JP2006234974A - Liquid crystal display device - Google Patents
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本発明は、携帯電話等に使用される液晶表示装置に関し、一枚の導光体で両面液晶表示素子を照明するバックライトの構造に係わるものである。詳しくは、効果的にバックライト照明光の色調の補正を行う為のLEDの配置方法に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device used in a mobile phone or the like, and relates to a backlight structure that illuminates a double-sided liquid crystal display element with a single light guide. Specifically, the present invention relates to an LED arrangement method for effectively correcting the color tone of backlight illumination light.
折畳み式の携帯電話等に用いられるメインLCD部とサブLCD部より構成される両面LCDモジュールには、従来、それぞれのLCDを照明する為に2組のバックライトが用いられてきた。また、両面LCDモジュールを薄型化する目的で、一枚の導光板で、メインLCDとサブLCDを照明する。いわゆる両面発光タイプのバックライトも知られている(例えば、特許文献1参照)。
両面LCDモジュールの薄型化を目的とした、一枚の導光板より構成される両面発光バックライトは、光源となるLEDをメインLCDとサブLCDで共用する為に、メインLCD側とサブLCD側の照明色は共通の色調となる。ここで、メインLCDとサブLCDが異なる色透過特性を持つ場合、以下のような問題が発生する。すなわち、メインLCDに最適なバックライトの色調が得られる様にLEDを選択した場合、サブLCD側では最適な色調が得られず、表示品位を落として使わざるを得なかった。 A double-sided light-emitting backlight composed of a single light guide plate for the purpose of reducing the thickness of a double-sided LCD module is shared between the main LCD and the sub LCD in order to share the LED as the light source between the main LCD and the sub LCD. The lighting color has a common color tone. Here, when the main LCD and the sub LCD have different color transmission characteristics, the following problems occur. That is, when an LED is selected so as to obtain an optimal backlight color tone for the main LCD, an optimal color tone cannot be obtained on the sub LCD side, and the display quality must be lowered.
そこで、本発明は、導光体の端部に、メインLCDとサブLCD双方を照明する為の第一のLEDと、サブLCDの表示エリアのみを照明する第二のLEDをサブLCD表示エリアに近い導光板の端部に配置する。サブLCDを表示する際は、第一のLEDと第二のLEDを同時に点灯し、両LEDからの光を混色することにより、最適な色調の照明を得るものである。 Therefore, the present invention provides a sub-LCD display area with a first LED for illuminating both the main LCD and the sub LCD and a second LED for illuminating only the sub-LCD display area at the end of the light guide. It is placed at the end of the near light guide plate. When displaying the sub-LCD, the first LED and the second LED are turned on at the same time, and the light from both the LEDs is mixed to obtain the illumination with the optimum color tone.
すなわち、本発明の液晶表示装置は第一の液晶表示素子と、第一の液晶表示素子より表示面積の小さい第二の液晶表示素子と、第一の液晶表示素子と第二の液晶表示素子の間に設けられ、第一の液晶表示素子と第二の液晶表示素子に照明光を照射する導光体を備えており、第一の液晶表示素子と第二の液晶表示素子を照明するために第一のLEDが導光体の第一の入光部に、第二の液晶表示素子の表示部を照明するために第二のLEDが導光体の第二の液晶表示素子近傍に位置する第二の入光部に設けられている。
ここで、第二のLEDは第二の液晶表素子の色調を補正する波長を発光する。具体的には、第一のLEDが白色であり、第二のLEDの発光色が青色、赤色、及び緑色のいずれかである。また、導光板の発光面の一方には第一のLED方向からの光線を発光面に出射させる微細な凹凸が形成され、他方の面には第二のLED方向からの光線を発光面に出射させる微細な凹凸が形成されている。このとき、一方の面に形成された微細な凹凸は第一のLEDの発光軸に対して直交し、他方の面に形成された微細な凹凸は第二のLEDの発光軸に対して直交している。
That is, the liquid crystal display device of the present invention includes a first liquid crystal display element, a second liquid crystal display element having a smaller display area than the first liquid crystal display element, the first liquid crystal display element, and the second liquid crystal display element. A light guide for irradiating illumination light to the first liquid crystal display element and the second liquid crystal display element, and for illuminating the first liquid crystal display element and the second liquid crystal display element; The second LED is positioned in the vicinity of the second liquid crystal display element of the light guide to illuminate the first light incident part of the light guide and the display part of the second liquid crystal display element. It is provided in the second light incident portion.
Here, the second LED emits a wavelength for correcting the color tone of the second liquid crystal surface element. Specifically, the first LED is white, and the emission color of the second LED is any one of blue, red, and green. Further, one of the light emitting surfaces of the light guide plate is formed with fine irregularities for emitting light from the first LED direction to the light emitting surface, and the other surface emits light from the second LED direction to the light emitting surface. Fine irregularities are formed. At this time, the fine unevenness formed on one surface is orthogonal to the light emission axis of the first LED, and the fine unevenness formed on the other surface is orthogonal to the light emission axis of the second LED. ing.
サブLCDを照明する時は、第一のLEDと第二のLEDを同時に点灯させて両LEDの光を混色することにより、目的の色調を得る。これにより、サブLCDの表示品位を向上させることができる。さらに、第二のLEDが照明する範囲はサブLCDの表示エリアのみでよいことになるので、第二のLEDには発光出力の小さなLEDを使うことができるため、消費電力が大幅に増えることも無い。 When illuminating the sub LCD, the first LED and the second LED are turned on at the same time, and the light of both LEDs is mixed to obtain a target color tone. Thereby, the display quality of the sub LCD can be improved. Further, since the second LED only needs to illuminate the display area of the sub-LCD, the second LED can use an LED with a small light emission output, which can greatly increase power consumption. No.
本発明の液晶表示装置は、カラー表示液晶よりなるメインLCDと、メインLCDに比較して表示エリアの小さいサブLCDが、互いに表示面を外側に向け背中合わせに、配置されている。メインLCDとサブLCDの間には、LEDからの光を両面に発光する導光板が設置される。第一のLEDは、メインLCDとサブLCD双方を裏面より照明する為に導光板端部の最適な位置に配置される。第一のLEDには、メインLCDの色透過特性に合わせ最適な色調の白色LEDが選択されている。各LCDと導光板の間には、必要輝度等に応じて適宜輝度上昇フィルム等が設置される。 In the liquid crystal display device of the present invention, a main LCD made of a color display liquid crystal and a sub LCD having a display area smaller than that of the main LCD are arranged back to back with their display surfaces facing outward. A light guide plate that emits light from the LEDs on both sides is installed between the main LCD and the sub LCD. The first LED is arranged at an optimal position at the end of the light guide plate in order to illuminate both the main LCD and the sub LCD from the back surface. As the first LED, a white LED having an optimum color tone is selected in accordance with the color transmission characteristics of the main LCD. A brightness enhancement film or the like is appropriately installed between each LCD and the light guide plate according to the required brightness or the like.
第二のLEDは、サブLCDを照明する為に用いられる。サブLCDの表示エリアに近接する導光板の端部に配置することにより、導光体入光部からサブLCD照明エリアまでの光の損失が少なく、照明する面積も小さい為、第二のLEDを駆動する為の消費電力も少なく済む。 The second LED is used to illuminate the sub LCD. By arranging it at the end of the light guide plate close to the display area of the sub LCD, there is little loss of light from the light guide light incident part to the sub LCD illumination area, and the illumination area is also small. Less power is consumed for driving.
メインLCDは、第一のLEDを点灯することによって照明される。サブLCDがカラー液晶よりなる場合は、第一のLEDを点灯すると共に第二のLEDを点灯し、両LEDの発光色を混色することにより、サブLCDの色透過特性に最適な色調の照明を提供することが可能となる。 The main LCD is illuminated by turning on the first LED. When the sub LCD is made of a color liquid crystal, the first LED is turned on and the second LED is turned on, and the colors emitted from both LEDs are mixed to provide a color tone that is optimal for the color transmission characteristics of the sub LCD. It becomes possible to provide.
さらに、本発明に用いられる導光板は、第一のLEDからの光と第二のLEDからの光を共に効率良く、出射する為に、導光板の表面に微小な凹凸がつけられている。微小の凹凸は、第一及び第二のLEDの各光線に対して効率良く出射できるように、形状や配置密度、配置方向が決められる。 Furthermore, the light guide plate used in the present invention has minute irregularities on the surface of the light guide plate in order to efficiently emit both the light from the first LED and the light from the second LED. The shape, arrangement density, and arrangement direction of the minute irregularities are determined so that the light can be efficiently emitted with respect to the light beams of the first and second LEDs.
また、第一のLEDと第二のLEDは、導光板への入光位置が異なるため、サブLCD側の照明特性は、見る方向により色調の不均一性が発生する。光の混合をする目的の光拡散特性を有する光学シートが、導光板とサブLCDの間には設置される。 In addition, since the first LED and the second LED have different light incident positions on the light guide plate, the illumination characteristics on the sub-LCD side have non-uniform color tone depending on the viewing direction. An optical sheet having a light diffusion characteristic for mixing light is disposed between the light guide plate and the sub LCD.
また、カラーLCDは赤、緑、青の3色のフィルターを持つことにより、各フィルターを通る光の量を液晶のシャッター効果により調整し、カラー表示を実現している。したがって、第二のLEDの発光色を、赤、青、緑の3原色から選択することにより、最も効果的に色調を補正することが出来る。 Further, the color LCD has three color filters of red, green, and blue, so that the amount of light passing through each filter is adjusted by the shutter effect of the liquid crystal to realize color display. Therefore, the color tone can be corrected most effectively by selecting the light emission color of the second LED from the three primary colors of red, blue and green.
以下、両面発光導光体に第二のLEDを装備した実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the second LED is provided on the double-sided light emitting light guide will be described in detail with reference to the drawings.
本実施例による液晶表示装置の構成を図1に示す。メインLCD4とサブLCD5は表示面を互いに外側に向けるように配置される。メインLCD4とサブLCD5の間には導光板1が配置されている。導光板1は、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂を成型して作られ、表面には、微小な凹凸が形成されている。白色LED2が導光板の端部に配置される。色調補整用LED3は、サブLCD5近傍の導光体端部に配置される。LCD上の正面輝度を上昇させる目的で導光板とメインLCDの間に、2枚の輝度上昇フィルム7、8が、導光板とサブLCDの間にも2枚の輝度上昇フィルム9、10が配置される。また、導光板1とサブLCD5の間には、白色LED2よりの光と、色調補整用LED3の光が導光体表面より出射する際の指向特性を和らげ、混色するための拡散板6が設置されている。白色LED2より発生した光は、導光体1の端部より入光し導光体内で全反射を繰り返しながら進む。微小な凹凸に当った光は、光路を曲げられ、導光板1の表面より出射し、メインLCD4とサブLCD5を照明する。
The configuration of the liquid crystal display device according to this embodiment is shown in FIG. The
図2は、本実施例によるLEDと導光板の配置図を示す。導光板の上辺部には、3個の白色LEDが設置され、その照明範囲は発光エリア24で示される。発光エリア24はメインLCD4の表示エリアより大きく設定されている。また、導光体の両側辺部には、色調補正用の2個のLED23が備えられる。その照明範囲は発光エリア25で示され、サブLCDの表示エリアより大きく設定されている。
FIG. 2 is a layout diagram of LEDs and light guide plates according to this embodiment. Three white LEDs are installed on the upper side of the light guide plate, and the illumination range is indicated by the
図3は、本発明に最適な導光体の例を示す。導光板のサブLCD側面には、白色LEDからの光を効率良く導光板の表面に出光する為に、主光軸方向に垂直な微小な溝31が形成されている。微細な溝31の間隔は、白色LEDの入光部に近いところほど広く、遠くなるに従い狭くなっている。これにより、導光板から均一に発光するようになる。また、導光体のメインLCD側面には、色調補整用LEDからの光を効率良く導光体の表面に出光する為に、色調補正用LEDの光軸に垂直な微細な溝32が形成されている。メインLCDを表示する時は、第一のLEDを点灯し照明する。サブLCDを照明する際は、第一のLEDと第二のLEDを同時に点灯する。第一のLEDと第二のLEDに流れる電流の量と比率を変更することにより、最適な発光量と色調を得ることが可能となる。また、色調補正用LEDを点灯した場合、メインLCD側には色ムラが発生してしまうが、両LCDを同時に使うことは無いため、メインLCDは全面黒表示にしておくのが良い。もしくは、折りたたみ式携帯電話の場合は、メインLCD側は閉じていて見えない為、問題は無い。
FIG. 3 shows an example of a light guide optimal for the present invention. A
なお、上述した実施例は本発明の1例を示すのみであり、発光部位の数や配置や導光板表面の微細凹凸の形状等、種々の変形が可能である。 The above-described embodiment is merely an example of the present invention, and various modifications such as the number and arrangement of light emitting portions and the shape of fine irregularities on the surface of the light guide plate are possible.
導光板が一枚で、両面LCDの照明光を提供できるので、携帯電話等の薄型化に貢献できる。さらに、サブLCDの色調を、容易に調整できるので、表示品位を向上させられるばかりでなく、白色LEDと色調調整用LEDに流れる電流をコントロールすることにより、使用者個人の好みにあった色調の表示画面を実現することも可能である。 Since a single light guide plate can provide illumination light for a double-sided LCD, it can contribute to the thinning of mobile phones and the like. Furthermore, since the color tone of the sub LCD can be easily adjusted, not only the display quality can be improved, but also by controlling the current flowing in the white LED and the color tone adjustment LED, the color tone suitable for the individual user's preference can be adjusted. A display screen can also be realized.
1 導光板
2 白色LED
3 色調補整用LED
4 メインLCD
5 サブLCD
6 拡散フィルム
7 輝度上昇フィルム1
8 輝度上昇フィルム2
9 輝度上昇フィルム3
10 輝度上昇フィルム4
24 メインLCD照明エリア
25 サブLCD照明エリア
31 第一の微細な溝
32 第二の微細な溝
1
LED for 3 color adjustment
4 Main LCD
5 Sub LCD
6
8
9
10
24 Main
Claims (6)
前記第一の液晶表示素子と前記第二の液晶表示素子を照明するために前記導光体の第一の入光部に設けられた第一のLEDと、前記第二の液晶表示素子の表示部を照明するために前記導光体の前記第二の液晶表示素子近傍に位置する第二の入光部に設けられた第二のLEDを備えることを特徴とする液晶表示装置。 A first liquid crystal display element; a second liquid crystal display element having a smaller display area than the first liquid crystal display element; and provided between the first liquid crystal display element and the second liquid crystal display element, In a liquid crystal display device comprising a first liquid crystal display element and a light guide for irradiating illumination light to the second liquid crystal display element,
A first LED provided in a first light incident portion of the light guide for illuminating the first liquid crystal display element and the second liquid crystal display element, and display of the second liquid crystal display element A liquid crystal display device comprising: a second LED provided in a second light incident portion located near the second liquid crystal display element of the light guide to illuminate a portion.
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JP2005046101A JP2006234974A (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Liquid crystal display device |
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WO2014030375A1 (en) * | 2012-08-21 | 2014-02-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Backlight unit and video display apparatus using the same |
US9205626B2 (en) | 2012-08-13 | 2015-12-08 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
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