JP3081039B2 - Surface lighting device for liquid crystal display - Google Patents
Surface lighting device for liquid crystal displayInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネルの背面から
照明を行なうことで、液晶表示を明るく見やすくするた
めのバックライト式の面照明装置に関する。液晶ディス
プレイは、ノート型パソコン、ワードプロセッサ、小型
カラーＴＶ等に利用されており、それらの多くは、液晶
パネルの背面から照明を行なう透過型と呼ばれる照明方
式が採用されている。透過型の照明方式は、表示が明る
く見やすいが、大きな光量を要し、消費電力が大きいの
が欠点である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight type surface illuminating device for illuminating a liquid crystal display brightly and easily by illuminating the liquid crystal panel from behind. Liquid crystal displays are used in notebook computers, word processors, small color TVs, and the like, and many of them employ an illumination method called a transmission type that illuminates from the back of a liquid crystal panel. The transmissive illumination system has a disadvantage in that the display is bright and easy to see, but a large amount of light is required and power consumption is large.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６は液晶表示装置の面照明装置の従来
構造を示す図であり、(a) は縦断面図、 (b)は (a)図に
おけるｂ−ｂ方向の背面図である。１は液晶パネルであ
り、その背面に、拡散板２、導光板３、反射板４の順に
積層構造に配設されており、導光板３の側面に光源５が
配設されている。2. Description of the Related Art FIGS. 6A and 6B are views showing a conventional structure of a surface illuminating device of a liquid crystal display device, wherein FIG. 6A is a longitudinal sectional view, and FIG. . Reference numeral 1 denotes a liquid crystal panel, which is arranged in a laminated structure on a back surface of a diffusion plate 2, a light guide plate 3, and a reflection plate 4, and a light source 5 is arranged on a side surface of the light guide plate 3.
【０００３】導光板３は、光源５から入射した光を液晶
パネル１に導くもので、ガラスやアクリル樹脂等で形成
されている。光源５は、細長い蛍光管から成り、その出
射光を反射板６で損失なく導光板３に入射させるように
している。The light guide plate 3 guides light incident from the light source 5 to the liquid crystal panel 1, and is formed of glass, acrylic resin, or the like. The light source 5 is formed of an elongated fluorescent tube, and the emitted light is made to enter the light guide plate 3 by the reflection plate 6 without loss.
【０００４】導光板３の背面3bには、白色塗料で斑点や
ストライプを塗布したり、粗面加工することで、光を散
乱しやすい光散乱部７が分布されている。しかも、 (b)
図に示すように、光散乱部７は、光源５からの距離が大
きく、受光量が少なくなる程、その分布密度が高くなっ
ており、導光板３の全域に渡って均一に散乱光が発生す
る。[0004] On the back surface 3b of the light guide plate 3, there are distributed light scattering portions 7 which are apt to scatter light by applying spots or stripes with white paint or roughening the surface. And (b)
As shown in the figure, the distribution density of the light scattering portion 7 is increased as the distance from the light source 5 is increased and the amount of received light is reduced, and scattered light is uniformly generated over the entire area of the light guide plate 3. I do.
【０００５】光源５から導光板３に入射した光は、導光
板背面3bに分布した各光散乱部７によって、導光板３の
全域に渡って均一に散乱光を発生し、拡散板２を透過し
て液晶パネル１に照射される。また、光散乱部７に当た
らないで透過した光は、導光板３の背部に配設された反
射板４によって、導光板３側に反射され、拡散板２を透
過して液晶パネル１に照射される。[0005] Light incident on the light guide plate 3 from the light source 5 is uniformly scattered over the entire area of the light guide plate 3 by the respective light scattering portions 7 distributed on the back surface 3 b of the light guide plate 3, and transmitted through the diffuser plate 2. Then, the liquid crystal panel 1 is irradiated. The light transmitted without hitting the light scattering portion 7 is reflected by the reflection plate 4 disposed on the back of the light guide plate 3 toward the light guide plate 3, passes through the diffusion plate 2, and irradiates the liquid crystal panel 1. Is done.
【０００６】このようにして、導光板３から液晶パネル
１側に出射された光は、すりガラス状の拡散板２を透過
する際に、更に均一な光に拡散され、液晶パネル１の全
面に均一なバックライト照明が行われる。In this way, the light emitted from the light guide plate 3 to the liquid crystal panel 1 side is diffused into more uniform light when passing through the frosted glass diffuser plate 2, and is uniformly spread over the entire surface of the liquid crystal panel 1. Backlight illumination is performed.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、光源５から
導光板３に入射した光は、導光板３を透過して直接液晶
パネル１側に出射する第一の光L1と、光散乱部７上に入
射して乱反射される第二の光L2と、導光板背面3bを透過
して反射板４で反射され、再び該導光板３を透過して液
晶パネル１側に出射する第三の光L3と、導光板３中をそ
の面方向に透過して、そのまま光源５と反対側の側面か
ら出射する第四の光L4とに大別される。この第四の光L4
は、導光板３中に入射しているにもかかわらず、液晶パ
ネル１側に導かれないため、面照明に利用されず、無駄
に消費されることになる。By the way, the light incident on the light guide plate 3 from the light source 5 is transmitted through the light guide plate 3 and directly emitted to the liquid crystal panel 1 side. And the third light L3 that is transmitted through the light guide plate back surface 3b, reflected by the reflector plate 4, transmitted through the light guide plate 3 again, and emitted toward the liquid crystal panel 1 side. And the fourth light L4 transmitted through the light guide plate 3 in the surface direction and emitted from the side surface opposite to the light source 5 as it is. This fourth light L4
Is not guided toward the liquid crystal panel 1 despite being incident on the light guide plate 3, and is not used for surface illumination and is wasted.
【０００８】昨今、液晶表示式のディスプレイは、その
薄型構造の特長を生かし、乾電池式の電源を備えた携帯
型の装置に広く利用されていることもあって、その消費
電力を低減し、電池を長寿命化することが要求されお
り、そのために、低消費電力化、構成部品のコンパクト
化等の改善が求められている。このような背景からして
も、前記のように無駄に消費されている光を有効利用す
ることが、少ない電力で、より明るい透過式の面照明を
行なう上で重要となっている。[0008] Recently, liquid crystal displays have been widely used in portable devices having a dry cell type power supply, taking advantage of the features of the thin structure thereof. Is required to have a long life, and for that purpose, improvements such as low power consumption and downsizing of components are required. Even in such a background, it is important to effectively use the light that is wasted as described above in order to perform bright transmissive surface illumination with a small amount of power.
【０００９】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、光源から入射して来た光をすべて効率よく液晶
パネルの裏面に導くことによって、小電力で、より明る
く、より均一な透過型の面照明を行なえるようにするこ
とにある。The technical problem of the present invention is to pay attention to such a problem and efficiently guide all the light incident from the light source to the back surface of the liquid crystal panel, thereby achieving a lower power, brighter and more uniform light. An object of the present invention is to provide a transmissive surface illumination.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】図１は本発明による液晶
表示装置の面照明装置の基本原理を説明する縦断面図で
ある。請求項１の発明は、図１(a) に示すように、液晶
パネル１の背部において、光源５からの入射光を液晶パ
ネル１側に反射させるように、所定の角度を成した反射
制御板８が、所定の間隔で分散配設されている。そし
て、該反射制御板８は、光の反射面８ａと透過面８ｂを
有しており、各反射制御板８…ごとに、反射面８ａが、
これら反射制御板８…の重畳方向から見て互いに異なる
位置に形成されている。FIG. 1 is a longitudinal sectional view for explaining the basic principle of a surface illumination device for a liquid crystal display device according to the present invention. As shown in FIG. 1A, a reflection control plate having a predetermined angle at the back of the liquid crystal panel 1 so as to reflect incident light from a light source 5 toward the liquid crystal panel 1 as shown in FIG. 8 are distributed at predetermined intervals. Then, the reflection control plate 8 has a reflecting surface 8a of the light transmissive surface 8b, each reflection control plate 8 ..., reflecting surface 8a is
The reflection control plates 8 are formed at different positions from each other when viewed from the overlapping direction .
【００１１】請求項２の発明は、図１(b) に示すよう
に、液晶パネル１の背部において、光源５からの入射光
を液晶パネル１側に反射させるように、所定の角度を成
した傾斜面９を有する導光ブロック１０が、所定の間隔
で分散配設されている。そして、該傾斜面９には、入射
光の反射面９ａと透過面９ｂを有しており、各導光ブロ
ック１０…ごとに、反射面９ａが、これら導光ブロック
１０…の重畳方向から見て互いに異なる位置に形成され
ている。また、各導光ブロック１０の背面には、光散乱
部７が形成されている。According to the second aspect of the present invention, as shown in FIG. 1 (b), a predetermined angle is formed at the back of the liquid crystal panel 1 so as to reflect incident light from the light source 5 toward the liquid crystal panel 1. Light guide blocks 10 each having an inclined surface 9 are dispersedly arranged at predetermined intervals. The inclined surface 9 has a reflection surface 9a and a transmission surface 9b for incident light, and the reflection surface 9a is provided for each of the light guide blocks 10.
10 are formed at different positions from each other when viewed from the overlapping direction . A light scattering portion 7 is formed on the back surface of each light guide block 10.
【００１２】請求項３の発明は、図１(a)または図４に
示すように、請求項１または請求項２の手段に加えて、
各反射制御板８または各導光ブロック１０と光源５との
間に、レンズ１１が配設されている。 As shown in FIG. 1 (a) or FIG. 4 , the invention according to claim 3 provides, in addition to the means according to claim 1 or 2,
Between each reflection control plate 8 or each light guide block 10 and the light source 5
The lens 11 is provided between them.
【００１３】[0013]
【作用】請求項１の発明では、光源５から、液晶パネル
１と平行方向に、反射制御板８に入射して来た光は、反
射面8aによって液晶パネル１側に反射され、バックライ
ト照明に寄与する。また、各反射制御板８…ごとに、反
射面8aと透過面8bの位置が、これら反射制御板８…の重
畳方向から見て互いに異なる位置に形成されているた
め、各反射制御板８…の透過面8bを透過した光は、以後
の反射制御板８における反射面8aによって、液晶パネル
１側に反射される。According to the first aspect of the present invention, light incident on the reflection control plate 8 from the light source 5 in a direction parallel to the liquid crystal panel 1 is reflected toward the liquid crystal panel 1 by the reflection surface 8a, thereby providing backlight illumination. To contribute. Also, for each reflection control plate 8, the position of the reflection surface 8a and the transmission surface 8b is determined by the weight of the reflection control plate 8.
They are formed at different positions when viewed from the tatami direction.
Because, the light transmitted through the transmitting surface 8b of the reflection control plate 8 ... is by the reflecting surface 8a of the subsequent reflection control plate 8, and is reflected on the liquid crystal panel 1 side.
【００１４】その結果、液晶パネル１と平行方向に伝播
する光はすべて有効に液晶パネル１側に反射され、無駄
に消費されることはない。しかも、分散配置された各反
射制御板８…で液晶パネル１の背面全面に反射されるの
で、全面均一なバックライト照明が行われる。As a result, all the light propagating in the direction parallel to the liquid crystal panel 1 is effectively reflected to the liquid crystal panel 1 side, and is not wasted. Moreover, since the reflection control plates 8 arranged in a distributed manner are reflected on the entire back surface of the liquid crystal panel 1, uniform backlight illumination is performed on the entire surface.
【００１５】請求項２の発明では、導光ブロック１０の
傾斜面９に入射して来た光は、その反射面9aによって、
液晶パネル１側に反射され、バックライト照明に寄与す
る。また、各導光ブロック１０…ごとに、反射面9aと透
過面9bの位置が、これら導光ブロック１０…の重畳方向
から見て互いに異なる位置に形成されているため、各傾
斜面９の透過面9bを透過した光は、以後の導光ブロック
１０における反射面9aによって、液晶パネル１側に反射
される。[0015] In the present invention of claim 2, light came incident on the inclined surface 9 of the light guide block 10 by the reflecting surface 9a,
The light is reflected toward the liquid crystal panel 1 and contributes to backlight illumination. Also, for each of the light guide blocks 10, the position of the reflection surface 9 a and the position of the transmission surface 9 b are determined by the overlapping direction of the light guide blocks 10.
The light transmitted through the transmission surface 9b of each inclined surface 9 is reflected toward the liquid crystal panel 1 by the reflection surface 9a of the light guide block 10 to be described later.
【００１６】その結果、請求項１の場合と同様に、液晶
パネル１と平行方向に伝播する光はすべて有効に液晶パ
ネル１側に反射され、無駄に消費されることはない。し
かも、分散配置された各導光ブロック10…で、液晶パネ
ル１の背面全面に反射されるので、全面均一なバックラ
イト照明が行われる。As a result, as in the case of the first aspect, all the light propagating in the direction parallel to the liquid crystal panel 1 is effectively reflected to the liquid crystal panel 1 side, and is not wasted. Moreover, since the light guide blocks 10 arranged in a dispersed manner are reflected on the entire back surface of the liquid crystal panel 1, uniform backlight illumination is performed on the entire surface.
【００１７】また、液晶パネル１と平行な光以外で、各
導光ブロック１０の背面10ｂに到来した光は、光散乱部
７で乱反射を起こして液晶パネル１側に導かれ、液晶パ
ネル１のバックライト照明に寄与する。Light arriving at the back surface 10b of each light guide block 10 other than light parallel to the liquid crystal panel 1 is irregularly reflected by the light scattering section 7 and guided to the liquid crystal panel 1 side. Contributes to backlight illumination.
【００１８】請求項３の発明では、請求項１または請求
項２の手段に加えて、光源５との間にレンズ11を有して
いるため、液晶パネル１と平行方向の光が多くなり、さ
らに効率のよいバックライト照明となる。According to the third aspect of the invention, in addition to the first or second aspect, since the lens 11 is provided between the light source 5 and the light source 5, the amount of light parallel to the liquid crystal panel 1 increases. It becomes more efficient backlight illumination.
【００１９】[0019]
【実施例】次に本発明による液晶表示装置の面照明装置
が実際上どのように具体化されるかを実施例で説明す
る。図２、図３は請求項１、請求項３の発明の実施例を
示す縦断面図である。図２は単一光源を有する１灯式の
面照明装置で、小型の液晶ディスプレイに適しており、
図３は左右両側に光源を有する２灯式の面照明装置で、
大形の液晶ディスプレイに適している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment will be described with reference to a practical example of a surface illumination device of a liquid crystal display device according to the present invention. 2 and 3 are longitudinal sectional views showing an embodiment of the first and third aspects of the present invention. FIG. 2 shows a single-lamp surface illumination device having a single light source, which is suitable for a small liquid crystal display.
FIG. 3 shows a two-lamp surface lighting device having light sources on both the left and right sides.
Suitable for large liquid crystal displays.
【００２０】請求項３のように、光源５と各反射制御板
８…との間にレンズ11を有している装置では、光源５か
ら発した光は、液晶パネル１と平行方向の平行光となっ
て、各反射制御板８側に導かれる。In the apparatus having the lens 11 between the light source 5 and each of the reflection control plates 8, the light emitted from the light source 5 is a parallel light in a direction parallel to the liquid crystal panel 1. And the light is guided to each reflection control plate 8 side.
【００２１】液晶パネル１の背部には、所定の角度をな
して複数枚の反射制御板８…が分散配置されている。そ
して、各反射制御板８…ごとに、反射面8aと透過面8bの
位置が異なっているため、図１(a) にも示したように、
光源５からの入射光のうち、一番目の反射面8aで反射さ
れずに透過面8bを透過した光は、二番目の反射制御板８
における反射面8aで液晶パネル１側に反射される。On the back of the liquid crystal panel 1, a plurality of reflection control plates 8 are dispersedly arranged at a predetermined angle. Since the position of the reflection surface 8a and the position of the transmission surface 8b are different for each of the reflection control plates 8, as shown in FIG.
Of the incident light from the light source 5, the light transmitted through the transmission surface 8 b without being reflected by the first reflection surface 8 a is the second reflection control plate 8.
Is reflected toward the liquid crystal panel 1 by the reflection surface 8a.
【００２２】また、一番目、二番目の反射制御板８でも
反射されずに透過した光は、以降の三番目、四番目…の
反射制御板８で液晶パネル１側に反射され、最後の反射
制御板８の頃には、各反射制御板８の透過面8bを透過し
て来る光はわずかとなる。The light transmitted without being reflected by the first and second reflection control plates 8 is reflected by the third, fourth,... At the time of the control plate 8, the amount of light transmitted through the transmission surface 8b of each reflection control plate 8 becomes small.
【００２３】レンズ11を用いることで、すべての光が正
確な平行光となるのであれば、図１(a) のように各反射
制御板８における反射面8aの位置を少しずつずらしてい
くことで、すべての光を液晶パネル１側に反射できる
が、現実には平行光以外の光も発生する。そのため、図
示例では、後方の反射制御板８ほど、反射面8aの面積を
次第に拡大し、最後の反射制御板８は全面を反射面8aと
することで、到来した光は平行光以外もすべて確実に液
晶パネル１側に反射されるようになっている。If all the light becomes accurate parallel light by using the lens 11, the position of the reflection surface 8a in each reflection control plate 8 should be slightly shifted as shown in FIG. Thus, all light can be reflected toward the liquid crystal panel 1, but in reality, light other than parallel light is also generated. Therefore, in the illustrated example, the area of the reflection surface 8a is gradually enlarged toward the rear reflection control plate 8, and the entire surface of the last reflection control plate 8 is formed as the reflection surface 8a. The light is surely reflected to the liquid crystal panel 1 side.
【００２４】また、反射制御板８の背部の反射板４側に
到来する光もあるが、これらの光は反射板４で液晶パネ
ル１側に反射される。なお、各反射制御板８…と液晶パ
ネル１との間には、請求項３に示すように、拡散板２を
配設して、液晶パネル１への入射光が均一に拡散される
ようにしている。Although some light arrives on the side of the reflection plate 4 behind the reflection control plate 8, these lights are reflected by the reflection plate 4 toward the liquid crystal panel 1. In addition, a diffusion plate 2 is provided between each reflection control plate 8 and the liquid crystal panel 1 so that light incident on the liquid crystal panel 1 is uniformly diffused. ing.
【００２５】図３の実施例は、図２の面照明装置を、左
右対称に配設した構造になっている。すなわち、中心位
置Ｃに対し左右対称構造になっている。その結果、左右
両端の光源５、５から出射した光は、レンズ11、11で左
右から中心位置Ｃ側に導かれ、中心位置Ｃ側の最後の反
射制御板８まで透過して来た光は、すべて液晶パネル１
側に反射される。The embodiment of FIG. 3 has a structure in which the surface illumination device of FIG. 2 is symmetrically arranged. That is, it has a symmetrical structure with respect to the center position C. As a result, the light emitted from the light sources 5 at the left and right ends is guided to the center position C from the left and right by the lenses 11, and the light transmitted to the last reflection control plate 8 at the center position C is , All LCD panel 1
Reflected to the side.
【００２６】反射制御板８…は、アクリル樹脂あるいは
ポリカーボネート樹脂等、光の透過性の良い薄板上に、
光の反射面8aと透過面8bとをそれぞれ形成して成り、該
反射面8aは、各反射制御板８ごとに、銀またはアルミニ
ウム等の高反射率材を蒸着などの手法で成膜したり、箔
を貼り付けることで形成できる。The reflection control plates 8 are formed on a thin plate having good light transmittance, such as an acrylic resin or a polycarbonate resin.
A light reflecting surface 8a and a light transmitting surface 8b are respectively formed, and the reflecting surface 8a is formed by depositing a high-reflectance material such as silver or aluminum on each reflection control plate 8 by a method such as evaporation. Can be formed by attaching a foil.
【００２７】レンズは、図１に示すような単一のかまぼ
こ状凸レンズでもよく、図２、図３に示すように複数の
かまぼこ状凸レンズを寄せ集めたものでもよく、また公
知の各種断面形状の凸レンズを使用できる。The lens may be a single convex convex lens as shown in FIG. 1, a plurality of convex convex lenses as shown in FIGS. 2 and 3, or a lens having various known sectional shapes. A convex lens can be used.
【００２８】図４、図５は請求項２、請求項３の発明の
実施例を示す縦断面図である。図４は単一光源を有する
１灯式であり、図５は左右両側に光源を有する２灯式で
ある。請求項３のように、光源５との間にコリメート用
のレンズ11を設けることが有効であるが、光源５側にレ
ンズを有しない装置では、光源５から発した光は、液晶
パネル１と平行方向の平行光とはならず、液晶パネル１
の背部において、各方向に伝播する。FIGS. 4 and 5 are longitudinal sectional views showing an embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a one-lamp system having a single light source, and FIG. 5 shows a two-lamp system having light sources on both left and right sides. It is effective to provide a collimating lens 11 between the light source 5 and the light source 5, but in an apparatus having no lens on the light source 5 side, light emitted from the light source 5 is The liquid crystal panel 1 does not become parallel light in the parallel direction.
Propagating in each direction at the back of
【００２９】液晶パネル１の背部には、所定の角度をな
した傾斜面９を有する導光ブロック１０…が、間隔をお
いて分散配置されている。そして、各導光ブロック１０
…ごとに、傾斜面９における反射面9aと透過面9bの位置
が少しずつずれているので、図２、図３の場合と同様
に、光源５から一番目の導光ブロック10の反射面9aで反
射されずに透過面9bを透過した光は、二番目の導光ブロ
ック10における反射面9aで液晶パネル１側に反射され
る。At the back of the liquid crystal panel 1, light guide blocks 10 having inclined surfaces 9 at a predetermined angle are dispersedly arranged at intervals. And each light guide block 10
, The position of the reflection surface 9a and the position of the transmission surface 9b on the inclined surface 9 are slightly shifted, so that the reflection surface 9a of the first light guide block 10 from the light source 5 is similar to the case of FIGS. The light transmitted through the transmission surface 9b without being reflected by the second light guide block 10 is reflected by the reflection surface 9a of the second light guide block 10 toward the liquid crystal panel 1.
【００３０】以下同様にして、一番目、二番目の導光ブ
ロック10の反射面9aでも反射されずに透過した光は、以
降の三番目、四番目…の導光ブロック10の反射面9aで液
晶パネル１側に反射され、最後の導光ブロック10の頃に
は、各導光ブロック10の透過面9bを透過して来た光量は
わずかとなる。Similarly, the light transmitted without being reflected by the reflecting surfaces 9a of the first and second light guiding blocks 10 is reflected by the reflecting surfaces 9a of the third, fourth,. When the light is reflected toward the liquid crystal panel 1 and reaches the last light guide block 10, the amount of light transmitted through the transmission surface 9b of each light guide block 10 becomes small.
【００３１】コリメートレンズを用いない場合は、液晶
パネル１と平行な平行光でないため、各導光ブロック10
の背面10ｂに到来する光量も多いが、この実施例では、
各導光ブロック10の背面10ｂに、白色塗料の斑点や線ま
たは粗面加工などで形成された光散乱部７を有している
ため、光散乱部７に入射した光は、乱反射を起こし、導
光ブロック10自身の中を透過して、液晶パネル１の広い
面に導かれる。しかも、光源５から離れるほど、光散乱
部７の分布密度が高くなっているので、液晶パネル１の
全面に均一な乱反射を発生することができる。When the collimating lens is not used, since the light is not parallel light parallel to the liquid crystal panel 1, each light guide block 10
Although the amount of light arriving at the back surface 10b of the camera is large, in this embodiment,
Since the back surface 10b of each light guide block 10 has the light scattering portion 7 formed by spots, lines, or roughening of white paint, the light incident on the light scattering portion 7 causes irregular reflection, The light passes through the light guide block 10 itself and is guided to a wide surface of the liquid crystal panel 1. In addition, since the distribution density of the light scattering portions 7 increases as the distance from the light source 5 increases, uniform diffuse reflection can be generated on the entire surface of the liquid crystal panel 1.
【００３２】また、光散乱部７…の間を透過した光は、
導光ブロック10…の背部の反射板４で液晶パネル１側に
反射される。この実施例における反射板４は、その終端
4eが、拡散板２側まで延びており、最後の導光ブロック
10を透過した光はすべて延長部4eで液晶パネル１側に反
射され、有効利用される。The light transmitted between the light scattering portions 7 is:
The light is reflected toward the liquid crystal panel 1 by the reflection plate 4 at the back of the light guide blocks 10. The reflector 4 in this embodiment has a terminal
4e extends to the diffusion plate 2 side, and is the last light guide block.
All the light transmitted through 10 is reflected by the extension 4e to the liquid crystal panel 1 side, and is effectively used.
【００３３】図５の実施例は、図４の面照明装置を、左
右対称に配設した構造になっている。すなわち、中心位
置Ｃに対し左右対称な構造である。その結果、左右両端
の光源５、５から出射した光は、中心位置Ｃ側の反射板
終端4eまで到来する間に、すべて液晶パネル１側に反射
される。The embodiment of FIG. 5 has a structure in which the surface illumination device of FIG. 4 is symmetrically arranged. That is, the structure is symmetrical with respect to the center position C. As a result, all the light emitted from the light sources 5 at the left and right ends is reflected toward the liquid crystal panel 1 while arriving at the reflector end 4e at the center position C.
【００３４】導光ブロック10は、アクリル樹脂あるいは
ポリカーボネート樹脂等、光の透過性に富んだ素材で成
型され、傾斜面９と平行な面を有する、断面平行四辺形
の四角柱状を成している。各反射面9aは、銀またはアル
ミニウム等の高反射率材を蒸着などの手法で成膜した
り、箔を貼り付けることで形成できる。The light guide block 10 is formed of a material having high light transmittance, such as an acrylic resin or a polycarbonate resin, and has a rectangular parallelepiped cross section having a surface parallel to the inclined surface 9. . Each reflecting surface 9a can be formed by depositing a film of a high-reflectance material such as silver or aluminum by a method such as vapor deposition or attaching a foil.
【００３５】各実施例における、反射面8a、反射面9aの
位置や面積、光散乱部７の形状や分布などを、各装置の
サイズ等に応じて最適設計することで、液晶パネル１の
全面を均一にバックライト照明できる。In each embodiment, the entire surface of the liquid crystal panel 1 is designed by optimally designing the positions and areas of the reflecting surfaces 8a and 9a and the shape and distribution of the light scattering portion 7 according to the size of each device. The backlight can be uniformly illuminated.
【００３６】[0036]
【００３７】各導光ブロック10…と液晶パネル１との間
に配設された拡散板２は、アクリル樹脂やポリカーボネ
ート樹脂などで、すりガラス状に形成される。反射板４
は、液晶パネル１側に銀やアルミニウムなどによる反射
面を形成したものである。The diffusion plate 2 provided between each light guide block 10 and the liquid crystal panel 1 is formed of frosted glass using an acrylic resin or a polycarbonate resin. Reflector 4
Has a reflective surface formed of silver, aluminum, or the like on the liquid crystal panel 1 side.
【００３８】また、図２、図４などのように、光源５と
各反射制御板８や各導光ブロック10との間に、コリメー
ト・レンズ11を有していると、液晶パネル１と平行方向
の光が多くなり、しかも反射面8a、9aで液晶パネル１側
に反射されるので、さらに効率よくバックライト照明を
行なうことが可能となる。各実施例における光源５に
は、冷陰極管または熱陰極管などの蛍光管が使用され
る。Further, as shown in FIGS. 2 and 4, when a collimating lens 11 is provided between the light source 5 and each reflection control plate 8 or each light guide block 10, the liquid crystal panel 1 is parallelized. Since the light in the direction increases and the light is reflected toward the liquid crystal panel 1 by the reflection surfaces 8a and 9a, the backlight can be illuminated more efficiently. As the light source 5 in each embodiment, a fluorescent tube such as a cold cathode tube or a hot cathode tube is used.
【００３９】なお、本発明は、TN液晶パネル、 STN液晶
パネル、FSTN液晶パネル、強誘電性液晶パネルなどに適
用できる。The present invention can be applied to TN liquid crystal panels, STN liquid crystal panels, FSTN liquid crystal panels, ferroelectric liquid crystal panels, and the like.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、請求項１
に示すように、液晶パネル１の背部に、傾斜して配置し
た複数枚の反射制御板８…を分散配置し、それぞれの反
射制御板における反射面8aを、これら反射制御板の重畳
方向から見て互いに異なる位置に形成したので、光源５
から入射した光をすべて効率的かつ均一に液晶パネル１
側に導いてバックライト照明できる。このため、光の利
用効率が向上し、明るく鮮明な液晶ディスプレイが得ら
れる。According to the present invention as described above, claim 1
As shown, to the liquid crystal panel 1 back, a plurality of reflection control plate 8 ... which is disposed inclined with distributed, each anti
The reflection surface 8a of the reflection control plate is overlapped with these reflection control plates.
Since they were formed at different positions when viewed from the direction , the light source 5
Liquid crystal panel 1 efficiently and uniformly all light incident from
It can be guided to the side to illuminate the backlight . For this reason,
The use efficiency is improved, and a bright and clear liquid crystal display is obtained.
【００４１】また請求項２のように、液晶パネル１の背
部に、傾斜面９に反射面9aを有する複数の導光ブロック
10…を分散配置し、導光ブロック10…ごとに、反射面9a
を、これら導光ブロック10…の重畳方向から見て互いに
異なる位置に形成するとともに、導光ブロック10…の背
面には、光散乱部７を形成したので、光源５から入射し
た光を、反射面9aと光散乱部７によって均一にかつ効率
的に液晶パネル１側に導いてバックライト照明できる。
このため、光の利用効率が向上し、明るく鮮明な液晶デ
ィスプレイが得られる。 Further, the back of the liquid crystal panel 1 is provided.
, A plurality of light guide blocks having a reflection surface 9a on an inclined surface 9
10… are arranged in a dispersed manner, and each light guide block 10…
Are viewed from each other when viewed from the direction in which the light guide blocks 10 are overlapped.
It is formed at a different position and the back of the light guide block 10 ...
Since the light scattering portion 7 was formed on the surface,
The reflected light uniformly and efficiently by the reflecting surface 9a and the light scattering portion 7.
The backlight can be illuminated by being guided to the liquid crystal panel 1 side.
As a result, light use efficiency is improved, and bright and clear liquid crystal
Display is obtained.
【００４２】請求項３の発明は、さらにレンズ11を利用
し、光源５と各反射制御板８や各導光ブロック10との間
に配設しているため、液晶パネル１と平行方向の光がよ
り多くなり、しかも反射面8a、9aで液晶パネル１側に導
かれるので、すべての光をバックライト照明に利用でき
る。According to the third aspect of the present invention, since the lens 11 is further disposed between the light source 5 and each of the reflection control plates 8 and each of the light guide blocks 10, the light in the direction parallel to the liquid crystal panel 1 is provided. And the light is guided toward the liquid crystal panel 1 by the reflection surfaces 8a and 9a, so that all light can be used for backlight illumination.
【００４３】このように本発明によれば、無駄に消費さ
れる光が皆無となり、同じ明るさの従来の面照明装置に
比べて消費電力を大幅に節減でき、また光源の小型化、
軽量化にも寄与できる。As described above, according to the present invention, no unnecessary light is consumed, power consumption can be greatly reduced as compared with the conventional surface lighting device having the same brightness, and the light source can be downsized.
It can also contribute to weight reduction.
【図１】本発明による液晶表示装置の面照明装置の基本
原理を説明する縦断面図であり、 (a)は請求項１と請求
項３の発明に関する図、 (b)は請求項２と請求項３に関
する図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view for explaining the basic principle of a surface illumination device of a liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 1 (a) is a diagram relating to the inventions of claims 1 and 3, and FIG. FIG.
【図２】請求項１、請求項３の発明の実施例を示す断面
図である。FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the first and third aspects of the present invention.
【図３】請求項１、請求項３の発明の別の実施例を示す
断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the first and third aspects of the present invention.
【図４】請求項２、請求項３の発明の実施例を示す断面
図である。FIG. 4 is a sectional view showing an embodiment of the second and third aspects of the present invention.
【図５】請求項２、請求項３の発明の別の実施例を示す
断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the second and third aspects of the present invention.
【図６】従来の液晶表示装置の面照明装置を示す図で、
(a)は縦断面図、 (b)は (a)図におけるｂ−ｂ方向の底
面図である。FIG. 6 is a diagram showing a conventional surface illumination device of a liquid crystal display device.
(a) is a longitudinal sectional view, (b) is a bottom view in the bb direction in (a) figure.
１ 液晶パネル ２ 拡散板 ３ 導光板 ４ 反射板 4e 反射板の延長部（終端） ５ 光源 ６ 反射板 ７ 光散乱部 ８ 反射制御板 8a 反射面 8b 透過面 ９ 傾斜面 9a 反射面 9b 透過面 10 導光ブロック L1 第一の光 L2 第二の光 L3 第三の光 L4 第四の光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal panel 2 Diffusion plate 3 Light guide plate 4 Reflection plate 4e Extension part (end) of reflection plate 5 Light source 6 Reflection plate 7 Light scattering part 8 Reflection control plate 8a Reflection surface 8b Transmission surface 9 Inclined surface 9a Reflection surface 9b Transmission surface 10 Light guide block L1 First light L2 Second light L3 Third light L4 Fourth light
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 高英 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 永谷 真平 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−299943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−54403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭46−4189（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−73227（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−63722（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13357 G02B 5/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Takahide Ito 1015 Uedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (72) Inventor Shinpei Nagaya 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited (56) References JP-A-62-299943 (JP, A) JP-A-64-54403 (JP, A) JP-A-46-4189 (JP, A) JP-A-2-73227 (JP, A) 62-63722 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/13357 G02B 5/08
Claims (3)
れ、該光源から出射した光を液晶パネルの裏面に導くこ
とでバックライト式に照明を行う装置において、 光源からの入射光を液晶パネル側に反射させるように所
定の角度を成した反射制御板が、液晶パネルの背部に、
所定の間隔で分散配置されていること、 各反射制御板は、光の反射面と透過面を有しており、そ
れぞれの反射制御板における反射面が、これら反射制御
板の重畳方向から見て互いに異なる位置に配設されてい
ること、 を特徴とする液晶表示装置の面照明装置。1. An apparatus for illuminating in a backlight manner by arranging a light source on a side of a back portion of a liquid crystal panel and guiding light emitted from the light source to a back surface of the liquid crystal panel. A reflection control plate at a predetermined angle so as to reflect light to the liquid crystal panel side, on the back of the liquid crystal panel,
That are distributed at predetermined intervals, each of the reflection control plate has a light reflection surface and the transmissive surface, the reflecting surface in each of the reflection control plate, these reflection control
A surface lighting device for a liquid crystal display device, wherein the surface lighting devices are arranged at different positions from each other when viewed from the direction in which the plates overlap .
れ、該光源から出射した光を液晶パネルの裏面に導くこ
とでバックライト式に照明を行う装置において、 光源からの入射光を液晶パネル側に反射させるように所
定の角度を成した傾斜面を有する導光ブロックが、液晶
パネルの背部に、所定の間隔で分散配置されているこ
と、 各導光ブロックの傾斜面は、光の反射面と透過面を有し
ており、それぞれの傾斜面における反射面が、これら導
光ブロックの重畳方向から見て互いに異なる位置に配設
されていること、 各導光ブロックの背面には、光散乱部が分散して設けら
れていること、 を特徴とする液晶表示装置の面照明装置。2. An apparatus for illuminating in a backlight manner by arranging a light source on a side of a back portion of a liquid crystal panel and guiding light emitted from the light source to a back surface of the liquid crystal panel. Light guide blocks having inclined surfaces at a predetermined angle so as to reflect light toward the liquid crystal panel side are dispersedly arranged at predetermined intervals on the back of the liquid crystal panel. has a reflecting surface of the transmitting surface, a reflecting surface in each of the inclined surfaces, these guide
Wherein the light guide blocks are arranged at different positions from each other when viewed from the overlapping direction of the light blocks, and light scattering portions are dispersedly provided on the back surface of each light guide block. Lighting equipment.
クと光源との間に、レンズが配設されていることを特徴
とする請求項１または２記載の液晶表示装置の面照明装
置。3. The surface illumination device of a liquid crystal display device according to claim 1, wherein a lens is provided between each of the reflection control plates or each of the light guide blocks and the light source.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03321805A JP3081039B2 (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Surface lighting device for liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03321805A JP3081039B2 (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Surface lighting device for liquid crystal display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05158036A JPH05158036A (en) | 1993-06-25 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100677122B1 (en) * | 2004-06-23 | 2007-02-02 | 삼성전자주식회사 | Light guide panel for backlight unit and manufacturing method thereof |
| US8913865B1 (en) * | 2013-06-27 | 2014-12-16 | Microsoft Corporation | Waveguide including light turning gaps |
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- 1991-12-05 JP JP03321805A patent/JP3081039B2/en not_active Expired - Fee Related
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