１８には、棒状導光体１３ａの
長さ方向に対して垂直な方向に延びるＶ溝が複数形成さ
れている。これら複数のＶ溝の形状は一様でなく、棒状
導光体１３ａのなかでも、発光素子１３ｂ，１３ｂに近
い端部側よりも、発光素子１３ｂ，１３ｂから比較的遠
い中央部の方が、棒状導光体１３ａ内の伝搬光がプリズ
ム面１８で反射され易いように、端部側と中央部とでは
Ｖ溝のピッチ、深さ、角度等が異なっている。The long light source 13 includes a rod-shaped light guide 13a arranged along the short side of the light guide plate 12, and the rod-shaped light guide 13a.
And two light emitting elements 13b, 13b arranged at both ends of the. Although the light emitting elements 13b and 13b are not particularly limited, a white LED that emits white light is used in the present embodiment. The rod-shaped light guide 13a has a rectangular column shape,
A prism surface 18 for reflecting light emitted from the light emitting elements 13b, 13b is formed on a side surface of the light guide plate 12 opposite to the light emitting surface 19. The prism surface 18 is configured to reflect light emitted from the light emitting elements 13b and 13b and propagating inside the rod-shaped light guide 13a in a direction toward the emission surface 19. In the present embodiment, the prism surface 18 is formed with a plurality of V grooves extending in a direction perpendicular to the length direction of the rod-shaped light guide 13a. The shapes of the plurality of V-shaped grooves are not uniform, and in the rod-shaped light guide 13a, the central portion relatively far from the light emitting elements 13b and 13b is more likely to be located than the end portions near the light emitting elements 13b and 13b. The pitch, depth, angle, etc. of the V-grooves are different between the end portion side and the central portion so that the propagating light in the rod-shaped light guide 13a is easily reflected by the prism surface 18.
【００１６】棒状導光体１３ａは、光透過率９０％以上
の透明な樹脂材料中に光散乱粒子１５が分散された材料
で構成されている。透明な樹脂材料としては、アクリル
系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂
などの透明な樹脂材料を用いることができるが、透光率
が大きく、また複屈折が生じにくい材料を用いることが
好ましい。棒状導光体１３ａは、例えば、透明な樹脂材
料に光散乱粒子１５を添加、混合したものを、射出成形
することによって作製することができる。The rod-shaped light guide 13a is made of a material in which light scattering particles 15 are dispersed in a transparent resin material having a light transmittance of 90% or more. As the transparent resin material, it is possible to use a transparent resin material such as a polycarbonate resin or an epoxy resin in addition to an acrylic resin, but it is preferable to use a material having a large light transmittance and less likely to cause birefringence. . The rod-shaped light guide 13a can be produced, for example, by injection-molding a mixture of transparent resin material and the light-scattering particles 15 added thereto.
【００１７】光散乱粒子１５は、光を散乱させる機能を
有するものであればよく、例えば酸化チタン粒子など粒
子表面で光を反射するものや、蛍光材料からなる粒子等
が使用できる。光散乱粒子１５は２種以上を併用しても
よく、特に蛍光材料からなる粒子を用いる場合は、表面
で光を反射する粒子と組み合わせて用いることが好まし
い。棒状導光体１３ａをなす透明な樹脂材料中に、蛍光
材料からなる粒子を含有させれば、これにより発光素子
１３ｂ，１３ｂの発光色の色調を補正することができ
る。。また、発光素子１３ｂ，１３ｂの発光色と光散乱
粒子１５の色が類似していることが好ましい。本実施形
態では発光素子１３ｂ，１３ｂとして白色ＬＥＤが用い
られているので、光散乱粒子１５としては、粒子自身が
白色である酸化チタン粒子が用いられている。The light-scattering particles 15 need only have a function of scattering light, and for example, particles such as titanium oxide particles that reflect light on the particle surface, particles made of a fluorescent material, or the like can be used. The light-scattering particles 15 may be used in combination of two or more kinds, and particularly when particles made of a fluorescent material are used, it is preferably used in combination with particles that reflect light on the surface. If the transparent resin material forming the rod-shaped light guide 13a contains particles made of a fluorescent material, it is possible to correct the color tone of the light emission color of the light emitting elements 13b and 13b. . Further, it is preferable that the color of light emitted from the light emitting elements 13b and 13b and the color of the light scattering particles 15 are similar. In this embodiment, since white LEDs are used as the light emitting elements 13b and 13b, titanium oxide particles whose particles are white are used as the light scattering particles 15.
【００１８】棒状導光体１３ａ中における光散乱粒子１
５の含有量は、少なすぎると光散乱粒子１５を含有させ
たことによって光源光の不均一を改善する効果が十分に
得られない。一方、光散乱粒子１５の含有量が多すぎる
と、棒状導光体１３ａにおける光透過率の低下が著しく
なるので好ましくない。棒状導光体１３ａにおける光透
過率が低下すると、フロントライト１０の発光面１９の
中でも、特に発光素子１３ｂ，１３ｂから比較的遠い中
央部分において光源光強度が著しく低下し、かえって光
源光の均一性が悪くなるおそれがある。したがって、光
源光の均一性を効果的に向上させるには、棒状導光体１
３ａ中における光散乱粒子１５の含有量を０．５〜２．
０容量％とすることが好ましく、特に好ましくは０．８
〜１．５容量％とする。Light-scattering particles 1 in the rod-shaped light guide 13a
If the content of 5 is too small, the effect of improving the nonuniformity of the light from the light source cannot be sufficiently obtained due to the inclusion of the light scattering particles 15. On the other hand, if the content of the light scattering particles 15 is too large, the light transmittance of the rod-shaped light guide 13a significantly decreases, which is not preferable. When the light transmittance of the rod-shaped light guide 13a is reduced, the light source light intensity is significantly reduced in the light emitting surface 19 of the front light 10, particularly in the central portion relatively far from the light emitting elements 13b and 13b, and the uniformity of the light source light is rather increased. May get worse. Therefore, in order to effectively improve the uniformity of the light from the light source, the rod-shaped light guide 1
The content of the light scattering particles 15 in 3a is 0.5 to 2.
It is preferably 0% by volume, particularly preferably 0.8
~ 1.5% by volume.
【００１９】導光板１２の液晶表示ユニット２０側（下
面側）は平坦面とされており、光が出射される出射面１
２ｂとなっている。また、出射面１２ｂと反対側の面で
ある対向面１２ｃには、出射面１２ｂに対して傾斜して
形成された緩斜面部１４ａと、この緩斜面部１４ａに続
いて形成されて緩斜面部１４ａよりも急な傾斜角度を有
する急斜面部１４ｂとからなる複数の溝１４がストライ
プ状に形成されている。そして、対向面１２ｃにストラ
イプ状に形成された複数の溝１４を構成する緩斜面部１
４ａと急斜面部１４ｂの出射面１２ｂに対する傾斜角は
全ての溝１４において同一とされているとともに、溝１
４の長さ方向が、導光板１２の短辺と平行になるように
揃えられている。また、導光板１２の一方の短辺側の側
面が入光面１２ａであり、長尺光源１３の発光面１９か
ら出射される光源光が、この入光面１２ａから導光板１
２内部へ入射される。The liquid crystal display unit 20 side (lower surface side) of the light guide plate 12 is a flat surface, and an emission surface 1 through which light is emitted.
It is 2b. The facing surface 12c, which is the surface opposite to the emitting surface 12b, has a gentle slope portion 14a that is inclined with respect to the emitting surface 12b, and a gentle slope portion that is formed subsequent to the gentle slope portion 14a. A plurality of grooves 14 each having a steep slope portion 14b having a steeper inclination angle than 14a are formed in a stripe shape. Then, the gentle slope portion 1 forming the plurality of grooves 14 formed in a stripe shape on the facing surface 12c.
4a and the steep slope 14b have the same inclination angle with respect to the emission surface 12b in all the grooves 14, and the groove 1
The length directions of 4 are aligned so as to be parallel to the short side of the light guide plate 12. One side of the light guide plate 12 on the short side is the light incident surface 12a, and the light source light emitted from the light emitting surface 19 of the long light source 13 is guided from the light incident surface 12a.
2 is incident on the inside.
【００２０】導光板１２は好ましくは光透過率９０％以
上の透明な樹脂材料から構成され、アクリル系樹脂のほ
か、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明
な樹脂材料を用いることができるが、透光率が大きく、
また複屈折が生じにくい材料を用いることが好ましい。
導光板１２の入光面１２ａ上および出射面１２ｂ上に
は、反射防止層（図示略）を設けることが好ましい。ま
た、導光板１２の入光面１２ａに梨地処理を施すなどし
て微細な凹凸を設けてもよく、このようにすれば、長尺
光源１３からの光源光が入光面１２ａを通過する際に拡
散されるので、これによりフロントライト１０の出射面
１２ｂから出射される照明光の均一性がより向上する。The light guide plate 12 is preferably made of a transparent resin material having a light transmittance of 90% or more. In addition to acrylic resin, transparent resin material such as polycarbonate resin and epoxy resin can be used. The light rate is large,
Further, it is preferable to use a material in which birefringence is unlikely to occur.
An antireflection layer (not shown) is preferably provided on the light entrance surface 12a and the exit surface 12b of the light guide plate 12. In addition, the light incident surface 12a of the light guide plate 12 may be provided with fine irregularities by performing a satin finish, for example, when the light source light from the long light source 13 passes through the light incident surface 12a. Therefore, the uniformity of the illumination light emitted from the emission surface 12b of the front light 10 is further improved.
【００２１】液晶表示ユニット２０は、液晶層２３を挟
持して対向するガラスや透明樹脂などからなる第１の基
板２１と第２の基板２２とを、シール材２４で接合一体
化して構成されている。前記第１の基板２１の液晶層２
３側の面には、金属の反射膜を含む反射層２５と、表示
回路２６が順に積層されており、前記第２の基板２２の
液晶層２３側の面には、表示回路２７が形成されてい
る。本実施の形態の液晶表示ユニット２０は、外部から
入射した光を反射させるための反射層２５を備えた反射
型の液晶表示ユニットとなっている。尚、表示回路２６
および２７には、図示されていないが液晶層２３を駆動
するための透明導電膜等からなる電極層や液晶層２３の
配向を制御するための配向膜等が形成されている。ま
た、場合によってはカラー表示を行うためのカラーフィ
ルタなどが形成されていてもよい。The liquid crystal display unit 20 is formed by integrally bonding a first substrate 21 and a second substrate 22 made of glass or transparent resin, which face each other with the liquid crystal layer 23 interposed therebetween, with a sealing material 24. There is. Liquid crystal layer 2 of the first substrate 21
A reflective layer 25 including a metallic reflective film and a display circuit 26 are sequentially stacked on the surface on the 3 side, and a display circuit 27 is formed on the surface on the liquid crystal layer 23 side of the second substrate 22. ing. The liquid crystal display unit 20 of the present embodiment is a reflection type liquid crystal display unit including a reflection layer 25 for reflecting light incident from the outside. The display circuit 26
Although not shown, an electrode layer made of a transparent conductive film or the like for driving the liquid crystal layer 23, an alignment film for controlling the alignment of the liquid crystal layer 23, and the like are formed at and 27. Further, in some cases, a color filter or the like for performing color display may be formed.
【００２２】反射層２５は、好ましくは表面に凹凸形状
が形成されたアクリル系樹脂等からなる有機膜上に、ア
ルミニウムや銀などからなる金属の反射膜をスパッタ法
などにより形成し、この反射膜と有機膜を覆うようにア
クリル系樹脂などからなる平坦化膜を形成して構成され
る。このような反射層２５はカラーフィルタを含む構成
としても良く、その場合には、前記反射膜の直上にカラ
ーフィルタを形成すれば、光の反射面にカラーフィルタ
を配置して色ずれや視差を低減することができるので好
ましい。The reflection layer 25 is preferably formed by forming a metal reflection film made of aluminum, silver, or the like on an organic film made of acrylic resin or the like having an uneven surface by a sputtering method. And a flattening film made of acrylic resin or the like is formed so as to cover the organic film. The reflective layer 25 may be configured to include a color filter. In that case, if the color filter is formed directly on the reflective film, the color filter is arranged on the light reflecting surface to prevent color misregistration or parallax. It is preferable because it can be reduced.
【００２３】ここで、上記の液晶表示ユニット２０の反
射層２５の有機膜の表面および有機膜上に形成される反
射膜の形状について図３を参照して以下に説明する。図
３は、液晶表示ユニット２０の反射層２５に形成された
有機膜と反射膜とを拡大して示す斜視図である。この図
において、有機膜２８の表面には内面が球面の一部を成
す多数の凹部２８ａが重なり合うように連続して形成さ
れており、この有機膜２８上に反射膜２９が成膜されて
いる。有機膜２８は、基板上に感光性樹脂などからなる
樹脂層を平面形状に形成した後、図３に示す有機膜２８
の表面とは逆凹凸の表面形状を有するシリコーン系樹脂
などからなる転写型を上記樹脂層の表面に圧着した後、
樹脂層を硬化させることにより形成される。反射膜２９
は、有機膜２８の表面に形成されて液晶表示ユニット２
０に入射する光を反射するものであり、アルミニウムや
銀などの高い反射率を有する金属材料をスパッタ法や真
空蒸着などの成膜法により形成したものである。Now, the surface of the organic film of the reflective layer 25 of the liquid crystal display unit 20 and the shape of the reflective film formed on the organic film will be described below with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the organic film and the reflective film formed on the reflective layer 25 of the liquid crystal display unit 20. In the figure, the inner surface of the organic film 28 is continuously formed with a large number of recesses 28a forming part of a spherical surface so as to overlap each other, and the reflective film 29 is formed on the organic film 28. . The organic film 28 shown in FIG. 3 is formed by forming a resin layer made of a photosensitive resin or the like in a planar shape on the substrate and then forming the organic film 28 shown in FIG.
After pressure-bonding a transfer mold made of a silicone-based resin or the like having a surface shape opposite to that of the
It is formed by curing the resin layer. Reflective film 29
Is formed on the surface of the organic film 28 and is formed on the liquid crystal display unit 2
It reflects the light incident on 0, and is formed by forming a metal material having a high reflectance such as aluminum or silver by a film forming method such as a sputtering method or a vacuum evaporation method.
【００２４】図３に示す凹部２８ａは、その深さを０．
１μｍ〜３μｍの範囲でランダムに形成し、隣接する凹
部２８ａのピッチを５μｍ〜１００μｍの範囲でランダ
ムに配置し、上記凹部２８ａ内面の傾斜角を−３０度〜
＋３０度の範囲に設定することが望ましい。特に、凹部
２８ａ内面の傾斜角分布を−３０度〜＋３０度の範囲に
設定する点、隣接する凹部２８ａのピッチを平面全方向
に対してランダムに配置する点が特に重要である。なぜ
ならば、仮に隣接する凹部２８ａのピッチに規則性があ
ると、光の干渉色が出て反射光が色付いてしまうという
不具合があるからである。また、凹部２８ａ内面の傾斜
角分布が−３０度〜＋３０度の範囲を超えると、反射光
の拡散角が広がりすぎて反射強度が低下し、明るい表示
が得られない（反射光の拡散角が空気中で３６度以上に
なり、液晶表示装置内部の反射強度ピークが低下し、反
射ロスが大きくなるからである。）からである。また、
凹部２８ａの深さが３μｍを超えると、後工程で凹部２
８ａを平坦化する場合に凸部の頂上が平坦化膜で埋めき
れず、所望の平坦性が得られなくなる。The recess 28a shown in FIG. 3 has a depth of 0.
Randomly formed in the range of 1 μm to 3 μm, the pitch of adjacent recesses 28a is randomly arranged in the range of 5 μm to 100 μm, and the inclination angle of the inner surface of the recesses 28a is −30 degrees to.
It is desirable to set in the range of +30 degrees. Particularly, it is particularly important to set the inclination angle distribution of the inner surface of the concave portion 28a within the range of −30 degrees to +30 degrees, and to randomly arrange the pitches of the adjacent concave portions 28a in all plane directions. This is because if the pitches of the adjacent recesses 28a have regularity, interference colors of light will appear and reflected light will be colored. Further, when the inclination angle distribution of the inner surface of the concave portion 28a exceeds the range of −30 degrees to +30 degrees, the diffusion angle of the reflected light is too wide and the reflection intensity is reduced, and bright display cannot be obtained (the diffusion angle of the reflected light is This is because the temperature becomes 36 degrees or more in the air, the peak of the reflection intensity inside the liquid crystal display device decreases, and the reflection loss increases.). Also,
If the depth of the recess 28a exceeds 3 μm, the recess 2
When 8a is flattened, the tops of the protrusions cannot be completely filled with the flattening film, and the desired flatness cannot be obtained.
【００２５】隣接する凹部２８ａのピッチが５μｍ未満
の場合、有機膜２８を形成するために用いる転写型の製
作上の制約があり、加工時間が極めて長くなる、所望の
反射特性が得られるだけの形状が形成できない、干渉光
が発生する等の問題が生じる。また、実用上、有機膜２
８の表面形状を形成するための前記転写型は、ダイヤモ
ンド圧子を基材に多数押圧して作製された転写型用基材
を用いて作製されるが、このダイヤモンド圧子の先端径
が３０μｍ〜２００μｍであることが望ましいので、隣
接する凹部２８ａのピッチは５μｍ〜１００μｍとする
ことが望ましい。When the pitch between the adjacent recesses 28a is less than 5 μm, there are restrictions in manufacturing the transfer mold used for forming the organic film 28, the processing time is extremely long, and only desired reflection characteristics are obtained. There are problems such that the shape cannot be formed and interference light is generated. In addition, in practice, the organic film 2
The transfer die for forming the surface shape of No. 8 is produced by using a transfer die base material produced by pressing a large number of diamond indenters against a base material, and the tip diameter of the diamond indenter is 30 μm to 200 μm. Therefore, the pitch of the adjacent concave portions 28a is preferably 5 μm to 100 μm.
【００２６】本実施の形態の液晶表示装置１は、太陽の
光や外部の照明光を利用した反射表示のほか、フロント
ライト１０を点灯させてその光を上記反射層２５で反射
させて表示を行うことができる。フロントライト１０の
導光板１２は、液晶表示ユニット２０の表示領域の前面
に配置されており、フロントライト１０の長尺光源１３
から導光板１２の入光面１２ａを介して導光板１２に導
入された光は、導光板１２の内部を伝搬するとともに導
光板１２の対向面１２ｃに形成された複数の溝１４によ
って反射されて出射面１２ｂに向かう側に方向を変えら
れ、導光板１２の出射面１２ｂから出射されて液晶表示
ユニット２０を照明する。液晶表示ユニット２０に入射
した光は液晶表示ユニット２０の表示回路２６、２７お
よび液晶層２３を通過して、反射層２５に達し、この反
射層２５の反射膜によって反射されて液晶表示ユニット
２０の外側へ戻り、導光板１２を通過して対向面１２ｃ
から出射されて使用者に到達する。このようにして液晶
表示ユニット２０の表示が使用者に視認される。The liquid crystal display device 1 of the present embodiment performs a reflective display using the light of the sun or external illumination light, and also displays the light by turning on the front light 10 and reflecting the light by the reflective layer 25. It can be carried out. The light guide plate 12 of the front light 10 is arranged in front of the display area of the liquid crystal display unit 20, and the long light source 13 of the front light 10 is arranged.
The light introduced into the light guide plate 12 through the light entrance surface 12 a of the light guide plate 12 propagates inside the light guide plate 12 and is reflected by the plurality of grooves 14 formed in the facing surface 12 c of the light guide plate 12. The liquid crystal display unit 20 is illuminated by being emitted from the emission surface 12b of the light guide plate 12 by changing the direction toward the emission surface 12b. The light incident on the liquid crystal display unit 20 passes through the display circuits 26 and 27 and the liquid crystal layer 23 of the liquid crystal display unit 20, reaches the reflection layer 25, is reflected by the reflection film of the reflection layer 25, and is reflected by the liquid crystal display unit 20. Returning to the outside, passing through the light guide plate 12, the facing surface 12c
It is emitted from and reaches the user. In this way, the display of the liquid crystal display unit 20 is visually recognized by the user.
【００２７】本実施の形態によれば、フロントライト１
０の長尺光源１３を構成する棒状導光体１３ａの内部に
光散乱粒子１５が分散されているので、この光散乱粒子
１５により棒状導光体１３ａの内部を伝搬する光が拡散
される。これにより、棒状導光体１３ａの内部の伝搬光
が、プリズム面１８で反射されて発光面１９から出射さ
れる光源光の均一性が向上する。したがって、長尺光源
１３から出射される光源光の均一性が向上するので、こ
の光源光が導光板１２内に導入されて出射面１２ｂから
出射される照明光の均一性が向上する。よって、フロン
トライト１０から出射される照明光の均一性が向上する
ので、フロントライト１０を点灯させた時の、液晶表示
装置１の液晶表示領域における輝度ムラが改善される。
また、本実施形態において、発光素子１３ｂ，１３ｂは
白色ＬＥＤからなり、棒状導光体１３ａ中の光散乱粒子
は酸化チタン粒子であるので、フロントライト１０から
の照明光は白色光であり、光散乱粒子を含有させたこと
による照明光の色調の劣化もないので、フロントライト
１０点灯時の白表示が明るくて、コントラストに優れた
液晶表示が実現できる。また反射層２５を、図３に示す
ように、表面に凹凸形状が形成された有機膜２８と、そ
の上に形成された反射膜２９とを備えた構成とすれば、
棒状導光体１３ａへの光散乱粒子１５の添加によって照
明光の均一性が向上されたうえに、反射層２５の反射特
性も優れているので、液晶表示装置１にあっては、明る
くて、輝度ムラが少なく、視認性に優れた液晶表示が実
現できる。According to the present embodiment, the front light 1
Since the light-scattering particles 15 are dispersed inside the rod-shaped light guide 13a forming the long light source 13 of 0, the light propagating inside the rod-shaped light guide 13a is diffused by the light-scattering particles 15. Thereby, the propagation light inside the rod-shaped light guide 13a is improved in the uniformity of the light source light reflected from the prism surface 18 and emitted from the light emitting surface 19. Therefore, the uniformity of the light source light emitted from the elongated light source 13 is improved, and thus the uniformity of the illumination light that is introduced into the light guide plate 12 and emitted from the emission surface 12b is improved. Therefore, the uniformity of the illumination light emitted from the front light 10 is improved, so that the uneven brightness in the liquid crystal display area of the liquid crystal display device 1 when the front light 10 is turned on is improved.
Further, in the present embodiment, the light emitting elements 13b and 13b are white LEDs, and the light scattering particles in the rod-shaped light guide 13a are titanium oxide particles. Therefore, the illumination light from the front light 10 is white light. Since the color tone of the illumination light is not deteriorated due to the inclusion of the scattering particles, a white display when the front light 10 is turned on is bright and a liquid crystal display with excellent contrast can be realized. Further, as shown in FIG. 3, if the reflective layer 25 is configured to include an organic film 28 having an uneven surface and a reflective film 29 formed thereon,
Since the uniformity of the illumination light is improved by adding the light scattering particles 15 to the rod-shaped light guide 13a, and the reflection layer 25 has excellent reflection characteristics, the liquid crystal display device 1 is bright. A liquid crystal display with less uneven brightness and excellent visibility can be realized.
【００２８】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば、上記実施の形態では導光板１２の一側に長尺光源
１３を配した構成としたが、導光板１２の複数の側端面
を入光面とし、それらの入光面にそれぞれ長尺光源１３
を配しても良い。このような構成とするならば、大面積
のフロントライトを実現することができる。また、本発
明の液晶表示装置においては、反射型の液晶表示ユニッ
トであれば問題なく適用することができ、液晶表示ユニ
ットの駆動方式等は、任意のものを用いることができ
る。The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, although the long light source 13 is arranged on one side of the light guide plate 12 in the above-described embodiment, a plurality of side end surfaces of the light guide plate 12 are used as light entrance surfaces, and the long light sources are respectively provided on the light entrance surfaces. Thirteen
May be placed. With such a structure, a large-area front light can be realized. Further, in the liquid crystal display device of the present invention, any reflection type liquid crystal display unit can be applied without any problem, and any driving method of the liquid crystal display unit can be used.
【００２９】[0029]
【実施例】以下、具体的な実施例を示して本発明の効果
を明らかにする。
（実施例１）まず、酸化チタン粒子を１．０容量％含有
させたアクリル系樹脂を材料として射出成形を行い、一
側面にプリズム面を有する棒状導光体を作製した。この
棒状導光体の両端に白色ＬＥＤをそれぞれ取り付けて長
尺光源を作製した。これとは別に、アクリル系樹脂を材
料として射出成形を行い、長方形板状で、その上面には
短辺に平行なストライプ状の溝を複数有する形状の導光
板を作製した。次に、この導光板の側面（入光面）に、
先に作製した長尺光源を配設してフロントライトを構成
し、このフロントライトを反射型の液晶表示ユニットの
前面に配置して液晶表示装置を作製した。EXAMPLES The effects of the present invention will be clarified below with reference to specific examples. (Example 1) First, an acrylic resin containing 1.0% by volume of titanium oxide particles was used as a material for injection molding to produce a rod-shaped light guide having a prism surface on one side. White LEDs were attached to both ends of this rod-shaped light guide to manufacture a long light source. Separately from this, injection molding was performed using an acrylic resin as a material to manufacture a light guide plate having a rectangular plate shape and a plurality of stripe-shaped grooves parallel to the short sides on the upper surface thereof. Next, on the side surface (light incident surface) of this light guide plate,
The long light source prepared above was arranged to form a front light, and this front light was arranged in front of a reflective liquid crystal display unit to manufacture a liquid crystal display device.
【００３０】得られた液晶表示装置を白表示させてＢＭ
５（商品名、トプコン社製）によって、法線方向の輝度
を測定した。輝度の測定は表示領域全部について所定の
間隔で行った。すなわち、図１中の破線は表示領域Ｄを
示すものであるが、この表示領域Ｄについて、図１に示
すように、導光板１２の短辺方向をｘ方向、長辺方向を
ｙ方向とする座標軸を設けた。表示領域Ｄの四隅のう
ち、入光面１２ａ側の両端の位置をそれぞれ（０，
０）、（ｘ1,０）と座標設定し、入光面１２ａと反対側
の両端の位置をそれぞれ（０，ｙ1）、（ｘ1,ｙ1）と座
標設定した。そして、ｘ軸方向においては１０ｍｍピッ
チで、ｙ軸方向においては１４ｍｍピッチで測定点を設
け、それぞれの測定点において法線方向の輝度を測定し
た。その結果を図４にグラフで示す。また、ｘ座標がそ
れぞれ０、ｘ1／２、ｘ1、ｙ座標がそれぞれ０、ｙ1／
２、ｙ1、である９点における輝度を下記表１に示す。
全測定点における輝度のうち、最高値は１４．８８ｃｄ
／ｍ2、最低値は９．８２ｃｄ／ｍ2であり、輝度ムラは
６６．０％であった。この輝度ムラの値は（輝度の最低
値／最高値）×１００（％）で得られる値であり、この
値が大きいほど輝度ムラが小さい。The obtained liquid crystal display device is displayed in white and BM is displayed.
5 (trade name, manufactured by Topcon) was used to measure the luminance in the normal direction. The brightness was measured at predetermined intervals for the entire display area. That is, the broken line in FIG. 1 indicates the display area D. Regarding this display area D, as shown in FIG. 1, the short side direction of the light guide plate 12 is the x direction and the long side direction is the y direction. A coordinate axis is provided. Of the four corners of the display area D, the positions of both ends on the light incident surface 12a side are respectively (0,
The coordinates are set to 0) and (x1, 0), and the positions of both ends on the opposite side of the light incident surface 12a are set to (0, y1) and (x1, y1). Then, measurement points were provided at a pitch of 10 mm in the x-axis direction and at a pitch of 14 mm in the y-axis direction, and the luminance in the normal direction was measured at each measurement point. The results are shown graphically in FIG. Also, the x coordinate is 0, x1 / 2, x1, y coordinate is 0, y1 /, respectively.
The luminances at 9 points of 2, y1 are shown in Table 1 below.
The highest value among the brightness at all measurement points is 14.88 cd
/ M 2 , the minimum value was 9.82 cd / m 2 , and the luminance unevenness was 66.0%. The value of this brightness unevenness is a value obtained by (minimum value / maximum value of brightness) × 100 (%), and the larger this value, the smaller the brightness unevenness.
【００３１】[0031]
【表１】 [Table 1]
【００３２】（比較例１）上記実施例１において、フロ
ントライトの棒状導光体中に酸化チタン粒子を含有させ
ず、導光板の入光面に梨地処理を施した他は同様にし
て、液晶表示装置を作製した。導光板は、導光板を射出
成形する際の金型として、入光面を形成するための面に
梨地処理を施して凹凸を形成した金型を用いることによ
って作製した。得られた液晶表示装置を白表示させて、
上記実施例１と同様にして輝度の測定を行った。その結
果を図５にグラフで示す。また、ｘ座標がそれぞれ０、
ｘ1／２、ｘ1、ｙ座標がそれぞれ０、ｙ1／２、ｙ1、で
ある９点における輝度を下記表２に示す。全測定点にお
ける輝度のうち、最高値は１６．３７ｃｄ／ｍ2、最低
値は９．５３ｃｄ／ｍ2であり、輝度ムラは５８．２％
であった。Comparative Example 1 A liquid crystal was prepared in the same manner as in Example 1 except that titanium oxide particles were not contained in the rod-shaped light guide of the front light, and the light-incident surface of the light guide plate was subjected to a satin finish. A display device was manufactured. The light guide plate was produced by using, as a mold for injection-molding the light guide plate, a mold in which a surface for forming a light-incident surface was subjected to a satin treatment to form irregularities. Display the obtained liquid crystal display device in white,
The luminance was measured in the same manner as in Example 1 above. The results are shown graphically in FIG. Also, the x coordinate is 0,
The following Table 2 shows the brightness at 9 points where x1 / 2, x1, and y coordinates are 0, y1 / 2, and y1, respectively. Among the luminances at all measurement points, the highest value is 16.37 cd / m 2 , the lowest value is 9.53 cd / m 2 , and the luminance unevenness is 58.2%.
Met.
【００３３】[0033]
【表２】 [Table 2]
【００３４】（比較例２）上記比較例１において、フロ
ントライトの棒状導光体中に、酸化チタン粒子を３．０
容量％含有させた他は同様にして、液晶表示装置を作製
した。得られた液晶表示装置を白表示させて、上記実施
例１と同様にして輝度の測定を行った。その結果を図６
にグラフで示す。また、ｘ座標がそれぞれ０、ｘ1／
２、ｘ1、ｙ座標がそれぞれ０、ｙ1／２、ｙ1、である
９点における輝度を下記表３に示す。全測定点における
輝度のうち、最高値は１６．５８ｃｄ／ｍ2、最低値は
９．１２ｃｄ／ｍ2であり、輝度ムラは５５．０％であ
った。(Comparative Example 2) In Comparative Example 1 above, 3.0% of titanium oxide particles were contained in the rod-shaped light guide of the front light.
A liquid crystal display device was produced in the same manner except that the content of the liquid crystal was changed. The obtained liquid crystal display device was displayed in white and the luminance was measured in the same manner as in Example 1 above. The result is shown in Figure 6.
Is shown in the graph. Also, the x coordinate is 0, x1 /
The following Table 3 shows the luminance at 9 points where 2, x1 and y coordinates are 0, y1 / 2 and y1, respectively. Among the luminances at all measurement points, the highest value was 16.58 cd / m 2 , the lowest value was 9.12 cd / m 2 , and the luminance unevenness was 55.0%.
【００３５】[0035]
【表３】 [Table 3]
【００３６】これら実施例１および比較例１，２の結果
より、フロントライトの棒状導光体に光散乱粒子を含有
させなかった比較例１では、導光板の入光面に梨地処理
を施しても、表示領域の中央部と隅部とで輝度の差が大
きく、輝度ムラが５８．２％であった。これに対して、
フロントライトの棒状導光体に光散乱粒子を１．０容量
％含有させた実施例１では、導光板の入光面に梨地処理
を施さなくても、表示領域の中央部と隅部との輝度の差
が比較例１よりも小さくなり、輝度ムラが６６．０％に
向上した。また比較例２は、フロントライトの棒状導光
体に光散乱粒子を含有させたものの、その含有量が３．
０％と多かったために、特に表示領域の中央部での輝度
低下が著しく、輝度ムラは５５．０％と比較例１よりも
悪くなった。From the results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, in Comparative Example 1 in which the rod-shaped light guide of the front light did not contain the light scattering particles, the light-incident surface of the light guide plate was treated with satin finish. Also, the difference in luminance between the central portion and the corner portion of the display area was large, and the luminance unevenness was 58.2%. On the contrary,
In Example 1 in which 1.0% by volume of the light-scattering particles was contained in the rod-shaped light guide body of the front light, the center portion and the corner portion of the display area could be formed without performing the satin finish on the light entrance surface of the light guide plate. The difference in luminance was smaller than that in Comparative Example 1, and the luminance unevenness was improved to 66.0%. In Comparative Example 2, the light-scattering particles were contained in the rod-shaped light guide of the front light, but the content was 3.
Since it was a large amount of 0%, the luminance was significantly lowered particularly in the central portion of the display area, and the luminance unevenness was 55.0%, which was worse than that of Comparative Example 1.
【００３７】（実験例１）上記実施例１において、フロ
ントライトの棒状導光体に含有させる酸化チタン粒子の
量を０〜２．５容量％の範囲内で変化させ、それ以外は
実施例１と同様にして液晶表示装置を作製し、白表示さ
せたときの輝度を上記実施例１と同様にして測定した。
これらの測定結果について、酸化チタン粒子の含有量を
横軸、輝度ムラの値を縦軸としたグラフを図７に示す。
このグラフの結果より、酸化チタン粒子の含有量が０．
５〜２．０容量％の範囲内であるとき、輝度ムラが効果
的に改善されることが認められた。(Experimental Example 1) In the above-mentioned Example 1, the amount of titanium oxide particles contained in the rod-shaped light guide of the front light was changed within the range of 0 to 2.5% by volume. A liquid crystal display device was produced in the same manner as in, and the brightness when white display was performed was measured in the same manner as in Example 1 above.
Regarding these measurement results, a graph in which the horizontal axis represents the content of titanium oxide particles and the vertical axis represents the value of uneven brightness is shown in FIG. 7.
From the results of this graph, the content of titanium oxide particles was 0.
It was confirmed that the uneven brightness was effectively improved in the range of 5 to 2.0% by volume.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の面発光装
置によれば、長尺光源を構成する棒状導光体の内部に光
散乱粒子を分散させたことにより、発光素子から出射さ
れ棒状導光体の内部を伝搬する光が拡散されるので、棒
状導光体の発光面から出射される光源光の均一性が向上
する。これにより面発光装置の出射面から出射される照
明光の均一性が向上する。また、本発明の液晶表示装置
によれば、面発光装置の出射面から出射される照明光の
均一性が向上されたので、この照明光を用いて液晶表示
を行う際の表示画面における輝度ムラが改善され、良好
な視認性が得られる。As described above, according to the surface emitting device of the present invention, the light-scattering particles are dispersed in the rod-shaped light guide constituting the elongated light source, so that the rod-shaped light emitted from the light-emitting element is emitted. Since the light propagating inside the light guide is diffused, the uniformity of the light source light emitted from the light emitting surface of the rod-shaped light guide is improved. This improves the uniformity of the illumination light emitted from the emission surface of the surface emitting device. Further, according to the liquid crystal display device of the present invention, the uniformity of the illumination light emitted from the emission surface of the surface light emitting device is improved, so that the luminance unevenness on the display screen when performing liquid crystal display using this illumination light is improved. Is improved and good visibility is obtained.
【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施の形態を示
す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
【図２】図１中Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。ある。FIG. 2 is a sectional view taken along line BB in FIG. is there.
【図３】本発明に係る液晶表示装置に用いられる反射膜
の例を拡大して示した斜視図である。FIG. 3 is an enlarged perspective view showing an example of a reflective film used in the liquid crystal display device according to the present invention.
【図４】実施例における輝度の測定結果を示すグラフで
ある。FIG. 4 is a graph showing the measurement result of luminance in the example.
【図５】比較例における輝度の測定結果を示すグラフで
ある。FIG. 5 is a graph showing a measurement result of luminance in a comparative example.
【図６】比較例における輝度の測定結果を示すグラフで
ある。FIG. 6 is a graph showing a measurement result of luminance in a comparative example.
【図７】実験例において測定した酸化チタン粒子含有量
と輝度ムラとの関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the content of titanium oxide particles and uneven brightness measured in an experimental example.
【図８】フロントライトを備えた液晶表示装置の構成の
一例を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing an example of a configuration of a liquid crystal display device including a front light.
【図９】図８中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。9 is a sectional view taken along the line AA in FIG.
【図１０】フロントライトの部分平面図である。FIG. 10 is a partial plan view of the front light.
１ 液晶表示装置 １０ フロントライト（面発光装置） １２ 導光板 １２ａ 入光面 １２ｂ 出射面 １３ 長尺光源 １３ａ 棒状導光体 １３ｂ 発光素子 １５ 光散乱粒子 1 Liquid crystal display 10 Front light (surface emitting device) 12 Light guide plate 12a light incident surface 12b exit surface 13 Long light source 13a Rod-shaped light guide 13b light emitting element 15 Light scattering particles
───────────────────────────────────────────────────── 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） // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆターム(参考） 2H091 FA23X FA31X FA42X FB02 FB13 FC14 FC29 FC30 FD07 FD12 FD22 LA03 LA11 LA12 LA13 LA18 5G435 AA00 AA02 BB12 BB16 DD09 EE22 FF06 FF08 GG24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) // F21Y 101: 02 F21Y 101: 02 F term (reference) 2H091 FA23X FA31X FA42X FB02 FB13 FC14 FC29 FC30 FD07 FD12 FD22 LA03 LA11 LA12 LA13 LA18 5G435 AA00 AA02 BB12 BB16 DD09 EE22 FF06 FF08 GG24
Claims (4)
部に発光素子を設けてなる長尺光源と、板状で、前記長
尺光源の前記プリズム面と対向する面から出射される光
源光を、一面から導入して他の面から出射する導光板と
を備えてなり、前記棒状導光体の内部に、光を散乱させ
る機能を有する光散乱粒子が分散されていることを特徴
とする面発光装置。1. A long light source in which a light emitting element is provided at an end of a rod-shaped light guide having a prism surface on one surface, and a plate-like light emitted from a surface of the long light source facing the prism surface. A light guide plate that introduces light from a light source from one surface and emits the light from the other surface, wherein light-scattering particles having a function of scattering light are dispersed inside the rod-shaped light guide. Surface emitting device.
であり、前記光散乱粒子が酸化チタンからなることを特
徴とする請求項１記載の面発光装置。2. The surface emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element is a light emitting element that emits white light, and the light scattering particles are made of titanium oxide.
含有量が０．５〜２．０容量％であることを特徴とする
請求項１または２のいずれかに記載の面発光装置。3. The surface emitting device according to claim 1, wherein the content of the light scattering particles in the rod-shaped light guide is 0.5 to 2.0% by volume.
置を液晶パネルの一面側に備えたことを特徴とする液晶
表示装置。4. A liquid crystal display device comprising the surface emitting device according to claim 1 on one surface side of a liquid crystal panel.
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|---|---|---|---|
| JP2001244504A JP2003059325A (en) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | Surface light emitting device and liquid crystal display device therewith |
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|---|---|
| JP2003059325A true JP2003059325A (en) | 2003-02-28 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003059325A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2001
- 2001-08-10 JP JP2001244504A patent/JP2003059325A/en not_active Withdrawn
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