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JP2008009061A - Backlight device and transmission type display device having the same - Google Patents

Backlight device and transmission type display device having the same Download PDF

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JP2008009061A JP2006178327A JP2006178327A JP2008009061A JP 2008009061 A JP2008009061 A JP 2008009061A JP 2006178327 A JP2006178327 A JP 2006178327A JP 2006178327 A JP2006178327 A JP 2006178327A JP 2008009061 A JP2008009061 A JP 2008009061A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backlight device capable of improving characteristics at the time of wide/narrow viewing angle modes by enlarging an angular range in which a light intensity distribution is drastically changed. <P>SOLUTION: The transmission type display device 1A is provided with: a back surface light source 3A; a light control element 4A which is arranged on the light emission side of the back surface light source 3A and includes a dispersed liquid crystal material layer 4a capable of electrically switching a transparent state and a cloudy state; and a lens sheet 5A which is arranged on the light emission side of the light control element 4A and has a plurality of lenses 5L one-dimensionally or two-dimensionally arranged on at least one side surface of the lens sheet. Since the lens sheet 5A is disposed on the light emission side of the light control element 4A, the light intensity distribution at the time of the wide viewing angle mode and the light intensity distribution at the time of the narrow viewing angle mode can be changed drastically and the characteristics upon the wide/narrow viewing angle modes can be improved as compared with those in a light control element single body. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば液晶表示パネルから出射される光線方向を制御することが可能な光制御素子を備えたバックライト装置及びこれを備えた液晶表示装置等の透過型表示装置に関する。   The present invention relates to a backlight device including a light control element capable of controlling the direction of light emitted from, for example, a liquid crystal display panel, and a transmissive display device such as a liquid crystal display device including the backlight device.

透明高分子材料と液晶とが微細な領域に分散され相互に混在する分散液晶材料には、例えば高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal:PDLC)や高分子ネットワーク液晶(Polymer Network Liquid Crystal:PNLC)が知られている。液晶の配向様態に依存して、液晶領域の屈折率が非液晶高分子領域の屈折率に近い値とさほど近くない値とをとるような材料の選択がなされている場合には、その屈折率の異同に対応して、この複合材料は光を散乱する状態(白濁)と、光に対して透明である状態とをとり得る。この性質を利用し、複合材料に例えば2枚の電極板を用いて印加する電場を利用して液晶の配向様態を制御し、電気入力によって散乱と透明の2通りの状態を選択し得る光制御素子が提案されている。   Examples of the dispersed liquid crystal material in which the transparent polymer material and the liquid crystal are dispersed in a minute region and mixed with each other include, for example, a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) and a polymer network liquid crystal (PNLC). )It has been known. Depending on the orientation of the liquid crystal, if a material is selected such that the refractive index of the liquid crystal region takes a value close to that of the non-liquid crystal polymer region and a value not so close, the refractive index Corresponding to the difference, the composite material can take a state of scattering light (white turbidity) and a state of being transparent to light. Utilizing this property, the liquid crystal orientation can be controlled by using an electric field applied to the composite material using, for example, two electrode plates, and light can be selected from two states of scattering and transparency by electric input. Devices have been proposed.

一方、近年のノート型コンピュータや携帯電話などのモバイル機器の普及に伴い、電車の車内などで周囲からディスプレイ画面を覗き込まれる不安への対策に要求が高まってきている。また、場合によっては、二人で一緒に同一の画面を見たいという要求もあり、単に表示パネルの表面に視野角を狭めるようなルーバーフィルムを貼り付けるのではなく、可逆に視野角の切替えを行えることが求められている。   On the other hand, with the spread of mobile devices such as notebook computers and mobile phones in recent years, there is an increasing demand for countermeasures against anxiety that the user looks into the display screen from around the train. Also, in some cases, there is a requirement that two people want to see the same screen together, and instead of simply pasting a louver film that narrows the viewing angle on the surface of the display panel, the viewing angle can be switched reversibly. There is a need to be able to do it.

これを受けて、上記の分散液晶材料の電気的に可変な光散乱機能を利用して、ディスプレイ画面の視野角を変化させ覗き込み防止を達成しようとする提案がいくつかなされている。例えば下記特許文献1には、表示パネルを背面から照明する光源を用いた表示装置において、背面光源と表示パネルの間に分散液晶材料を含んだ光制御素子を配置し、表示パネルを照明する光強度の角度分布を変化させる構成が開示されている。   In response, several proposals have been made to change the viewing angle of the display screen by using the electrically variable light scattering function of the above-mentioned dispersed liquid crystal material to achieve a peep prevention. For example, in Patent Document 1 below, in a display device using a light source that illuminates the display panel from the back, light that illuminates the display panel is provided by disposing a light control element including a dispersed liquid crystal material between the back light source and the display panel. A configuration for changing the angular distribution of intensity is disclosed.

図7に示すように、上記液晶表示装置100は、背面光源101と、表示パネル102と、背面光源101と表示パネル102の間に配置された透明/散乱切替装置としての光制御素子103と、背面光源101と光制御素子103との間に配置されたプリズムシート104とで構成されている。光制御素子103は、分散液晶材料の透明性と散乱性を利用して背面光源101から表示パネル104に向かう光の発散角を電気的に制御するためのもので、透明状態で視野角がθ1の狭視野角モードと、散乱状態で視野角がθ2の広視野角モードとを選択的に切り替える。プリズムシート104は、背面光源101から出射される光を集光し、効率良く光制御素子103へ導く機能を有する。   As shown in FIG. 7, the liquid crystal display device 100 includes a rear light source 101, a display panel 102, a light control element 103 as a transparent / scattering switching device disposed between the rear light source 101 and the display panel 102, The prism sheet 104 is disposed between the back light source 101 and the light control element 103. The light control element 103 is for electrically controlling the divergence angle of light from the rear light source 101 toward the display panel 104 using the transparency and scattering of the dispersed liquid crystal material, and the viewing angle is θ1 in the transparent state. And a wide viewing angle mode in which the viewing angle is θ2 in a scattering state. The prism sheet 104 has a function of collecting the light emitted from the back light source 101 and efficiently guiding it to the light control element 103.

また、下記特許文献2には、上記のような透過/散乱切替装置は、入射光に比べて透過後の光強度の角度分布の方を拡げる作用が容易に得られるので、背面光源としては拡散板のように発散角の広いものよりも、発散角の狭い導光板を利用する構造が開示されている。   Further, in Patent Document 2 below, the transmission / scattering switching device as described above can easily obtain an action of widening the angular distribution of the light intensity after transmission compared to incident light. A structure using a light guide plate with a narrower divergence angle than a plate with a wider divergence angle is disclosed.

なお、下記特許文献3には、視野角の広狭の切替えに、表示パネルの前面にゲストホスト液晶のセルを重ねて視野角制限を行う構成が開示されている。視野角の制限にゲストホスト液晶セルを用いる場合には、セルギャップがよく制御されていることが必要である。これに比べて、透明/散乱の切替えで機能させる分散液晶材料の場合はセルギャップ依存が比較的小さく、柔軟で軽量なプラスチックフィルムを用いてセルを形成することができる利点がある。また、切替用のセルにさらに偏光板を用いる必要がないことも、光の吸収損失を抑えられる点で有利である。なお、この下記特許文献3には、背面光源と表示パネルの間にPDLCも配置されているが、このPDLCは反射型表示か透過型表示かの切替えに用いられるもので、視野角の制御を目的とするものではない。   Patent Document 3 below discloses a configuration in which the viewing angle is limited by overlapping a guest-host liquid crystal cell on the front surface of the display panel in order to switch the viewing angle between wide and narrow. When a guest-host liquid crystal cell is used to limit the viewing angle, the cell gap needs to be well controlled. Compared to this, in the case of a dispersed liquid crystal material that functions by switching between transparent / scattering, the cell gap dependency is relatively small, and there is an advantage that cells can be formed using a flexible and lightweight plastic film. Further, it is advantageous in that light absorption loss can be suppressed because it is not necessary to use a polarizing plate for the switching cell. In the following Patent Document 3, a PDLC is also arranged between the back light source and the display panel. However, this PDLC is used for switching between a reflective display and a transmissive display, and controls the viewing angle. It is not intended.

特開平9−105907号公報JP-A-9-105907 特開2005−257756号公報JP 2005-257756 A 特開平10−197844号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-197844

しかしながら、上記特許文献1に記載のように、分散液晶材料からなる光制御素子を用いた従来の液晶表示装置においては、散乱機能を選択した場合にも比較的高い透過率が得られるような分散液晶材料では小角散乱が卓越するので、表示パネルの正面方向の狭い角度範囲でしか光強度分布を顕著に変化させることができないという問題がある。   However, as described in Patent Document 1, in a conventional liquid crystal display device using a light control element made of a dispersed liquid crystal material, a dispersion that can obtain a relatively high transmittance even when a scattering function is selected. Since the liquid crystal material has excellent small-angle scattering, there is a problem that the light intensity distribution can be remarkably changed only in a narrow angle range in the front direction of the display panel.

従って、上記特文献2に提案されているように、背面光源に光強度の角度分布が狭いものを用いた場合には、光制御素子を散乱機能に切り替えて広視野角モードに設定したとしても、画面を同時に二人で見られるまでに視野角を広げることが困難である。また、逆に、背面光源に光強度の角度分布が広いものを用いた場合、光制御素子の透明/散乱切り替えによる強度分布の変化を認知できるレベルに達しないため、一人だけで表示画面を見ることができる程度の狭視野角を実現することができなくなる。   Therefore, as proposed in the above-mentioned Patent Document 2, when a light source with a narrow angle distribution of light intensity is used as the back light source, the light control element may be switched to the scattering function and set to the wide viewing angle mode. It is difficult to widen the viewing angle before two people can see the screen at the same time. Conversely, when a light source with a wide light intensity distribution is used as the back light source, the change in intensity distribution due to the transparent / scattering switching of the light control element does not reach a level that can be recognized. It is impossible to realize a narrow viewing angle that can be achieved.

本発明は上述の問題に鑑みてなされ、光強度分布が顕著に変化する角度範囲を拡大して広・狭視野角モード時の特性向上を図ることができるバックライト装置及びこれを備えた透過型表示装置、代表例としては、液晶表示装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and a backlight device capable of enlarging an angle range in which the light intensity distribution changes remarkably and improving characteristics in a wide / narrow viewing angle mode, and a transmission type including the backlight device It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device as a display device as a representative example.

以上の課題を解決するに当たり、本発明の透過型表示装置は、面光源と、この面光源の光出射側に配置され、透明状態と白濁状態とが電気的に切り替えられる分散液晶材料を含んだ光制御素子と、この光制御素子の光出射側に配置され、少なくとも一方の面に複数のレンズが一次元的又は二次元的に配列されたレンズシートとを備えている。   In solving the above problems, the transmissive display device of the present invention includes a surface light source and a dispersed liquid crystal material that is disposed on the light emission side of the surface light source and can be electrically switched between a transparent state and a cloudy state. The light control element includes a light control element and a lens sheet that is disposed on the light emission side of the light control element and has a plurality of lenses arranged one-dimensionally or two-dimensionally on at least one surface.

本発明においては、光制御素子の光出射側にレンズシートを配置することで、光制御素子から出射した光をレンズシート上のレンズで発散角を拡大又は縮小する機能を得るようにしている。これにより、光制御素子単体の場合に比べて、広視野角モード時の光強度分布と狭視野角モード時の光強度分布を顕著に変化させることができ、広・狭視野角モード時の特性向上を図ることができる。   In the present invention, the lens sheet is disposed on the light emitting side of the light control element, thereby obtaining a function of expanding or reducing the divergence angle of the light emitted from the light control element with the lens on the lens sheet. As a result, the light intensity distribution in the wide viewing angle mode and the light intensity distribution in the narrow viewing angle mode can be significantly changed compared to the case of the light control element alone, and the characteristics in the wide and narrow viewing angle mode can be changed. Improvements can be made.

レンズシートは、例えばシリンドリカルレンズシートやプリズムシートのように一方の面又は両面に、複数のレンズが一次元的に配列されたレンズシートのほか、複数のレンズが二次元的に配列されたレンズアレイシートが適用可能である。レンズ形状、レンズピッチ、レンズ高さ等は特に限定されず、面光源の光出射特性、光制御素子の光透過特性、要求される視野角特性などに応じて適宜設定することができる。   The lens sheet is a lens array in which a plurality of lenses are two-dimensionally arranged in addition to a lens sheet in which a plurality of lenses are one-dimensionally arranged on one or both surfaces, such as a cylindrical lens sheet or a prism sheet. Sheet is applicable. The lens shape, lens pitch, lens height, and the like are not particularly limited, and can be set as appropriate according to the light emission characteristics of the surface light source, the light transmission characteristics of the light control element, the required viewing angle characteristics, and the like.

光制御素子を構成する分散液晶材料層の単層構造でもよいし、レンズシート上の各レンズの焦点位置に対応して選択配置させてもよい。分散液晶材料層は、一対の透明電極層で挟持されることで、透明状態と白濁状態とが電気的に切り替えられる。本発明において、分散液晶材料層は、透明状態のときの光透過性を利用して、面光源の出射光をレンズシートから第1の発散角で出射させ、白濁状態のときの光散乱性を利用して、面光源の出射光をレンズシートから第1の発散角よりも狭い第2の発散角で出射させる。分散液晶材料層は電圧印加時に透明状態、電圧無印加時に白濁状態をとるように構成される場合に限られず、電圧印加時に白濁状態、電圧無印加時に透明状態をとるようにしてもよい。   A single-layer structure of a dispersed liquid crystal material layer constituting the light control element may be used, or a selective arrangement may be made corresponding to the focal position of each lens on the lens sheet. The dispersed liquid crystal material layer is sandwiched between a pair of transparent electrode layers, whereby the transparent state and the cloudy state are electrically switched. In the present invention, the dispersed liquid crystal material layer uses light transmittance in a transparent state to emit light emitted from a surface light source from a lens sheet at a first divergence angle, and has a light scattering property in a cloudy state. Utilizing this, light emitted from the surface light source is emitted from the lens sheet at a second divergence angle that is narrower than the first divergence angle. The dispersed liquid crystal material layer is not limited to a transparent state when a voltage is applied and is configured to take a white turbid state when no voltage is applied, and may be a white turbid state when a voltage is applied and a transparent state when no voltage is applied.

そして、上述した本発明のバックライト装置を液晶表示パネルと組み合わせて構成することにより、狭視野角モード時と広視野角モード時において光強度分布を顕著に変化させることができるので、広視野角モード時において多人数で同一のディスプレイ画面を同時に見ることができる程度の広視野角を実現できるとともに、狭視野角モード時において一人だけで表示画面を見ることができる程度の狭視野角を実現することができる。   And, by combining the backlight device of the present invention described above with a liquid crystal display panel, the light intensity distribution can be remarkably changed in the narrow viewing angle mode and the wide viewing angle mode, so that the wide viewing angle A wide viewing angle that allows a large number of people to view the same display screen at the same time in the mode, and a narrow viewing angle that allows only one person to view the display screen in the narrow viewing angle mode. be able to.

以上述べたように、本発明によれば、広視野角モード時の光強度分布と狭視野角モード時の光強度分布を顕著に変化させることができるので、広・狭視野角モード時の特性向上を図ることができる。   As described above, according to the present invention, the light intensity distribution in the wide viewing angle mode and the light intensity distribution in the narrow viewing angle mode can be significantly changed. Improvements can be made.

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の各実施形態に限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

(第1の実施形態)
図1及び図2は、本発明の第1の実施形態による透過型表示装置1Aの概略構成図である。この透過型表示装置1Aは、例えば、ノート型パーソナルコンピュータや携帯電話等のモバイル機器用の液晶表示装置として構成されている。
(First embodiment)
1 and 2 are schematic configuration diagrams of a transmissive display device 1A according to a first embodiment of the present invention. The transmissive display device 1A is configured as a liquid crystal display device for mobile devices such as a notebook personal computer and a mobile phone.

本実施形態の透過型表示装置1Aは、液晶表示パネル2と、この液晶表示パネル2の背面側に配置された背面光源3Aと、これら液晶表示パネル2と背面光源3Aとの間に配置された光制御素子4A及びレンズシート5Aとを備えている。   The transmissive display device 1A of the present embodiment is disposed between the liquid crystal display panel 2, the back light source 3A disposed on the back side of the liquid crystal display panel 2, and the liquid crystal display panel 2 and the back light source 3A. A light control element 4A and a lens sheet 5A are provided.

液晶表示パネル2は公知の構成を有しており、図示せずとも、一対の透明基板と、これら透明基板の間に挟まれた液晶層と、透明基板の外面側にそれぞれ配置された偏光板とを備えている。   The liquid crystal display panel 2 has a known configuration, and although not shown, a pair of transparent substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the transparent substrates, and a polarizing plate respectively disposed on the outer surface side of the transparent substrate And.

背面光源3Aは、蛍光管や発光ダイオード等を光源部に有する直下型あるいはエッジライト型等の公知の面光源で構成されている。なお、背面光源3Aは、エレクトロルミネッセンス素子等の面状光源で構成されていてもよい。
特に本実施形態では、背面光源3Aは、指向性の比較的低い(発散角が比較的大きい)面光源が用いられている。
The back light source 3A is configured by a known surface light source such as a direct type or an edge light type having a fluorescent tube, a light emitting diode or the like in a light source part. In addition, 3 A of back light sources may be comprised with planar light sources, such as an electroluminescent element.
In particular, in the present embodiment, a surface light source having a relatively low directivity (a relatively large divergence angle) is used as the back light source 3A.

光制御素子4Aは、背面光源3Aとレンズシート5Aとの間に配置されている。光制御素子4Aは、図1に示す透明状態と図2に示す白濁状態とが電気的に切り替えられる分散液晶材料層4aを含んでいる。本実施形態の光制御素子4Aは、同一面内に分散液晶材料層4aと透明樹脂層4bとが交互に複数配置された構成を有している。分散液晶材料層4aは、レンズシート5上の各レンズ5Lの焦点位置に対応して配置されている。   The light control element 4A is disposed between the back light source 3A and the lens sheet 5A. The light control element 4A includes a dispersed liquid crystal material layer 4a that can be electrically switched between the transparent state shown in FIG. 1 and the white turbid state shown in FIG. The light control element 4A of this embodiment has a configuration in which a plurality of dispersed liquid crystal material layers 4a and transparent resin layers 4b are alternately arranged in the same plane. The dispersed liquid crystal material layer 4 a is disposed corresponding to the focal position of each lens 5 </ b> L on the lens sheet 5.

分散液晶材料層4aは、液晶と紫外線硬化樹脂の混合液に紫外線を照射したときの相分離によって液晶の分散構造を得ることができる。従って、層状に形成した上記混合液の全面に紫外線露光を行うことで分散液晶材料層4a単層の光制御素子を作製することができる。一方、図示するように分散液晶材料層4aを透明樹脂層4bと同一平面内に分割形成し、かつ分散液晶材料の配列とレンズ配列の位置関係に整合性を確保する方法としては、層状に形成した上記混合液にレンズシート5Aを介して紫外線を照射することで、レンズ5Lの集光位置に対応する領域のみ分散液晶材料層4aの選択形成が可能である。   The dispersed liquid crystal material layer 4a can obtain a dispersed structure of liquid crystal by phase separation when the mixed liquid of liquid crystal and ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays. Therefore, a light control element having a single layer of the dispersed liquid crystal material layer 4a can be produced by performing ultraviolet exposure on the entire surface of the mixed liquid formed in a layered manner. On the other hand, as shown in the figure, as a method of dividing the dispersed liquid crystal material layer 4a into the same plane as the transparent resin layer 4b and ensuring the consistency in the positional relationship between the arrangement of the dispersed liquid crystal material and the lens arrangement, the layer is formed in layers. The dispersed liquid crystal material layer 4a can be selectively formed only in the region corresponding to the condensing position of the lens 5L by irradiating the mixed liquid with ultraviolet rays through the lens sheet 5A.

分散液晶材料層4a及び透明樹脂層4bは一対の透明電極層7a及び7b間に挟持された構造を有している。分散液晶材料層4aは、一対の透明電極層7a,7b間に所定電圧が印加されたとき図1に示す透明状態となり、透明樹脂層4bとともに背面光源3Aから出射した光Lを直線透過させる。一方、分散液晶材料層4aは、一対の透明電極層7a,7b間に所定電圧が印加されていないときは図2に示す白濁状態となり、背面光源3Aから出射した光Lを散乱させる。   The dispersed liquid crystal material layer 4a and the transparent resin layer 4b have a structure sandwiched between a pair of transparent electrode layers 7a and 7b. The dispersed liquid crystal material layer 4a becomes transparent as shown in FIG. 1 when a predetermined voltage is applied between the pair of transparent electrode layers 7a and 7b, and linearly transmits the light L emitted from the back light source 3A together with the transparent resin layer 4b. On the other hand, the dispersed liquid crystal material layer 4a becomes cloudy as shown in FIG. 2 when a predetermined voltage is not applied between the pair of transparent electrode layers 7a and 7b, and scatters the light L emitted from the back light source 3A.

一方の透明電極層7aはレンズシート5Aの光入射面に形成され、他方の透明電極層7bは透明支持シート8上に形成されている。これにより、本実施形態の光制御素子4Aは、レンズシート5Aと一体的に構成されている。一対の透明電極層7a,7bには、電圧源9と切替スイッチ10とからなる視野角制御回路11が接続されている。   One transparent electrode layer 7 a is formed on the light incident surface of the lens sheet 5 A, and the other transparent electrode layer 7 b is formed on the transparent support sheet 8. Thereby, the light control element 4A of the present embodiment is configured integrally with the lens sheet 5A. A viewing angle control circuit 11 including a voltage source 9 and a changeover switch 10 is connected to the pair of transparent electrode layers 7a and 7b.

本発明においては、レンズの配列と分散液晶材料の離散的な配列との間の相互の空間的な位置関係を整合的に形成することが製造技術上の要諦である。位置関係の整合的形成法の一つとして、上述のように、レンズシートに接して連続的な層状に保持された液晶と光(または紫外線)硬化樹脂の混合液に対して、レンズシートそのもののレンズによって自己整合的な露光を行う方法がある。   In the present invention, it is an essential point in the manufacturing technology that the spatial positional relationship between the lens arrangement and the discrete arrangement of the dispersed liquid crystal material is consistently formed. As one of the methods for consistently forming the positional relationship, as described above, the liquid crystal and light (or ultraviolet) curable resin mixed liquid held in a continuous layer in contact with the lens sheet is used for the lens sheet itself. There is a method of performing self-aligned exposure using a lens.

それ以外に、一枚のシートの表面にはレンズの凹凸形状を形成するとともに、同一のシートの裏面には分散液晶収容のための凹部を形成することにより、レンズと分散液晶収容凹部の位置関係がずれないようにする一体成型方式も実用的である。ロール工程による、両面同時熱プレス成型などを採用することができる。特に、一次元方向にレンズが延在するレンチキュラーレンズと、ストライプ状の分散液晶収容凹部を組み合わせる場合には、溶融押出工程が適している。レンズ成型用のダイと分散液晶収容凹部成形用のダイとを対向させて押出し口を形成すれば、レンズと凹部の位置関係は金属製のダイによって確定されシート上に成型されるので、位置関係の狂いが小さく抑えられる。   In addition, the concave / convex shape of the lens is formed on the front surface of one sheet, and the concave portion for accommodating the dispersed liquid crystal is formed on the back surface of the same sheet, whereby the positional relationship between the lens and the concave portion for accommodating the dispersed liquid crystal is formed. An integral molding method is also practical so as not to deviate. Double-sided simultaneous hot press molding or the like by a roll process can be employed. In particular, when a lenticular lens in which a lens extends in a one-dimensional direction is combined with a stripe-shaped dispersed liquid crystal accommodating recess, a melt extrusion process is suitable. If the die for lens molding and the die for forming the dispersed liquid crystal containing recess are opposed to each other and the extrusion port is formed, the positional relationship between the lens and the recess is determined by the metal die and molded on the sheet. Can be kept small.

また、図3に示すように、透明樹脂層4cの表面に形成した凹所内に分散液晶材料4dを充填した光制御素子4Aは、レンズシート5Aと独立して構成した後、一体化するようにしてもよい。この場合、レンズシートと図3に示したような構成の光制御素子をロール工程で同時に作製した後、長時間を置かず貼り合わせることで、両者相互の寸法の狂いなく位置合わせも容易に行うことができる。   Further, as shown in FIG. 3, the light control element 4A in which the dispersed liquid crystal material 4d is filled in the recess formed on the surface of the transparent resin layer 4c is configured independently of the lens sheet 5A and then integrated. May be. In this case, the lens sheet and the light control element having the structure as shown in FIG. 3 are simultaneously manufactured in the roll process, and then bonded together without leaving a long time, so that the alignment can be easily performed without distorting the mutual dimensions. be able to.

レンズシート5Aは、光出射側となる一方の面に複数のレンズ5Lが配列された構成を有している。レンズシート5Aは、光制御素子4Aで透過制御された背面光源3Aの光Lの発散角を拡大又は縮小する作用を行うためのもので、図1,図2においてレンズ5Lがx軸方向に一次元的に複数配列されたシリンドリカルレンズシートで構成される。あるいは、レンズシート5Aは、図1,2においてレンズ5Lがx軸方向及びy軸方向に複数配列されたレンズアレイシートで構成される。レンズ5Lの断面形状は、図示する曲面形状に限られず、プリズム形状であってもよい。   The lens sheet 5 </ b> A has a configuration in which a plurality of lenses 5 </ b> L are arranged on one surface on the light emitting side. The lens sheet 5A is for performing an action of enlarging or reducing the divergence angle of the light L of the rear light source 3A controlled by the light control element 4A. In FIGS. 1 and 2, the lens 5L is primary in the x-axis direction. Originally composed of a plurality of cylindrical lens sheets. Alternatively, the lens sheet 5A is configured by a lens array sheet in which a plurality of lenses 5L are arranged in the x-axis direction and the y-axis direction in FIGS. The cross-sectional shape of the lens 5L is not limited to the curved shape shown in the figure, and may be a prism shape.

上述した背面光源3A、光制御素子4A及びレンズシート5Aは、液晶表示パネル2のバックライト装置6Aを構成している。このバックライト装置6Aは、光制御素子4Aの分散液晶材料層4aが図1に示す透明状態の場合には、背面光源3Aからの光Lの発散角をレンズシート5Aによって拡大し又は殆ど変化させることなく出射し、その出射光を液晶表示パネル2へ入射させる。これにより、観察者Sにとっては、液晶表示パネル2の表示画像を正面方向を中心にある程度広い角度範囲にわたって視認することが可能となり、透過型表示装置1Aの広視野角モードが実現される。   The back light source 3A, the light control element 4A, and the lens sheet 5A described above constitute a backlight device 6A of the liquid crystal display panel 2. In the backlight device 6A, when the dispersed liquid crystal material layer 4a of the light control element 4A is in the transparent state shown in FIG. 1, the divergence angle of the light L from the back light source 3A is enlarged or almost changed by the lens sheet 5A. The emitted light is incident on the liquid crystal display panel 2. Thereby, it becomes possible for the observer S to visually recognize the display image of the liquid crystal display panel 2 over a wide angle range centering on the front direction, and the wide viewing angle mode of the transmissive display device 1A is realized.

例えば、レンズ5Lとして、口径比(焦点距離/口径)が0.9のレンズを用いることで、平行光を発散角30°(光軸から片側)に拡げることができる。この角度は、分散液晶材料層4aが単体で光を拡げることのできる発散角に比べて十分大きい。   For example, by using a lens having an aperture ratio (focal length / aperture) of 0.9 as the lens 5L, parallel light can be expanded to a divergence angle of 30 ° (one side from the optical axis). This angle is sufficiently larger than the divergence angle at which the dispersed liquid crystal material layer 4a can spread light alone.

一方、光制御素子4Aの分散液晶材料層4aが図2に示す白濁状態の場合には、分散液晶材料層4aにより光Lを散乱させ、その散乱光をレンズ5Lで集光しほぼ平行化して液晶表示パネル2へ入射させる。これにより、観察者Sにとっては、液晶表示パネル2の表示画像を正面方向近傍の狭い角度範囲に限って視認することが可能となり、透過型表示装置1Aの狭視野角モードが実現される。   On the other hand, when the dispersed liquid crystal material layer 4a of the light control element 4A is in the cloudy state shown in FIG. 2, light L is scattered by the dispersed liquid crystal material layer 4a, and the scattered light is collected by the lens 5L and substantially parallelized. The light is incident on the liquid crystal display panel 2. Thereby, it becomes possible for the observer S to view the display image of the liquid crystal display panel 2 only in a narrow angle range near the front direction, and the narrow viewing angle mode of the transmissive display device 1A is realized.

なお、レンズシート5上のレンズ5Lの形成ピッチ、大きさ、形状、縦横比などは、要求される広・狭視野角モード時における光出射角度の強度分布に基づいて適宜設定することができる。また、必要に応じて、レンズシートの他方の面(光制御素子4A側の面)にもレンズが形成されていても構わない。   The formation pitch, size, shape, aspect ratio, and the like of the lens 5L on the lens sheet 5 can be appropriately set based on the intensity distribution of the light emission angle in the required wide / narrow viewing angle mode. If necessary, a lens may be formed on the other surface of the lens sheet (the surface on the light control element 4A side).

以上のように本実施形態の透過型表示装置1Aによれば、液晶表示パネル2の広視野角モード時の光強度分布と狭視野角モード時の光強度分布を顕著に変化させることができるので、広・狭視野角モードの特性向上を図ることができる。すなわち、広視野角モード時においては、画面を同時に二人以上の複数人で見ることができる程度の広い光強度分布を実現することができ、狭視野角モード時においては、一人だけで表示画面を見ることができる程度の狭い光強度分布を得ることができる。   As described above, according to the transmissive display device 1A of the present embodiment, the light intensity distribution in the wide viewing angle mode and the light intensity distribution in the narrow viewing angle mode of the liquid crystal display panel 2 can be remarkably changed. The characteristics of the wide / narrow viewing angle mode can be improved. In other words, in the wide viewing angle mode, it is possible to realize a wide light intensity distribution that allows two or more people to view the screen at the same time. In the narrow viewing angle mode, only one person can display the screen. A narrow light intensity distribution can be obtained.

(第2の実施形態)
図4及び図5は、本発明の第2の実施形態による透過型表示装置1Bの概略構成図である。なお、図において上述の第1の実施形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
4 and 5 are schematic configuration diagrams of a transmissive display device 1B according to the second embodiment of the present invention. In the figure, portions corresponding to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施形態の透過型表示装置1Bは、液晶表示パネル2と、この液晶表示パネル2の背面側に配置された背面光源3Bと、これら液晶表示パネル2と背面光源3Bとの間に配置された光制御素子4B及びレンズシート5Bとを備えている。   The transmissive display device 1B of the present embodiment is disposed between the liquid crystal display panel 2, the back light source 3B disposed on the back side of the liquid crystal display panel 2, and the liquid crystal display panel 2 and the back light source 3B. A light control element 4B and a lens sheet 5B are provided.

背面光源3Bは、上述の第1の実施形態における背面光源3Aと同様に、蛍光管や発光ダイオード等を光源部に有する直下型あるいはエッジライト型等の公知の面光源で構成されている。特に本実施形態では、背面光源3Bは、指向性の比較的高い(発散角が比較的小さい)面光源が用いられている。   Similar to the back light source 3A in the first embodiment, the back light source 3B is configured by a known surface light source such as a direct type or an edge light type having a fluorescent tube, a light emitting diode, or the like in a light source unit. In particular, in the present embodiment, a surface light source having a relatively high directivity (a relatively small divergence angle) is used as the back light source 3B.

光制御素子4Bは、上述の第1の実施形態における光制御素子4Aと同様に、背面光源3Bとレンズシート5Bとの間に配置されており、図4に示す透明状態と図5に示す白濁状態とが電気的に切り替えられる分散液晶材料層4aを含んでいる。本実施形態においても上述の第1の実施形態と同様に、光制御素子4Bは、同一面内に分散液晶材料4aと透明樹脂層4bとが交互に複数配置された構成を有しており、分散液晶材料層4aは、レンズシート5上の各レンズ5Lの焦点位置に対応して配置されている。   The light control element 4B is disposed between the rear light source 3B and the lens sheet 5B in the same manner as the light control element 4A in the first embodiment described above, and the transparent state shown in FIG. 4 and the cloudiness shown in FIG. It includes a dispersed liquid crystal material layer 4a whose state can be electrically switched. Also in the present embodiment, as in the first embodiment described above, the light control element 4B has a configuration in which a plurality of dispersed liquid crystal materials 4a and transparent resin layers 4b are alternately arranged in the same plane, The dispersed liquid crystal material layer 4 a is disposed corresponding to the focal position of each lens 5 </ b> L on the lens sheet 5.

レンズシート5Bは、光出射側となる一方の面に複数のレンズ5Lが配列された構成を有している。レンズシート5Bは、光制御素子4Bで透過制御された背面光源3Bの光Lの発散角を拡大又は縮小する作用を行うためのもので、図4,図5においてレンズ5Lがx軸方向に一次元的に複数配列されたシリンドリカルレンズシートで構成される。あるいは、レンズシート5Bは、図4,5においてレンズ5Lがx軸方向及びy軸方向に複数配列されたレンズアレイシートで構成される。レンズ5Lの断面形状は、図示する曲面形状に限られず、プリズム形状であってもよい。特に、本実施形態のレンズシート5Bは、隣接する2つのレンズ5Lの間に平坦部5Pが設けられている。   The lens sheet 5B has a configuration in which a plurality of lenses 5L are arranged on one surface on the light emitting side. The lens sheet 5B is for performing an action of expanding or reducing the divergence angle of the light L of the rear light source 3B controlled by the light control element 4B. In FIGS. 4 and 5, the lens 5L is primary in the x-axis direction. Originally composed of a plurality of cylindrical lens sheets. Alternatively, the lens sheet 5B is configured by a lens array sheet in which a plurality of lenses 5L are arranged in the x-axis direction and the y-axis direction in FIGS. The cross-sectional shape of the lens 5L is not limited to the curved shape shown in the figure, and may be a prism shape. In particular, the lens sheet 5B of the present embodiment is provided with a flat portion 5P between two adjacent lenses 5L.

上述した背面光源3B、光制御素子4B及びレンズシート5Bは、液晶表示パネル2のバックライト装置6Bを構成している。このバックライト装置6Bは、光制御素子4Bの分散液晶材料層4aが図4に示す透明状態の場合には、背面光源3Bから比較的狭い発散角で出射された光Lをレンズ5Lの形成領域においては集光作用により発散させ、平坦部5Pの形成領域においては光Lの発散角を殆ど変化させることなく液晶表示パネル2へ入射させる。これにより、観察者Sにとっては、正面方向を中心にある程度広い角度範囲にわたって液晶表示パネル2の表示画像を視認することが可能となり、透過型表示装置1Bの広視野角モードが実現される。   The back light source 3B, the light control element 4B, and the lens sheet 5B described above constitute a backlight device 6B of the liquid crystal display panel 2. In the backlight device 6B, when the dispersed liquid crystal material layer 4a of the light control element 4B is in the transparent state shown in FIG. 4, the light L emitted from the back light source 3B with a relatively narrow divergence angle is formed in the region where the lens 5L is formed. The light is diverged by the light condensing action and is incident on the liquid crystal display panel 2 in the formation region of the flat portion 5P with almost no change in the divergence angle of the light L. Thereby, it becomes possible for the observer S to view the display image of the liquid crystal display panel 2 over a certain wide angle range centering on the front direction, and the wide viewing angle mode of the transmissive display device 1B is realized.

一方、光制御素子4Bの分散液晶材料層4aが図5に示す白濁状態の場合には、分散液晶材料層4aにより光Lを散乱させ、その散乱光をレンズ5Lで集光しほぼ平行化して液晶表示パネル2へ入射させる。また、平坦部5Pにおいては、背面光源3Bの比較的狭い発散角で出射される光Lを殆どそのまま透過させて液晶表示パネル2へ入射させる。これにより、観察者Sにとっては、液晶表示パネル2の表示画像を正面方向近傍の狭い角度範囲に限って視認することが可能となり、透過型表示装置1Bの狭視野角モードが実現される。   On the other hand, when the dispersed liquid crystal material layer 4a of the light control element 4B is in the cloudy state shown in FIG. 5, the light L is scattered by the dispersed liquid crystal material layer 4a, and the scattered light is condensed by the lens 5L and substantially parallelized. The light is incident on the liquid crystal display panel 2. Further, in the flat portion 5P, the light L emitted at a relatively narrow divergence angle of the back light source 3B is transmitted as it is and is incident on the liquid crystal display panel 2. Thereby, it becomes possible for the observer S to view the display image of the liquid crystal display panel 2 only in a narrow angle range near the front direction, and the narrow viewing angle mode of the transmissive display device 1B is realized.

なお、レンズシート5B上のレンズ5Lの形成ピッチ、大きさ、形状、平坦部5Pの形成長などは、要求される広・狭視野角モード時における光出射角度の強度分布に基づいて適宜設定することができる。特に、平坦部5Pはレンズ5Lに比べて光の集束作用が弱い領域であることが本質であって、幾何学的に厳密な平面を成していることを意味しない。加工上の都合や光学的特性の勘案から、滑らかな曲面も利用される。   Note that the formation pitch, size, shape, and formation length of the flat portion 5P of the lens 5L on the lens sheet 5B are appropriately set based on the required intensity distribution of the light emission angle in the wide / narrow viewing angle mode. be able to. In particular, the flat portion 5P is essentially a region where the light focusing action is weaker than that of the lens 5L, and does not mean that the flat portion 5P forms a geometrically strict plane. A smooth curved surface is also used in consideration of processing convenience and optical characteristics.

以上のように本実施形態の透過型表示装置1Bによれば、上述の第1の実施形態と同様に液晶表示パネル2の広視野角モード時の光強度分布と狭視野角モード時の光強度分布を顕著に変化させることで、広・狭視野角モードの特性向上を図ることができる。   As described above, according to the transmissive display device 1B of the present embodiment, the light intensity distribution in the wide viewing angle mode and the light intensity in the narrow viewing angle mode of the liquid crystal display panel 2 as in the first embodiment described above. By significantly changing the distribution, it is possible to improve the characteristics of the wide / narrow viewing angle mode.

本実施形態においても、また、第1の実施形態においても、分散液晶が白濁した状態をとる場合に、バックライト装置から透過型表示パネルへ向かう光線の広がり角が狭まるという特徴を有している。蛍光管などの背面光源と表示パネルの間に分散液晶材料を配置して光の発散角の大小を制御する従来技術は「白濁状態のときに広視野角」という型であり、本発明のように「白濁状態のときに狭視野角」が実現された事例は知られていない。本発明の「白濁状態のときに狭視野角」の達成は、背面光源を出た光が分散液晶材料を透過した後にレンズシート(ないしプリズムシート)を透過して表示パネルに向かうという、構成要素の新規な配置順序に依っている。   In the present embodiment as well as in the first embodiment, when the dispersed liquid crystal is in a cloudy state, the spread angle of light rays from the backlight device to the transmissive display panel is reduced. . A conventional technique in which a dispersed liquid crystal material is arranged between a back light source such as a fluorescent tube and a display panel to control the magnitude of the light divergence angle is a type of “wide viewing angle in a cloudy state”, which is like the present invention. In addition, there is no known example in which the “narrow viewing angle in a cloudy state” is realized. The achievement of the “narrow viewing angle in the cloudy state” of the present invention is a component in which the light emitted from the back light source passes through the dispersed liquid crystal material and then passes through the lens sheet (or prism sheet) toward the display panel. Depends on the new ordering.

「白濁状態のときに狭視野角」になる動作形態は、次のような顕著な特長を有している。視野角を広げた場合に見える表示画像の明るさを損なわないためには、大きな立体角領域内に光を送るために、表示パネルを透過する全光束は狭視野角モードのときに比べて大きくならなければならない。背面光源から表示パネルに入射する光束は分散液晶材料より成る光制御素子を透過している。この光制御素子を透過する全光束は、(背面光源の明るさが一定ならば)分散液晶が白濁していなく、透明である方が大きい。すなわち本発明の「白濁状態で狭視野角、透明状態で広視野角」という動作形態は、広視野角モードで不利な光損失を免れるものである。   The operation mode having a “narrow viewing angle in a cloudy state” has the following remarkable features. In order not to impair the brightness of the displayed image when the viewing angle is widened, the total luminous flux transmitted through the display panel is larger than that in the narrow viewing angle mode in order to send light into a large solid angle region. Must be. A light beam incident on the display panel from the back light source passes through a light control element made of a dispersed liquid crystal material. The total luminous flux transmitted through the light control element is larger when the dispersed liquid crystal is not cloudy and transparent (if the brightness of the back light source is constant). That is, the operation mode of “the narrow viewing angle in the cloudy state and the wide viewing angle in the transparent state” of the present invention avoids the disadvantageous light loss in the wide viewing angle mode.

(第3の実施形態)
続いて、本発明の第3の実施形態について説明する。図6は本発明に係るバックライト装置6の背面光源3及び分散液晶セル(光制御素子)4の制御回路図である。
(Third embodiment)
Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a control circuit diagram of the back light source 3 and the dispersed liquid crystal cell (light control element) 4 of the backlight device 6 according to the present invention.

上述した第1,第2の実施形態において、光制御素子4Aの分散液晶材料層4aを白濁状態に切り替えて狭視野角モードに設定する場合、分散液晶材料層4aによる光散乱効果によって表示輝度が低下する傾向がある。一方、光は狭い立体角範囲に集中されるため、正面から見た輝度は増大する傾向も同時に存在する。相反する両方の作用が共存するため、狭視野角モードと広視野角モードでの正面輝度のどちらが(背面光源の輝度を一定に保った場合に)高くなるかは機器に依存する。いずれにせよ、両モードで表示の明るさを等しく保つためには、背面光源の明るさを視野角のモードに合わせて増減し、補償することが好ましい。   In the first and second embodiments described above, when the dispersed liquid crystal material layer 4a of the light control element 4A is switched to the white turbid state and set to the narrow viewing angle mode, the display luminance is increased by the light scattering effect by the dispersed liquid crystal material layer 4a. There is a tendency to decrease. On the other hand, since the light is concentrated in a narrow solid angle range, the luminance seen from the front tends to increase at the same time. Since both contradictory actions coexist, it depends on the device which of the front luminance in the narrow viewing angle mode and the wide viewing angle mode becomes higher (when the luminance of the rear light source is kept constant). In any case, in order to keep the display brightness equal in both modes, it is preferable to compensate by increasing or decreasing the brightness of the rear light source in accordance with the viewing angle mode.

図6は、広視野角モード時と狭視野角モード時とで背面光源3の光強度を異ならせる光強度制御回路12の構成の一例を示している。切替スイッチ13と選択的に接続される2つの接点T1,T2はそれぞれ可変抵抗R1,R2を介して基準駆動電圧源に接続されている。切替スイッチ13は、視野角制御回路11の切替スイッチ10に連動して切り替えられ、スイッチ10がON(広視野角モード時)のときに接点T1に接続され、スイッチ10がOFF(狭視野角モード時)のときに接点T2に接続される。そして、たとえば、抵抗R1,R2による基準電圧の電圧降下量を接点T2よりもT1の方が大きくなるように設定することで、広視野角モード時よりも狭視野角モード時の光強度を高めることができる。   FIG. 6 shows an example of the configuration of the light intensity control circuit 12 that varies the light intensity of the rear light source 3 in the wide viewing angle mode and in the narrow viewing angle mode. Two contacts T1 and T2 selectively connected to the changeover switch 13 are connected to a reference drive voltage source via variable resistors R1 and R2, respectively. The changeover switch 13 is switched in conjunction with the changeover switch 10 of the viewing angle control circuit 11, and is connected to the contact T1 when the switch 10 is ON (in the wide viewing angle mode), and the switch 10 is OFF (narrow viewing angle mode). Is connected to the contact T2. Then, for example, by setting the voltage drop amount of the reference voltage due to the resistors R1 and R2 so that T1 is larger than the contact T2, the light intensity in the narrow viewing angle mode is increased than in the wide viewing angle mode. be able to.

また、モバイル機器に要求される低消費電力化を達成するためには、分散液晶セル4に電圧が印加されていない場合にもなるべく電圧印加時の状態を保持する性質をもつものが望ましい。このようなセルでは、駆動電圧源9として低デューティのパルス源を利用することができるので、省電力化に有利である。   Further, in order to achieve the low power consumption required for the mobile device, it is desirable to have the property of maintaining the state when the voltage is applied as much as possible even when no voltage is applied to the dispersed liquid crystal cell 4. In such a cell, a low duty pulse source can be used as the drive voltage source 9, which is advantageous for power saving.

その反面、セルに電圧が印加されていない場合にもなるべく電圧印加時の状態を保持する性質をもつような分散液晶セル4は、電圧をOFFからONに切り替えた場合の状態の追従性に比べて、電圧をONからOFFに切り替えた場合の状態の追従性が遅いという欠点がある。即ち、白濁状態から透明状態への分散液晶セル4の応答性に比べて、透明状態から白濁状態への分散液晶セル4の応答性が悪い。特に、白濁状態において背面光源3の光量を増加させる制御例においては、電圧をONからOFFに切り替えた際の分散液晶セル4の散乱性の増大が、光量の増加に遅れる傾向を示す。これは、切替時に正面から見た画面が一瞬異常に明るく輝く不快な現象となって現れる。   On the other hand, the dispersed liquid crystal cell 4 having the property of maintaining the state when the voltage is applied as much as possible even when no voltage is applied to the cell is compared with the followability of the state when the voltage is switched from OFF to ON. Thus, there is a drawback that the followability of the state when the voltage is switched from ON to OFF is slow. That is, the response of the dispersed liquid crystal cell 4 from the transparent state to the white turbid state is worse than the response of the dispersed liquid crystal cell 4 from the white turbid state to the transparent state. In particular, in the control example in which the light amount of the back light source 3 is increased in the cloudy state, the increase in the scattering property of the dispersed liquid crystal cell 4 when the voltage is switched from ON to OFF tends to be delayed from the increase in the light amount. This appears as an unpleasant phenomenon in which the screen viewed from the front at the time of switching shines abnormally brightly for a moment.

上記のような現象を回避するために、本実施形態では、図6に示した光強度制御回路12において、接点T2に抵抗R3を直列に挿入するとともに、切替スイッチ13と背面光源3との間にキャパシタCを並列に挿入している。これにより、抵抗R3の抵抗値とキャパシタCの容量との積で決まる時定数の大きさだけ、分散液晶セル4が白濁状態またはOFF状態に切り替えられた際の光強度制御回路12による光量増加を遅らせることができる。抵抗R3及びキャパシタCは本発明の「遅延回路部」に相当する。抵抗R3の抵抗値及びキャパシタCの容量は、分散液晶セル4が透明状態から白濁状態への状態変化に要する時間に応じて適宜設定することができる。   In order to avoid the phenomenon as described above, in the present embodiment, in the light intensity control circuit 12 shown in FIG. 6, a resistor R3 is inserted in series with the contact T2, and between the changeover switch 13 and the rear light source 3. A capacitor C is inserted in parallel. As a result, the light intensity control circuit 12 increases the amount of light when the dispersion liquid crystal cell 4 is switched to the cloudy state or the OFF state by the magnitude of the time constant determined by the product of the resistance value of the resistor R3 and the capacitance of the capacitor C. Can be delayed. The resistor R3 and the capacitor C correspond to the “delay circuit unit” of the present invention. The resistance value of the resistor R3 and the capacitance of the capacitor C can be appropriately set according to the time required for the dispersion liquid crystal cell 4 to change from the transparent state to the cloudy state.

なお、背面光源3の光量増加タイミングの遅延制御は、上記回路構成によるものに限られず、例えば、マイクロプロセッサからの駆動電圧変化で制御することが可能である。また、上記構成の光強度制御回路部12の構成は、光制御素子4がレンズシート5A,5Bの光出射面側に配置されるバックライト装置に対しても同様に適用可能である。   Note that the delay control of the light amount increase timing of the rear light source 3 is not limited to that by the above circuit configuration, and can be controlled by, for example, a change in driving voltage from a microprocessor. The configuration of the light intensity control circuit unit 12 having the above configuration is also applicable to a backlight device in which the light control element 4 is disposed on the light exit surface side of the lens sheets 5A and 5B.

本発明の第1の実施形態による透過型表示装置の概略構成図であり、広視野角モード時を示している。1 is a schematic configuration diagram of a transmissive display device according to a first embodiment of the present invention, and shows a wide viewing angle mode. 本発明の第1の実施形態による透過型表示装置の概略構成図であり、狭視野角モード時を示している。1 is a schematic configuration diagram of a transmissive display device according to a first embodiment of the present invention, and shows a narrow viewing angle mode. 図1の透過型表示装置を構成する光制御素子の構成の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a structure of the light control element which comprises the transmissive display apparatus of FIG. 本発明の第2の実施形態による透過型表示装置の概略構成図であり、広視野角モード時を示している。It is a schematic block diagram of the transmission type display apparatus by the 2nd Embodiment of this invention, and the time of wide viewing angle mode is shown. 本発明の第2の実施形態による透過型表示装置の概略構成図であり、狭視野角モード時を示している。It is a schematic block diagram of the transmissive display apparatus by the 2nd Embodiment of this invention, and the time at the time of a narrow viewing angle mode is shown. 本発明の第3の実施形態を説明するバックライト装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the backlight apparatus explaining the 3rd Embodiment of this invention. 従来の透過型表示装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional transmissive display apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1A,1B…透過型表示装置、2…液晶表示パネル、3,3A,3B…背面光源、4,4A,4B…光制御素子、4a…分散液晶材料層、4b…透明樹脂層、5A,5B…レンズシート、5L…レンズ、5P…平坦部、6,6A,6B…バックライト装置、7a,7b…透明電極層、8…透明支持シート、9…電圧源、10…切替スイッチ、11…視野角制御回路、12…光強度制御回路、13…切替スイッチ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B ... Transmission type display device, 2 ... Liquid crystal display panel, 3, 3A, 3B ... Back light source, 4, 4A, 4B ... Light control element, 4a ... Dispersed liquid crystal material layer, 4b ... Transparent resin layer, 5A, 5B ... Lens sheet, 5L ... Lens, 5P ... Flat part, 6, 6A, 6B ... Backlight device, 7a, 7b ... Transparent electrode layer, 8 ... Transparent support sheet, 9 ... Voltage source, 10 ... Changeover switch, 11 ... Field of view Angle control circuit, 12 ... Light intensity control circuit, 13 ... Changeover switch

Claims (6)

面光源と、
前記面光源の光出射側に配置され、透明状態と白濁状態とが電気的に切り替えられる分散液晶材料を含んだ光制御素子と、
前記光制御素子の光出射側に配置され、少なくとも一方の面に複数のレンズが一次元的又は二次元的に配列されたレンズシートとを備えた
ことを特徴とするバックライト装置。
A surface light source;
A light control element that is disposed on the light emitting side of the surface light source and includes a dispersed liquid crystal material that can be electrically switched between a transparent state and a cloudy state;
A backlight device, comprising: a lens sheet that is disposed on a light emitting side of the light control element and on which at least one surface a plurality of lenses are arranged one-dimensionally or two-dimensionally.
前記分散液晶材料層は、前記レンズシート上の各レンズの焦点位置に対応して配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。
The backlight device according to claim 1, wherein the dispersed liquid crystal material layer is disposed corresponding to a focal position of each lens on the lens sheet.
前記分散液晶材料層は、透明状態のとき、前記面光源の出射光を前記レンズシートから第1の発散角で出射させ、白濁状態のとき、前記面光源の出射光を前記レンズシートから前記第1の発散角よりも狭い第2の発散角で出射させる
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。
The dispersed liquid crystal material layer emits light emitted from the surface light source from the lens sheet at a first divergence angle when transparent, and emits light emitted from the surface light source from the lens sheet when clouded. The light is emitted at a second divergence angle narrower than the divergence angle of 1.
The backlight device according to claim 1.
前記分散液晶材料層が透明状態であるときと白濁状態であるときとに応じて、前記面光源の光強度を変化させる光強度制御回路を備え、
前記光強度制御回路は、前記分散液晶材料層が透明状態であるときの前記面光源の光強度よりも、前記分散液晶材料層が白濁状態であるときの前記面光源の光強度を大きくする
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。
A light intensity control circuit that changes the light intensity of the surface light source according to when the dispersed liquid crystal material layer is in a transparent state and when in a cloudy state,
The light intensity control circuit increases the light intensity of the surface light source when the dispersed liquid crystal material layer is cloudy than the light intensity of the surface light source when the dispersed liquid crystal material layer is transparent. The backlight device according to claim 1.
前記光強度制御回路は、前記分散液晶材料層が透明状態から白濁状態に切り替わるときに、前記面光源の光強度の切替えを所定時間遅らせる遅延回路部を備える
ことを特徴とする請求項4に記載のバックライト装置。
The said light intensity control circuit is provided with the delay circuit part which delays switching of the light intensity of the said surface light source for a predetermined time, when the said dispersion | distribution liquid crystal material layer switches from a transparent state to a cloudy state. Backlight device.
表示パネルと、
前記表示パネルの背面側に配置された面光源と、
前記表示パネルと前記面光源との間に配置され、透明状態と白濁状態とが電気的に切り替えられる分散液晶材料を含んだ光制御素子と、
前記表示パネルと前記光制御素子との間に配置され、少なくとも一方の面に複数のレンズが一次元的又は二次元的に配列されたレンズシートとを備えた
ことを特徴とする透過型表示装置。

A display panel;
A surface light source disposed on the back side of the display panel;
A light control element including a dispersed liquid crystal material disposed between the display panel and the surface light source and electrically switched between a transparent state and a cloudy state;
A transmissive display device, comprising: a lens sheet disposed between the display panel and the light control element and having a plurality of lenses arranged one-dimensionally or two-dimensionally on at least one surface thereof. .

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