JPH11174441A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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- JPH11174441A JPH11174441A JP9342879A JP34287997A JPH11174441A JP H11174441 A JPH11174441 A JP H11174441A JP 9342879 A JP9342879 A JP 9342879A JP 34287997 A JP34287997 A JP 34287997A JP H11174441 A JPH11174441 A JP H11174441A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133618—Illuminating devices for ambient light
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶の電気光学的
な異方性を利用して表示を行う液晶表示装置（ＬＣＤ：
Liquid Crystal Display）に関し、特に、バックライト
の消費電力を低減した液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display (LCD) for performing display utilizing the electro-optical anisotropy of liquid crystal.
More particularly, the present invention relates to a liquid crystal display device in which power consumption of a backlight is reduced.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＬＣＤは、透明な基板上に透明な電極を
形成した電極基板間に液晶を封入して構成される。液晶
は電気光学的に異方性を有しているので、電極間に所望
の電圧を印加して液晶に電界を形成することにより、液
晶は電界強度に従った光学特性を示す。この性質を利用
し、画素毎に異なる電圧を印加せしめる構成とすること
により、所望の輝度を呈した画素の集合体として、表示
画像が作成される。このようにＬＣＤは、電圧制御によ
り表示画像が作成され、小型、薄型、低消費電力などの
利点があり、ＯＡ機器、ＡＶ機器などの分野で実用化が
進んでいる。特に、形態用として用いられる場合には、
屋外で使用することが多く、豊富な外光を利用して表示
画面の可視化を図ることで総消費電力を大幅に低減した
ものが開発されている。2. Description of the Related Art An LCD is constructed by sealing liquid crystal between electrode substrates having transparent electrodes formed on a transparent substrate. Since the liquid crystal has electro-optical anisotropy, by applying a desired voltage between the electrodes to form an electric field in the liquid crystal, the liquid crystal exhibits optical characteristics according to the electric field intensity. By utilizing this property and applying a different voltage to each pixel, a display image is created as an aggregate of pixels exhibiting a desired luminance. As described above, the LCD has a display image created by voltage control, has advantages such as small size, thin shape, and low power consumption, and has been put to practical use in fields such as OA equipment and AV equipment. In particular, when used for forms,
It is often used outdoors, and a device has been developed in which the total power consumption is greatly reduced by visualizing the display screen using abundant external light.
【０００３】図７に、このようなＬＣＤの構成図を示
す。（１０）はＬＣＤパネル、（２０）は光源、（１
５）は導光板、（３５）は反射板、（２５）は拡散板、
（３０）は集光レンズ、（４０）は、これらのユニット
を保持する筐体である。光源（２０）は、背後にリフレ
クタ（２０１）を配した蛍光ランプ、導光板（１５）は
アクリル樹脂等が用いられる。拡散板（２５）及び反射
板（３５）は、各々導光板（１５）の前面及び背面を一
体的に拡散加工及び乱反射加工を施したものでも良い。
これら光源（２０）、導光板（１５）、反射板（３５）
及び拡散板（２５）は、照光部であるバックライトを構
成している。集光レンズ（３０）は、導光板（１５）と
別体のレンズ、あるいは、導光板（１５）と一体でレン
ズ加工されたものが用いられる。また、筐体（４０）に
は、採光用の窓（４１）が開けられ、集光レンズ（３
０）が外部へ覗くようになっている。FIG. 7 shows a configuration diagram of such an LCD. (10) is an LCD panel, (20) is a light source, (1)
5) is a light guide plate, (35) is a reflection plate, (25) is a diffusion plate,
(30) is a condenser lens, and (40) is a housing for holding these units. The light source (20) is made of a fluorescent lamp with a reflector (201) arranged behind, and the light guide plate (15) is made of an acrylic resin or the like. The diffusing plate (25) and the reflecting plate (35) may be formed by integrally subjecting the front surface and the back surface of the light guide plate (15) to diffusion processing and irregular reflection processing.
These light source (20), light guide plate (15), reflector plate (35)
The diffusion plate (25) constitutes a backlight which is an illuminating unit. As the condenser lens (30), a lens separate from the light guide plate (15), or a lens processed integrally with the light guide plate (15) is used. A window (41) for lighting is opened in the housing (40), and the condenser lens (3) is opened.
0) peeks outside.
【０００４】光源（２０）から発せられた光、あるい
は、集光レンズ（３０）より採り入れられた光は、導光
板（１５）に伝えられ、拡散板（２５）にて拡散される
とともに、反射板（３５）で乱反射される。そして、拡
散板（２５）より均一な平面光としてＬＣＤパネル（１
０）へ射出される。ＬＣＤパネル（１０）は、自身で発
光することができず、このように背後より照光を行うこ
とにより、認識可能な前段階にされた表示画面が透過光
の分布として可視化される。The light emitted from the light source (20) or the light taken in from the condenser lens (30) is transmitted to the light guide plate (15) and diffused by the diffuser plate (25) and reflected. The light is irregularly reflected by the plate (35). Then, the LCD panel (1) is converted into uniform plane light by the diffusion plate (25).
Injected to 0). The LCD panel (10) cannot emit light by itself, and by illuminating from behind as described above, a recognizable preceding display screen is visualized as a distribution of transmitted light.
【０００５】この構成では、晴れの屋外のような外光が
豊富な環境では、光源（２０）を消灯して、集光レンズ
（３０）からの光のみによって照光を行い、屋内等、外
光が不十分な状態下では、光源（２０）を点灯すること
で明るい表示画面を得るといった使い方が可能となり、
総消費電力が低減される。In this configuration, in an environment where the outside light is abundant, such as a sunny outdoors, the light source (20) is turned off and the light is illuminated only by the light from the condenser lens (30), and the outside light such as indoors In a state where is insufficient, it is possible to use the light source (20) to obtain a bright display screen by turning on the light source (20).
Total power consumption is reduced.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図７に示すＬＣＤで
は、集光レンズ（３０）の焦点と光源（２０）の焦点と
は、ＬＣＤパネル（１０）の平面と平行な平面上に位置
している。このため、光源（２０）より発せられた光の
多くは、導光板（１５）内部を平行に進み、反対側に位
置する集光レンズ（３０）部より外部へ漏洩してしま
う。集光レンズ（３０）より採り入れられた光もまた、
導光板（１５）の内部を平行に進み、光源（２０）のリ
フレクタにて反射されて、導光板（１５）内部を逆に進
み、再び集光レンズ（３０）より外部に漏れる。即ち、
拡散板（２５）及び反射板（３５）にとらえられてＬＣ
Ｄパネル（１０）へ向かって照射される光量が減少し、
光の利用効率が悪かった。In the LCD shown in FIG. 7, the focal point of the condenser lens (30) and the focal point of the light source (20) are located on a plane parallel to the plane of the LCD panel (10). I have. For this reason, much of the light emitted from the light source (20) travels in parallel inside the light guide plate (15) and leaks outside from the condensing lens (30) located on the opposite side. The light taken in from the condenser lens (30) is also
The light travels in parallel inside the light guide plate (15), is reflected by the reflector of the light source (20), travels in the light guide plate (15) in the opposite direction, and leaks again from the condenser lens (30) to the outside. That is,
LC captured by diffuser (25) and reflector (35)
The amount of light emitted toward the D panel (10) decreases,
Light use efficiency was poor.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために成され、対向面に所定の電極が形成された
一対の透明電極基板間に液晶が封入されてなる液晶表示
パネルと、この液晶表示パネルの表示部に対応し前記液
晶表示パネルに面する前面と反対側にある背面に反射層
が施された導光部、前記導光部と光路を接続し、外部の
光を採り入れる集光部または／および光を発する光源部
からなり、前記液晶表示パネルに光を照射する照光部
と、を有する液晶表示装置において、前記集光部または
／および前記光源部より出された光が前記導光部の内部
に導入された主進行方向は、前記導光部の主平面に対し
て非平行かつ非直角にされる構成である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has been made in view of the above circumstances, and has an object to provide a liquid crystal display panel having a liquid crystal sealed between a pair of transparent electrode substrates having predetermined electrodes formed on opposing surfaces. A light guide section corresponding to the display section of the liquid crystal display panel and provided with a reflective layer on a back surface opposite to the front face facing the liquid crystal display panel, connecting the light guide section to an optical path, and connecting external light. A liquid crystal display device comprising a light collecting unit or a light source unit that emits light, and an illuminating unit that irradiates the liquid crystal display panel with light, wherein the light emitted from the light collecting unit and / or the light source unit The main traveling direction introduced into the inside of the light guide is non-parallel and non-perpendicular to the main plane of the light guide.
【０００８】これにより、集光部より採り入れられた光
あるいは光源より発せられた光の多くは、導光部の前面
または背面に向かって進み、反射層にとらえられて液晶
表示パネルへ照射されるので、光の利用効率が良くな
る。特に、前記集光部または／および光源部から出され
る光の主進行方向は、前記導光部の主平面に対して非平
行かつ非直角にされている構成である。As a result, most of the light taken in from the condensing portion or the light emitted from the light source travels toward the front or back surface of the light guide portion, is captured by the reflection layer, and is irradiated on the liquid crystal display panel. Therefore, light use efficiency is improved. In particular, the main traveling direction of the light emitted from the light converging unit and / or the light source unit is configured to be non-parallel and non-perpendicular to the main plane of the light guide unit.
【０００９】これにより、導光部に導入される光の主進
行方向が、導光部の主平面に対して斜めにされる。特
に、前記集光部は、長方形の側面を有する部分円柱状で
あり、光が採り入れられる前記部分円柱の曲面部の焦点
位置方向は、前記導光部の主平面に対して非平行かつ非
直角にされている構成である。Thus, the main traveling direction of the light introduced into the light guide is made oblique with respect to the main plane of the light guide. In particular, the condensing portion is a partial columnar shape having a rectangular side surface, and the focal position direction of the curved surface portion of the partial cylinder into which light is introduced is non-parallel and non-perpendicular to the main plane of the light guide portion. This is the configuration described in FIG.
【００１０】これにより、集光部より導出される光の主
進行方向は、導光部の主平面に対して斜めにされる。特
に、前記集光部または／および光源より出される光の主
進行方向は、前記導光部の背面に向かって傾けられてい
る構成である。これにより、集光部より採り入れられた
光の多くは、導光部の背面に向かって進み、反射層にて
反射される光量が多くなるので、液晶表示パネルへの照
射光量が増え、光の利用効率が良くなる。[0010] Thus, the main traveling direction of the light guided from the light converging section is made oblique with respect to the main plane of the light guide section. In particular, the main traveling direction of the light emitted from the condensing portion and / or the light source is configured to be inclined toward the back surface of the light guide. As a result, most of the light taken in from the light condensing part travels toward the back surface of the light guide part, and the amount of light reflected by the reflective layer increases. Use efficiency is improved.
【００１１】特に、前記集光部は、前記液晶表示パネル
の背後からはみ出されている構成である。これにより、
液晶表示パネルから平面的にはみ出された集光部が外光
の集光を行うので、表示画面に向かいながら、同時に、
表示画面の可視化のために照光が行われる。[0011] In particular, the light condensing portion is configured to protrude from the back of the liquid crystal display panel. This allows
The light condensing part that protrudes from the liquid crystal display panel in a planar manner condenses external light, so while facing the display screen, at the same time,
Illumination is performed to visualize the display screen.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態にかかるＬＣＤの側断面図である。（１０）はＬＣＤ
パネル、（１１）は導光板、（２１）は拡散板、（３
１）は反射板、（２０）は光源、（３０）は集光レン
ズ、（４０）は、これらのユニットを保持する筐体であ
る。光源（２０）は、背後にリフレクタ（２１）を配し
た蛍光ランプ、導光板（１１）はアクリル樹脂等が用い
られる。拡散板（２１）及び反射板（３１）は、各々導
光板（１１）の前面及び背面を一体的に拡散加工及び乱
反射加工を施したものでも良い。これら光源（２０）、
導光板（１１）、反射板（３１）及び拡散板（２１）
は、バックライトを構成している。集光レンズ（３０）
は、導光板（１１）と別体のレンズ、あるいは、導光板
（１１）と一体で、長方形の一側面を有した部分円柱状
に加工されたものである。また、筐体（４０）には、採
光用の窓（４１）が開けられ、集光レンズ（３０）が外
部へ覗くようにされている。FIG. 1 is a side sectional view of an LCD according to a first embodiment of the present invention. (10) is LCD
Panel, (11) is a light guide plate, (21) is a diffusion plate, (3)
1) is a reflection plate, (20) is a light source, (30) is a condenser lens, and (40) is a housing for holding these units. The light source (20) is a fluorescent lamp having a reflector (21) disposed behind, and the light guide plate (11) is made of an acrylic resin or the like. The diffusing plate (21) and the reflecting plate (31) may be formed by integrally subjecting the front surface and the back surface of the light guide plate (11) to diffusion processing and irregular reflection processing. These light sources (20),
Light guide plate (11), reflection plate (31) and diffusion plate (21)
Constitutes a backlight. Condensing lens (30)
Is a lens separate from the light guide plate (11), or is formed integrally with the light guide plate (11) into a partially cylindrical shape having one side surface of a rectangle. Further, a window (41) for lighting is opened in the housing (40) so that the condenser lens (30) can be seen outside.
【００１３】また、ＬＣＤパネル（１０）としては、ポ
リシリコン等の多結晶半導体を用いた薄膜トランジスタ
を用いることにより、表示画素部分と、その周辺の駆動
回路を同一基板上に一体的に作り込んだドライバー内蔵
型を採用することが望ましい。これにより、ドライバー
ＩＣの外付けが不要となるので、表示画面の周囲の額縁
部が縮小され、いっそうの小型化、軽量化が達成される
ので、携帯用に最適なＬＣＤが得られる。Further, as the LCD panel (10), by using a thin film transistor using a polycrystalline semiconductor such as polysilicon, a display pixel portion and a peripheral driving circuit are integrally formed on the same substrate. It is desirable to use a built-in driver type. This eliminates the need for an external driver IC, so that the frame around the display screen is reduced, and further miniaturization and weight reduction are achieved, so that an optimal LCD for portable use is obtained.
【００１４】本発明では、集光レンズ（３０）は、半円
あるいは部分円の横断面を有した部分円柱状のレンズで
あり、その曲面部を採光面とするとともに、光の導出面
である側面を導光板（１１）の側面に接し、かつ、これ
ら集光レンズ（３０）と導光板（１１）との境界面が、
導光板（１１）の背面に向かって傾けられた構成となっ
ている。あるいは、これと同じ外形を有して導光板（１
１）と集光レンズ（３０）とが一体化されている。いず
れにしても、導光板（１１）の集光レンズ（３０）が添
えられた側面が背面に向かって傾けられ、これに伴い、
集光レンズ（３０）の焦点位置方向は、図の一点鎖線に
示すように、導光板（１１）の背面に向かって傾いてい
る。In the present invention, the condenser lens (30) is a partial cylindrical lens having a semicircular or partial circular cross section, and its curved surface serves as a light-receiving surface and a light-outgoing surface. The side surface is in contact with the side surface of the light guide plate (11), and the boundary surface between the condenser lens (30) and the light guide plate (11) is:
The light guide plate (11) is inclined toward the rear surface. Alternatively, the light guide plate (1
1) and the condenser lens (30) are integrated. In any case, the side surface of the light guide plate (11) to which the condenser lens (30) is attached is inclined toward the rear surface, and accordingly,
The direction of the focal position of the condenser lens (30) is inclined toward the back surface of the light guide plate (11), as shown by the dashed line in the figure.
【００１５】この構成で、集光レンズ（３０）にて採り
入れられた光が導光板（１１）に導入される際、その主
進行方向は、導光板（１１）の主平面に対して斜めに傾
けられ、導光板（１１）の背面に設けられた反射板（３
１）に斜めに入射される。このため、導入された光の多
くは、反射板（３１）にとらえられ、乱反射される。乱
反射光は導光板（１１）の前面に設けられた拡散板（２
１）へ向かい、拡散される。拡散光の一部は均一化され
た平行光としてＬＣＤパネル（１０）へ照射される。残
りは、再び、反射板（３１）へ向かい、同様に乱反射さ
れる。このように導光板（１１）内に導入された光は、
上下間を往復しながら図の左右方向にも進み、次第に減
少する。その一部は光源部（２０）に達し、リフレクタ
（２１）にて反射され、再び、導光板（１１）に戻さ
れ、一部は集光レンズ（３０）に達して漏れ出される。With this configuration, when the light taken in by the condenser lens (30) is introduced into the light guide plate (11), its main traveling direction is oblique to the main plane of the light guide plate (11). The reflecting plate (3) tilted and provided on the back of the light guide plate (11)
The light is obliquely incident on 1). Therefore, most of the introduced light is captured by the reflector (31) and is irregularly reflected. The diffusely reflected light is diffused by a diffusion plate (2) provided in front of the light guide plate (11).
It goes to 1) and is diffused. Part of the diffused light is radiated to the LCD panel (10) as uniformed parallel light. The rest again goes to the reflector (31) and is similarly irregularly reflected. The light thus introduced into the light guide plate (11)
It reciprocates up and down and also advances in the left and right direction in the figure, and gradually decreases. Part of the light reaches the light source unit (20), is reflected by the reflector (21), is returned to the light guide plate (11), and part of the light reaches the condenser lens (30) and leaks.
【００１６】本発明では、以上のように、導光板（１
１）に導入された光の主進行方向は、導光板（１１）の
主平面に非平行とされ、反射板（３１）に向かうように
されている。このため、反射板（３１）あるいは拡散板
（２１）にて捕捉される光の量が多く、ＬＣＤパネル
（１０）への照射光量が増大される。これに伴い、導光
板（１１）内を左右に往復して最終的に集光レンズ（３
０）より漏れ出される光量が少なくされる。従って、外
部の光の利用効率が高く、比較的少ない採光量でも十分
に明るい表示画面が得られる。また、光源（２０）の使
用頻度を下げる、あるいは、発光輝度を落とす、等によ
り消費電力を低減することができる。In the present invention, as described above, the light guide plate (1)
The main traveling direction of the light introduced into 1) is made non-parallel to the main plane of the light guide plate (11), and is directed to the reflection plate (31). Therefore, the amount of light captured by the reflection plate (31) or the diffusion plate (21) is large, and the amount of light applied to the LCD panel (10) is increased. Accordingly, the light converging lens (3) is reciprocated right and left in the light guide plate (11).
0), the amount of leaked light is reduced. Therefore, the display efficiency is high and the display screen is sufficiently bright even with a relatively small amount of collected light. In addition, power consumption can be reduced by reducing the frequency of use of the light source (20) or decreasing the light emission luminance.
【００１７】図２は、本発明の第２の実施の形態にかか
るＬＣＤの側断面図である。本実施の形態では、光源
（２０）が添えられた導光板（１１）の側面は、導光板
（１１）の背面に向かって傾けられた構成となってい
る。また、光源（２０）の射出部は、導光板（１１）の
傾けられた側面に沿った形で、配置されている。即ち、
リフレクタ（２１）の焦点位置方向は、図の一点鎖線に
示すように、導光板（１１）の背面に向かって傾いてい
る。FIG. 2 is a side sectional view of an LCD according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the side surface of the light guide plate (11) provided with the light source (20) is configured to be inclined toward the back surface of the light guide plate (11). In addition, the emission part of the light source (20) is arranged along the inclined side surface of the light guide plate (11). That is,
The direction of the focal position of the reflector (21) is inclined toward the back surface of the light guide plate (11) as shown by a dashed line in the figure.
【００１８】この構成で、光源（２０）より発せられた
光が導光板（１１）に導入される際、その主進行方向
は、導光板（１１）の主平面に対して斜めに傾けられ、
導光板（１１）の背面に設けられた反射板（３１）に斜
めに入射される。このため、発せられた光の多くは、反
射板（３１）にとらえられ、乱反射される。乱反射され
た光は、更に、図１に示す第１の実施の形態と同様、拡
散板（２１）と反射板（３１）間で導光板（１１）内を
上下に往復しながら図の左右方向へも進み減少する。そ
して、一部は、集光レンズ（３０）より漏れ出されるこ
とになる。しかしながら、本発明では、以上のように、
光源（２０）より発せられた光の主進行方向は、導光板
（１１）の主平面と非平行とされ、反射板（３１）に向
かうようにされている。このため、反射板（３１）ある
いは拡散板（２１）における捕捉量が多く、ＬＣＤパネ
ル（１０）への照射光量が多くされ、一方で、集光レン
ズ（３０）からの漏洩量が少なくされるので、光源光の
利用効率が高く、比較的少ない採光量でも十分に明るい
表示画面が得られる。また、集光レンズ（３０）より導
入された光は、導光板（１１）をその主平面に平行に進
むので捕捉量が少ないが、その光が光源（２０）に達
し、リフレクタ（２１）にて反射された光は、光源（２
０）より発せられた光と同様に、捕捉量が多く、漏洩量
が少なくされるので、結果的に光の利用効率が高められ
る。従って、第１の実施の形態と同じく、消費電力を低
減することができる。With this configuration, when light emitted from the light source (20) is introduced into the light guide plate (11), its main traveling direction is obliquely inclined with respect to the main plane of the light guide plate (11),
The light is obliquely incident on a reflection plate (31) provided on the back surface of the light guide plate (11). Therefore, most of the emitted light is captured by the reflector (31) and is irregularly reflected. The diffusely reflected light further reciprocates up and down in the light guide plate (11) between the diffusion plate (21) and the reflection plate (31), as in the first embodiment shown in FIG. And also decrease. Part of the light leaks from the condenser lens (30). However, in the present invention, as described above,
The main traveling direction of the light emitted from the light source (20) is not parallel to the main plane of the light guide plate (11), and is directed toward the reflector (31). For this reason, a large amount of light is captured by the reflection plate (31) or the diffusion plate (21), and the amount of light applied to the LCD panel (10) is increased, while the amount of leakage from the condenser lens (30) is reduced. Therefore, the use efficiency of the light source light is high, and a sufficiently bright display screen can be obtained with a relatively small amount of collected light. The light introduced from the condenser lens (30) travels through the light guide plate (11) in parallel with its main plane, so that a small amount of light is captured, but the light reaches the light source (20) and is reflected by the reflector (21). The light reflected by the light source (2)
Similarly to the light emitted from 0), the amount of trapped light is large and the amount of leakage is reduced, so that the light use efficiency is increased as a result. Therefore, power consumption can be reduced as in the first embodiment.
【００１９】図３に、本発明の第３の実施の形態にかか
るＬＣＤの側断面図を示す。本実施の形態では、第１の
実施の形態と同様、導光板（１１）の、集光レンズ（３
０）が添えられた側面が背面に向かって傾けられ、これ
に伴い、集光レンズ（３０）の焦点位置方向が、図の一
点鎖線にて示されるように、導光板（１１）の背面にあ
る反射板（３１）に向かって傾けられるとともに、第２
の実施の形態と同様、導光板（１１）の、光源（２０）
が添えられた側面が背面に向かって傾けられ、これに伴
い、光源（２０）のリフレクタ（２１）の焦点位置方向
が、図の一点鎖線にて示すように、導光板（１１）の背
面にある反射板（３１）に向かって傾けられている。こ
のため、集光レンズ（３０）より採り入れられた外光、
及び、光源（２０）より発せられた光源光は、反射板
（３１）及び拡散板（２１）による捕捉量が多く、集光
レンズ（３０）からの漏洩量が少なくされるので、光の
利用効率が高められる。FIG. 3 is a side sectional view of an LCD according to a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the condenser lens (3) of the light guide plate (11) is used.
0) is inclined toward the rear surface, and accordingly, the direction of the focal position of the condenser lens (30) is set on the rear surface of the light guide plate (11) as shown by a dashed line in the figure. While being tilted toward a certain reflector (31),
Light source (20) of light guide plate (11) as in the embodiment of (1).
Is inclined toward the rear surface, and accordingly, the direction of the focal position of the reflector (21) of the light source (20) is shifted to the rear surface of the light guide plate (11) as shown by a dashed line in the figure. It is inclined toward a certain reflector (31). For this reason, external light taken in from the condenser lens (30),
In addition, the source light emitted from the light source (20) has a large capture amount by the reflection plate (31) and the diffusion plate (21), and the leakage amount from the condenser lens (30) is reduced. Efficiency is increased.
【００２０】図４は、本発明の第４の実施の形態にかか
るＬＣＤの側断面図である。本実施の形態では、導光板
（１２）の、集光レンズ（３０）が添えられた側面が、
前面に向かって傾けられ、これに伴い、集光レンズ（３
０）の焦点位置方向が、図の一点鎖線にて示されるよう
に、導光板（１２）の前面に向かって傾けられている。
従って、集光レンズ（３０）の焦点位置方向は、導光板
（１２）の前面にある拡散板（２２）へ向かって傾けら
れている。FIG. 4 is a side sectional view of an LCD according to a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the side surface of the light guide plate (12) to which the condenser lens (30) is attached is
It is tilted toward the front, and the condensing lens (3
The direction of the focal position 0) is inclined toward the front surface of the light guide plate (12), as shown by the dashed line in the figure.
Therefore, the direction of the focal position of the condenser lens (30) is inclined toward the diffusion plate (22) in front of the light guide plate (12).
【００２１】この構成で、集光レンズ（３０）より採り
入れられた外光は、その主進行方向が拡散板（２２）に
向かうようにして導光板（１２）内に導入され、拡散板
（２２）に斜めに入射され、拡散される。この拡散光
は、一部が、均一化されてＬＣＤパネル（１０）に照射
されるとともに、残りは、反射板（３２）へ向かって導
光板（１２）内を進み、乱反射される。この反射光は、
再び、拡散板（２２）へ向かって同様に拡散される。こ
うして、導入された光は、拡散板（２２）と反射板（３
２）間で、導光板（１２）内を上下に往復し、一部がＬ
ＣＤパネル（１０）へ照射されて減少しながら、図の左
右方向にも進む。そして、光源（２０）に達した光はリ
フレクタ（２１）にて反射され、再び、導光板（１２）
に戻され、集光レンズ（３０）に達した光は外部へ漏れ
だす。In this configuration, the external light introduced by the condenser lens (30) is introduced into the light guide plate (12) such that its main traveling direction is directed to the diffuser plate (22), and the diffuser plate (22) ) Is obliquely incident and diffused. A part of the diffused light is made uniform to irradiate the LCD panel (10), and the rest proceeds in the light guide plate (12) toward the reflector (32) and is irregularly reflected. This reflected light
Again, the light is similarly diffused toward the diffusion plate (22). The light thus introduced is diffused by the diffusion plate (22) and the reflection plate (3).
2), the light guide plate (12) reciprocates up and down in the light guide plate (12), and
The light is irradiated on the CD panel (10) and decreases, and the light advances in the left-right direction in the figure. Then, the light reaching the light source (20) is reflected by the reflector (21), and is again returned to the light guide plate (12).
The light that has returned to the condenser lens (30) leaks to the outside.
【００２２】本発明では、以上のように、導光板（１
２）に導入された光の主進行方向は、導光板（１２）の
主平面と非平行とされ、拡散板（２２）に向かうように
されている。このため、拡散板（２２）あるいは反射板
（３２）にて捕捉される光の量が多く、ＬＣＤパネル
（１０）への照射光量が増大される。これに伴い、導光
板（１２）内を左右に往復して最終的に集光レンズ（３
０）より漏れ出される光量が少なくされる。従って、外
部の光の利用効率が高く、比較的少ない採光量でも十分
に明るい表示画面が得られる。また、光源（２０）の使
用頻度を下げる、あるいは、発光輝度を落とす、等によ
り消費電力を低減することができる。In the present invention, as described above, the light guide plate (1)
The main traveling direction of the light introduced in 2) is made non-parallel to the main plane of the light guide plate (12), and is directed to the diffusion plate (22). Therefore, the amount of light captured by the diffusion plate (22) or the reflection plate (32) is large, and the amount of light applied to the LCD panel (10) is increased. Accordingly, the light converging lens (3) is reciprocated right and left in the light guide plate (12).
0), the amount of leaked light is reduced. Therefore, the display efficiency is high and the display screen is sufficiently bright even with a relatively small amount of collected light. In addition, power consumption can be reduced by reducing the frequency of use of the light source (20) or decreasing the light emission luminance.
【００２３】図５は、本発明の第５の実施の形態にかか
るＬＣＤの側断面図である。本実施の形態では、光源
（２０）が添えられた導光板（１２）の側面は、導光板
（１２）の前面に向かって傾けられた構成となってい
る。また、光源（２０）の射出部は、導光板（１２）の
傾けられた側面に沿った形で、配置されている。即ち、
リフレクタ（２０１）の焦点位置方向は、図の一点鎖線
に示すように、導光板（１２）の前面に向かって傾いて
いる。FIG. 5 is a side sectional view of an LCD according to a fifth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the side surface of the light guide plate (12) provided with the light source (20) is configured to be inclined toward the front surface of the light guide plate (12). In addition, the emission part of the light source (20) is arranged along the inclined side surface of the light guide plate (12). That is,
The direction of the focal position of the reflector (201) is inclined toward the front surface of the light guide plate (12), as shown by the dashed line in the figure.
【００２４】この構成で、光源（２０）より発せられた
光が導光板（１２）に導入される際、その主進行方向
は、導光板（１２）の主平面に対して斜めに傾けられ、
導光板（１２）の前面に設けられた拡散板（２２）に斜
めに入射される。このため、発せられた光の多くは、拡
散板（２２）にとらえられ、拡散される。拡散された光
は、更に、図４に示す第４の実施の形態と同様、拡散板
（２２）と反射板（３２）間で導光板（１２）内を上下
に往復する間にＬＣＤパネル（１０）へ照射さて減少し
ながら、図の左右方向へも進む。そして、一部は、集光
レンズ（３０）より漏れ出されることになる。しかしな
がら、本発明では、以上のように、光源（２０）より発
せられた光の主進行方向は、導光板（１２）の主平面と
非平行とされ、拡散板（２２）に向かうようにされてい
る。このため、拡散板（２２）あるいは反射板（３２）
における捕捉量が多く、ＬＣＤパネル（１０）への照射
光量が多くされ、一方で、集光レンズ（３０）からの漏
洩量が少なくされるので、光源光の利用効率が高く、比
較的少ない採光量でも十分に明るい表示画面が得られ
る。また、集光レンズ（３０）より導入された光は、導
光板（１２）をその主平面に平行に進むので捕捉量が少
ないが、その光が光源（２０）に達し、リフレクタ（２
０１）にて反射された光は、光源（２０）より発せられ
た光と同様に、捕捉量が多く、漏洩量が少なくされるの
で、光の利用効率が高められる。従って、第１の実施の
形態と同じく、消費電力を低減することができる。In this configuration, when the light emitted from the light source (20) is introduced into the light guide plate (12), its main traveling direction is inclined with respect to the main plane of the light guide plate (12),
The light is obliquely incident on the diffusion plate (22) provided on the front surface of the light guide plate (12). Therefore, most of the emitted light is captured by the diffusion plate (22) and diffused. The diffused light further reciprocates up and down in the light guide plate (12) between the diffusion plate (22) and the reflection plate (32), similarly to the fourth embodiment shown in FIG. 10), the irradiation proceeds in the left and right direction in the figure while decreasing. Part of the light leaks from the condenser lens (30). However, in the present invention, as described above, the main traveling direction of the light emitted from the light source (20) is not parallel to the main plane of the light guide plate (12), and is directed to the diffusion plate (22). ing. Therefore, the diffusion plate (22) or the reflection plate (32)
, The amount of light irradiating the LCD panel (10) is increased, and the amount of leakage from the condenser lens (30) is reduced, so that the efficiency of use of the light from the light source is high and the lighting is relatively small. A sufficiently bright display screen can be obtained even in the amount. Further, the light introduced from the condenser lens (30) travels in the light guide plate (12) in parallel with its main plane, so that a small amount of light is captured, but the light reaches the light source (20) and is reflected by the reflector (2).
The light reflected at 01), like the light emitted from the light source (20), has a large trapping amount and a small leakage amount, so that the light use efficiency is improved. Therefore, power consumption can be reduced as in the first embodiment.
【００２５】図６に、本発明の第６の実施の形態にかか
るＬＣＤの側断面図を示す。本実施の形態では、第４の
実施の形態と同様、導光板（１２）の、集光レンズ（３
０）が添えられた側面が前面に向かって傾けられ、これ
に伴い、集光レンズ（３０）の焦点位置方向が、図の一
点鎖線にて示されるように、導光板（１２）の前面にあ
る拡散板（２２）に向かって傾けられるとともに、第５
の実施の形態と同様、導光板（１２）の、光源（２０）
が添えられた側面が前面に向かって傾けられ、これに伴
い、光源（２０）のリフレクタ（２０１）の焦点位置方
向が、図の一点鎖線にて示すように、導光板（１２）の
前面にある拡散板（２２）に向かって傾けられている。
このため、集光レンズ（３０）より採り入れられた外
光、及び、光源（２０）より発せられた光源光は、拡散
板（２２）及び反射板（３２）による捕捉量が多く、集
光レンズ（３０）からの漏洩量が少なくされるので、光
の利用効率が高められる。FIG. 6 is a side sectional view of an LCD according to a sixth embodiment of the present invention. In the present embodiment, similarly to the fourth embodiment, the condenser lens (3) of the light guide plate (12) is used.
0) is inclined toward the front surface, and accordingly, the direction of the focal position of the condenser lens (30) is shifted to the front surface of the light guide plate (12) as shown by a dashed line in the figure. And a fifth diffuser plate.
The light source (20) of the light guide plate (12) is similar to the embodiment.
Is attached to the front surface of the light guide plate (12), as shown by a dashed line in FIG. It is inclined toward a certain diffusion plate (22).
For this reason, external light taken in by the condenser lens (30) and light source light emitted from the light source (20) are captured by the diffuser plate (22) and the reflector plate (32) in a large amount, so that the condenser lens Since the amount of leakage from (30) is reduced, light use efficiency is enhanced.
【００２６】以上の説明で、導光板（１１，１２）とし
て、アクリル樹脂を用いる例を示したが、本発明は、こ
れに限定されることはなく、アクリル板に代えて空間と
し、このように作られた空気導光層を用いることも可能
である。In the above description, an example in which an acrylic resin is used as the light guide plate (11, 12) has been described. However, the present invention is not limited to this, and a space is used instead of the acrylic plate. It is also possible to use the air light guide layer made in the above.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、外部の光
を採り入れる集光部、または／および、光を発する光源
を備えた液晶表示装置において、集光部または／および
光源より導光部へ導入された光の主進行方向を導光部の
主平面に対して斜めにしたことにより、導光部の前面及
び背面における光の捕捉量が多くなり、比較的少ない採
光量でも、十分に明るい表示画面が得られた。また、光
源の使用頻度を減らし、あるいは、光源の発光輝度を下
げることができ、総消費電力を低減することができた。As is apparent from the above description, in a liquid crystal display device provided with a light condensing part for taking in external light and / or a light source for emitting light, the light condensing part and / or the light source is transmitted to the light guiding part. By inclining the main traveling direction of the introduced light with respect to the main plane of the light guide, the amount of light captured on the front and back surfaces of the light guide is increased, and the light is sufficiently bright even with a relatively small amount of collected light. The display screen was obtained. Further, the frequency of use of the light source can be reduced, or the light emission luminance of the light source can be reduced, so that the total power consumption can be reduced.
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるＬＣＤの側
断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of an LCD according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施の形態にかかるＬＣＤの側
断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of an LCD according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施の形態にかかるＬＣＤの側
断面図である。FIG. 3 is a side sectional view of an LCD according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４の実施の形態にかかるＬＣＤの側
断面図である。FIG. 4 is a side sectional view of an LCD according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第５の実施の形態にかかるＬＣＤの側
断面図である。FIG. 5 is a side sectional view of an LCD according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第６の実施の形態にかかるＬＣＤの側
断面図である。FIG. 6 is a side sectional view of an LCD according to a sixth embodiment of the present invention.
【図７】従来のＬＣＤの側断面図である。FIG. 7 is a side sectional view of a conventional LCD.
１０ ＬＣＤパネル ２０ 光源 ３０ 集光レンズ ４０ 筐体 １１，１２ 導光板 ２１，２２ 拡散板 ３１，３２ 反射板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 LCD panel 20 Light source 30 Condensing lens 40 Casing 11,12 Light guide plate 21,22 Diffusion plate 31,32 Reflection plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 真 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Makoto Shimizu 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.
Claims (7)
透明電極基板間に液晶が封入されてなる液晶表示パネル
と、この液晶表示パネルの表示部に対応し前記液晶表示
パネルに面する前面と反対側にある背面に反射層が施さ
れた導光部、前記導光部と光路を接続し、外部の光を採
り入れる集光部または／および光を発する光源部からな
り、前記液晶表示パネルに光を照射する照光部と、を有
する液晶表示装置において、 前記集光部または／および前記光源部より出された光が
前記導光部の内部に導入された主進行方向は、前記導光
部の主平面に対して非平行かつ非直角にされることを特
徴とする液晶表示装置。1. A liquid crystal display panel in which liquid crystal is sealed between a pair of transparent electrode substrates having predetermined electrodes formed on opposing surfaces, and facing the liquid crystal display panel corresponding to a display section of the liquid crystal display panel. A liquid crystal display comprising: a light guide having a reflective layer provided on a rear surface opposite to the front; a light condensing portion for connecting an optical path to the light guide, and / or a light source for emitting light; A light irradiating unit for irradiating the panel with light, wherein the main traveling direction in which the light emitted from the condensing unit and / or the light source unit is introduced into the light guiding unit is the same as that of the light guiding unit. A liquid crystal display device, wherein the liquid crystal display device is non-parallel and non-perpendicular to a main plane of the light unit.
される光の主進行方向は、前記導光部の主平面に対して
非平行かつ非直角にされていることを特徴とする請求項
１記載の液晶表示装置。2. The main traveling direction of light emitted from the light condensing unit and / or the light source unit is non-parallel and non-perpendicular to a main plane of the light guide unit. 2. The liquid crystal display device according to 1.
分円柱状であり、光が採り入れられる前記部分円柱の曲
面部の焦点位置方向は、前記導光部の主平面に対して非
平行かつ非直角にされていることを特徴とする請求項２
記載の液晶表示装置。3. The light condensing part is a partial columnar shape having a rectangular side surface, and a focal position direction of a curved surface part of the partial cylinder into which light is introduced is non-parallel to a main plane of the light guide part. 3. The method according to claim 2, wherein the angle is not perpendicular.
The liquid crystal display device as described in the above.
材により形成されていることを特徴とする請求項３記載
の液晶表示装置。4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the light condensing part is formed of a light guiding material integral with the light guiding part.
レンズであることを特徴とする請求項３記載の液晶表示
装置。5. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the condensing unit is a condensing lens separate from the light guide unit.
れる光の主進行方向は、前記導光部の背面に向かって傾
けられていることを特徴とする請求項１から請求項５の
いずれかに記載の液晶表示装置。6. The light guide part according to claim 1, wherein a main traveling direction of light emitted from the light condensing part and / or the light source is inclined toward a back surface of the light guiding part. A liquid crystal display device according to any one of the above.
後からはみ出されていることを特徴とする請求項１から
請求項６のいずれかに記載の液晶表示装置。7. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light condensing portion protrudes from behind the liquid crystal display panel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9342879A JPH11174441A (en) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9342879A JPH11174441A (en) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11174441A true JPH11174441A (en) | 1999-07-02 |
Family
ID=18357219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9342879A Pending JPH11174441A (en) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11174441A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100883098B1 (en) * | 2002-04-26 | 2009-02-11 | 삼성전자주식회사 | Back light assembly and liquid crystal display device using the same |
| CN113311617A (en) * | 2021-06-15 | 2021-08-27 | 武汉华星光电技术有限公司 | Backlight module |
| US20220317520A1 (en) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | Japan Display Inc. | Display system |
-
1997
- 1997-12-12 JP JP9342879A patent/JPH11174441A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100883098B1 (en) * | 2002-04-26 | 2009-02-11 | 삼성전자주식회사 | Back light assembly and liquid crystal display device using the same |
| US20220317520A1 (en) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | Japan Display Inc. | Display system |
| CN113311617A (en) * | 2021-06-15 | 2021-08-27 | 武汉华星光电技术有限公司 | Backlight module |
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