JPH09211451A - Backlight device and liquid crystal display device using the same, liquid crystal tv and viewfinder - Google Patents

Backlight device and liquid crystal display device using the same, liquid crystal tv and viewfinder

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JPH09211451A
JPH09211451A JP8037201A JP3720196A JPH09211451A JP H09211451 A JPH09211451 A JP H09211451A JP 8037201 A JP8037201 A JP 8037201A JP 3720196 A JP3720196 A JP 3720196A JP H09211451 A JPH09211451 A JP H09211451A
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JP
Japan
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light
light guide
backlight device
liquid crystal
guide plate
Prior art date
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Application number
JP8037201A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuguji Tanaka
嗣治 田中
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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Publication of JPH09211451A publication Critical patent/JPH09211451A/en
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  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backlight device capable of emitting light with a high directivity and, therefore, increasing a transmission light quantity of a liquid crystal display panel when the device is used for a liquid crystal display device, etc. SOLUTION: Plural column-shaped light guiding areas 6 (for example, an area having a higher refractive index than a cavity and the light transmission plate 2) are formed in the light transmission plate 2 facing in the direction perpendicular to a light-emitting surface of the light transmission plate 2, and the upper face of the light transmission plate 2 is covered except the position where the light guiding area 6 is formed. Also, plural lenses 9a are arranged on the upper surface of the light transmission plate 2 corresponding to opening parts of the light guiding areas 6. The light guided into the light transmission plate 2 is reflected repeatedly in the light transmission plate 2 until it reaches the light guiding area 6, and the light made incident on the light guiding area 6 exits from the openings part of the light guiding area 6 as a spot light source, and is further collimated to be approximately parallel through the lenses 9a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はバックライト装置並
びに当該装置を用いた液晶表示装置、液晶テレビ及びビ
ューファインダに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight device, a liquid crystal display device, a liquid crystal television and a viewfinder using the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、液晶表示パネルと共に用いられ
ている従来のバックライト装置101を示す分解斜視図
である。このバックライト装置101にあっては、屈折
率の大きな透明材料からなる導光板102の下面に拡散
層103がパターン状に形成されており、導光板102
の側端面には蛍光管(冷陰極管)104が配置され、蛍
光管104の外周部から導光板102の下面にかけて反
射シート105が配設され、導光板102の上面には拡
散板106及びプリズムシート107が重ねられてい
る。拡散層103は光を拡散反射することによってバッ
クライト装置101の輝度ムラや指向性を緩和するため
のものであって、導光板102の下面にドット印刷した
ものや、切削加工やエッチング等によって表面加工した
ものなどがあり、蛍光管104からの距離に応じてパタ
ーンが変化している。プリズムシート107は、一般的
に、断面が2等辺または不等辺三角形状をした多数のプ
リズムを平行に配列したものである。
2. Description of the Related Art FIG. 1 is an exploded perspective view showing a conventional backlight device 101 used together with a liquid crystal display panel. In this backlight device 101, a diffusion layer 103 is formed in a pattern on the lower surface of a light guide plate 102 made of a transparent material having a large refractive index.
A fluorescent tube (cold-cathode tube) 104 is arranged on the side end surface of the light guide plate, a reflection sheet 105 is arranged from the outer peripheral portion of the fluorescent tube 104 to the lower surface of the light guide plate 102, and a diffusion plate 106 and a prism are formed on the upper surface of the light guide plate 102. Sheets 107 are stacked. The diffusing layer 103 is for diffusing and reflecting light to reduce the uneven brightness and directivity of the backlight device 101. The diffusing layer 103 has dots printed on the lower surface of the light guide plate 102, or has a surface formed by cutting or etching. Some are processed, and the pattern changes depending on the distance from the fluorescent tube 104. The prism sheet 107 is generally formed by arranging a plurality of prisms each having an isosceles or isosceles triangular cross section in parallel.

【0003】しかして、蛍光管104から出た光は、側
端面から導光板102内部に入射する。導光板102内
に導かれた光は、導光板102内部に閉じ込められ、導
光板102の上面(光出射面)及び下面(拡散層103
及び反射シート105)で反射を繰り返すうち、光出射
面に対する入射角が全反射の臨界角よりも小さくなると
光出射面から出射される。導光板102の光出射面から
出た光は拡散板106を通過し、均等拡散光(ランバー
ト光)として放射される。
Thus, the light emitted from the fluorescent tube 104 enters the inside of the light guide plate 102 from the side end surface. The light guided into the light guide plate 102 is confined inside the light guide plate 102, and the upper surface (light emission surface) and the lower surface (diffusion layer 103) of the light guide plate 102.
While repeating reflection by the reflection sheet 105), when the incident angle to the light emitting surface becomes smaller than the critical angle of total reflection, the light is emitted from the light emitting surface. The light emitted from the light emitting surface of the light guide plate 102 passes through the diffusion plate 106 and is emitted as uniformly diffused light (Lambertian light).

【0004】拡散板106から放射された光は、図2に
実線108で示すように、プリズムシート107のプリ
ズム斜面を通過することによってプリズムシート107
の法線に近い方向へ屈折されて集光される。また、プリ
ズム斜面で全反射した光(図2に1点鎖線109で示
す)は、隣接するプリズム斜面で反射して拡散板106
側へ戻り、プリズム斜面で屈折して水平方向へ出射した
光(図2に2点鎖線110で示す)は、隣接するプリズ
ム斜面からプリズムシート107内へ入射して対向する
プリズム斜面で全反射して拡散板106側へ戻り、いず
れも拡散板106で反射されることによって再びプリズ
ムシート107へ入射する。この結果、拡散板106か
らプリズムシート107へ入射した光は、集光されて約
±40゜くらいの狭い拡散光としてプリズムシート10
7から出射される。
The light emitted from the diffusion plate 106 passes through the prism inclined surface of the prism sheet 107 as shown by the solid line 108 in FIG.
The light is refracted in the direction close to the normal line and is condensed. Further, the light totally reflected by the prism slopes (indicated by the one-dot chain line 109 in FIG. 2) is reflected by the adjacent prism slopes and diffused by the diffusion plate 106.
The light returning to the side, refracted by the prism slope and emitted in the horizontal direction (indicated by a chain double-dashed line 110 in FIG. 2) enters the prism sheet 107 from the adjacent prism slope and is totally reflected by the opposite prism slope. Then, the light returns to the diffuser plate 106 side, and both are reflected by the diffuser plate 106 to enter the prism sheet 107 again. As a result, the light that has entered the prism sheet 107 from the diffusion plate 106 is condensed and becomes narrow diffused light of about ± 40 °, and the prism sheet 10
It is emitted from 7.

【0005】このようにしてバックライト装置101か
ら出射された光は、バックライト装置101の前方に配
置された液晶表示パネル(図示せず)の画素開口を透過
し、液晶表示パネルによって生成された画像を前方へ送
り出す。
The light emitted from the backlight device 101 in this way passes through the pixel openings of the liquid crystal display panel (not shown) arranged in front of the backlight device 101 and is generated by the liquid crystal display panel. Send the image forward.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置のうちビ
デオカメラのビューファインダーなどでは、視認性を良
好にするためには、正面輝度を高くすることが要求され
る。このため、従来のバックライト装置にあっては、上
記のように導光板から出た光をプリズムシートで効率的
に前方へ集光させることによって指向性を持たせると共
に横方向に漏れる光を低減し、バックライト装置の正面
輝度を向上させている。
In the viewfinder of a video camera among liquid crystal display devices, it is required to increase the front luminance in order to improve the visibility. For this reason, in the conventional backlight device, the light emitted from the light guide plate is efficiently condensed forward by the prism sheet as described above, thereby providing directivity and reducing light leaking in the lateral direction. However, the front brightness of the backlight device is improved.

【0007】一方、液晶テレビなどに用いられる液晶表
示装置では、複数人で映像を観賞するので、液晶表示装
置を広視野角化することが要求される。従来の液晶表示
装置でも、上下方向に35゜、左右方向に45〜60゜
程度の視野角があるが、この視野角をCRT(ブラウン
管)程度の視野角まで拡大したいという要求がある。
On the other hand, in a liquid crystal display device used in a liquid crystal television or the like, since a plurality of people watch images, it is required to widen the viewing angle of the liquid crystal display device. Even a conventional liquid crystal display device has a vertical viewing angle of 35 ° and a horizontal viewing angle of about 45 to 60 °, but there is a demand to expand this viewing angle to a viewing angle of about CRT (CRT).

【0008】しかしながら、液晶表示装置の正面輝度を
高くして正面から見やすくするということと、視野角を
広くして斜め方向からも見やすくするということはトレ
ードオフの関係にあり、バックライト装置から出射され
る光の正面輝度を大きくすると、液晶表示装置の視野角
は狭くなる。
However, there is a trade-off between increasing the front brightness of the liquid crystal display device to make it easier to see from the front and making the viewing angle wider to make it easier to see from an oblique direction. When the front brightness of the emitted light is increased, the viewing angle of the liquid crystal display device is narrowed.

【0009】また、光の広視野角化は液晶表示パネルを
通過後の光を拡散シート等を用いて散乱させることで可
能であるが、従来のバックライト装置のようにランダム
な光質の光源では、絶対透過光量を大きくすることが困
難であるため、通過後の光を散乱させると画像のコント
ラストが著しく劣化するという問題があった。
Further, the viewing angle of light can be widened by scattering the light after passing through the liquid crystal display panel by using a diffusion sheet or the like. However, as in the conventional backlight device, a light source of random light quality is used. However, since it is difficult to increase the absolute transmitted light amount, there is a problem that the contrast of an image is significantly deteriorated when the light after passing is scattered.

【0010】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、指向性の高
い光を出射することができ、従って、液晶表示装置など
に用いた場合には、液晶表示パネルの透過光量を増大さ
せることができるバックライト装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the drawbacks of the above-mentioned conventional examples, and an object of the present invention is to emit light with high directivity, and therefore, the present invention was used in a liquid crystal display device or the like. In some cases, it is to provide a backlight device capable of increasing the amount of transmitted light of a liquid crystal display panel.

【0011】[0011]

【発明の開示】請求項1に記載のバックライト装置は、
光源で発生した光を導光板内部へ導き、導光板内部の光
を導光板の光出射面から外部へ出射させるようにしたバ
ックライト装置において、導光板内部の光をとらえて前
記光出射面から出射させるための複数の導光領域を、導
光板の内部に分散させて設けたことを特徴としている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The backlight device according to claim 1 is
In a backlight device in which light generated by a light source is guided to the inside of the light guide plate, and the light inside the light guide plate is emitted to the outside from the light emission surface of the light guide plate, the light inside the light guide plate is captured and the light is emitted from the light emission surface. It is characterized in that a plurality of light guide regions for emitting light are provided dispersed inside the light guide plate.

【0012】本発明のバックライト装置にあっては、導
光板内部の光をとらえて導光板の光出射面から出射させ
るための複数の導光領域を導光板に分散させて設けてい
るので、光源から出て導光板に入射した光は導光板内部
で導光領域にとらえられ、導光領域を伝わって導光領域
の端(光出射面)から外部へ出射される。この結果、導
光板内部の光は導光板の光出射面全体から出射するので
なく、主として導光領域の形成されている箇所に揃えて
スポット状の光として外部へ出射される。従って、本発
明によれば、面光源を点光源化することができる。
In the backlight device of the present invention, since a plurality of light guide regions for catching the light inside the light guide plate and emitting it from the light emitting surface of the light guide plate are provided dispersedly in the light guide plate, The light emitted from the light source and incident on the light guide plate is captured in the light guide region inside the light guide plate, is transmitted through the light guide region, and is emitted to the outside from the end (light emission surface) of the light guide region. As a result, the light inside the light guide plate is not emitted from the entire light emission surface of the light guide plate, but is emitted to the outside mainly as spot-like light aligned with the portion where the light guide region is formed. Therefore, according to the present invention, the surface light source can be made into a point light source.

【0013】請求項2に記載の実施態様は、請求項1記
載のバックライト装置において、前記導光領域は、一端
が導光板の前記光出射面に接続された複数の柱状領域で
あることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the backlight device according to the first aspect, the light guide region is a plurality of columnar regions having one end connected to the light emitting surface of the light guide plate. It has a feature.

【0014】導光領域を柱状領域とすることにより、光
を細い柱状領域に捉えられて細い光ビームとして導光板
から出射させることができる。
By making the light guide region a columnar region, light can be captured by the thin columnar region and emitted as a thin light beam from the light guide plate.

【0015】請求項3に記載の実施態様は、請求項2記
載のバックライト装置において、前記導光領域は、導光
板よりも屈折率の高い材料によって形成されていること
を特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the backlight device according to the second aspect, the light guide region is formed of a material having a refractive index higher than that of the light guide plate.

【0016】導光領域を導光板よりも屈折率の高い材料
によって形成することにより、導光領域の一端より入射
した光を導光領域内で全反射させて導光領域内に閉じ込
めながら他端へ伝搬させ、導光領域の他端から外部へ出
射させることができる。
By forming the light guide region with a material having a refractive index higher than that of the light guide plate, the light incident from one end of the light guide region is totally reflected in the light guide region and is confined in the light guide region while the other end is contained. Can be transmitted to the outside through the other end of the light guide region.

【0017】請求項4に記載の実施態様は、請求項2記
載のバックライト装置において、前記導光領域は、外周
面が光反射層により形成されていることを特徴としてい
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the backlight device according to the second aspect, the light guide region has an outer peripheral surface formed of a light reflection layer.

【0018】導光領域の外周面を光反射層によって形成
することにより、導光領域の一端より入射した光を導光
領域内で反射させながら他端へ伝搬させ、導光領域の他
端から外部へ出射させることができる。
By forming the outer peripheral surface of the light guide region by the light reflecting layer, the light incident from one end of the light guide region is reflected in the light guide region and propagates to the other end, and from the other end of the light guide region. It can be emitted to the outside.

【0019】請求項5に記載の実施態様は、請求項2記
載のバックライト装置において、前記導光領域は、光源
から離れた箇所に設けられているものほど長くなってい
ることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the backlight device according to the second aspect, the light guide region is longer as it is provided at a position distant from the light source. .

【0020】光源から離れた箇所では、導光領域に入射
する光の強度が低下する。従って、導光領域を長くして
導光板内部へ光を入射させるための表面積を大きくすれ
ば、導光領域からの出射光強度を導光板全体で均一にす
ることができる。
At a position away from the light source, the intensity of light incident on the light guide region decreases. Therefore, if the light guide region is lengthened to increase the surface area for allowing light to enter the light guide plate, the intensity of light emitted from the light guide region can be made uniform throughout the light guide plate.

【0021】請求項6に記載の実施態様は、請求項2記
載のバックライト装置において、前記導光領域は、テー
パー形状を有していることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the backlight device according to the second aspect, the light guide region has a tapered shape.

【0022】導光領域をテーパー形状に形成することに
より、導光板から導光領域へ光を捕捉し易くなり、導光
領域からの出射光強度を大きくできる。
By forming the light guide region in a tapered shape, it becomes easier to capture light from the light guide plate to the light guide region, and the intensity of light emitted from the light guide region can be increased.

【0023】請求項7に記載の実施態様は、請求項2記
載のバックライト装置において、前記導光領域の端面
は、導光領域の軸心と垂直な面に対して斜めになってい
ることを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the backlight device according to the second aspect, the end surface of the light guide region is inclined with respect to a plane perpendicular to the axis of the light guide region. Is characterized by.

【0024】請求項8に記載の実施態様は、請求項2記
載のバックライト装置において、前記導光領域は、最も
近くに位置する光源の方向にその内側端部が近づくよう
に、導光板の光出射面と垂直な方向に対して傾斜してい
ることを特徴としている。
According to an eighth aspect of the present invention, in the backlight device according to the second aspect, the light guide region of the light guide plate is arranged so that the inner end thereof approaches in the direction of the light source located closest to the light guide region. It is characterized in that it is inclined with respect to the direction perpendicular to the light emitting surface.

【0025】導光領域もしくは導光領域の端面を傾斜さ
せることにより導光板内の光を導光領域へ入射させ易く
でき、バックライト装置からの出射光強度を高くするこ
とができる。
By inclining the light guide region or the end face of the light guide region, the light in the light guide plate can be easily incident on the light guide region, and the intensity of light emitted from the backlight device can be increased.

【0026】請求項9に記載の実施態様は、請求項2記
載のバックライト装置において、前記導光領域の、前記
光出射面に臨む端面に対応させてそれぞれにレンズを配
置したことを特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, in the backlight device according to the second aspect, a lens is arranged corresponding to each end face of the light guide region facing the light emission surface. There is.

【0027】導光領域の端面にレンズを配置すると、導
光領域から出射された光はレンズでほぼ平行なコロメー
ト光に揃えられ、あるいは集光される。
When a lens is arranged on the end surface of the light guide area, the light emitted from the light guide area is collimated into parallel collimated light by the lens or is condensed.

【0028】請求項10に記載のバックライト装置は、
光源で発生した光を導光板内部へ導き、導光板内部の光
を導光板の光出射面から外部へ出射させるようにしたバ
ックライト装置において、導光板の表面に形成された光
反射面に複数の透光窓を開口し、各々の透光窓に対応さ
せてレンズを配置したことを特徴としている。
The backlight device according to claim 10 is
In a backlight device in which light generated by a light source is guided to the inside of the light guide plate and the light inside the light guide plate is emitted to the outside from the light emission surface of the light guide plate, a plurality of light reflection surfaces are formed on the surface of the light guide plate. The transparent windows are opened, and lenses are arranged corresponding to the respective transparent windows.

【0029】このバックライト装置にあっては、導光板
表面の透光窓以外では光反射面によって反射されるの
で、光は透光窓のみから出射し、透光窓から出射した光
はレンズでほぼ平行なコリメート光に揃えられ、あるい
は集光される。
In this backlight device, since the light is reflected by the light reflecting surface except the light-transmitting window on the surface of the light guide plate, the light is emitted only from the light-transmitting window, and the light emitted from the light-transmitting window is reflected by the lens. The collimated lights are aligned or condensed into substantially parallel light.

【0030】請求項11に記載の液晶表示装置は、請求
項1又は10に記載のバックライト装置と、画像を表示
させるための液晶表示パネルとを備えたことを特徴とし
ている。
An eleventh aspect of the liquid crystal display device is provided with the backlight device of the first or tenth aspect and a liquid crystal display panel for displaying an image.

【0031】請求項12に記載の液晶テレビは、請求項
1又は10に記載のバックライト装置と、画像を表示さ
せるための液晶表示パネルと、受像回路とを備えたこと
を特徴としている。
A liquid crystal television set forth in claim 12 is characterized by including the backlight device set forth in claim 1 or 10, a liquid crystal display panel for displaying an image, and an image receiving circuit.

【0032】請求項13に記載のビューファインダは、
請求項1又は10に記載のバックライト装置と、画像を
表示させるための液晶表示パネルと、接眼レンズとを備
えたことを特徴としている。
The viewfinder according to claim 13 is
A backlight device according to claim 1 or 10, a liquid crystal display panel for displaying an image, and an eyepiece lens.

【0033】この液晶表示装置や液晶テレビ、ビューフ
ァインダ等にあっては、本発明にかかるバックライト装
置から出射される揃った光を液晶表示パネルに入射させ
ることができるので、液晶表示装置における絶対透過光
量を大きくすることができる。従って、用途に応じて正
面輝度を大きくすることができ、あるいは液晶表示パネ
ルを透過後の光を拡散させることにより、コントラスト
を低下させることなく視野角を広くすることができる。
In the liquid crystal display device, the liquid crystal television, the viewfinder, etc., the uniform light emitted from the backlight device according to the present invention can be incident on the liquid crystal display panel, so that the absolute light in the liquid crystal display device can be obtained. The amount of transmitted light can be increased. Therefore, the front luminance can be increased according to the application, or the viewing angle can be widened without reducing the contrast by diffusing the light that has passed through the liquid crystal display panel.

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(バックライト装置)図3は本発明の一実施形態による
エッジライト型のバックライト装置1を示す断面図であ
る。導光板2は、屈折率(n1>1)の高い透明材料
(例えば、アクリル樹脂)によって板状に形成されてお
り、導光板2の下面には裏面反射層3が形成されてい
る。裏面反射層3は、導光板2の下面に拡散性塗料をド
ット印刷したものや、機械加工、エッチング等によって
表面を粗くしたもの、くさび状凹凸などによって拡散反
射させるようにしたものである。導光板2の両側端面に
は、それぞれ蛍光管(冷陰極管)4が配置されており、
蛍光管4の外周部から導光板2の下面にかけて反射シー
ト5が配設されている(前記裏面反射層3は、この反射
シート5と反射率の異なる鏡面反射層によって形成して
もよい)。また、導光板2の上面から導光板2内部にか
けて複数本の柱状をした導光領域6が垂直に形成されて
いる。導光板2の上面(光出射面)には光反射面(ミラ
ー面)7が形成されており、光反射面7には導光領域6
の上端面に対向して一定のパターンで透光窓8が開口し
ている。さらに、導光板2の上面には、導光領域6の上
端と対応させて配置された複数のレンズ9aからなるレ
ンズアレイ9が設けられている。なお、図示しないが、
導光板2の側端面のうち蛍光管4を配設されていない面
には反射シートを設けている。
(Backlight Device) FIG. 3 is a sectional view showing an edge light type backlight device 1 according to an embodiment of the present invention. The light guide plate 2 is formed in a plate shape by a transparent material (for example, acrylic resin) having a high refractive index (n 1 > 1), and the back surface reflection layer 3 is formed on the lower surface of the light guide plate 2. The back reflection layer 3 is formed by dot-printing a diffusive paint on the lower surface of the light guide plate 2, roughened the surface by machining, etching, or the like, and is diffused and reflected by wedge-shaped irregularities. Fluorescent tubes (cold cathode tubes) 4 are arranged on both end surfaces of the light guide plate 2,
A reflection sheet 5 is provided from the outer peripheral portion of the fluorescent tube 4 to the lower surface of the light guide plate 2 (the back reflection layer 3 may be formed by a specular reflection layer having a reflectance different from that of the reflection sheet 5). Further, a plurality of columnar light guide regions 6 are vertically formed from the upper surface of the light guide plate 2 to the inside of the light guide plate 2. A light reflecting surface (mirror surface) 7 is formed on the upper surface (light emitting surface) of the light guide plate 2, and the light guiding area 6 is formed on the light reflecting surface 7.
The translucent window 8 opens in a fixed pattern so as to face the upper end surface of the. Further, on the upper surface of the light guide plate 2, a lens array 9 including a plurality of lenses 9 a arranged corresponding to the upper end of the light guide region 6 is provided. Although not shown,
A reflection sheet is provided on the side end surface of the light guide plate 2 where the fluorescent tube 4 is not provided.

【0034】導光領域6は、この実施形態では屈折率n
=1の空気層、すなわち空洞となっており、導光板2の
上面に対して垂直に形成されている。さらに、蛍光管4
から最も離れている中央の導光領域6がもっとも深く、
蛍光管4に近づくにつれて導光領域6が次第に浅くなる
ように形成されている。但し、図3の紙面に対して垂直
な方向においては、導光領域6の深さは等しくなってい
る。導光領域6は、導光板2の成形時に形成してもよ
く、導光板2の成形後に機械加工によって形成してもよ
い。
The light guide region 6 has a refractive index n in this embodiment.
= 1, an air layer, that is, a cavity, and is formed perpendicular to the upper surface of the light guide plate 2. Furthermore, the fluorescent tube 4
The light guide area 6 in the center farthest from is the deepest,
The light guide region 6 is formed to be gradually shallower as it approaches the fluorescent tube 4. However, in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 3, the light guide regions 6 have the same depth. The light guide region 6 may be formed when the light guide plate 2 is formed, or may be formed by machining after the light guide plate 2 is formed.

【0035】しかして、蛍光管4から出射された光R
は、図3に示すように、側端面から導光板2内部に入射
し、導光板2の下面(裏面反射層3及び反射シート5)
及び上面(光反射面7)で反射を繰り返す。導光板2内
部の光Rは導光領域6に入射するまで導光板2内部で反
射を繰り返し、導光領域6の外周面及び下面から導光領
域6に入射した光Rは、図4に示すようにして導光領域
6の開口部(透光窓8)から出射される。導光板2上面
の光反射面7が形成されている面に入射した光は、光反
射面7によって反射されるから、導光板2の上面からは
導光領域6のある透光窓8からのみスポット状の光が出
射され、点光源化される。ここで、レンズアレイ9を構
成する各レンズ9aの焦点が対応する導光領域6の上端
にほぼ一致していれば、導光領域6から出射した光R
は、図5に示すようにほぼ平行に揃ったコリメート光と
なって上方へ出射される。
Then, the light R emitted from the fluorescent tube 4
As shown in FIG. 3, the light enters the inside of the light guide plate 2 from the side end face thereof, and the lower surface of the light guide plate 2 (the back reflection layer 3 and the reflection sheet 5).
And, the reflection is repeated on the upper surface (light reflecting surface 7). The light R inside the light guide plate 2 is repeatedly reflected inside the light guide plate 2 until it enters the light guide region 6, and the light R entering the light guide region 6 from the outer peripheral surface and the lower surface of the light guide region 6 is shown in FIG. In this way, the light is emitted from the opening (light transmitting window 8) of the light guide region 6. Light incident on the surface of the upper surface of the light guide plate 2 on which the light reflection surface 7 is formed is reflected by the light reflection surface 7, and therefore, from the upper surface of the light guide plate 2 only through the translucent window 8 having the light guide region 6. Spot-shaped light is emitted and made into a point light source. Here, if the focus of each lens 9a forming the lens array 9 is substantially coincident with the upper end of the corresponding light guide region 6, the light R emitted from the light guide region 6 is obtained.
Is collimated light that is substantially parallel and is emitted upward as shown in FIG.

【0036】また、蛍光管4から離れている導光板2の
中央部では光強度が弱くなるが、導光板2の中央部ほど
次第に導光領域6を深くして光を捕捉するための表面積
を大きくしているので、各導光領域6の開口部における
輝度が均一になっている。すなわち、各導光領域6の開
口部における輝度が均一になるように、各導光領域6の
深さが調整されている。
Further, although the light intensity becomes weaker in the central portion of the light guide plate 2 which is distant from the fluorescent tube 4, the light guide region 6 is gradually deepened toward the central portion of the light guide plate 2 to provide a surface area for capturing light. Since it is made large, the brightness in the opening of each light guide region 6 is uniform. That is, the depth of each light guide region 6 is adjusted so that the brightness in the opening of each light guide region 6 becomes uniform.

【0037】なお、図3の実施形態では、両端に蛍光管
4を配設した2灯式のバックライト装置1を示している
が、1灯式のバックライト装置1やL型蛍光管4やコ字
型蛍光管4を用いたものでもよい。それらの場合にも各
導光領域6の開口部における輝度が均一になるように各
導光領域6の深さを調整する(例えば、1灯式の場合に
は、蛍光管4に近い側の端にある導光領域6を最も浅く
し、蛍光管4から最も遠い端にある導光領域6を最も深
くする)。
In the embodiment shown in FIG. 3, the two-lamp type backlight device 1 having the fluorescent tubes 4 at both ends is shown, but the one-lamp type backlight device 1 and the L-shaped fluorescent tube 4 and the like. A U-shaped fluorescent tube 4 may be used. Even in these cases, the depth of each light guide region 6 is adjusted so that the brightness in the opening of each light guide region 6 is uniform (for example, in the case of a one-lamp type, the depth of each light guide region 6 is closer to the fluorescent tube 4). The light guide region 6 at the end is the shallowest, and the light guide region 6 at the end farthest from the fluorescent tube 4 is the deepest).

【0038】また、導光板2の下面に形成されている裏
面反射層3は、蛍光管4から出射された光Rが導光板2
中で導光領域6への入射効率が最大となり、導光領域6
の開口部における輝度が極大となるように出射輝度分布
を調整している。例えば、図6に示すように裏面反射層
3で反射される光の最大強度の方向に導光領域6が位置
するように裏面反射層3を配置することが考えられる。
Further, in the back surface reflection layer 3 formed on the lower surface of the light guide plate 2, the light R emitted from the fluorescent tube 4 is guided.
Among them, the efficiency of incidence on the light guide region 6 is maximized,
The emission brightness distribution is adjusted so that the brightness at the opening of the is maximized. For example, as shown in FIG. 6, it is conceivable to arrange the back reflection layer 3 so that the light guide region 6 is located in the direction of the maximum intensity of the light reflected by the back reflection layer 3.

【0039】図7及び図8はそれぞれ、左の蛍光管4か
ら出射して導光板2の裏面反射層3で反射し、導光領域
6へ出射される光の出射角度と相対強度との関係10
と、右の蛍光管4から出射して導光板2の裏面反射層3
で反射し、導光領域6へ出射される光の出射角度と相対
強度との関係11を示している。導光板2の中央では、
図7に示すように、左の蛍光管4からの光の強度と右の
蛍光管4からの光の強度とは等しいから、2つの光強度
の合成は図7に示す破線12のように出射角度が0゜の
方向で最大になる。従って、導光板2の中央では、裏面
反射層3は導光領域6の真下に配置するとよい。これに
対し、導光板2の左側領域では、図8に示すように、左
の蛍光管4からの光の強度が右の蛍光管4からの光の強
度よりも大きくなるから、2つの光強度の合成は図8に
示す破線13のように右上向きに出射する角度で最大に
なる。従って、導光板2の左側領域では、裏面反射層3
は図6に示すように導光領域6よりも左にずらせ、裏面
反射層3からその最大出射角方向へ延長した方向に導光
領域6が位置するようにするとよい。同様に、導光板2
の右側領域ではこれと左右対称に配置すればよい。
FIG. 7 and FIG. 8 respectively show the relation between the emission angle and the relative intensity of the light emitted from the left fluorescent tube 4 and reflected by the back surface reflection layer 3 of the light guide plate 2 and emitted to the light guide region 6. 10
And the rear surface reflection layer 3 of the light guide plate 2 emitted from the right fluorescent tube 4.
The relation 11 between the emission angle and the relative intensity of the light reflected by and emitted to the light guide region 6 is shown. In the center of the light guide plate 2,
As shown in FIG. 7, since the intensity of light from the left fluorescent tube 4 and the intensity of light from the right fluorescent tube 4 are equal, the synthesis of the two light intensities is emitted as shown by the broken line 12 in FIG. The angle becomes maximum in the direction of 0 °. Therefore, in the center of the light guide plate 2, the back surface reflection layer 3 may be arranged directly below the light guide region 6. On the other hand, in the left side area of the light guide plate 2, as shown in FIG. 8, the intensity of light from the left fluorescent tube 4 becomes larger than the intensity of light from the right fluorescent tube 4, so that two light intensities are obtained. The maximum is the maximum of the angles of radiating in the upper right direction as shown by the broken line 13 in FIG. Therefore, in the left side area of the light guide plate 2, the back surface reflection layer 3 is formed.
As shown in FIG. 6, the light guide region 6 may be shifted to the left of the light guide region 6 so that the light guide region 6 is located in the direction extending from the back surface reflection layer 3 to the maximum emission angle direction. Similarly, the light guide plate 2
In the right side region of the above, it may be arranged symmetrically with this.

【0040】(液晶表示装置)図9は同上のバックライ
ト装置1の上方に液晶表示パネル14を配設して構成さ
れた液晶表示装置15を示す概略断面図である。この液
晶表示装置15は、バックライト装置1の前面に液晶表
示パネル14を配置し、その前方に光学的ローパスフィ
ルタ16を設けて構成されており、さらに光学的ローパ
スフィルタ16の前面には用途に応じて拡散板17が配
置される。
(Liquid Crystal Display Device) FIG. 9 is a schematic sectional view showing a liquid crystal display device 15 constructed by disposing a liquid crystal display panel 14 above the backlight device 1 of the above. The liquid crystal display device 15 is configured by disposing a liquid crystal display panel 14 on the front surface of the backlight device 1 and providing an optical low-pass filter 16 in front of the liquid crystal display panel 14. Further, a front surface of the optical low-pass filter 16 is used for a purpose. Accordingly, the diffusion plate 17 is arranged.

【0041】液晶表示パネル14は、例えばTFT(薄
膜トランジスタ)や透明電極等の駆動回路を形成された
ガラス板18間に液晶を封止し、上下のガラス板18の
外側に偏光板19を重ねたものであって、配線部分21
の開口によって画素開口20が形成されている。
In the liquid crystal display panel 14, for example, liquid crystal is sealed between glass plates 18 on which drive circuits such as TFTs (thin film transistors) and transparent electrodes are formed, and polarizing plates 19 are placed outside the upper and lower glass plates 18. The wiring part 21
The pixel opening 20 is formed by the opening.

【0042】光学的ローパスフィルタ16は表面に回折
格子のパターンを形成したものであって、液晶表示パネ
ル14の配線部分(ブラックマトリクス)21を目立た
なくする。
The optical low-pass filter 16 has a diffraction grating pattern formed on the surface thereof to make the wiring portion (black matrix) 21 of the liquid crystal display panel 14 inconspicuous.

【0043】ここで、バックライト装置1における導光
領域6の開口部の中心とレンズ9aの中心と液晶表示パ
ネル14の画素開口20の中心とは、同一軸線上で一致
するように設計され、配置されている。
Here, the center of the opening of the light guide region 6 of the backlight device 1, the center of the lens 9a, and the center of the pixel opening 20 of the liquid crystal display panel 14 are designed to coincide on the same axis. It is arranged.

【0044】しかして、本発明のバックライト装置1に
あっては、導光領域6の開口部から出射された光Rをレ
ンズ9aでほぼ平行なコリメート光に変換しているの
で、バックライト装置1の導光領域6から出た光Rはコ
リメート光となって液晶表示パネル14の画素開口20
を透過し、大きな透過光量を得ることができる。
In the backlight device 1 of the present invention, however, the light R emitted from the opening of the light guide region 6 is converted into substantially parallel collimated light by the lens 9a. The light R emitted from the light guide region 6 of No. 1 becomes collimated light and becomes the pixel opening 20 of the liquid crystal display panel 14.
And a large amount of transmitted light can be obtained.

【0045】特に、図10に示すように、レンズ9aを
通過した後のコリメート光が液晶表示パネル14の画素
開口20のサイズに比較して細くなっている場合には、
光が液晶表示パネル14の配線部分21で遮られず、大
きな透過光量を得ることができる。
In particular, as shown in FIG. 10, when the collimated light after passing through the lens 9a is thinner than the size of the pixel opening 20 of the liquid crystal display panel 14,
Light is not blocked by the wiring portion 21 of the liquid crystal display panel 14, and a large amount of transmitted light can be obtained.

【0046】また、図11に示すように導光領域6から
出射された光をレンズ9aによって液晶表示パネル14
の画素開口20に集光させるようにしても高い透過効率
を達成することができる。さらに、レンズ9aによって
形成されたコリメート光が画素開口20に比べて広がり
が大きい場合には、バックライト装置1と液晶表示パネ
ル14との間に別な集光レンズアレイを挿入しても差し
支えない。もっとも、図10のようにコリメート光のま
まで画素開口20を透過させた方が、液晶表示パネル1
4通過後の光の広がりが小さくなるので、正面輝度を高
くする目的からは、図10のような構成が好ましい。
Further, as shown in FIG. 11, the light emitted from the light guide region 6 is passed through the lens 9a to the liquid crystal display panel 14.
High transmission efficiency can be achieved even if the light is focused on the pixel opening 20 of FIG. Further, when the collimated light formed by the lens 9a has a larger spread than the pixel opening 20, another condenser lens array may be inserted between the backlight device 1 and the liquid crystal display panel 14. . However, as shown in FIG. 10, the liquid crystal display panel 1 is better if the collimated light is transmitted through the pixel openings 20.
Since the spread of light after passing four times is small, the configuration as shown in FIG. 10 is preferable for the purpose of increasing the front luminance.

【0047】さらに、光学的ローパスフィルタ16の前
面に拡散板17を配置すれば、正面輝度の高い光を散乱
させることができるので、コントラストを低下させるこ
となく、液晶表示装置15の広視野角化を図ることがで
きる。
Further, by disposing the diffusion plate 17 on the front surface of the optical low-pass filter 16, it is possible to scatter light having high front luminance, so that the liquid crystal display device 15 can have a wide viewing angle without lowering the contrast. Can be achieved.

【0048】(レンズアレイの構成)導光板2の上面に
形成されているレンズアレイ9におけるレンズ形状及び
配置パターンは、導光領域6の配置パターンに応じて設
計されている。例えば、導光領域6が液晶表示パネル1
4の画素のデルタ配列に合わせて図12に示すようにデ
ルタ配列となっている場合には、レンズアレイ9は六角
カット状球面レンズを配列した構造となる。また、導光
領域6が液晶表示パネル14の画素の矩形配列に合わせ
て図13に示すように矩形配列となっている場合には、
レンズアレイ9も矩形カット状球面レンズを配列した構
造となる。
(Constitution of Lens Array) The lens shape and the arrangement pattern of the lens array 9 formed on the upper surface of the light guide plate 2 are designed according to the arrangement pattern of the light guide region 6. For example, the light guide area 6 is the liquid crystal display panel 1.
When the delta arrangement is formed as shown in FIG. 12 in accordance with the delta arrangement of the 4 pixels, the lens array 9 has a structure in which hexagonal cut spherical lenses are arranged. When the light guide region 6 has a rectangular arrangement as shown in FIG. 13 in accordance with the rectangular arrangement of the pixels of the liquid crystal display panel 14,
The lens array 9 also has a structure in which rectangular cut spherical lenses are arranged.

【0049】また、図14及び図15に示すものはさら
に別なレンズアレイ9の構造を示す平面図及び断面図で
ある。光量を増加させるために導光領域6の開口ピッチ
を狭小化すると、対応してレンズ9a間のピッチも狭く
なり、導光領域6の開口径を大口径化するとレンズ径が
大きくなり、相反する要求を満たす必要がある。このよ
うな場合には、図14及び図15に示すように2枚の単
層レンズアレイをずらせて重ねたような構造を有する積
層構造のレンズアレイ9を導光板2上に配置するとよ
い。
Further, FIGS. 14 and 15 are a plan view and a sectional view showing the structure of still another lens array 9. If the aperture pitch of the light guide region 6 is narrowed to increase the light quantity, the pitch between the lenses 9a is correspondingly narrowed, and if the aperture diameter of the light guide region 6 is increased, the lens diameter becomes large, which conflicts with each other. Need to meet demand. In such a case, as shown in FIGS. 14 and 15, it is advisable to dispose on the light guide plate 2 a lens array 9 having a laminated structure having a structure in which two single-layer lens arrays are shifted and overlapped.

【0050】(バックライト装置の種々の実施形態)図
16は導光領域6の別な形状を示す図であって、各導光
領域6を開口側で内径の大きなテーパ状に形成してい
る。このように開口側で広がったテーパ状に形成する
と、上方へ向かう光が、導光板2と導光領域6の外周面
との間の境界で全反射されにくくなるので、光が導光領
域6内に入射し易くなり、集光特性を向上させて導光領
域6の開口部における輝度を高くすることができる。
(Various Embodiments of Backlight Device) FIG. 16 is a view showing another shape of the light guide region 6, in which each light guide region 6 is formed in a tapered shape having a large inner diameter on the opening side. . When the taper shape that widens on the opening side is formed in this way, upward light is less likely to be totally reflected at the boundary between the light guide plate 2 and the outer peripheral surface of the light guide region 6, so that the light is guided. It becomes easier for the light to enter the inside, so that the light converging property can be improved and the brightness at the opening of the light guide region 6 can be increased.

【0051】図17は導光領域6のさらに別な構造を示
す図であって、導光領域6の内部を導光板2の屈折率n
1よりも高屈折率材料22(この屈折率をn2とする)で
充填している。導光領域6が導光板2よりも高屈折率と
なっているので、導光領域6の下面から導光領域6に入
射した光は、導光領域6と導光板2との間の境界で全反
射を繰り返しながら導光領域6内部を伝搬し、その上面
から出射する。また、導光領域6の外周面における全反
射を低減させて集光特性を向上させることができる。な
お、図18に示すように、空気層(空洞)からなる導光
領域6の外周面にのみ高屈折率材料からなるコーティン
グ層23を形成してもよい。
FIG. 17 is a diagram showing still another structure of the light guide region 6, in which the inside of the light guide region 6 has a refractive index n of the light guide plate 2.
It is filled with a material 22 having a refractive index higher than 1 (the refractive index is n 2 ). Since the light guide region 6 has a higher refractive index than that of the light guide plate 2, the light incident on the light guide region 6 from the lower surface of the light guide region 6 will not be reflected at the boundary between the light guide region 6 and the light guide plate 2. The light propagates inside the light guide region 6 while repeating total reflection, and is emitted from the upper surface thereof. In addition, it is possible to reduce the total reflection on the outer peripheral surface of the light guide region 6 and improve the light condensing characteristics. Note that, as shown in FIG. 18, a coating layer 23 made of a high refractive index material may be formed only on the outer peripheral surface of the light guide region 6 made of an air layer (cavity).

【0052】図19は導光領域6のさらに別な構造を示
す図であって、導光領域6の外周面に光反射層24を形
成している。導光領域6の下面から導光領域6に入射し
た光は、光反射層24で反射を繰り返しながら導光領域
6内部を伝搬し、その上面から出射する。
FIG. 19 is a view showing still another structure of the light guide region 6, in which the light reflection layer 24 is formed on the outer peripheral surface of the light guide region 6. The light that has entered the light guide region 6 from the lower surface of the light guide region 6 propagates inside the light guide region 6 while being repeatedly reflected by the light reflection layer 24, and exits from the upper face thereof.

【0053】図7及び図8において説明したように、例
えば2灯式の場合では、導光板2の右半分では導光板2
の下面から左上に向けて反射される光の強度が大きくな
り、導光板2の左半分では導光板2の下面から右上に向
けて反射される光の強度が大きくなる。従って、図20
に示すバックライト装置1のように、導光領域6の下面
25を、この強度の大きな光の入射方向に対してほぼ垂
直となるように斜めに形成したり、あるいは図21に示
すように、導光領域6の下端が近い側の蛍光管4側へ近
づくように導光領域6を傾斜させたりすることにより、
導光領域6の開口部における輝度を高くすることができ
る。
As described with reference to FIGS. 7 and 8, in the case of, for example, a two-lamp type, the right half of the light guide plate 2 has the light guide plate 2 at the right half.
The intensity of light reflected from the lower surface of the light guide plate 2 toward the upper left increases, and the intensity of light reflected from the lower surface of the light guide plate 2 toward the upper right light increases in the left half of the light guide plate 2. Therefore, FIG.
21, the lower surface 25 of the light guide region 6 is formed obliquely so as to be substantially perpendicular to the incident direction of the light of high intensity, or as shown in FIG. By inclining the light guide region 6 so that the lower end of the light guide region 6 approaches the near side of the fluorescent tube 4,
The brightness in the opening of the light guide region 6 can be increased.

【0054】図22に示すものは、本発明のさらに別な
実施形態によるバックライト装置1の断面図である。こ
のバックライト装置1では、導光板2に導光領域6を設
けていない。蛍光管4から出射された光は導光板2内に
入り、導光板2の内部で反射を繰り返しながら光反射面
7の透光窓8から出射し、レンズアレイ9の各レンズ9
aでほぼ平行なコリメート光に揃えられる。
FIG. 22 is a sectional view of a backlight device 1 according to another embodiment of the present invention. In this backlight device 1, the light guide area 2 is not provided in the light guide plate 2. The light emitted from the fluorescent tube 4 enters the light guide plate 2, is repeatedly reflected inside the light guide plate 2 and is emitted from the transparent window 8 of the light reflection surface 7, and each lens 9 of the lens array 9 is reflected.
The collimated light is almost parallel with a.

【0055】(液晶テレビ)図23は本発明に係る液晶
テレビ26を示す概略斜視図、図24はそのディスプレ
イ部分の構成を示す概略断面図である。この液晶テレビ
26は、ディスプレイ部分となる液晶表示装置と受像回
路(図示せず)を内蔵し、上面に受信用アンテナ27を
備えている。
(Liquid Crystal Television) FIG. 23 is a schematic perspective view showing a liquid crystal television 26 according to the present invention, and FIG. 24 is a schematic sectional view showing the structure of its display portion. The liquid crystal television 26 has a liquid crystal display device serving as a display portion and an image receiving circuit (not shown) built therein, and has a receiving antenna 27 on its upper surface.

【0056】液晶テレビ26は、図24に示すように、
ホルダー28内に本発明のバックライト装置1を挿入
し、その上からホルダー28の内周部にスペーサ29を
納め、スペーサ29内に液晶表示パネル14と光学的ロ
ーパスフィルタ16と拡散板17を挿入し、その上にク
ッション材30を介してホルダー28の開口側に表示窓
31を有するホルダーカバー32を被せ、ホルダーカバ
ー32の係止爪33をホルダー28の係止溝34に嵌合
させることにより、ホルダー28とホルダーカバー32
との間にバックライト装置1と液晶表示パネル14と光
学的ローパスフィルタ16と拡散板17を保持してい
る。
The liquid crystal television 26, as shown in FIG.
The backlight device 1 of the present invention is inserted into the holder 28, the spacer 29 is housed in the holder 28 from the above, and the liquid crystal display panel 14, the optical low-pass filter 16 and the diffusion plate 17 are inserted into the spacer 29. Then, the holder cover 32 having the display window 31 on the opening side of the holder 28 is covered via the cushion material 30 and the locking claw 33 of the holder cover 32 is fitted into the locking groove 34 of the holder 28. , Holder 28 and holder cover 32
The backlight device 1, the liquid crystal display panel 14, the optical low-pass filter 16 and the diffuser plate 17 are held between and.

【0057】しかして、バックライト装置1から出射さ
れた光は液晶表示パネル14を透過して動画像として表
示され、観察者は光学的ローパスフィルタ16及び拡散
板17を通して画像を見ることができる。この液晶テレ
ビ26では、液晶表示パネル14を通過した高い透過光
量の光を拡散板17で散乱させているので、画像のコン
トラストを低下させることなく、広視野角化することが
できる。
Thus, the light emitted from the backlight device 1 is transmitted through the liquid crystal display panel 14 and displayed as a moving image, and the observer can see the image through the optical low pass filter 16 and the diffusion plate 17. In the liquid crystal television 26, since the light having the high transmitted light amount that has passed through the liquid crystal display panel 14 is scattered by the diffusion plate 17, it is possible to widen the viewing angle without lowering the contrast of the image.

【0058】(液晶ビューファインダ)図25は本発明
に係る液晶ビューファインダ35を示す断面図である。
筒状をしたホルダー36内にクッション材37を挿入
し、ついで光学的ローパスフィルタ16及び液晶表示パ
ネル14を納めたスペーサ38を挿入し、その後からホ
ルダー36内にバックライト装置1を挿入し、バックラ
イト装置1の背面から底蓋39を被せ、スナップフィッ
ト40により底蓋39をホルダー36に係合させてい
る。また、接眼レンズ41を保持した円筒状の鏡筒部4
2の端部をホルダー36に被せ、鏡筒部42の係止爪4
3をホルダー36の係止溝44に係合させている。
(Liquid Crystal Viewfinder) FIG. 25 is a sectional view showing a liquid crystal viewfinder 35 according to the present invention.
The cushion material 37 is inserted into the cylindrical holder 36, the spacer 38 accommodating the optical low-pass filter 16 and the liquid crystal display panel 14 is then inserted, and then the backlight device 1 is inserted into the holder 36, The bottom lid 39 is covered from the back surface of the light device 1, and the bottom lid 39 is engaged with the holder 36 by the snap fit 40. In addition, the cylindrical lens barrel portion 4 holding the eyepiece lens 41
The end of 2 is put on the holder 36, and the locking claw 4 of the lens barrel 42 is
3 is engaged with the locking groove 44 of the holder 36.

【0059】しかして、この液晶ビューファインダ35
においては、大きな透過光量を得ることができるので、
正面輝度の大きな画像を得ることができる。
Then, this liquid crystal viewfinder 35
In, because a large amount of transmitted light can be obtained,
An image with large front luminance can be obtained.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明のバックライト装置によれば、導
光板内部へ導かれた光を導光領域から出射させることが
できるので、導光領域の開口部を高輝度点光源化するこ
とができ、面光源型のバックライト装置を点光源化する
ことができる。
According to the backlight device of the present invention, since the light guided to the inside of the light guide plate can be emitted from the light guide region, the opening of the light guide region can be made into a high brightness point light source. Therefore, the surface light source type backlight device can be made into a point light source.

【0061】さらに、導光領域に対応させてレンズを配
置することにより、導光領域から出射される光を出射方
向の揃ったコリメート光として出射させることができ
る。
Further, by arranging the lens corresponding to the light guide region, the light emitted from the light guide region can be emitted as collimated light whose emission directions are aligned.

【0062】よって、液晶表示パネルと組合せて液晶表
示装置を構成する場合には、液晶表示パネルにおける画
素開口の配置と導光板における導光領域の配置とを一致
させておくことにより、バックライト装置から出射され
た光を液晶表示パネルの画素開口に集めて透過させるこ
とができ、液晶表示装置の絶対透過光量を大きくして正
面輝度を大きくすると共に画像のコントラストを向上さ
せることができる。
Therefore, when a liquid crystal display device is constructed by combining the liquid crystal display panel with the liquid crystal display panel, the arrangement of the pixel openings in the liquid crystal display panel and the arrangement of the light guide regions in the light guide plate are made to coincide with each other, so that the backlight device is obtained. Light emitted from the liquid crystal display panel can be collected and transmitted through the pixel openings of the liquid crystal display panel, and the liquid crystal display device can have a large absolute transmitted light amount to increase the front luminance and improve the image contrast.

【0063】さらに、液晶表示パネル通過後の光を拡散
板等を用いて散乱させることにより、コントラストを低
下させることなく広視野角化を可能にできる。
Furthermore, by scattering the light that has passed through the liquid crystal display panel using a diffusion plate or the like, a wide viewing angle can be realized without lowering the contrast.

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

【図1】従来例のバックライト装置を示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view showing a conventional backlight device.

【図2】同上のバックライト装置に用いられているプリ
ズムシートの作用を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an operation of a prism sheet used in the above backlight device.

【図3】本発明の一実施形態によるバックライト装置の
構造を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structure of a backlight device according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図4】同上のバックライト装置において、導光領域か
ら光が出射される様子を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing how light is emitted from a light guide region in the above backlight device.

【図5】導光領域から出射された光がレンズによってほ
ぼ平行光にコリメートされる様子を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing how light emitted from a light guide region is collimated into substantially parallel light by a lens.

【図6】導光板の光出射面から出射される光輝度の分布
を均一にするための構成を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration for making the distribution of the brightness of light emitted from the light emitting surface of the light guide plate uniform.

【図7】導光板の中央部において裏面反射層で反射され
る光の出射角度と相対強度との関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the emission angle and the relative intensity of light reflected by the back surface reflection layer in the central portion of the light guide plate.

【図8】導光板の中央から外れた位置において裏面反射
層で反射される光の出射角度と相対強度との関係を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an emission angle and relative intensity of light reflected by the back surface reflection layer at a position deviated from the center of the light guide plate.

【図9】同上のバックライト装置を備えた液晶表示装置
を示す概略断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device including the above backlight device.

【図10】バックライト装置から出射されて液晶表示パ
ネルの画素開口に入射する光の様子を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a state of light emitted from a backlight device and entering a pixel opening of a liquid crystal display panel.

【図11】バックライト装置から出射されて液晶表示パ
ネルの画素開口に入射する光の別な様子を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing another state of light emitted from the backlight device and entering the pixel openings of the liquid crystal display panel.

【図12】レンズアレイにおけるレンズの配置を示す図
である。
FIG. 12 is a diagram showing an arrangement of lenses in a lens array.

【図13】レンズアレイにおけるレンズの別な配置を示
す図である。
FIG. 13 is a diagram showing another arrangement of lenses in the lens array.

【図14】レンズアレイにおけるレンズのさらに別な配
置を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing still another arrangement of lenses in the lens array.

【図15】図14のレンズアレイを用いたバックライト
装置において、導光領域から出てレンズアレイでほぼ平
行光にコリメートされる光の様子を示す図である。
15 is a diagram showing a state of light emitted from a light guide region and collimated into substantially parallel light by the lens array in the backlight device using the lens array of FIG.

【図16】導光領域の別な構造を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing another structure of the light guide region.

【図17】導光領域のさらに別な構造を示す断面図であ
る。
FIG. 17 is a sectional view showing still another structure of the light guide region.

【図18】導光領域のさらに別な構造を示す断面図であ
る。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing still another structure of the light guide region.

【図19】導光領域のさらに別な構造を示す断面図であ
る。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing still another structure of the light guide region.

【図20】本発明のさらに別な実施形態によるバックラ
イト装置の構造を示す断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a structure of a backlight device according to another exemplary embodiment of the present invention.

【図21】本発明のさらに別な実施形態によるバックラ
イト装置の構造を示す断面図である。
FIG. 21 is a sectional view showing the structure of a backlight device according to another embodiment of the present invention.

【図22】本発明のさらに別な実施形態によるバックラ
イト装置の構造を示す断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a structure of a backlight device according to another exemplary embodiment of the present invention.

【図23】本発明にかかる液晶テレビを示す斜視図であ
る。
FIG. 23 is a perspective view showing a liquid crystal television according to the present invention.

【図24】同上の液晶テレビの構造を示す断面図であ
る。
FIG. 24 is a cross-sectional view showing the structure of the above liquid crystal television.

【図25】同上のビューファインダの構造を示す断面図
である。
FIG. 25 is a cross-sectional view showing the structure of the above viewfinder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バックライト装置 2 導光板 3 裏面反射層 4 蛍光管 6 導光領域 7 光反射面 8 透光窓 9 レンズアレイ 9a レンズ 14 液晶表示パネル 15 液晶表示装置 16 光学的ローパスフィルタ 17 拡散板 20 画素開口 22 高屈折率材料 23 高屈折率材料からなるコーティング層 24 光反射層 1 Backlight Device 2 Light Guide Plate 3 Back Reflecting Layer 4 Fluorescent Tube 6 Light Guide Area 7 Light Reflecting Surface 8 Light Transmitting Window 9 Lens Array 9a Lens 14 Liquid Crystal Display Panel 15 Liquid Crystal Display Device 16 Optical Low Pass Filter 17 Diffusing Plate 20 Pixel Aperture 22 High Refractive Index Material 23 Coating Layer Made of High Refractive Index Material 24 Light Reflecting Layer

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源で発生した光を導光板内部へ導き、
導光板内部の光を導光板の光出射面から外部へ出射させ
るようにしたバックライト装置において、 導光板内部の光をとらえて前記光出射面から出射させる
ための複数の導光領域を、導光板の内部に分散させて設
けたことを特徴とするバックライト装置。
1. The light generated by the light source is guided to the inside of the light guide plate,
In a backlight device in which the light inside the light guide plate is emitted to the outside from the light emission surface of the light guide plate, a plurality of light guide regions for capturing the light inside the light guide plate and emitting the light from the light emission surface are guided. A backlight device characterized by being provided dispersed inside an optical plate.
【請求項2】 前記導光領域は、一端が導光板の前記光
出射面に接続された複数の柱状領域であることを特徴と
する、請求項1に記載のバックライト装置。
2. The backlight device according to claim 1, wherein the light guide region is a plurality of columnar regions having one end connected to the light exit surface of the light guide plate.
【請求項3】 前記導光領域は、導光板よりも屈折率の
高い材料によって形成されていることを特徴とする、請
求項2に記載のバックライト装置。
3. The backlight device according to claim 2, wherein the light guide region is formed of a material having a refractive index higher than that of the light guide plate.
【請求項4】 前記導光領域は、外周面が光反射層によ
り形成されていることを特徴とする、請求項2に記載の
バックライト装置。
4. The backlight device according to claim 2, wherein an outer peripheral surface of the light guide region is formed of a light reflection layer.
【請求項5】 前記導光領域は、光源から離れた箇所に
設けられているものほど長くなっていることを特徴とす
る、請求項2に記載のバックライト装置。
5. The backlight device according to claim 2, wherein the light guide region is longer as it is provided farther from the light source.
【請求項6】 前記導光領域は、テーパー形状を有して
いることを特徴とする、請求項2に記載のバックライト
装置。
6. The backlight device of claim 2, wherein the light guide region has a tapered shape.
【請求項7】 前記導光領域の端面は、導光領域の軸心
と垂直な面に対して斜めになっていることを特徴とす
る、請求項2に記載のバックライト装置。
7. The backlight device according to claim 2, wherein the end surface of the light guide area is inclined with respect to a surface perpendicular to the axis of the light guide area.
【請求項8】 前記導光領域は、最も近くに位置する光
源の方向にその内側端部が近づくように、導光板の光出
射面と垂直な方向に対して傾斜していることを特徴とす
る、請求項2に記載のバックライト装置。
8. The light guide region is inclined with respect to a direction perpendicular to the light exit surface of the light guide plate so that the inner end portion thereof approaches the direction of the light source located closest to the light guide region. The backlight device according to claim 2.
【請求項9】 前記導光領域の、前記光出射面に臨む端
面に対応させてそれぞれにレンズを配置したことを特徴
とする、請求項2に記載のバックライト装置。
9. The backlight device according to claim 2, wherein a lens is arranged in each of the light guide regions corresponding to an end face facing the light emission face.
【請求項10】 光源で発生した光を導光板内部へ導
き、導光板内部の光を導光板の光出射面から外部へ出射
させるようにしたバックライト装置において、導光板の
表面に形成された光反射面に複数の透光窓を開口し、各
々の透光窓に対応させてレンズを配置したことを特徴と
するバックライト装置。
10. A backlight device in which light generated by a light source is guided to the inside of a light guide plate and the light inside the light guide plate is emitted to the outside from a light emission surface of the light guide plate. A backlight device having a plurality of light-transmissive windows opened on a light-reflecting surface, and a lens being arranged corresponding to each light-transmissive window.
【請求項11】 請求項1又は10に記載のバックライ
ト装置と、画像を表示させるための液晶表示パネルとを
備えた液晶表示装置。
11. A liquid crystal display device comprising the backlight device according to claim 1 and a liquid crystal display panel for displaying an image.
【請求項12】 請求項1又は10に記載のバックライ
ト装置と、画像を表示させるための液晶表示パネルと、
受像回路とを備えた液晶テレビ。
12. A backlight device according to claim 1, a liquid crystal display panel for displaying an image,
LCD TV with an image receiving circuit.
【請求項13】 請求項1又は10に記載のバックライ
ト装置と、画像を表示させるための液晶表示パネルと、
接眼レンズとを備えたビューファインダ。
13. A backlight device according to claim 1, a liquid crystal display panel for displaying an image,
Viewfinder with eyepiece.
JP8037201A 1996-01-30 1996-01-30 Backlight device and liquid crystal display device using the same, liquid crystal tv and viewfinder Pending JPH09211451A (en)

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