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JP2008084870A - Lighting panel and display device using the same - Google Patents

Lighting panel and display device using the same Download PDF

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JP2008084870A
JP2008084870A JP2007272085A JP2007272085A JP2008084870A JP 2008084870 A JP2008084870 A JP 2008084870A JP 2007272085 A JP2007272085 A JP 2007272085A JP 2007272085 A JP2007272085 A JP 2007272085A JP 2008084870 A JP2008084870 A JP 2008084870A
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JP
Japan
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light
display device
incident
guide plate
light guide
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Application number
JP2007272085A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Higuchi
勝 樋口
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】 液晶表示パネルの裏面側に配置されるバックライトとしての照明パネルの光利用効率を良くし、輝度を高める。
【解決手段】 照明パネルの導光板32の表面は出射面33とされ、裏面は光学面35とされている。光学面35は、入射面側(図3では左側)からその反対側に向かって曲面35a、平面35bおよび傾斜面35cの順で連続して設けられた1組の光学要素が多数連続して設けられた構造となっている。平面35bは出射面13と平行な面となっている。傾斜面35cの同一組の平面35bに対する高さHは、入射面34側からその反対側に向かうに従って漸次高くなっている。そして、代表として矢印A、B、Cで示す光は、最終的には、いずれかの傾斜面35cで反射されて出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射される。
【選択図】 図3
PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the light use efficiency of a lighting panel as a backlight arranged on the back side of a liquid crystal display panel and increase the luminance.
A light guide plate 32 of the illumination panel has a light emitting surface 33 on the front surface and an optical surface 35 on the back surface. The optical surface 35 is provided with a large number of a set of optical elements continuously provided in the order of a curved surface 35a, a flat surface 35b, and an inclined surface 35c from the incident surface side (left side in FIG. 3) to the opposite side. It has a structured. The flat surface 35 b is a surface parallel to the emission surface 13. The height H of the inclined surface 35c with respect to the same set of flat surfaces 35b gradually increases from the incident surface 34 side toward the opposite side. The light indicated by the arrows A, B, and C as a representative is finally reflected by one of the inclined surfaces 35c and emitted from the emission surface 33 in the substantially vertical direction.
[Selection] Figure 3

Description

この発明は照明パネルおよびそれを用いた表示装置に関する。   The present invention relates to a lighting panel and a display device using the same.

例えば、液晶表示装置は、液晶表示パネル自体が自己発光能力を有していないため、液晶表示パネルの裏面側にバックライトとして照明パネルが配置されている。図13は従来のこのような液晶表示装置の一例の一部の側面図を示したものである。この液晶表示装置は、液晶表示パネル1と、その観察する側の表面とは反対側の裏面に配置された照明パネル11とを備えている。   For example, in a liquid crystal display device, since the liquid crystal display panel itself does not have a self-luminous ability, an illumination panel is disposed as a backlight on the back side of the liquid crystal display panel. FIG. 13 shows a partial side view of an example of such a conventional liquid crystal display device. The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel 1 and an illumination panel 11 arranged on the back surface opposite to the surface on the observation side.

液晶表示パネル1は、表面側ガラス基板2と裏面側ガラス基板3とがほぼ方形枠状のシール材(図示せず)を介して貼り合わされ、両ガラス基板2、3とシール材とにより囲まれた空間に液晶(図示せず)が封入され、表面側ガラス基板2の表面に表面側偏光板4が貼り付けられ、裏面側ガラス基板3の裏面に裏面側偏光板5が貼り付けられた構造となっている。   In the liquid crystal display panel 1, the front glass substrate 2 and the back glass substrate 3 are bonded together through a substantially rectangular frame-shaped sealing material (not shown), and are surrounded by the glass substrates 2 and 3 and the sealing material. A structure in which liquid crystal (not shown) is sealed in the open space, the front-side polarizing plate 4 is attached to the surface of the front-side glass substrate 2, and the back-side polarizing plate 5 is attached to the back side of the back-side glass substrate 3. It has become.

照明パネル11は、液晶表示パネル1の裏面側に設けられた導光板12を備えている。導光板12は、平面方形状であって、液晶表示パネル1と対向する表面を光が出射する出射面13とされ、所定の一端面(図13では左端面)を光が入射する入射面14とされ、出射面13に対して裏側の裏面を入射面14側からその反対側に向かうに従って導光板12の厚さが漸次薄くなるように傾斜された傾斜面15とされた構造となっている。   The illumination panel 11 includes a light guide plate 12 provided on the back side of the liquid crystal display panel 1. The light guide plate 12 has a planar rectangular shape, and is a light exit surface 13 through which light exits from the surface facing the liquid crystal display panel 1, and an incident surface 14 through which light enters a predetermined one end surface (left end surface in FIG. 13). The rear surface of the light guide plate 12 is inclined with respect to the light exit surface 13 so that the thickness of the light guide plate 12 gradually decreases from the light incident surface 14 side toward the opposite side. .

導光板12の傾斜面15には反射板16が貼り付られている。導光板12の入射面14と対向する位置には冷陰極管(光源)17が設けられている。冷陰極管17を覆う反射シート18の一端部は導光板12の入射面14側の表面に貼り付けられ、他端部は反射板16の入射面14側の裏面に貼り付けられている。   A reflective plate 16 is attached to the inclined surface 15 of the light guide plate 12. A cold cathode tube (light source) 17 is provided at a position facing the incident surface 14 of the light guide plate 12. One end portion of the reflection sheet 18 covering the cold cathode tube 17 is attached to the surface on the incident surface 14 side of the light guide plate 12, and the other end portion is attached to the back surface of the reflection plate 16 on the incident surface 14 side.

そして、冷陰極管17から出た光および反射シート18によって反射された光は、導光板12の入射面14に入射される。この入射光は、導光板12内を入射面14側からその反対側に向かって進行し(導光され)、反射板16によって反射され、導光板12の出射面13から出射されて液晶表示パネル1の裏面に入射され、液晶表示パネル1をその裏面側から照射する。すると、液晶表示パネル1の表面から液晶表示パネル1の表示駆動に応じた画像光が出射される。   Then, the light emitted from the cold cathode tube 17 and the light reflected by the reflection sheet 18 are incident on the incident surface 14 of the light guide plate 12. The incident light travels (guides light) in the light guide plate 12 from the incident surface 14 side toward the opposite side, is reflected by the reflecting plate 16, and is emitted from the output surface 13 of the light guide plate 12 to be liquid crystal display panel. The liquid crystal display panel 1 is irradiated from the back side. Then, image light corresponding to display driving of the liquid crystal display panel 1 is emitted from the surface of the liquid crystal display panel 1.

ところで、上記従来の液晶表示装置では、導光板12の出射面13から発せられる光量を均一化して、液晶表示パネル1の表面から発せられる輝度分布を均一化することができるようになっている。次に、これに説明する。導光板12の傾斜面15には、黒色のインクによる多数の点状の調光パターンが、その点状の黒色パターン密度が入射面14側からその反対側に向かうに従って漸次小さくなるように、設けられている。   By the way, in the conventional liquid crystal display device, the amount of light emitted from the emission surface 13 of the light guide plate 12 can be made uniform, and the luminance distribution emitted from the surface of the liquid crystal display panel 1 can be made uniform. Next, this will be described. The inclined surface 15 of the light guide plate 12 is provided with a large number of dot-shaped dimming patterns made of black ink so that the density of the dot-shaped black patterns gradually decreases from the incident surface 14 side toward the opposite side. It has been.

これにより、導光板12内を進行する光を反射板16で導光板12の傾斜面15側から出射面13側に向けて反射させるとともに、冷陰極管17から遠ざかるにつれて光量が減少しても、点状の黒色パターン密度が小さくなることにより、導光板12の出射面13から発せられる光量が均一化される。   Thereby, the light traveling in the light guide plate 12 is reflected by the reflection plate 16 from the inclined surface 15 side of the light guide plate 12 toward the emission surface 13 side, and the light amount decreases as the distance from the cold cathode tube 17 decreases. By reducing the dot-like black pattern density, the amount of light emitted from the exit surface 13 of the light guide plate 12 is made uniform.

しかしながら、上記従来の液晶表示装置では、導光板12の傾斜面15に黒色のインクによる多数の点状の調光パターンを設けているため、この調光パターンに光が吸収され、光利用効率が悪く、輝度が低下するという問題があった。
この発明の課題は、光利用効率を良くすることである。
However, in the conventional liquid crystal display device, since a large number of dot-like light control patterns with black ink are provided on the inclined surface 15 of the light guide plate 12, light is absorbed by the light control pattern, and the light use efficiency is improved. There was a problem that the luminance was lowered.
An object of the present invention is to improve light utilization efficiency.

請求項1に記載の発明に係る照明パネルは、入射面と、出射面と、前記入射面から入射された光を前記出射面側に向けて反射する傾斜面を含む複数の光学要素からなる光学面を有する導光板と、該導光板の入射面に対向して配置された光源とを備え、前記導光板の各傾斜面はその長手方向に波形形状となっていることを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明に係る照明パネルは、請求項1に記載の発明において、前記各光学要素は、さらに、前記入射面に入射された光の一部を前記入射面側とは反対側に向けて前記出射面と平行な面に対して該平行面に沿うような低角度で反射する曲面を含むことを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明に係る照明パネルは、請求項2に記載の発明において、前記各光学要素の曲面は前記出射面側と反対方向に向けて漸次下降する曲面であることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明に係る照明パネルは、請求項4に記載の発明において、前記各光学要素の曲面は断面円弧状であることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明に係る照明パネルは、請求項2に記載の発明において、前記各光学要素は、前記曲面と前記傾斜面との間に平面が設けられていることを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明に係る表示装置は、表示パネルの裏面側に照明パネルが配置された表示装置において、前記照明パネルは、入射面と、出射面と、前記入射面から入射された光を前記出射面側に向けて反射する傾斜面を含む複数の光学要素からなる光学面を有する導光板と、該導光板の入射面に対向して配置された光源とを備え、前記導光板の各傾斜面はその長手方向に波形形状となっていることを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明に係る表示装置は、請求項6に記載の発明において、前記導光板の裏面に反射層が設けられていることを特徴とするものである。
請求項8に記載の発明に係る表示装置は、請求項7に記載の発明において、前記反射層は前記導光板の裏面に設けられた金属膜からなることを特徴とするものである。
請求項9に記載の発明に係る表示装置は、表示パネルの表面側に照明パネルが配置され、前記表示パネル内またはその裏面側に反射手段が設けられた液晶表示装置において、前記照明パネルは、入射面と、出射面と、前記入射面から入射された光を前記出射面側に向けて反射する傾斜面を含む複数の光学要素からなる光学面を有する導光板と、該導光板の入射面に対向して配置された光源とを備え、前記導光板の各傾斜面はその長手方向に波形形状となっていることを特徴とするものである。
請求項10に記載の発明に係る表示装置は、請求項9に記載の発明において、前記各光学要素は、さらに、前記入射面に入射された光の一部を前記入射面側とは反対側に向けて前記出射面と平行な面に対して該平行面に沿うような低角度で反射する曲面を含むことを特徴とするものである。
請求項11に記載の発明に係る表示装置は、請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各光学要素の曲面は前記出射面側と反対方向に向けて漸次下降する曲面であることを特徴とするものである。
請求項12に記載の発明に係る表示装置は、請求項11に記載の発明において、前記各光学要素の曲面は断面円弧状であることを特徴とするものである。
請求項13に記載の発明に係る表示装置は、請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各光学要素は、前記曲面と前記傾斜面との間に平面が設けられていることを特徴とするものである。
請求項14に記載の発明に係る表示装置は、請求項13に記載の発明において、前記光学要素の前記傾斜面の高さは前記入射面側に位置するものよりもその反対側に位置するものの方が大きくなっていることを特徴とするものである。
請求項15に記載の発明に係る表示装置は、請求項14に記載の発明において、前記光学要素の前記傾斜面の高さは前記入射面側からその反対側に向かうに従って漸次大きくなっていることを特徴とするものである。
請求項16に記載の発明に係る表示装置は、請求項15に記載の発明において、前記入射面側からn番目の前記光学要素の傾斜面の前記平面に対する高さはan(n+1)/2(ただし、aは任意の数)であることを特徴とするものである。
請求項17に記載の発明に係る表示装置は、請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記導光板の厚さは、前記入射面側からその反対側に向かうに従って漸次厚くなった後に漸次薄くなっていることを特徴とするものである。
請求項18に記載の発明に係る表示装置は、請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各導光要素の前記傾斜面の前記出射面と平行な面に対する傾斜角度は40〜50°程度であることを特徴とするものである。
請求項19に記載の発明に係る表示装置は、請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各導光要素の前記傾斜面の前記出射面と平行な面に対する傾斜角度は40〜50°程度の範囲内において前記入射面側からその反対側に向かうに従って漸次大きくなっていることを特徴とするものである。
請求項20に記載の発明に係る表示装置は、請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各光学要素の長さは同じであることを特徴とするものである。
請求項21に記載の発明に係る表示装置は、請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各光学要素の長さは少なくともその一部が異なっていることを特徴とするものである。
請求項22に記載の発明に係る表示装置は、請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各光学要素の長さは20〜500μm程度であることを特徴とするものである。
請求項23に記載の発明に係る表示装置は、請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記曲面の曲率半径は0.1〜2.0mm程度であることを特徴とするものである。
請求項24に記載の発明に係る表示装置は、請求項6〜23のいずれかに記載の発明において、前記光源は点光源であることを特徴とするものである。
請求項25に記載の発明に係る表示装置は、請求項24に記載の発明において、前記点光源は複数であることを特徴とするものである。
請求項26に記載の発明に係る表示装置は、請求項25に記載の発明において、前記点光源は赤色発光、緑色発光および青色発光の3つの点光源からなることを特徴とするものである。
請求項27に記載の発明に係る表示装置は、請求項26に記載の発明において、フィールドシーケンシャル表示手段との組み合わせによりカラー表示を行うことを特徴とするものである。
An illumination panel according to a first aspect of the present invention is an optical that includes an incident surface, an exit surface, and a plurality of optical elements including an inclined surface that reflects light incident from the entrance surface toward the exit surface. A light guide plate having a surface and a light source disposed opposite to the incident surface of the light guide plate, wherein each inclined surface of the light guide plate has a corrugated shape in its longitudinal direction. is there.
A lighting panel according to a second aspect of the present invention is the lighting panel according to the first aspect, wherein each of the optical elements further transmits a part of the light incident on the incident surface opposite to the incident surface side. And a curved surface that reflects at a low angle along the parallel plane with respect to a plane parallel to the exit surface.
A lighting panel according to a third aspect of the present invention is the lighting panel according to the second aspect, wherein the curved surface of each optical element is a curved surface that gradually descends in a direction opposite to the exit surface side. Is.
A lighting panel according to a fourth aspect of the present invention is the lighting panel according to the fourth aspect, wherein the curved surface of each optical element has a circular arc shape in cross section.
The lighting panel according to a fifth aspect of the present invention is the lighting panel according to the second aspect, wherein each optical element is provided with a flat surface between the curved surface and the inclined surface. It is.
The display device according to claim 6 is a display device in which an illumination panel is disposed on a back surface side of the display panel. The illumination panel includes an incident surface, an output surface, and light incident from the incident surface. A light guide plate having an optical surface composed of a plurality of optical elements including an inclined surface that reflects toward the emission surface side, and a light source disposed to face the incident surface of the light guide plate, Each inclined surface has a waveform shape in the longitudinal direction.
A display device according to a seventh aspect of the present invention is the display device according to the sixth aspect, wherein a reflective layer is provided on the back surface of the light guide plate.
The display device according to an eighth aspect of the present invention is the display device according to the seventh aspect, wherein the reflective layer is made of a metal film provided on the back surface of the light guide plate.
The display device according to the invention of claim 9 is a liquid crystal display device in which an illumination panel is disposed on the front surface side of the display panel, and reflection means is provided in the display panel or on the back surface side thereof. A light guide plate having an optical surface including an incident surface, an output surface, and a plurality of optical elements including an inclined surface that reflects light incident from the incident surface toward the output surface, and the incident surface of the light guide plate And a light source disposed opposite to each other, and each inclined surface of the light guide plate has a corrugated shape in the longitudinal direction thereof.
The display device according to a tenth aspect of the present invention is the display device according to the ninth aspect, wherein each of the optical elements further transmits a part of the light incident on the incident surface opposite to the incident surface side. And a curved surface that reflects at a low angle along the parallel plane with respect to a plane parallel to the exit surface.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the display device according to any one of the sixth to tenth aspects, the curved surface of each optical element is a curved surface that gradually descends in a direction opposite to the exit surface side. It is characterized by this.
A display device according to a twelfth aspect of the present invention is the display device according to the eleventh aspect, wherein the curved surface of each optical element has a circular arc shape in cross section.
A display device according to a thirteenth aspect of the present invention is the display device according to any one of the sixth to tenth aspects, wherein each of the optical elements is provided with a flat surface between the curved surface and the inclined surface. It is characterized by.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the display device according to the thirteenth aspect, the height of the inclined surface of the optical element is located on the opposite side of the height on the incident surface side. The feature is that it is larger.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the display device according to the fourteenth aspect, the height of the inclined surface of the optical element is gradually increased from the incident surface side toward the opposite side. It is characterized by.
The display device according to a sixteenth aspect is the display device according to the fifteenth aspect, wherein the height of the inclined surface of the nth optical element from the incident surface side with respect to the plane is an (n + 1) / 2 ( However, a is an arbitrary number).
The display device according to claim 17 is the display device according to any one of claims 6 to 10, wherein the thickness of the light guide plate gradually increases from the incident surface side toward the opposite side. It is characterized by being gradually thinner later.
The display device according to an invention of claim 18 is the display device according to any one of claims 6 to 10, wherein an inclination angle of the inclined surface of each light guide element with respect to a plane parallel to the emission surface is 40 to 40. It is about 50 °.
A display device according to an invention of claim 19 is the display device according to any of claims 6 to 10, wherein an inclination angle of the inclined surface of each light guide element with respect to a plane parallel to the emission surface is 40 to 40. In the range of about 50 °, it gradually increases from the incident surface side toward the opposite side.
A display device according to a twentieth aspect of the present invention is the display device according to any one of the sixth to tenth aspects, wherein the lengths of the optical elements are the same.
The display device according to a twenty-first aspect is the display device according to any one of the sixth to tenth aspects, wherein at least a part of each of the optical elements is different in length. is there.
A display device according to a twenty-second aspect of the present invention is the display device according to any one of the sixth to tenth aspects, wherein the length of each optical element is about 20 to 500 μm.
A display device according to a twenty-third aspect of the present invention is the display device according to any one of the sixth to tenth aspects, wherein the curvature radius of the curved surface is about 0.1 to 2.0 mm. is there.
A display device according to a twenty-fourth aspect of the present invention is the display device according to any one of the sixth to twenty-third aspects, wherein the light source is a point light source.
A display device according to a twenty-fifth aspect of the present invention is the display device according to the twenty-fourth aspect of the present invention, wherein a plurality of the point light sources are provided.
A display device according to a twenty-sixth aspect is the display device according to the twenty-fifth aspect, wherein the point light source includes three point light sources of red light emission, green light emission, and blue light emission.
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, there is provided a display device according to the twenty-sixth aspect of the present invention, wherein color display is performed in combination with field sequential display means.

この発明によれば、導光板の各傾斜面をその長手方向に波形形状とすることにより、光源が発光ダイオード等の点光源であり、導光板の入射面を均一に照射することができなくても、結果的には、導光板の出射面からその垂直な方向に出射させることができ、従って、光利用効率を良くすることができる。   According to this invention, the light source is a point light source such as a light-emitting diode by making each inclined surface of the light guide plate have a corrugated shape in the longitudinal direction, and the incident surface of the light guide plate cannot be uniformly irradiated. However, as a result, the light can be emitted in the vertical direction from the light emission surface of the light guide plate, and thus the light use efficiency can be improved.

図1はこの発明の第1実施形態としての液晶表示装置の要部の側面図を示したものである。この液晶表示装置は、液晶表示パネル21と、その観察する側の表面とは反対側の裏面に配置された照明パネル31と、両パネル21、31間に配置された拡散板41とを備えている。   FIG. 1 is a side view of a main part of a liquid crystal display device as a first embodiment of the present invention. The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel 21, an illumination panel 31 disposed on the back surface opposite to the surface on the observation side, and a diffusion plate 41 disposed between the panels 21 and 31. Yes.

液晶表示パネル21は、表面側ガラス基板22と裏面側ガラス基板23とがほぼ方形枠状のシール材(図示せず)を介して貼り合わされ、両ガラス基板22、23とシール材とにより囲まれた空間に液晶(図示せず)が封入され、表面側ガラス基板22の表面に表面側偏光板24が貼り付けられ、裏面側ガラス基板23の裏面に裏面側偏光板25が貼り付けられた構造となっている。   In the liquid crystal display panel 21, the front glass substrate 22 and the back glass substrate 23 are bonded together through a substantially rectangular frame-shaped sealing material (not shown), and are surrounded by the glass substrates 22 and 23 and the sealing material. A structure in which liquid crystal (not shown) is sealed in the open space, the front side polarizing plate 24 is attached to the surface of the front side glass substrate 22, and the back side polarizing plate 25 is attached to the back side of the back side glass substrate 23. It has become.

液晶表示パネル21は、アクティブマトリクス型、単純マトリクス型、セグメント型等のいずれであってもよく、また、その表示方式も、TN(ツィステッドネマティック)方式、STN(スーパーツィステッドネマティック)方式、ECB(複屈折効果)方式、動的散乱効果方式、強誘電性液晶を用いる方式等の光の透過率を制御する方式であればいずれであってもよい。   The liquid crystal display panel 21 may be any one of an active matrix type, a simple matrix type, a segment type, and the display method is also a TN (twisted nematic) method, STN (super twisted nematic) method, ECB. Any method may be used as long as it controls the light transmittance, such as a (birefringence effect) method, a dynamic scattering effect method, or a method using a ferroelectric liquid crystal.

照明パネル31は、液晶表示パネル21の裏面側に設けられた導光板32を備えている。導光板32は、平面方形状であって、液晶表示パネル21と対向する表面を光が出射する出射面33とされ、所定の一端面(図1では左端面)を光が入射する入射面34とされ、出射面33と対向する表面が光学面35とされている。この光学面35は、図1に示すように、全体的には、出射面33に対して裏側の裏面を基本的には入射面34側からその反対側に向かうに従って導光板32の厚さが漸次厚くなった後に漸次薄くなるように湾曲された、所謂、船底型のプロファイルを有するものであるが、この光学面35の形状が、本発明の最大の特徴をなすものであって、その詳細は後述する。   The illumination panel 31 includes a light guide plate 32 provided on the back side of the liquid crystal display panel 21. The light guide plate 32 has a planar rectangular shape, and is a light exit surface 33 through which light exits from the surface facing the liquid crystal display panel 21, and an incident surface 34 through which light enters a predetermined one end surface (left end surface in FIG. 1). The surface facing the emission surface 33 is an optical surface 35. As shown in FIG. 1, the optical surface 35 generally has a thickness of the light guide plate 32 as the back surface on the back side with respect to the output surface 33 is basically from the incident surface 34 side toward the opposite side. Although it has a so-called ship bottom type profile that is curved so as to become gradually thinner after being gradually thickened, the shape of the optical surface 35 is the greatest feature of the present invention. Will be described later.

導光板32の光学面35には反射板36が貼り付られている。導光板32の入射面34と対向する位置には冷陰極管(光源)37が設けられている。冷陰極管37を覆う反射シート38の一端部は導光板32の入射面34側の表面に貼り付けられ、他端部は反射板36の入射面34側の裏面に貼り付けられている。   A reflective plate 36 is attached to the optical surface 35 of the light guide plate 32. A cold cathode tube (light source) 37 is provided at a position facing the incident surface 34 of the light guide plate 32. One end portion of the reflection sheet 38 covering the cold cathode tube 37 is attached to the surface on the incident surface 34 side of the light guide plate 32, and the other end portion is attached to the back surface of the reflection plate 36 on the incident surface 34 side.

次に、導光板32の光学面35について、図2を参照して説明する。光学面35は、入射面34側(図2では左側)からその反対側に向かって曲面35a、平面35bおよび傾斜面35cの順で連続して設けられた1組の光学要素が多数連続して設けられた面となっている。平面35bは出射面33と平行な面となっている。   Next, the optical surface 35 of the light guide plate 32 will be described with reference to FIG. The optical surface 35 includes a large number of a set of optical elements continuously provided in the order of the curved surface 35a, the flat surface 35b, and the inclined surface 35c from the incident surface 34 side (left side in FIG. 2) to the opposite side. It is a provided surface. The flat surface 35 b is a surface parallel to the emission surface 33.

曲面35a、平面35bおよび傾斜面35cからなる1組の光学要素の長さは20〜500μm程度とされ、入射面34から遠ざかるにつれて漸次大きくすると透過効率が良好となるが、生産性の面から、同一の寸法に設定しても実用上は殆ど問題はない。傾斜面35cの平面35bに対する傾斜角度は同一であり、40〜50°程度の範囲の適切な範囲に設定される。傾斜面35cの平面35bに対する高さHは、入射面34側からその反対側に向かうに従って漸次大きくなっている。傾斜面35cの高さHは、典型的には、最大で20〜50μm程度であるが、導光板32の平面サイズにより適切な値に設定されるもので、この値に限定されるものではない。   The length of a set of optical elements composed of the curved surface 35a, the flat surface 35b, and the inclined surface 35c is about 20 to 500 μm, and the transmission efficiency is improved by gradually increasing the distance from the incident surface 34. From the viewpoint of productivity, Even if the same dimensions are set, there is almost no problem in practical use. The inclination angle of the inclined surface 35c with respect to the flat surface 35b is the same, and is set to an appropriate range of about 40 to 50 °. The height H of the inclined surface 35c with respect to the flat surface 35b gradually increases from the incident surface 34 side toward the opposite side. The height H of the inclined surface 35 c is typically about 20 to 50 μm at the maximum, but is set to an appropriate value depending on the planar size of the light guide plate 32, and is not limited to this value. .

曲面35aの長さは同じである。平面35bの長さは、入射面34側からその反対側に向かうに従って漸次短くなっている。すなわち、平面35bの長さは、傾斜面35cの高さHが高くなるにつれ、短くなっている。   The length of the curved surface 35a is the same. The length of the flat surface 35b is gradually shortened from the incident surface 34 side toward the opposite side. That is, the length of the flat surface 35b becomes shorter as the height H of the inclined surface 35c increases.

各光学要素は、導光板32の入射面34側から、曲面35a、平面35bおよび傾斜面35cの順で配列され、その曲面35aは、その入射面34側(図2の左側)の隣の光学要素の傾斜面35cに連続して設けられている。曲面35aは、限定する意味ではないが、典型的には、その断面が円弧状とされ、その曲率半径は、例えば、0.1〜2.0mm程度となっている。このように、曲面35aは、図2において右下がりとなっている。   Each optical element is arranged in the order of the curved surface 35a, the flat surface 35b, and the inclined surface 35c from the incident surface 34 side of the light guide plate 32, and the curved surface 35a is the optical next to the incident surface 34 side (left side in FIG. 2). It is continuously provided on the inclined surface 35c of the element. Although the curved surface 35a is not limited, typically, the cross section thereof has an arc shape, and the curvature radius thereof is, for example, about 0.1 to 2.0 mm. Thus, the curved surface 35a is downwardly inclined in FIG.

ここで、一例として、入射面34側からn番目の、傾斜面35cの平面35bに対する高さHは、an(n+1)/2(ただし、aは任意の数、nは自然数で入射面34側の最初の傾斜面35cは1である。)となっている。このように、傾斜面35cの平面35bに対する高さHを入射面34側からその反対側に向かうに従って漸次高くすることにより、出射面33における明るさの均一性を図ることが可能となっており、さらに、上述の如く、光学面35を、図1に示すように、入射面34側からその反対側に向かうに従って導光板32の厚さが漸次厚くなった後に漸次薄くなるように湾曲された、船底型となしているのも出射面33における明るさの均一性をより向上するためである。   Here, as an example, the height H of the nth inclined surface 35c from the incident surface 34 side with respect to the flat surface 35b is an (n + 1) / 2 (where a is an arbitrary number, n is a natural number, and the incident surface 34 side) The first inclined surface 35c is 1). As described above, by gradually increasing the height H of the inclined surface 35c with respect to the flat surface 35b from the incident surface 34 side toward the opposite side, it is possible to achieve uniformity in brightness on the emission surface 33. Furthermore, as described above, as shown in FIG. 1, the optical surface 35 is curved so that the thickness of the light guide plate 32 gradually increases from the incident surface 34 side toward the opposite side and then gradually decreases. The reason for the bottom shape is that the uniformity of brightness on the exit surface 33 is further improved.

また、図1において、入射面34の出射面33に対する角度は、通常、90°とすればよい。しかしながら、光取込み効率をより良好なものとするためにこの角度を90°よりもやや小さくしてもよい。すなわち、入射面34から導光板32に入射された光が直進して入射面34と反対側の光学面35の傾斜面35cにて直接反射されるようにすると、その領域のみが明るくなり、他の領域が暗くなるので、入射光が、出射面33および光学面35の曲面35aと平面35bで反射を繰り返しながら進行するよう、入射面34を出射面33に対して、多少、角度をもたせると光取込み効率が向上する。通常、この角度は、80°以上90°未満とされるが、逆に、100°以下90°未満としてもよく、要は、冷陰極管37から導光板32に入射された光が導光板32の傾斜面35cで直接反射される確率が低減されるようにすればよい。   Further, in FIG. 1, the angle of the incident surface 34 with respect to the output surface 33 is usually 90 °. However, this angle may be slightly smaller than 90 ° in order to improve the light capture efficiency. That is, if the light incident on the light guide plate 32 from the incident surface 34 goes straight and is directly reflected by the inclined surface 35c of the optical surface 35 opposite to the incident surface 34, only that region becomes brighter, When the incident surface 34 is slightly inclined with respect to the output surface 33 so that the incident light travels while being repeatedly reflected by the curved surface 35a and the flat surface 35b of the output surface 33 and the optical surface 35. Light capture efficiency is improved. Normally, this angle is 80 ° or more and less than 90 °, but conversely, it may be 100 ° or less and less than 90 °. In short, the light incident on the light guide plate 32 from the cold cathode tube 37 is the light guide plate 32. The probability of being directly reflected by the inclined surface 35c may be reduced.

以上のような構造の導光板32は、アクリル樹脂等の光透過性の高い透明な樹脂を材料とした射出(圧縮)成形により製造することができる。また、図1に示す反射板(反射層)36は、Al、Ag、Cr等からなる金属板を導光板32の光学面35にその基本的な側面形状に沿う形状に湾曲させて貼り付けてもよいが、導光板32の光学面35にAl、Ag、Cr等を蒸着してなる金属膜によって形成するようにしてもよい。   The light guide plate 32 having the above-described structure can be manufactured by injection (compression) molding using a transparent resin having a high light transmittance such as an acrylic resin. Further, the reflecting plate (reflecting layer) 36 shown in FIG. 1 is affixed by bending a metal plate made of Al, Ag, Cr or the like to the optical surface 35 of the light guide plate 32 in a shape along the basic side surface shape. However, the optical surface 35 of the light guide plate 32 may be formed of a metal film formed by vapor-depositing Al, Ag, Cr or the like.

ここで、この実施形態の液晶表示装置は透過兼反射型であるので、透過型として使用する場合と反射型として使用する場合における主として導光板32の作用について、図3および図4を参照して説明する。ただし、図3および図4では、導光板32の厚さは適当としており、また図1に示す反射板36は省略している。   Here, since the liquid crystal display device of this embodiment is a transmissive / reflective type, the operation of the light guide plate 32 mainly when used as a transmissive type and when used as a reflective type will be described with reference to FIGS. explain. However, in FIGS. 3 and 4, the thickness of the light guide plate 32 is appropriate, and the reflection plate 36 shown in FIG. 1 is omitted.

まず、この実施形態の液晶表示装置を透過型として使用する場合には、図3において代表として矢印A、B、Cで示すように、図1に示す入射面34に入射された光が導光板32内を進行する。このうちの矢印Aで示す光は、傾斜面35cで反射されて出射面33にほぼ垂直な方向に角度変換され、出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射される。   First, when the liquid crystal display device of this embodiment is used as a transmission type, as shown by arrows A, B, and C as representative in FIG. 3, light incident on the incident surface 34 shown in FIG. Proceed through 32. Of these, the light indicated by the arrow A is reflected by the inclined surface 35c, converted into an angle substantially perpendicular to the exit surface 33, and emitted from the exit surface 33 in the substantially perpendicular direction.

矢印Bで示す光は、出射面33で反射され、曲面35aに入射される。この場合、曲面35aは出射面33と平行ではなく、図3において右下がりとなっているので、曲面35aに入射された光は、入射方向よりも浅い角度となるように反射され、換言すれば、出射面33または平面35bと平行な方向に近づいて進行する。このため、矢印Bで示す光は各光学要素の傾斜面35cに当たるようになる。   The light indicated by the arrow B is reflected by the emission surface 33 and is incident on the curved surface 35a. In this case, since the curved surface 35a is not parallel to the exit surface 33 and is downwardly inclined in FIG. 3, the light incident on the curved surface 35a is reflected at an angle shallower than the incident direction, in other words. Then, it travels in a direction parallel to the exit surface 33 or the plane 35b. For this reason, the light indicated by the arrow B hits the inclined surface 35c of each optical element.

このように、各光学要素に入射面34と反対側に向かって下降する曲面35aを設けているのは、各光学要素の入射面34に入射された矢印Bの光を進行方向に平行な方向に近づけて傾斜面35cに確実に入射させるためである。そして、傾斜面35cに入射された光は、当該傾斜面35cで反射されて出射面33にほぼ垂直な方向に角度変換され、出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射される。   Thus, each optical element is provided with the curved surface 35a that descends toward the opposite side of the incident surface 34 because the light of the arrow B incident on the incident surface 34 of each optical element is parallel to the traveling direction. It is for making it inject into the inclined surface 35c reliably. Then, the light incident on the inclined surface 35 c is reflected by the inclined surface 35 c, undergoes angle conversion in a direction substantially perpendicular to the emission surface 33, and is emitted from the emission surface 33 in the substantially perpendicular direction.

矢印Cで示す光は、平面35bでの反射と出射面33での反射の繰り返しにより、導光板32内を入射面34側とは反対側につまり図3において右方向に進行する。そして、この進行する光は、最終的には、矢印Aで示す光の場合と同様に、傾斜面35cで反射されて出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射されるか、あるいは、矢印Bで示す光の場合と同様に、曲面35aで反射された後に同一組の傾斜面35cで反射されて出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射される。   The light indicated by the arrow C travels in the light guide plate 32 on the side opposite to the incident surface 34 side, that is, in the right direction in FIG. 3 due to repetition of reflection on the flat surface 35b and reflection on the emission surface 33. Then, this traveling light is finally reflected by the inclined surface 35c and emitted from the emission surface 33 in the substantially vertical direction as in the case of the light indicated by the arrow A, or the arrow B In the same manner as in the case of the light shown by (2), after being reflected by the curved surface 35a, it is reflected by the same set of inclined surfaces 35c and is emitted from the emission surface 33 in the substantially vertical direction.

このように、矢印A、B、Cで示す光は、最終的には、いずれかの傾斜面35cで反射されて出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射される。従って、図1に示す入射面34に入射された光のほとんどすべては、最終的には、いずれかの傾斜面35cで反射されて出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射される。   As described above, the light indicated by the arrows A, B, and C is finally reflected by any one of the inclined surfaces 35c and is emitted from the emission surface 33 in the substantially vertical direction. Accordingly, almost all of the light incident on the incident surface 34 shown in FIG. 1 is finally reflected by one of the inclined surfaces 35c and is emitted from the emission surface 33 in the substantially vertical direction.

しかも、この場合、各光学要素の傾斜面35cの平面35bに対する高さHは、図1に示す入射面34側の反対側に向かうに従って漸次高くなっている。従って、傾斜面35cの面積は、入射面34側からその反対側に向かうに従って漸次大きくなっている。   In addition, in this case, the height H of the inclined surface 35c of each optical element with respect to the flat surface 35b gradually increases toward the opposite side of the incident surface 34 shown in FIG. Therefore, the area of the inclined surface 35c gradually increases from the incident surface 34 side toward the opposite side.

これにより、入射面34から遠ざかるにつれて光量が減少しても、傾斜面35cの面積が大きくなることにより、出射面33から発せられる光量が均一化される。しかも、この場合、入射面34に入射された光のほとんどすべてをいずれかの傾斜面35cで反射させて出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射させているので、光利用効率を良くし、輝度を高めることができる。   As a result, even if the amount of light decreases as the distance from the incident surface 34 increases, the amount of light emitted from the exit surface 33 is made uniform by increasing the area of the inclined surface 35c. In addition, in this case, almost all of the light incident on the incident surface 34 is reflected by one of the inclined surfaces 35c and emitted from the emission surface 33 in the substantially vertical direction, thereby improving the light utilization efficiency. Brightness can be increased.

一方、この実施形態の液晶表示装置を反射型として使用する場合には、図4において代表として矢印D、E、Fで示すように、自然光や室内光等の外光が出射面33に入射される。ただし、この場合、出射面33での屈折は無視する。また、矢印D、E、Fで示す外光は、互いに平行な光であり、図4において右上から左下に向かって出射面33に対して入射角dで入射する光である。   On the other hand, when the liquid crystal display device of this embodiment is used as a reflection type, as shown by arrows D, E, and F as representative in FIG. 4, external light such as natural light and room light is incident on the emission surface 33. The In this case, however, refraction at the exit surface 33 is ignored. The external light indicated by the arrows D, E, and F is light that is parallel to each other, and is incident on the light exit surface 33 at an incident angle d from the upper right to the lower left in FIG.

さて、矢印Dで示す外光は、平面35bで反射され、出射面33から出射される。この場合、平面35bでの反射は正反射である。従って、矢印Dで示す外光は、平面35bに対して入射角dで入射し、反射角dで反射され、その反射角度は2dである。   Now, the external light indicated by the arrow D is reflected by the flat surface 35 b and emitted from the emission surface 33. In this case, the reflection on the plane 35b is regular reflection. Therefore, the external light indicated by the arrow D is incident on the plane 35b at the incident angle d, reflected at the reflection angle d, and the reflection angle is 2d.

矢印Eで示す外光は、曲面35aのうちの図4において右側で反射され、出射面33から出射される。この場合、曲面35aは図4において右下がりとなっているので、曲面35aでの反射角eは平面35bでの反射角2dよりも小さくなる。   External light indicated by an arrow E is reflected on the right side in FIG. 4 of the curved surface 35 a and is emitted from the emission surface 33. In this case, since the curved surface 35a is downwardly inclined in FIG. 4, the reflection angle e on the curved surface 35a is smaller than the reflection angle 2d on the flat surface 35b.

矢印Fで示す光は、曲面35aのうちの図4において左側で反射され、出射面33から出射される。この場合も、曲面35aは図4において右下がりとなっているが、曲面35aの各点における接線の平面35bに対する角度が図4において左側に向かうに従って漸次大きくなるので、曲面35aの左側での反射角fは曲面35aの右側での反射角eよりも小さくなる。   The light indicated by the arrow F is reflected on the left side in FIG. 4 of the curved surface 35 a and is emitted from the emission surface 33. Also in this case, the curved surface 35a is downwardly inclined in FIG. 4, but the angle of the tangent line at each point of the curved surface 35a with respect to the plane 35b gradually increases toward the left side in FIG. The angle f is smaller than the reflection angle e on the right side of the curved surface 35a.

このように、図4において右上から左下に向かって互いに平行して出射面33に入射する矢印D、E、Fで示す外光は、正反射されるかこの正反射のときの反射角度よりも小さい反射角度で反射されて出射面33から出射される。この場合、曲面35aでの反射角度は図4において左側に向かうに従って漸次小さくなるので、曲面35aで反射されて出射面33から出射される外光の出射面33の法線に対する角度は図4において左側に向かうに従って漸次小さくなる。   As described above, the external light indicated by the arrows D, E, and F entering the emission surface 33 in parallel with each other from the upper right to the lower left in FIG. 4 is regularly reflected or more than the reflection angle at the time of this regular reflection. The light is reflected at a small reflection angle and emitted from the emission surface 33. In this case, since the reflection angle at the curved surface 35a gradually decreases toward the left side in FIG. 4, the angle of the external light reflected from the curved surface 35a and emitted from the emission surface 33 with respect to the normal line of the emission surface 33 in FIG. It becomes smaller gradually toward the left side.

従って、出射面33に入射される矢印D、E、Fで示す外光が互いに平行であっても、出射面33から出射される矢印D、E、Fで示す外光は、出射面33に垂直な方向に対して図2のやや左側に集光される。   Therefore, even if the external light indicated by the arrows D, E, and F incident on the emission surface 33 is parallel to each other, the external light indicated by the arrows D, E, and F emitted from the emission surface 33 is incident on the emission surface 33. The light is collected on the left side of FIG. 2 with respect to the vertical direction.

次に、図1に示す液晶表示装置を透過型として使用する場合について説明する。冷陰極管37を点灯させると、冷陰極管37から出た光および反射シート38によって反射された光は、導光板32の入射面34に入射される。この入射光は、図3において代表として矢印A、B、Cで示すように、導光板32内を進行する。   Next, the case where the liquid crystal display device shown in FIG. 1 is used as a transmission type will be described. When the cold cathode tube 37 is turned on, the light emitted from the cold cathode tube 37 and the light reflected by the reflection sheet 38 are incident on the incident surface 34 of the light guide plate 32. This incident light travels in the light guide plate 32 as shown by arrows A, B, and C as representative in FIG.

そして、矢印A、B、Cで示す光は、上述の如く、最終的には、いずれかの傾斜面35cで反射されて出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射される。従って、入射面34に入射された光のほとんどすべては、最終的には、いずれかの傾斜面35cで反射されて出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射される。   As described above, the light indicated by the arrows A, B, and C is finally reflected by any one of the inclined surfaces 35c and is emitted from the emission surface 33 in the substantially vertical direction. Therefore, almost all of the light incident on the incident surface 34 is finally reflected by any one of the inclined surfaces 35c and is emitted from the emission surface 33 in the substantially vertical direction.

しかも、この場合、図2に示すように、傾斜面35cの同一組の平面35bに対する高さHは、入射面34側からその反対側に向かうに従って漸次高くなっている。従って、傾斜面35cの面積は、入射面34側からその反対側に向かうに従って漸次大きくなっている。   In addition, in this case, as shown in FIG. 2, the height H of the inclined surface 35c with respect to the same set of planes 35b gradually increases from the incident surface 34 side toward the opposite side. Therefore, the area of the inclined surface 35c gradually increases from the incident surface 34 side toward the opposite side.

これにより、冷陰極管37から遠ざかるにつれて光量が減少しても、傾斜面35cの面積が大きくなることにより、出射面33から発せられる光量が均一化される。しかも、この場合、入射面34に入射された光のほとんどすべてをいずれかの傾斜面35cで反射されて出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射させているので、光利用効率を良くし、輝度を高めることができる。   Thereby, even if the amount of light decreases as the distance from the cold cathode tube 37 increases, the amount of light emitted from the emission surface 33 is made uniform by increasing the area of the inclined surface 35c. In addition, in this case, almost all of the light incident on the incident surface 34 is reflected by one of the inclined surfaces 35c and emitted from the emission surface 33 in the substantially vertical direction, thereby improving the light utilization efficiency. Brightness can be increased.

導光板32の出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射された光は、拡散板41を透過しつつ拡散された後に液晶表示パネル21の裏面に入射され、液晶表示パネル21をその裏面側から照射する。すると、液晶表示パネル21の表面から液晶表示パネル21の表示駆動に応じた画像光が出射される。   The light emitted from the emission surface 33 of the light guide plate 32 in the substantially vertical direction is diffused while being transmitted through the diffusion plate 41 and then incident on the back surface of the liquid crystal display panel 21. Irradiate. Then, image light corresponding to display driving of the liquid crystal display panel 21 is emitted from the surface of the liquid crystal display panel 21.

以上のように、図1に示す液晶表示装置を透過型として使用する場合、照明パネル31による光利用効率を良くし、輝度を高めることができる上、輝度を均一にすることができるので、表示品質を向上することができる。   As described above, when the liquid crystal display device shown in FIG. 1 is used as a transmission type, the light utilization efficiency by the lighting panel 31 can be improved, the luminance can be increased, and the luminance can be made uniform. Quality can be improved.

一方、この液晶表示装置を反射型として使用する場合には、冷陰極管37を点灯させず、外光を利用する。すなわち、液晶表示パネル21の表面にその表面側から入射された外光は、液晶表示パネル21を透過し、拡散板41を透過しつつ拡散され、導光板32の出射面33に入射され、反射板36で反射される。   On the other hand, when this liquid crystal display device is used as a reflection type, the cold cathode tube 37 is not lit but external light is used. That is, external light incident on the surface of the liquid crystal display panel 21 from the surface side is transmitted through the liquid crystal display panel 21, diffused while passing through the diffusion plate 41, is incident on the output surface 33 of the light guide plate 32, and is reflected. Reflected by the plate 36.

この反射光は、上記とは逆に、導光板32の出射面33から出射され、拡散板41を透過しつつ拡散され、液晶表示パネル21の裏面に入射され、液晶表示パネル21をその裏面側から照射する。すると、液晶表示パネル21の表面から液晶表示パネル21の表示駆動に応じた画像光が出射される。   Contrary to the above, the reflected light is emitted from the emission surface 33 of the light guide plate 32, diffused while passing through the diffusion plate 41, is incident on the back surface of the liquid crystal display panel 21, and the liquid crystal display panel 21 is returned to the back surface side. Irradiate from. Then, image light corresponding to display driving of the liquid crystal display panel 21 is emitted from the surface of the liquid crystal display panel 21.

ここで、この液晶表示装置を反射型として実際に使用する場合について説明する。実際の使用状態では、液晶表示パネル21の画面の上端側が図1の右端側であると、一般に、図1の右上から左下に向かってくる外光を主として取込むように液晶表示パネル21を傾け、液晶表示パネル21の画面の正面方向つまり画面に垂直な方向あるいはそれよりもやや下側(図1では左側)の方向から画面を目視することが多い。   Here, the case where this liquid crystal display device is actually used as a reflection type will be described. In an actual use state, when the upper end side of the screen of the liquid crystal display panel 21 is the right end side of FIG. 1, generally, the liquid crystal display panel 21 is tilted so as to mainly capture external light coming from the upper right to the lower left of FIG. In many cases, the screen is visually observed from the front direction of the screen of the liquid crystal display panel 21, that is, the direction perpendicular to the screen or a slightly lower side (left side in FIG. 1).

そこで、図1の右上から左下に向かってくる外光を主として取込むように液晶表示パネル21を傾けると、液晶表示パネル21および拡散板41をそのまま透過した外光は、図4において代表として矢印D、E、Fで示すように、導光板32の出射面33に入射される。ただし、この場合も、出射面33での屈折は無視する。また、矢印D、E、Fで示す外光は、互いに平行な光である。   Therefore, when the liquid crystal display panel 21 is tilted so as to mainly capture the external light coming from the upper right to the lower left in FIG. 1, the external light transmitted through the liquid crystal display panel 21 and the diffusion plate 41 as it is is represented by an arrow in FIG. As indicated by D, E, and F, the light enters the light exit surface 33 of the light guide plate 32. However, also in this case, refraction at the exit surface 33 is ignored. Moreover, the external light shown by the arrows D, E, and F is light parallel to each other.

導光板32の出射面33に入射された矢印D、E、Fで示す外光は、上述の如く、正反射されるかこの正反射のときの反射角度よりも小さい反射角度で反射されて出射面33から出射される。この場合、曲面35aでの反射角度は図4において左側に向かうに従って漸次小さくなるので、曲面35aで反射されて出射面33から出射される外光の出射面33の法線に対する角度は図4において左側に向かうに従って漸次小さくなる。   As described above, the external light indicated by the arrows D, E, and F that are incident on the emission surface 33 of the light guide plate 32 is reflected regularly or reflected at a reflection angle smaller than the reflection angle at the time of regular reflection and emitted. The light is emitted from the surface 33. In this case, since the reflection angle at the curved surface 35a gradually decreases toward the left side in FIG. 4, the angle of the external light reflected from the curved surface 35a and emitted from the emission surface 33 with respect to the normal line of the emission surface 33 in FIG. It becomes smaller gradually toward the left side.

従って、出射面33に入射される矢印D、E、Fで示す外光が互いに平行であっても、出射面33から出射される矢印D、E、Fで示す外光は、出射面33に垂直な方向に対して図4のやや左側に集光される。そして、これらの外光が拡散板41および液晶表示パネル21をそのまま透過すると、液晶表示パネル21の画面の正面方向つまり画面に垂直な方向よりもやや下側(図1では左側)の方向に画像光が集光されて出射される。   Therefore, even if the external light indicated by the arrows D, E, and F incident on the emission surface 33 is parallel to each other, the external light indicated by the arrows D, E, and F emitted from the emission surface 33 is incident on the emission surface 33. The light is collected on the left side of FIG. 4 with respect to the vertical direction. Then, when these external lights are transmitted through the diffusion plate 41 and the liquid crystal display panel 21 as they are, the image is displayed in a slightly lower side (left side in FIG. 1) than the front direction of the screen of the liquid crystal display panel 21, that is, the direction perpendicular to the screen. Light is collected and emitted.

このように、この液晶表示装置を反射型として実際に使用するとき、図1の右上から左下に向かってくる外光を基にして、液晶表示パネル21の画面の正面方向つまり画面に垂直な方向よりもやや下側(図1では左側)の方向に画像光を集光させて出射することができる。この場合の画像光の出射方向は目視方向であり、従って明るい画像が得られる。   Thus, when this liquid crystal display device is actually used as a reflection type, the front direction of the screen of the liquid crystal display panel 21, that is, the direction perpendicular to the screen, is based on the external light coming from the upper right to the lower left in FIG. The image light can be condensed and emitted in a slightly lower direction (left side in FIG. 1). In this case, the emission direction of the image light is a viewing direction, and thus a bright image is obtained.

ところで、拡散板41は、透過型として使用するときも反射型として使用するときも、透過光および反射光の面内均一性を向上し、これにより視野角を調整し、また反射型として使用するとき、二重写りを軽減するためのものである。   By the way, the diffuser plate 41 improves the in-plane uniformity of transmitted light and reflected light when used as a transmissive type or a reflective type, thereby adjusting the viewing angle and also being used as a reflective type. Sometimes it is for reducing double shots.

なお、拡散板41の表面をフィラー材料等により凸凹形状とした場合には、この凸凹形状により、外光を取り込む入射角度および入射範囲が全方位に広がり、高い拡散性から二重写りをより一層軽減することができる。   When the surface of the diffusing plate 41 is made uneven by using a filler material or the like, the uneven shape makes the incident angle and the incident range for taking in the outside light spread in all directions, and the double reflection is further enhanced due to high diffusibility. Can be reduced.

また、拡散板41を用いずに、液晶表示パネル21の裏面側偏光板25を裏面側ガラス基板23に貼り付けるための粘着剤中に接着剤と屈折率の異なるフィラーを混入し、粘着剤に拡散機能を持たせるようにしてもよい。また、このような拡散機能を有する粘着剤を用い、且つ、拡散板41を用いるようにしてもよい。   Further, without using the diffusion plate 41, a filler having a refractive index different from that of the adhesive is mixed in the adhesive for attaching the back-side polarizing plate 25 of the liquid crystal display panel 21 to the back-side glass substrate 23. You may make it have a spreading | diffusion function. Further, an adhesive having such a diffusion function may be used, and the diffusion plate 41 may be used.

また、一般的な拡散板41の代わりに、図5に示すような透過兼拡散板42を用いるようにしてもよい。この透過兼拡散板42は、無色の透明樹脂等からなる透過層43と白色の透明樹脂等からなる拡散層44とが交互に配置されたものからなっている。   Further, instead of the general diffusion plate 41, a transmission / diffusion plate 42 as shown in FIG. 5 may be used. The transmission / diffusion plate 42 is formed by alternately arranging a transmission layer 43 made of a colorless transparent resin or the like and a diffusion layer 44 made of a white transparent resin or the like.

この場合、透過兼拡散板42の厚さは一定であるが、透過層43および拡散層44は共に透過兼拡散板42の板面に対して同一方向に(この場合、図5において右上側から左下側に向かって)適宜に傾斜されている。また、図5において拡散層44の右上部とその右側の拡散層44の左下部とは左右方向において接しているか重なっている。   In this case, the thickness of the transmission / diffusion plate 42 is constant, but both the transmission layer 43 and the diffusion layer 44 are in the same direction with respect to the plate surface of the transmission / diffusion plate 42 (in this case, from the upper right side in FIG. 5). It is tilted appropriately (towards the lower left). In FIG. 5, the upper right portion of the diffusion layer 44 and the lower left portion of the right diffusion layer 44 are in contact with or overlap in the left-right direction.

そして、図3に示すように、透過型として使用するとき、導光板32の出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射された光は、図5において矢印で示すように(ただし、透過兼拡散板42の表面での屈折は無視する。)、透過兼拡散板42の拡散層44で拡散されて透過兼拡散板42の表面から出射される。   As shown in FIG. 3, when used as a transmission type, the light emitted from the emission surface 33 of the light guide plate 32 in the substantially vertical direction is indicated by an arrow in FIG. The refraction at the surface of the plate 42 is ignored.) The light is diffused by the diffusion layer 44 of the transmission / diffusion plate 42 and emitted from the surface of the transmission / diffusion plate 42.

この場合、図5において拡散層44の右上部とその右側の拡散層44の左下部とは左右方向において接しているか重なっているので、導光板32の出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射された光のすべては、透過兼拡散板42のいずれかの拡散層44で確実に拡散される。   In this case, since the upper right part of the diffusion layer 44 and the lower left part of the right diffusion layer 44 in FIG. 5 are in contact with or overlap in the left-right direction, the light is emitted from the light emission surface 33 of the light guide plate 32 in the substantially vertical direction. All of the emitted light is reliably diffused by any diffusion layer 44 of the transmission / diffusion plate 42.

一方、反射型として使用するとき、図6において実線の矢印で示すように(ただし、透過兼拡散板42の表面および裏面での屈折は無視する。)、右上から左下に進行して来た外光は、透過兼拡散板42の透過層43を透過する。   On the other hand, when used as a reflection type, as indicated by solid line arrows in FIG. 6 (however, refraction on the front and back surfaces of the transmission / diffusion plate 42 is ignored), the outside that has progressed from the upper right to the lower left. The light passes through the transmission layer 43 of the transmission / diffusion plate 42.

この透過光は、図4において矢印で示すように、導光板32の光学面35で反射される。この反射光は、図6において点線の矢印で示すように(ただし、透過兼拡散板42の裏面および表面での屈折は無視する。)、透過兼拡散板42の拡散層44で拡散されて透過兼拡散板42の表面から出射される。   This transmitted light is reflected by the optical surface 35 of the light guide plate 32 as indicated by an arrow in FIG. This reflected light is diffused and transmitted by the diffusion layer 44 of the transmission / diffusion plate 42 as indicated by the dotted arrows in FIG. 6 (however, refraction on the back and front surfaces of the transmission / diffusion plate 42 is ignored). The light is emitted from the surface of the cum diffusion plate 42.

この場合も、図6において拡散層44の右上部とその右側の拡散層44の左下部とは左右方向において接しているか重なっているので、導光板32の出射面33から出射された光のすべては、透過兼拡散板42のいずれかの拡散層44で確実に拡散される。   Also in this case, since the upper right portion of the diffusion layer 44 and the lower left portion of the diffusion layer 44 on the right side in FIG. 6 are in contact with or overlap with each other in the left-right direction, all of the light emitted from the emission surface 33 of the light guide plate 32 is obtained. Is reliably diffused by any diffusion layer 44 of the transmission / diffusion plate 42.

ここで、導光板32の光学面35は、図2に示すものに限定されるものではない。例えば、図2を参照して説明すると、各光学要素の傾斜面35cの平面35bに対する傾斜角度は、40〜50°程度の範囲内において、入射面34側からその反対側に向かうに従って漸次大きくなるようにしてもよい。   Here, the optical surface 35 of the light guide plate 32 is not limited to that shown in FIG. For example, referring to FIG. 2, the inclination angle of the inclined surface 35c of each optical element with respect to the flat surface 35b gradually increases from the incident surface 34 side toward the opposite side within a range of about 40 to 50 °. You may do it.

また、曲面35a、平面35bおよび傾斜面35cからなる各光学要素の長さは異なるようにしてもよい。例えば、曲面35aおよび平面35bの長さを一定とし、傾斜面35cの高さHが異なることにより、曲面35a、平面35bおよび傾斜面35cからなる1組の光学要素の長さが異なるようにしてもよい。ただし、この場合も、曲面35a、平面35bおよび傾斜面35cからなる1組の光学要素の長さは20〜500μm程度の範囲内とする。   Further, the lengths of the optical elements composed of the curved surface 35a, the flat surface 35b, and the inclined surface 35c may be different. For example, by making the lengths of the curved surface 35a and the flat surface 35b constant and the height H of the inclined surface 35c different, the length of a set of optical elements composed of the curved surface 35a, the flat surface 35b and the inclined surface 35c is made different. Also good. However, in this case as well, the length of a set of optical elements composed of the curved surface 35a, the flat surface 35b, and the inclined surface 35c is in the range of about 20 to 500 μm.

なお、上記第1実施形態では、図1に示すように、液晶表示パネル21の裏面側に照明パネル31を配置し、両パネル21、31間に拡散板41を配置した場合について説明したが、これに限らず、図7に示すこの発明の第2実施形態のように、液晶表示パネル21の表面側に照明パネル31を配置し、両パネル21、31間に拡散板41を配置するようにしてもよい。   In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the illumination panel 31 is disposed on the back side of the liquid crystal display panel 21, and the diffusion plate 41 is disposed between the panels 21, 31. Not only this but the illumination panel 31 is arrange | positioned at the surface side of the liquid crystal display panel 21, and the diffusing plate 41 is arrange | positioned between both panels 21 and 31 like 2nd Embodiment of this invention shown in FIG. May be.

ただし、この場合、照明パネル31の導光板32の出射面33は裏面側とされ、光学面35は表面側とされている。また、導光板32の光学面35には反射板は設けられていない。さらに、液晶表示パネル21の裏面側には平板状の反射板45が設けられている。   However, in this case, the emission surface 33 of the light guide plate 32 of the illumination panel 31 is the back surface side, and the optical surface 35 is the front surface side. Further, no reflecting plate is provided on the optical surface 35 of the light guide plate 32. Further, a flat reflector 45 is provided on the back side of the liquid crystal display panel 21.

次に、図7に示す液晶表示装置を透過型として使用する場合について説明する。冷陰極管37を点灯させると、冷陰極管37から出た光および反射シート38によって反射された光は、導光板32の入射面34に入射される。この入射光のほとんどすべては、上記第1実施形態の場合と同様に、導光板32の出射面33からそのほぼ垂直な方向に出射される。   Next, the case where the liquid crystal display device shown in FIG. 7 is used as a transmission type will be described. When the cold cathode tube 37 is turned on, the light emitted from the cold cathode tube 37 and the light reflected by the reflection sheet 38 are incident on the incident surface 34 of the light guide plate 32. Almost all of the incident light is emitted from the emission surface 33 of the light guide plate 32 in the substantially vertical direction, as in the case of the first embodiment.

この出射光は、拡散板41を透過しつつ拡散され、液晶表示パネル21を透過し、反射板45で反射される。この反射光は、液晶表示パネル21の裏面に入射され、液晶表示パネル21をその裏面側から照射する。すると、液晶表示パネル21の表面から液晶表示パネル21の表示駆動に応じた画像光が出射される。この画像光は、拡散板41を透過しつつ拡散され、次いで導光板32を透過する。そして、この透過画像光が目視される。   The emitted light is diffused while being transmitted through the diffusion plate 41, transmitted through the liquid crystal display panel 21, and reflected by the reflection plate 45. The reflected light is incident on the back surface of the liquid crystal display panel 21 and irradiates the liquid crystal display panel 21 from the back surface side. Then, image light corresponding to display driving of the liquid crystal display panel 21 is emitted from the surface of the liquid crystal display panel 21. The image light is diffused while passing through the diffusion plate 41, and then passes through the light guide plate 32. And this transmitted image light is visually observed.

一方、図7に示す液晶表示装置を反射型として使用する場合には、冷陰極管37を点灯させず、外光を利用する。すなわち、導光板32の光学面35にその表面側から入射された外光は、導光板32を透過し、拡散板41を透過しつつ拡散され、液晶表示パネル21を透過し、反射板45で反射される。   On the other hand, when the liquid crystal display device shown in FIG. 7 is used as a reflection type, the cold-cathode tube 37 is not turned on and external light is used. That is, external light incident on the optical surface 35 of the light guide plate 32 from the surface side is transmitted through the light guide plate 32, diffused through the diffuser plate 41, transmitted through the liquid crystal display panel 21, and reflected by the reflector 45. Reflected.

この反射光は、液晶表示パネル21の裏面に入射され、液晶表示パネル21をその裏面側から照射する。すると、液晶表示パネル21の表面から液晶表示パネル21の表示駆動に応じた画像光が出射される。この画像光は、拡散板41を透過しつつ拡散され、次いで導光板32を透過する。そして、この透過画像光が目視される。   The reflected light is incident on the back surface of the liquid crystal display panel 21 and irradiates the liquid crystal display panel 21 from the back surface side. Then, image light corresponding to display driving of the liquid crystal display panel 21 is emitted from the surface of the liquid crystal display panel 21. The image light is diffused while passing through the diffusion plate 41, and then passes through the light guide plate 32. And this transmitted image light is visually observed.

ところで、図7に示す液晶表示装置では、透過型として使用するときも反射型として使用するときも、光が液晶表示パネル21を2回透過するので、偏光板を表面側か裏面側のいずれかの1枚としてよい。また、反射板45を用いずに、裏面側ガラス基板23の内面に設けられた電極を反射性金属によって形成するようにしてもよい。   By the way, in the liquid crystal display device shown in FIG. 7, light is transmitted twice through the liquid crystal display panel 21 when used as a transmission type or a reflection type, so that the polarizing plate is either on the front side or the back side. It is good as one piece. Moreover, you may make it form the electrode provided in the inner surface of the back surface side glass substrate 23 with a reflective metal, without using the reflecting plate 45. FIG.

また、上記実施形態では、光源として冷陰極管(線光源)を用いた場合について説明したが、これに限ることなく、発光ダイオード(点光源)を用いるようにしてもよい。例えば、図8に示すように、図1または図7に示す液晶表示装置の導光板32の入射面34の長手方向の中央部に対向する位置に1個の発光ダイオード51を配置してもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where a cold cathode tube (line light source) was used as a light source, you may make it use not only this but a light emitting diode (point light source). For example, as shown in FIG. 8, one light emitting diode 51 may be arranged at a position facing the central portion in the longitudinal direction of the incident surface 34 of the light guide plate 32 of the liquid crystal display device shown in FIG. 1 or 7. .

ところで、線光源である冷陰極管37の場合、冷陰極管37から出た光によって導光板32の入射面34を均一に照射することができる。これに対し、点光源である発光ダイオード51の場合、発光ダイオード51から出た光によって導光板32の入射面34を均一に照射することはできない。   By the way, in the case of the cold cathode tube 37 which is a line light source, the incident surface 34 of the light guide plate 32 can be uniformly irradiated by the light emitted from the cold cathode tube 37. On the other hand, in the case of the light emitting diode 51 which is a point light source, the incident surface 34 of the light guide plate 32 cannot be uniformly irradiated by the light emitted from the light emitting diode 51.

このため、発光ダイオード51を用いる場合、図9において一点鎖線で示すように、導光板32の出射面33に対して垂直で入射面34に対して平行な仮想面Gにおいては、発光ダイオード51から出た光のうち、実線の矢印で示すように、平坦な入射面34に垂直に入射された光は出射面33に対して垂直な方向に出射されるが、それ以外の光は、点線の矢印で示すように、斜め方向に出射される。   For this reason, when the light emitting diode 51 is used, as indicated by a one-dot chain line in FIG. 9, the virtual surface G is perpendicular to the emission surface 33 of the light guide plate 32 and parallel to the incident surface 34. Out of the emitted light, as indicated by the solid arrow, the light incident perpendicularly to the flat incident surface 34 is emitted in a direction perpendicular to the emitting surface 33, but the other light is a dotted line. As indicated by the arrow, the light is emitted in an oblique direction.

従って、図8に示すように、導光板32の出射面34のうち、発光ダイオード51とほぼ対向する符号Mで示す領域の両側における符号Nで示す領域の輝度が大きく低下し、光利用効率が悪い上、輝度ムラが発生してしまう。この結果、液晶表示パネルに表示ムラが発生してしまう。   Therefore, as shown in FIG. 8, the luminance of the region indicated by the symbol N on both sides of the region indicated by the symbol M that is substantially opposite to the light-emitting diode 51 on the emission surface 34 of the light guide plate 32 is greatly reduced, and the light utilization efficiency is increased. In addition to this, luminance unevenness occurs. As a result, display unevenness occurs in the liquid crystal display panel.

そこで、次に、このような輝度ムラが発生しないようにすることができるこの発明の第3実施形態について説明する。図10はこの発明の第3実施形態としての液晶表示装置を説明するために示す一部の模式的平面図である。   Therefore, a third embodiment of the present invention capable of preventing such luminance unevenness from occurring will now be described. FIG. 10 is a partial schematic plan view for explaining a liquid crystal display device as a third embodiment of the present invention.

この実施形態の液晶表示装置では、基本的には、図8に示す場合と同様に、導光板32の入射面34の長手方向の中央部に対向する位置に1個の発光ダイオード51が配置されている。ただし、この場合、導光板32の光学面を形成する各光学要素の傾斜面35cは、その長手方向にサインカーブ状(波形状)に凸凹する面となっている。   In the liquid crystal display device of this embodiment, basically, one light emitting diode 51 is arranged at a position facing the central portion in the longitudinal direction of the incident surface 34 of the light guide plate 32, as in the case shown in FIG. ing. However, in this case, the inclined surface 35c of each optical element forming the optical surface of the light guide plate 32 is a surface that is uneven in a sine curve shape (wave shape) in the longitudinal direction.

各光学要素の傾斜面35cの波形形状は、一例として、振幅をAとしたとき、波長λは2Aπのサインカーブとするのが適切であるが、これに限らず、波長λは、振幅Aの1倍から10倍程度とすることができる。   As an example of the waveform shape of the inclined surface 35c of each optical element, when the amplitude is A, it is appropriate that the wavelength λ is a sine curve of 2Aπ. However, the wavelength λ is not limited to this. It can be about 1 to 10 times.

これにより、図11において一点鎖線で示すように、発光ダイオード51から出た光は、実線の矢印で示すように、入射面34に垂直に入射された光はもちろんのこと、それ以外の光も、各光学要素の傾斜面35cによって、導光板32の出射面33に対して垂直な仮想面Gに対して、平行な方向に反射される。   As a result, as indicated by a one-dot chain line in FIG. 11, the light emitted from the light emitting diode 51 is not only the light incident perpendicularly to the incident surface 34 but also other light as indicated by the solid line arrow. The inclined surfaces 35c of the optical elements are reflected in a direction parallel to the virtual plane G perpendicular to the emission surface 33 of the light guide plate 32.

従って、発光ダイオード51から出た光によって導光板32の入射面34を均一に照射することができなくても、導光板32の出射面34から均一に出射され、光利用効率が良く、輝度も均一化される。この結果、液晶表示パネルに表示ムラが発生しないようにすることができる。なお、上記において、導光板32の入射面34も傾斜面35cと同様な波形形状とすることも可能であるが、導光板32に入射される光量に粗密が生じないように留意する必要がある。   Therefore, even if the incident surface 34 of the light guide plate 32 cannot be uniformly irradiated by the light emitted from the light emitting diode 51, the light is emitted uniformly from the output surface 34 of the light guide plate 32, the light use efficiency is high, and the luminance is also high. It is made uniform. As a result, display unevenness can be prevented from occurring in the liquid crystal display panel. In the above, the incident surface 34 of the light guide plate 32 can also have a waveform shape similar to that of the inclined surface 35c, but care must be taken so that the amount of light incident on the light guide plate 32 is not dense. .

また、上記第3実施形態では、発光ダイオード51を1個配置した場合について説明したが、これに限らず、複数個配置するようにしてもよい。この場合、発光ダイオード自体に色のバラツキがあっても、導光板32の傾斜面35cの波形形状により、それが認識されにくいようにすることができる。   Moreover, although the said 3rd Embodiment demonstrated the case where the one light emitting diode 51 was arrange | positioned, you may make it arrange not only this but two or more. In this case, even if there is a color variation in the light emitting diode itself, the waveform shape of the inclined surface 35c of the light guide plate 32 can be made difficult to recognize.

また、図12に示すこの発明の第4実施形態のように、複数の異なる発光色の発光ダイオード、例えば赤色発光、緑色発光および青色発光の3つの発光ダイオード51R、51G、51Bを配置するようにしてもよい。この場合、3つの発光ダイオード51R、51G、51Bを適宜に点滅させることにより、発光ダイオード単体の発光色以外の色を混色により得ることができる。   Further, as in the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 12, a plurality of light emitting diodes of different light emission colors, for example, three light emitting diodes 51R, 51G, 51B of red light emission, green light emission and blue light emission are arranged. May be. In this case, by appropriately blinking the three light emitting diodes 51R, 51G, and 51B, it is possible to obtain a color other than the light emission color of the single light emitting diode by color mixing.

また、図12に示す構成の場合、フィールドシーケンシャル表示手段と組み合わせることにより、カラーフィルタを用いることなく、カラー表示を行うようにすることもできる。   In the case of the configuration shown in FIG. 12, color display can be performed without using a color filter by combining with a field sequential display means.

すなわち、1画素がR画素、G画素およびB画素によって構成され、このうちの例えばR画素およびG画素を明状態とするとき、まず、R画素のみを透過可能状態として発光ダイオード51Rを一定時間点灯させ、次いでG画素のみを透過可能状態として発光ダイオード51Gを一定時間点灯させると、残像現象により、R画素とG画素が同時に明状態となったように目視される。この場合、カラーフィルタ無しでカラー表示を行うことができるので、高透過率となり、低消費電力化が可能となる。   That is, one pixel is composed of an R pixel, a G pixel, and a B pixel. When, for example, the R pixel and the G pixel are in a bright state, first, the light emitting diode 51R is turned on for a certain period of time with only the R pixel being transmissive. Then, when the light emitting diode 51G is turned on for a certain period of time with only the G pixel being transmissive, the R pixel and the G pixel are visually observed at the same time due to the afterimage phenomenon. In this case, since color display can be performed without a color filter, high transmittance can be achieved and low power consumption can be achieved.

この発明の第1実施形態としての液晶表示装置の要部の側面図。The side view of the principal part of the liquid crystal display device as 1st Embodiment of this invention. 図1に示す導光板の光学面を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the optical surface of the light-guide plate shown in FIG. 図2に示す光学面を有する導光板の透過型として使用する場合の作用を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the effect | action in the case of using as a transmission type of the light-guide plate which has an optical surface shown in FIG. 図2に示す光学面を有する導光板の反射型として使用する場合の作用を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the effect | action in the case of using as a reflection type of the light-guide plate which has an optical surface shown in FIG. 一般的な拡散板の代わりに用いる透過兼拡散板の透過型として使用する場合の作用を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the effect | action in the case of using as a permeation | transmission type | mold of the permeation | transmission and diffusion plate used instead of a general diffuser plate. 透過兼拡散板の反射型として使用する場合の作用を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the effect | action in the case of using as a reflection type of a permeation | transmission and diffuser plate. この発明の第2実施形態としての液晶表示装置の要部の側面図。The side view of the principal part of the liquid crystal display device as 2nd Embodiment of this invention. 図1または図7に示す場合において、光源として発光ダイオードを用いる場合の問題点を説明するために示す平面図。The top view shown in order to demonstrate the problem in the case of using a light emitting diode as a light source in the case shown in FIG. 1 or FIG. 図8に示す場合の光の進行状態を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the advancing state of the light in the case shown in FIG. この発明の第3実施形態としての液晶表示装置を説明するために示す一部の模式的平面図。FIG. 9 is a schematic plan view of a part of the liquid crystal display device as a third embodiment of the present invention. 図10に示す場合の光の進行状態を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the advancing state of the light in the case shown in FIG. この発明の第4実施形態としての液晶表示装置を説明するために示す一部の模式的斜視図。The one part typical perspective view shown in order to demonstrate the liquid crystal display device as 4th Embodiment of this invention. 従来の液晶表示装置の一例の一部の側面図。FIG. 10 is a side view of a part of an example of a conventional liquid crystal display device.

符号の説明Explanation of symbols

21 液晶表示パネル
31 照明パネル
32 導光板
33 出射面
34 入射面
35 光学面
35a 曲面
35b 平面
35c 傾斜面
36 反射板
37 冷陰極管
38 反射シート
41 拡散板
42 透過兼拡散板
51 発光ダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Liquid crystal display panel 31 Illumination panel 32 Light guide plate 33 Output surface 34 Incident surface 35 Optical surface 35a Curved surface 35b Plane 35c Inclined surface 36 Reflector plate 37 Cold cathode tube 38 Reflective sheet 41 Diffusion plate 42 Transmission / diffusion plate 51 Light emitting diode

Claims (27)

入射面と、出射面と、前記入射面から入射された光を前記出射面側に向けて反射する傾斜面を含む複数の光学要素からなる光学面を有する導光板と、該導光板の入射面に対向して配置された光源とを備え、前記導光板の各傾斜面はその長手方向に波形形状となっていることを特徴とする照明パネル。   A light guide plate having an optical surface including an incident surface, an output surface, and a plurality of optical elements including an inclined surface that reflects light incident from the incident surface toward the output surface, and the incident surface of the light guide plate And a light source disposed opposite to each other, and each inclined surface of the light guide plate has a waveform shape in the longitudinal direction thereof. 請求項1に記載の発明において、前記各光学要素は、さらに、前記入射面に入射された光の一部を前記入射面側とは反対側に向けて前記出射面と平行な面に対して該平行面に沿うような低角度で反射する曲面を含むことを特徴とする照明パネル。   2. The optical element according to claim 1, wherein each of the optical elements further has a part of the light incident on the incident surface directed toward a side opposite to the incident surface and parallel to the exit surface. An illumination panel comprising a curved surface that reflects at a low angle along the parallel plane. 請求項2に記載の発明において、前記各光学要素の曲面は前記出射面側と反対方向に向けて漸次下降する曲面であることを特徴とする照明パネル。   3. The lighting panel according to claim 2, wherein the curved surface of each optical element is a curved surface that gradually falls in a direction opposite to the exit surface side. 請求項3に記載の発明において、前記各光学要素の曲面は断面円弧状であることを特徴とする照明パネル。   4. The lighting panel according to claim 3, wherein the curved surface of each optical element has a circular arc shape in cross section. 請求項2に記載の発明において、前記各光学要素は、前記曲面と前記傾斜面との間に平面が設けられていることを特徴とする照明パネル。   The lighting panel according to claim 2, wherein each optical element is provided with a flat surface between the curved surface and the inclined surface. 表示パネルの裏面側に照明パネルが配置された表示装置において、前記照明パネルは、入射面と、出射面と、前記入射面から入射された光を前記出射面側に向けて反射する傾斜面を含む複数の光学要素からなる光学面を有する導光板と、該導光板の入射面に対向して配置された光源とを備え、前記導光板の各傾斜面はその長手方向に波形形状となっていることを特徴とする表示装置。   In the display device in which the illumination panel is disposed on the back surface side of the display panel, the illumination panel includes an incident surface, an exit surface, and an inclined surface that reflects light incident from the entrance surface toward the exit surface side. A light guide plate having an optical surface composed of a plurality of optical elements, and a light source disposed to face the incident surface of the light guide plate, and each inclined surface of the light guide plate has a waveform shape in its longitudinal direction. A display device. 請求項6に記載の発明において、前記導光板の裏面に反射層が設けられていることを特徴とする表示装置。   The display device according to claim 6, wherein a reflective layer is provided on a back surface of the light guide plate. 請求項7に記載の発明において、前記反射層は前記導光板の裏面に設けられた金属膜からなることを特徴とする表示装置。   8. The display device according to claim 7, wherein the reflective layer is made of a metal film provided on a back surface of the light guide plate. 表示パネルの表面側に照明パネルが配置され、前記表示パネル内またはその裏面側に反射手段が設けられた液晶表示装置において、前記照明パネルは、入射面と、出射面と、前記入射面から入射された光を前記出射面側に向けて反射する傾斜面を含む複数の光学要素からなる光学面を有する導光板と、該導光板の入射面に対向して配置された光源とを備え、前記導光板の各傾斜面はその長手方向に波形形状となっていることを特徴とする表示装置。   In a liquid crystal display device in which an illumination panel is disposed on the front surface side of the display panel, and reflection means is provided in the display panel or on the rear surface side thereof, the illumination panel is incident on an incident surface, an output surface, and the incident surface. A light guide plate having an optical surface composed of a plurality of optical elements including an inclined surface that reflects the emitted light toward the exit surface side, and a light source disposed facing the incident surface of the light guide plate, A display device, wherein each inclined surface of the light guide plate has a waveform shape in a longitudinal direction thereof. 請求項9に記載の発明において、前記各光学要素は、さらに、前記入射面に入射された光の一部を前記入射面側とは反対側に向けて前記出射面と平行な面に対して該平行面に沿うような低角度で反射する曲面を含むことを特徴とする表示装置。   The invention according to claim 9, wherein each of the optical elements further has a part of the light incident on the incident surface directed toward a side opposite to the incident surface side with respect to a surface parallel to the emission surface. A display device comprising a curved surface that reflects at a low angle along the parallel plane. 請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各光学要素の曲面は前記出射面側と反対方向に向けて漸次下降する曲面であることを特徴とする表示装置。   11. The display device according to claim 6, wherein the curved surface of each optical element is a curved surface that gradually descends in a direction opposite to the exit surface side. 請求項11に記載の発明において、前記各光学要素の曲面は断面円弧状であることを特徴とする表示装置。   12. The display device according to claim 11, wherein the curved surface of each optical element has a circular arc shape in cross section. 請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各光学要素は、前記曲面と前記傾斜面との間に平面が設けられていることを特徴とする表示装置。   11. The display device according to claim 6, wherein each of the optical elements is provided with a flat surface between the curved surface and the inclined surface. 請求項13に記載の発明において、前記光学要素の前記傾斜面の高さは前記入射面側に位置するものよりもその反対側に位置するものの方が大きくなっていることを特徴とする表示装置。   14. The display device according to claim 13, wherein the height of the inclined surface of the optical element is larger at the opposite side than at the incident surface side. . 請求項14に記載の発明において、前記光学要素の前記傾斜面の高さは前記入射面側からその反対側に向かうに従って漸次大きくなっていることを特徴とする表示装置。   15. The display device according to claim 14, wherein the height of the inclined surface of the optical element is gradually increased from the incident surface side toward the opposite side. 請求項15に記載の発明において、前記入射面側からn番目の前記光学要素の傾斜面の前記平面に対する高さはan(n+1)/2(ただし、aは任意の数)であることを特徴とする表示装置。   The height of the inclined surface of the nth optical element from the incident surface side with respect to the plane is an (n + 1) / 2 (where a is an arbitrary number). Display device. 請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記導光板の厚さは、前記入射面側からその反対側に向かうに従って漸次厚くなった後に漸次薄くなっていることを特徴とする表示装置。   11. The display device according to claim 6, wherein the thickness of the light guide plate is gradually decreased after being gradually increased from the incident surface side toward the opposite side. . 請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各導光要素の前記傾斜面の前記出射面と平行な面に対する傾斜角度は40〜50°程度であることを特徴とする表示装置。   11. The display device according to claim 6, wherein an inclination angle of the inclined surface of each light guide element with respect to a plane parallel to the emission surface is about 40 to 50 °. 請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各導光要素の前記傾斜面の前記出射面と平行な面に対する傾斜角度は40〜50°程度の範囲内において前記入射面側からその反対側に向かうに従って漸次大きくなっていることを特徴とする表示装置。   The invention according to any one of claims 6 to 10, wherein an inclination angle of the inclined surface of each light guide element with respect to a plane parallel to the emission surface is within a range of about 40 to 50 ° from the incident surface side. A display device characterized by gradually increasing toward the opposite side. 請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各光学要素の長さは同じであることを特徴とする表示装置。   11. The display device according to claim 6, wherein the optical elements have the same length. 請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各光学要素の長さは少なくともその一部が異なっていることを特徴とする表示装置。   11. The display device according to claim 6, wherein at least a part of each optical element is different in length. 請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記各光学要素の長さは20〜500μm程度であることを特徴とする表示装置。   11. The display device according to claim 6, wherein each optical element has a length of about 20 to 500 [mu] m. 請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記曲面の曲率半径は0.1〜2.0mm程度であることを特徴とする表示装置。   11. The display device according to claim 6, wherein a radius of curvature of the curved surface is about 0.1 to 2.0 mm. 請求項6〜23のいずれかに記載の発明において、前記光源は点光源であることを特徴とする表示装置。   24. The display device according to claim 6, wherein the light source is a point light source. 請求項24に記載の発明において、前記点光源は複数であることを特徴とする表示装置。   25. The display device according to claim 24, wherein there are a plurality of point light sources. 請求項25に記載の発明において、前記点光源は赤色発光、緑色発光および青色発光の3つの点光源からなることを特徴とする表示装置。   26. The display device according to claim 25, wherein the point light source comprises three point light sources of red light emission, green light emission, and blue light emission. 請求項26に記載の発明において、フィールドシーケンシャル表示手段との組み合わせによりカラー表示を行うことを特徴とする表示装置。   27. The display device according to claim 26, wherein color display is performed in combination with field sequential display means.
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