[go: up one dir, main page]

JPH11109350A - Backlight device and liquid crystal display device - Google Patents

Backlight device and liquid crystal display device

Info

Publication number
JPH11109350A
JPH11109350A JP9273042A JP27304297A JPH11109350A JP H11109350 A JPH11109350 A JP H11109350A JP 9273042 A JP9273042 A JP 9273042A JP 27304297 A JP27304297 A JP 27304297A JP H11109350 A JPH11109350 A JP H11109350A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
liquid crystal
guide plate
backlight device
light guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9273042A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Nakao
健次 中尾
Hiroshi Kubota
浩史 久保田
Tsuyoshi Kamimura
強 上村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP9273042A priority Critical patent/JPH11109350A/en
Publication of JPH11109350A publication Critical patent/JPH11109350A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress generation of optical loss, and secure necessary brightness without increasing of power consumption. SOLUTION: A backlight device 1 has a light source 2 for emitting light and a transparent light guide plate 4 for propagating the light from an incident end face therethrough, and a color separation element 5 is arranged on the incident end face of the light guide plate 4. Thus, the light emitted from the light source is color-separated through the color separation element 5 and enter into the inside of the light guide plate 4 from the incident end face of the light guide plate 4 the incident light is propagated into inside of the light guide plate 4 keeping the color-separated state and the light is emitted from the light exit face of the light guide plate 4. The liquid crystal display device 11 is made up by combining the backlight device 1 having the above composition with a liquid crystal element 12 controlled to change over scattering state to/ from transmitting state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、バックライト装置
及び液晶表示装置に関する。
The present invention relates to a backlight device and a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、直視型ディスプレイなどを構成す
るにあたっては分散型といわれる液晶表示装置を使用す
ることが提案されており、この種の液晶表示装置は、図
示省略しているが、液晶駆動用電極が設けられた一対の
基板間に液晶層を挟み込み配置してなる液晶素子、すな
わち、電界印加の有無に基づいて散乱状態及び透過状態
が切り換え制御される高分子分散型液晶素子などのよう
な液晶素子を用いて構成されたものとなっている。とこ
ろで、このような方式ではバックライトが使用されない
ことが多いが、明るい表示を得るためにバックライトを
使用する例もあることが知られている。但し、従来のT
N型液晶素子で使用されるようなバックライトでは十分
なコントラストが確保できないため、導光板の側面に光
源を配し、裏面には黒色板を置く方式が採用されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, it has been proposed to use a liquid crystal display device called a dispersion type in constructing a direct-view display and the like. Such as a liquid crystal element in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates provided with electrodes for use in a liquid crystal display, that is, a polymer dispersed liquid crystal element in which a scattering state and a transmission state are controlled to be switched based on whether or not an electric field is applied. It is configured using a simple liquid crystal element. By the way, a backlight is not often used in such a method, but it is known that a backlight is used to obtain a bright display. However, the conventional T
Since sufficient contrast cannot be ensured by a backlight used in an N-type liquid crystal element, a method of arranging a light source on a side surface of a light guide plate and placing a black plate on a back surface is adopted.

【0003】そこで、この際におけるバックライト装置
は、光を出射する光源と、この光源と対面する少なくと
も一方側の入射端面から入射した光が内部を伝搬する透
明状の導光板、例えば、アクリルなどを用いて作製され
た矩形平板形状の導光板とを具備したものとなってい
る。なお、このようなバックライト装置と液晶素子とか
らなる液晶表示装置でもってカラー表示を実現する必要
がある場合には、液晶素子とバックライト装置との間に
吸収型カラーフィルタを配置しておくことが行われる。
[0003] Therefore, the backlight device at this time is provided with a light source for emitting light, and a transparent light guide plate, for example, acryl or the like, through which light incident from at least one incident end face facing the light source propagates inside. And a light guide plate in the form of a rectangular flat plate manufactured using the above method. When it is necessary to realize color display with a liquid crystal display device including such a backlight device and a liquid crystal element, an absorption type color filter is arranged between the liquid crystal element and the backlight device. Is done.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
液晶表示装置でもってカラー表示を実現する際に使用さ
れる吸収型カラーフィルタはある程度大きな光損失を生
じることが避けられないものであるため、吸収型カラー
フィルタを液晶素子とバックライト装置との間などに配
置している限りは透明となった際における液晶素子の透
過率が低下することになる。また、吸収型カラーフィル
タを使用している場合には表示画面の明るさが低下する
ため、表示画面の明るさを確保する必要上、光源での消
費電力が増大するという不都合も生じることになってい
た。
However, the absorption type color filter used for realizing color display with the above-mentioned conventional liquid crystal display device is inevitable to cause a certain large light loss. As long as the absorption type color filter is disposed between the liquid crystal element and the backlight device, the transmittance of the liquid crystal element when it becomes transparent is reduced. In addition, when an absorption type color filter is used, the brightness of the display screen is reduced. Therefore, it is necessary to secure the brightness of the display screen, and the power consumption of the light source increases. I was

【0005】本発明は、これらの不都合に鑑みて創案さ
れたものであって、光損失の発生を抑制することが可能
であり、しかも、消費電力の増大を招かずに必要な表示
画面の明るさを確保し得るバックライト装置と、このバ
ックライト装置を用いて構成された液晶表示装置との提
供を目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of these inconveniences, and it is possible to suppress the occurrence of light loss and to increase the required brightness of a display screen without increasing power consumption. It is an object of the present invention to provide a backlight device capable of ensuring high brightness and a liquid crystal display device configured using the backlight device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係るバックライ
ト装置は、光を出射する光源と、入射端面から入射した
光が内部を伝搬する透明状の導光板とを具備しており、
導光板の入射端面には色分離用素子を配置していること
を特徴とするものである。そして、このような構成とさ
れたバックライト装置においては、導光板の入射端面に
色分離用素子を配置しているので、光源から出射した光
は色分離用素子でもって色分離されたうえで導光板の入
射端面から導光板の内部へと入射することになり、入射
した光は色分離された状態のままで導光板の内部を伝搬
したうえ、導光板の光出射面から出射されることにな
る。
A backlight device according to the present invention comprises a light source for emitting light, and a transparent light guide plate through which light incident from an incident end surface propagates.
The light guide plate is characterized in that an element for color separation is arranged on an incident end face of the light guide plate. In the backlight device having such a configuration, since the color separation element is disposed on the incident end face of the light guide plate, the light emitted from the light source is subjected to color separation by the color separation element. The light enters the inside of the light guide plate from the incident end face of the light guide plate. become.

【0007】本発明に係る液晶表示装置は、上記構成を
有するバックライト装置と、散乱状態及び透過状態が切
り換え制御される液晶素子とを互いに組み合わせて構成
されたものとなっている。そのため、従来のような吸収
型カラーフィルタを用いなくてもカラー表示可能な液晶
表示装置を構成し得ることとなり、光損失の発生を抑制
しながら消費電力の増大を招かずに必要な表示画面の明
るさを確保することが可能になる。
A liquid crystal display device according to the present invention is configured by combining a backlight device having the above configuration and a liquid crystal element whose switching between a scattering state and a transmission state is controlled. Therefore, it is possible to configure a liquid crystal display device capable of performing color display without using an absorption type color filter as in the related art, and to suppress the occurrence of light loss and to increase the required display screen without increasing power consumption. Brightness can be ensured.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に係るバックラ
イト装置は、光を出射する光源と、入射端面から入射し
た光が内部を伝搬する透明状の導光板とを具備してお
り、導光板の入射端面には色分離用素子を配置している
ことを特徴とする。本発明の請求項2に係るバックライ
ト装置は、請求項1に記載したバックライト装置が具備
する光源と色分離用素子との間に、光を平行化する光平
行化用素子を配置していることを特徴とするものであ
る。
A backlight device according to a first aspect of the present invention includes a light source for emitting light, and a transparent light guide plate through which light incident from an incident end surface propagates. The light guide plate is characterized in that an element for color separation is arranged on the incident end face. A backlight device according to a second aspect of the present invention includes a light-parallelizing element that collimates light between a light source and a color-separating element included in the backlight device according to the first aspect. It is characterized by having.

【0009】本発明の請求項3に係るバックライト装置
は、請求項1または請求項2に記載した色分離用素子が
干渉フィルタアレイであることを特徴としている。本発
明の請求項4に係るバックライト装置は、請求項1また
は請求項2に記載したバックライト装置の色分離用素子
が干渉フィルタを用いて構成されたミラー順次型色分離
光学系素子であることを特徴とする。
A backlight device according to a third aspect of the present invention is characterized in that the color separating element according to the first or second aspect is an interference filter array. A backlight device according to claim 4 of the present invention is a mirror sequential color separation optical system element in which the color separation element of the backlight device according to claim 1 or 2 is configured using an interference filter. It is characterized by the following.

【0010】本発明の請求項5に係るバックライト装置
は、光を出射する光源と、入射端面から入射した光が内
部を伝搬する透明状の導光板とを具備しており、導光板
は複数の光伝搬領域を有していることを特徴とするもの
である。本発明の請求項6に係るバックライト装置は、
請求項5に記載した導光板の光伝搬領域それぞれが、色
分離用素子で分離される各色ごとに対応して分割された
ものであることを特徴とする。
A backlight device according to a fifth aspect of the present invention includes a light source that emits light and a transparent light guide plate through which light incident from an incident end surface propagates. Characterized by having a light propagation region of The backlight device according to claim 6 of the present invention is:
Each of the light propagation regions of the light guide plate according to the fifth aspect is divided corresponding to each color separated by the color separation element.

【0011】本発明の請求項7に係るバックライト装置
は、請求項6に記載したバックライト装置の導光板が、
色分離用素子で分離される各色ごとに対応して分割され
た光伝搬領域となる樹脂シートを積層して接合する工程
と、得られた積層体を樹脂シートの積層方向と一致する
方向に沿って切断したうえで切断面を研磨する工程とを
経て作製されたものであることを特徴としている。
A backlight device according to a seventh aspect of the present invention is the backlight device according to the sixth aspect, wherein the light guide plate of the backlight device comprises:
A step of laminating and joining resin sheets to be divided into light propagation regions corresponding to each color separated by the color separation element, and joining the obtained laminate along a direction coinciding with a lamination direction of the resin sheets. And a step of polishing the cut surface after cutting.

【0012】本発明の請求項8に係る液晶表示装置は、
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載したバックラ
イト装置と、散乱状態及び透過状態が切り換え制御され
る液晶素子とを組み合わせて構成されたものとなってい
る。本発明の請求項9に係る液晶表示装置は、請求項8
に記載した液晶表示装置の具備する液晶素子が、高分子
分散型液晶素子またはポリマーネットワーク型液晶素子
であることを特徴としている。
The liquid crystal display device according to claim 8 of the present invention,
The backlight device according to any one of claims 1 to 6 is combined with a liquid crystal element whose scattering state and transmission state are controlled to be switched. The liquid crystal display according to the ninth aspect of the present invention provides the liquid crystal display according to the eighth aspect.
The liquid crystal element included in the liquid crystal display device described in (1) is a polymer dispersion type liquid crystal element or a polymer network type liquid crystal element.

【0013】(実施の形態1)図1は本発明に係るバッ
クライト装置の要部を簡略化して示す側面図、図2はそ
の平面図、図3は導光板の作製手順を簡略化して示す工
程図であり、図4は色分離用素子の変形例を示す平面図
である。なお、これらの図における符号1は、バックラ
イト装置を示している。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a side view schematically showing a main part of a backlight device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a simplified procedure of manufacturing a light guide plate. FIG. 4 is a plan view showing a modification of the color separation element. Note that reference numeral 1 in these figures indicates a backlight device.

【0014】本実施の形態に係るバックライト装置1
は、図1及び図2で示すように、光を出射する光源とし
て機能する蛍光管2と、集光板3でもって囲まれた蛍光
管2と対面する少なくとも一方側の入射端面から入射し
た光が内部を伝搬する透明状の導光板、つまり、アクリ
ルなどのような透明樹脂を用いて作製された矩形平板状
の導光板4とを具備して構成されている。そして、導光
板4の入射端面に対する直前位置には、色分離用素子と
して機能するアレイ形状の干渉フィルタ、すなわち、交
互に繰り返して並列された赤色(R),緑色(G),青
色(B)の三原色部分を有する干渉フィルタアレイ5が
配置されており、この干渉フィルタアレイ5における三
原色部分のそれぞれは後述する液晶素子の画素ピッチと
同一の大きさを有するものとなっている。
Backlight device 1 according to the present embodiment
As shown in FIGS. 1 and 2, light incident from at least one incident end face of the fluorescent tube 2 functioning as a light source for emitting light and the fluorescent tube 2 surrounded by the light collector 3 is provided. It comprises a transparent light guide plate propagating inside, that is, a rectangular flat light guide plate 4 made of a transparent resin such as acrylic. An interference filter having an array shape functioning as a color separation element, that is, red (R), green (G), and blue (B), which are alternately and repeatedly arranged in parallel, are located immediately before the light incident surface of the light guide plate 4. An interference filter array 5 having three primary color portions is arranged, and each of the three primary color portions in the interference filter array 5 has the same size as a pixel pitch of a liquid crystal element described later.

【0015】なお、このような干渉フィルタアレイ5を
導光板4の入射端面に配置しておいた場合には、蛍光管
2から出射されてくる光のうち、所定の波長以外の光は
干渉フィルタアレイ5によって光源側へと反射されてし
まうため、原理的には光損失が生じないことになる。ま
た、図示省略しているが、蛍光管2及び干渉フィルタア
レイ5が配置された入射端面と対向する位置にある導光
板4の他方側端面を同様の入射端面としておいてもよ
く、このような構成とした場合には他方側の入射端面と
対面する位置にも光源として機能する蛍光管2及び干渉
フィルタアレイ5がそれぞれ配置される。
When such an interference filter array 5 is arranged on the incident end face of the light guide plate 4, of the light emitted from the fluorescent tube 2, light other than a predetermined wavelength is used as an interference filter. Since the light is reflected by the array 5 toward the light source, no light loss occurs in principle. Although not shown, the other end surface of the light guide plate 4 at a position facing the incident end surface where the fluorescent tube 2 and the interference filter array 5 are arranged may be the same incident end surface. In the case of a configuration, the fluorescent tube 2 and the interference filter array 5 functioning as a light source are also arranged at positions facing the incident end face on the other side.

【0016】さらに、光源である蛍光管2と色分離用素
子である干渉フィルタアレイ5との間には、光を平行化
するための光平行化用素子として機能するプリズムシー
ト、つまり、ここでは光を導光板4の幅方向に沿って平
行化するプリズムシート6が介装して配置されている。
そこで、蛍光管2から出射された光はプリズムシート6
を通過しながら平行化されたうえで干渉フィルタアレイ
5を通過することになり、干渉フィルタアレイ5を通過
して色分離された光は導光板4の入射端面から内部へと
入射することとなる。なお、この際における光平行化用
素子がプリズムシート6に限られることはなく、例え
ば、半円形断面を有する平行化レンズなどであってもよ
いことは勿論である。
Further, between the fluorescent tube 2 as a light source and the interference filter array 5 as a color separating element, a prism sheet functioning as a light collimating element for collimating light, that is, in this case, A prism sheet 6 for parallelizing light along the width direction of the light guide plate 4 is interposed and disposed.
Then, the light emitted from the fluorescent tube 2 is
Are collimated while passing through, and pass through the interference filter array 5, and the light that has passed through the interference filter array 5 and has been color-separated enters the inside of the light guide plate 4 from the incident end face. . The light collimating element at this time is not limited to the prism sheet 6, and may be, for example, a collimating lens having a semicircular cross section.

【0017】さらにまた、この際における導光板4は干
渉フィルタアレイ5によって分離される各色ごとに対応
して分割された複数の光伝搬領域4a,…からなる多層
構造を有しており、アクリルシートの単一枚ずつなどと
対応する光伝搬領域4a,…同士間には光を反射するた
めのアルミニウム薄膜からなる反射層4b,…が設けら
れている。そのため、導光板4の入射端面から入射した
光はR,G,Bと色分離された状態のままで対応する光
伝搬領域4aそれぞれの内部を伝搬することになり、導
光板4の光出射面、例えば、表面からは予めR,G,B
と色分離された光が出射されてくることになる。なお、
この導光板4においては、光伝搬領域4a,…同士間に
反射層4b,…が設けられているので、光伝搬領域4a
それぞれの内部を伝搬している光が隣接する他の光伝搬
領域4aへと侵入してくることは起こり得ない。
Further, at this time, the light guide plate 4 has a multilayer structure including a plurality of light propagation regions 4a,... Corresponding to each color separated by the interference filter array 5, and has an acrylic sheet. Are provided between the light propagation regions 4a,... Corresponding to a single sheet or the like, and a reflection layer 4b made of an aluminum thin film for reflecting light. Therefore, the light incident from the incident end face of the light guide plate 4 propagates in each of the corresponding light propagation regions 4a while being color-separated from R, G, and B, and the light exit surface of the light guide plate 4 For example, from the surface, R, G, B
Then, light that is color-separated is emitted. In addition,
In this light guide plate 4, since the reflection layers 4b,... Are provided between the light propagation regions 4a,.
It is unlikely that light propagating inside each of these will enter another adjacent light propagation region 4a.

【0018】そのため、本実施の形態に係るバックライ
ト装置1を用いる場合には、従来のカラー表示可能な液
晶表示装置では必須であった吸収型カラーフィルタを使
用する必要がなくなり、このバックライト装置1と液晶
素子とを組み合わせることによってカラー表示可能な液
晶表示装置を容易に構成しうることとなる。なお、この
際における光伝搬領域4a,…それぞれの厚みは液晶素
子の画素ピッチと同一であることが好ましいが、必ずし
も同一である必然性があるわけではなく、複数の光伝搬
領域4a,…の合計厚みが液晶素子の画素ピッチと同一
であっても何ら差し支えないことは勿論である。但し、
光伝搬領域4a,…それぞれの厚みと液晶素子の画素ピ
ッチとが同一である場合には、合わせマージンが不要に
なるという利点がある。
Therefore, when the backlight device 1 according to the present embodiment is used, it is not necessary to use an absorption type color filter which is indispensable in a conventional liquid crystal display device capable of color display. The liquid crystal display device capable of color display can be easily configured by combining the liquid crystal device 1 with a liquid crystal element. In this case, it is preferable that the thickness of each of the light propagation regions 4a,... Is equal to the pixel pitch of the liquid crystal element. It goes without saying that the thickness may be the same as the pixel pitch of the liquid crystal element. However,
When the thickness of each of the light propagation regions 4a,... And the pixel pitch of the liquid crystal element are the same, there is an advantage that the alignment margin is unnecessary.

【0019】つぎに、図3で示す工程図を参照しなが
ら、導光板4の作製手順を説明する。まず、図3(a)
で示すように、厚みが0.3mm程度とされた多数枚の
アクリルシート7を用意し、かつ、各アクリルシート7
の片面上に対してアルミニウム薄膜8を蒸着でもって形
成した後、アルミニウム薄膜8が形成されたアクリルシ
ート7の数百ないし数千枚ずつを複数回に分けながら真
空中で重ね合わせたうえで積層する。引き続き、図3
(b)で示すように、これらのアクリルシート7を積層
方向に沿って押圧しながら接合した後、接合によって一
体化された積層体9をアクリルシート7の積層方向と一
致する方向に沿いながら、図中の切断線Xに従って所定
厚みごとに切断する。
Next, the procedure for manufacturing the light guide plate 4 will be described with reference to the process chart shown in FIG. First, FIG.
As shown in the figure, a large number of acrylic sheets 7 having a thickness of about 0.3 mm are prepared, and each acrylic sheet 7
After forming an aluminum thin film 8 by vapor deposition on one side of the above, several hundred to several thousand acrylic sheets 7 on which the aluminum thin film 8 is formed are laminated in a vacuum while being divided into a plurality of times. I do. Continuing with FIG.
As shown in (b), after these acrylic sheets 7 are joined while being pressed along the laminating direction, while the laminated body 9 integrated by the joining is arranged along the direction coinciding with the laminating direction of the acrylic sheets 7, Cutting is performed at predetermined thicknesses according to a cutting line X in the drawing.

【0020】その結果、図3(c)で示すように、矩形
平板状を有するアクリル板10が作製されたことにな
り、このアクリル板10における切断面を研磨すると、
本実施の形態に係るバックライト装置1を構成する導光
板4が作製されたことになる。なお、このような手順に
従って作製されたアクリル板10では、アクリルシート
7の1枚ごとが導光板4の光伝搬領域4aと対応し、か
つ、各アクリルシート7の片面上に形成されたアルミニ
ウム薄膜8が反射層4bと対応している。すなわち、こ
の導光板4は、干渉フィルタアレイ5で分離される各色
ごとに対応して分割された光伝搬領域4aとなるアクリ
ルシート7を積層して接合する工程と、得られた積層体
9をアクリルシート7の積層方向と一致する方向に沿っ
て切断したうえで切断面を研磨する工程とを経て作製さ
れたものとなっている。
As a result, as shown in FIG. 3 (c), an acrylic plate 10 having a rectangular flat plate shape was produced. When the cut surface of the acrylic plate 10 was polished,
This means that the light guide plate 4 constituting the backlight device 1 according to the present embodiment has been manufactured. In the acrylic plate 10 manufactured according to such a procedure, each of the acrylic sheets 7 corresponds to the light propagation region 4a of the light guide plate 4, and the aluminum thin film formed on one side of each acrylic sheet 7 Reference numeral 8 corresponds to the reflection layer 4b. That is, the light guide plate 4 is formed by laminating and joining the acrylic sheet 7 that becomes the light propagation region 4a divided corresponding to each color separated by the interference filter array 5, and the obtained laminate 9 It is manufactured through a process of cutting along the direction coinciding with the laminating direction of the acrylic sheet 7 and then polishing the cut surface.

【0021】ところで、本実施の形態においては色分離
用素子が干渉フィルタアレイ5であるとしているが、色
分離用素子が干渉フィルタアレイ5に限られることはな
いのであり、図4の変形例で示すような色分離用素子、
つまり、干渉フィルタを用いて構成されたミラー順次型
色分離光学系素子11を使用することも可能である。す
なわち、このミラー順次型色分離光学系素子11は、蛍
光管2から出射される光の透過方向に対して45度の傾
斜角度となる向きで互いに積層して一体化された複数の
光透過層11a,…からなる多層構造を有しており、こ
れら光透過層11a,…同士間には干渉フィルタ12,
13及びアルミニウム薄膜からなる内部反射層14が交
互に繰り返しながら並列配置されている。
In the present embodiment, the color separating element is the interference filter array 5, but the color separating element is not limited to the interference filter array 5. Color separation element as shown,
That is, it is also possible to use the mirror sequential color separation optical system element 11 configured using an interference filter. That is, the mirror-sequential color separation optical system element 11 includes a plurality of light transmission layers stacked and integrated with each other in a direction having an inclination angle of 45 degrees with respect to the transmission direction of the light emitted from the fluorescent tube 2. Have a multi-layer structure composed of the light transmitting layers 11a,.
13 and an internal reflection layer 14 made of an aluminum thin film are arranged in parallel while being alternately repeated.

【0022】そして、この際における干渉フィルタ12
は赤色(R)の光のみを通過させて緑色(G)及び青色
(B)の光を反射し、干渉フィルタ13は青色(B)の
光のみを通過させて緑色(G)の光を反射するものであ
る一方、内部反射層14はすべての光を反射するもので
あり、ミラー順次型色分離光学系素子11の光入射面上
には、内部反射層14を介して対向する光透過層11
a,…の表面上を覆って形成されたうえで光源側へと光
を反射するアルミニウム薄膜からなる外部反射層15が
設けられている。なお、このような構成とされたミラー
順次型色分離光学系素子11は、多層構造の導光板4を
作製する場合と同様の手順に従って作製されることにな
る。
In this case, the interference filter 12
Transmits only red (R) light and reflects green (G) and blue (B) light, and the interference filter 13 transmits only blue (B) light and reflects green (G) light. On the other hand, the internal reflection layer 14 reflects all light, and a light transmission layer opposed to the mirror-sequential type color separation optical system element 11 via the internal reflection layer 14 is provided on the light incident surface of the element 11. 11
An external reflection layer 15 made of an aluminum thin film which is formed so as to cover the surfaces of a,... and reflects light toward the light source is provided. The mirror sequential color separation optical system element 11 having such a configuration is manufactured according to the same procedure as that for manufacturing the light guide plate 4 having a multilayer structure.

【0023】そこで、このような構成とされたミラー順
次型色分離光学系素子11を導光板4の入射端面に対す
る直前位置に配置しておくと、蛍光管2から出射された
光はミラー順次型色分離光学系素子11でもって色分離
されることになり、干渉フィルタ12を通過した赤色
(R)の光は導光板4の対応する位置にある光伝搬領域
4aの内部を伝搬することになる。そして、この際、干
渉フィルタ12によって反射され、かつ、干渉フィルタ
13によっても反射された緑色(G)の光は導光板4の
対応する光伝搬領域4aの内部を伝搬することになり、
また、干渉フィルタ13を通過して反射層14で反射さ
れた青色(B)の光も同様にして同様4の対応する位置
に設けられた光伝搬領域4aの内部を伝搬することにな
る。
Therefore, if the mirror-sequential color separation optical system element 11 having such a configuration is arranged immediately before the incident end face of the light guide plate 4, the light emitted from the fluorescent tube 2 is mirror-sequential. The color separation is performed by the color separation optical system element 11, and the red (R) light that has passed through the interference filter 12 propagates inside the light propagation region 4 a at the corresponding position of the light guide plate 4. . At this time, the green (G) light reflected by the interference filter 12 and also reflected by the interference filter 13 propagates inside the corresponding light propagation region 4a of the light guide plate 4,
Similarly, the blue (B) light that has passed through the interference filter 13 and has been reflected by the reflection layer 14 similarly propagates inside the light propagation region 4a provided at the corresponding position of 4.

【0024】そのため、干渉フィルタアレイ5を導光板
4の入射端面に配置してなるバックライト装置1と同じ
く、ミラー順次型色分離光学系素子11を具備して構成
されたバックライト装置1においても、その導光板4の
光出射面から予めR,G,Bと色分離された光が出射さ
れてくる。したがって、このような構成とされたバック
ライト装置1と液晶素子とを互いに組み合わせた場合で
あっても、吸収型カラーフィルタを使用する必要はない
ことになり、カラー表示可能な液晶表示装置を容易に構
成しうることとなる。
Therefore, like the backlight device 1 in which the interference filter array 5 is arranged on the incident end face of the light guide plate 4, the backlight device 1 including the mirror sequential color separation optical system element 11 is also provided. From the light exit surface of the light guide plate 4, light that has been color-separated in advance into R, G, and B is emitted. Therefore, even when the backlight device 1 having such a configuration and the liquid crystal element are combined with each other, it is not necessary to use an absorption type color filter, and a liquid crystal display device capable of color display can be easily provided. Can be configured as follows.

【0025】(実施の形態2)図5は本発明に係る液晶
表示装置の要部を簡略化して示す側面図であり、この液
晶表示装置は実施の形態1で説明したバックライト装置
を用いることによって構成されている。なお、図5中の
符号11は液晶表示装置、符号12は液晶素子をそれぞ
れ示しており、図5において図1及び図2と互いに同一
となる部品、部分には同一符号を付している。
(Embodiment 2) FIG. 5 is a simplified side view showing a main part of a liquid crystal display device according to the present invention. This liquid crystal display device uses the backlight device described in Embodiment 1. It is constituted by. In FIG. 5, reference numeral 11 denotes a liquid crystal display device, and reference numeral 12 denotes a liquid crystal element. In FIG. 5, parts and portions that are the same as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

【0026】本実施の形態に係る液晶表示装置11は、
散乱状態及び透過状態が切り換え制御される高分子分散
型液晶素子などのような液晶素子、つまり、互いに対面
させられた一対のガラス基板13間に高分子及び液晶か
らなる複合体14を挟み込んでなる構造を有する液晶素
子12がバックライト装置1の光出射面側に配置された
ものであり、この際におけるバックライト装置1と液晶
素子12とは接着剤、例えば、ガラスとほぼ等しい屈折
率を有するシリコンゲルなどのような接着剤15を用い
たうえで接合されている。そして、ここでのバックライ
ト装置1が具備する導光板4の背面側には何も配置され
ておらず、導光板4の背面は空気と接している。なお、
導光板4の背面側に何も配置していないのは外光によっ
て表示画面の明るさが増すことを意図したものである
が、この導光板4の背面側に黒色板(図示省略)を配置
しておいてもよいことは勿論であり、黒色板を配置した
場合には明るさが低下する一方で黒色表示が良好となる
結果、コントラストが向上することになる。
The liquid crystal display device 11 according to the present embodiment
A liquid crystal element such as a polymer dispersed liquid crystal element in which a scattering state and a transmission state are controlled to be switched, that is, a composite 14 composed of a polymer and a liquid crystal is sandwiched between a pair of glass substrates 13 facing each other. The liquid crystal element 12 having a structure is disposed on the light emitting surface side of the backlight device 1, and the backlight device 1 and the liquid crystal element 12 have an adhesive, for example, a refractive index substantially equal to that of glass. The bonding is performed using an adhesive 15 such as silicon gel. Nothing is arranged on the back side of the light guide plate 4 included in the backlight device 1 here, and the back surface of the light guide plate 4 is in contact with air. In addition,
The fact that nothing is arranged on the back side of the light guide plate 4 is intended to increase the brightness of the display screen by external light, but a black plate (not shown) is arranged on the back side of the light guide plate 4. Needless to say, when a black plate is provided, the brightness is reduced while the black display is improved, and the contrast is improved.

【0027】ところで、この際における液晶素子12が
高分子分散型液晶素子に限定されることはなく、ポリマ
ーネットワーク型液晶素子やIRIS型液晶素子(SI
D97 DIGEST 1023ページ参照)などの散
乱型液晶素子であってもよい。しかしながら、十分な散
乱強度を確保し得る高分子分散型液晶素子やポリマーネ
ットワーク型液晶素子を液晶側面視12として用いる
と、十分なコントラストが得られることになる。また、
必ずしもバックライト装置1と液晶素子12とを一体化
しておく必然性はないのであるが、これらをシリコンゲ
ルなどの接着剤15でもって接合しておいた場合には両
者間の界面反射を低減し得るという利点がある。さらに
また、図示省略しているが、バックライト装置1と液晶
素子12とを接着剤15でもって接合するだけでなく、
バックライト装置1の導光板4を液晶素子12が具備す
る一方側のガラス基板13と兼用した構成を採用するこ
とも可能である。
The liquid crystal element 12 at this time is not limited to a polymer dispersed type liquid crystal element, but may be a polymer network type liquid crystal element or an IRIS type liquid crystal element (SI
D97 DIGEST page 1023). However, when a polymer dispersion type liquid crystal element or a polymer network type liquid crystal element capable of securing a sufficient scattering intensity is used as the liquid crystal side view 12, a sufficient contrast can be obtained. Also,
It is not always necessary to integrate the backlight device 1 and the liquid crystal element 12, but if they are joined with an adhesive 15 such as silicon gel, the interfacial reflection between them can be reduced. There is an advantage. Furthermore, although not shown, the backlight device 1 and the liquid crystal element 12 are not only joined with the adhesive 15 but also,
It is also possible to adopt a configuration in which the light guide plate 4 of the backlight device 1 is also used as one glass substrate 13 provided in the liquid crystal element 12.

【0028】そして、以上説明したような構成とされた
液晶表示装置11にあっては、上側に位置する液晶素子
12の表面側から表示内容を視認することが可能となる
ばかりか、従来においては必須であった吸収型カラーフ
ィルタを用いていないにも拘わらず、カラー表示が可能
であることになる。すなわち、この液晶表示装置11に
おいては以下のような動作が実行されることになり、そ
の結果としてカラー表示が可能となる。なお、本実施の
形態に係る構成は液晶素子12が大画面であるほど有効
であり、ドットピッチが大きいほど効果的であることに
なっている。
In the liquid crystal display device 11 configured as described above, not only the display content can be visually recognized from the front surface side of the liquid crystal element 12 located on the upper side, but also in the related art, In spite of not using the essential absorption type color filter, color display is possible. That is, in the liquid crystal display device 11, the following operation is performed, and as a result, color display is possible. The configuration according to the present embodiment is effective when the liquid crystal element 12 has a large screen, and is effective when the dot pitch is large.

【0029】まず、この液晶表示装置11が具備してい
る液晶素子12は電界印加の有無に基づいて散乱状態及
び透過状態が切り換え制御されるものであり、透過状態
とされた液晶素子12は透明となったうえでバックライ
ト装置1の導光板4とともに光を閉じ込めた状態で伝搬
することになるため、この際における液晶素子12の外
部からは表示画面を視認することができなくなる。これ
に対し、液晶素子12の一部が電界印加に伴って散乱状
態となれば、バックライト装置1が具備した導光板4の
内部を伝搬している光も散乱させられるため、液晶素子
12の外部からは輝点が観察される。そして、この際、
これら輝点のそれぞれは干渉フィルタアレイ5などでも
って色分離されたR,G,Bの色を発しているから、液
晶表示装置11の外部からはカラー表示された表示画面
を視認することが可能となる。
First, the liquid crystal element 12 included in the liquid crystal display device 11 is controlled to switch between a scattering state and a transmission state based on whether or not an electric field is applied. After that, the light propagates in a state where the light is confined together with the light guide plate 4 of the backlight device 1, so that the display screen cannot be visually recognized from outside the liquid crystal element 12 at this time. On the other hand, when a part of the liquid crystal element 12 is in a scattering state due to the application of an electric field, light propagating inside the light guide plate 4 provided in the backlight device 1 is also scattered. Bright spots are observed from the outside. And at this time,
Since each of these luminescent spots emits R, G, and B colors separated by the interference filter array 5 or the like, a color-displayed display screen can be visually recognized from outside the liquid crystal display device 11. Becomes

【0030】ところで、本実施の形態に係る液晶表示装
置11が具備する液晶素子12は、高分子及び液晶から
なる複合体14が一対のガラス基板13間に挟み込まれ
た構造を有するものであり、ガラス基板13の厚みが厚
い場合には色がにじむことがある。そのため、液晶素子
12を構成するガラス基板13の厚みは薄い方が望まし
いことになり、ガラス基板13の厚みが0.7mm以下
である場合には色のにじみが視認されないことになって
いる。すなわち、本実施の形態に係る液晶表示装置11
では、バックライト装置1が具備するプリズムシート6
によって入射光が平行化されているので、色のにじみが
生じにくくなっていると考えられる。なお、バックライ
ト装置1の導光板4そのものを液晶素子12のガラス基
板13として兼用した場合には、色のにじみをほぼ完全
に抑制し得ることも確認されている。
The liquid crystal element 12 included in the liquid crystal display device 11 according to the present embodiment has a structure in which a composite 14 composed of a polymer and a liquid crystal is sandwiched between a pair of glass substrates 13. When the thickness of the glass substrate 13 is large, the color may be blurred. Therefore, it is desirable that the thickness of the glass substrate 13 constituting the liquid crystal element 12 is thinner. When the thickness of the glass substrate 13 is 0.7 mm or less, color bleeding is not visually recognized. That is, the liquid crystal display device 11 according to the present embodiment
Now, the prism sheet 6 included in the backlight device 1 will be described.
It is considered that since the incident light is collimated, the color blur does not easily occur. It has been confirmed that when the light guide plate 4 of the backlight device 1 is also used as the glass substrate 13 of the liquid crystal element 12, color bleeding can be almost completely suppressed.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るバッ
クライト装置は、導光板の入射端面に色分離用素子を配
置したものとなっているので、光源から出射した光は色
分離用素子でもって色分離されたうえで導光板の入射端
面から導光板の内部へと入射することになり、入射した
光は色分離された状態のままで導光板の内部を伝搬した
うえ、導光板の光出射面から出射されることになる。し
たがって、このバックライト装置を用いてなる液晶表示
装置においては、従来では必須であった吸収型カラーフ
ィルタを用いずとも容易にカラー表示を行い得ることと
なり、光損失の発生を抑制することが可能となるばかり
か、消費電力の増大を招かずに必要な表示画面の明るさ
を確保することができるという効果が得られる。
As described above, in the backlight device according to the present invention, since the color separation element is disposed on the incident end face of the light guide plate, the light emitted from the light source is used for the color separation element. After being color-separated, the light enters the inside of the light guide plate from the incident end face of the light guide plate. The light is emitted from the light emission surface. Therefore, in a liquid crystal display device using this backlight device, color display can be easily performed without using an absorption type color filter, which is conventionally required, and it is possible to suppress the occurrence of light loss. In addition to this, it is possible to obtain an effect that required brightness of a display screen can be secured without increasing power consumption.

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

【図1】本発明に係るバックライト装置の要部を簡略化
して示す側面図である。
FIG. 1 is a simplified side view showing a main part of a backlight device according to the present invention.

【図2】その平面図である。FIG. 2 is a plan view thereof.

【図3】導光板の作製手順を簡略化して示す工程図であ
る。
FIG. 3 is a process diagram showing a simplified procedure for manufacturing a light guide plate.

【図4】色分離用素子の変形例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a modification of the color separation element.

【図5】本発明に係る液晶表示装置の要部を簡略化して
示す側面図である。
FIG. 5 is a simplified side view showing a main part of the liquid crystal display device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バックライト装置 2 蛍光管(光源) 4 導光板 5 干渉フィルタアレイ(色分離用素子) 11 液晶表示装置 12 液晶素子 Reference Signs List 1 backlight device 2 fluorescent tube (light source) 4 light guide plate 5 interference filter array (element for color separation) 11 liquid crystal display device 12 liquid crystal element

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光を出射する光源と、入射端面から入射し
た光が内部を伝搬する透明状の導光板とを具備してお
り、導光板の入射端面には色分離用素子を配置している
ことを特徴とするバックライト装置。
1. A light source for emitting light, and a transparent light guide plate through which light incident from an incident end surface propagates inside, and a color separation element is arranged on the incident end surface of the light guide plate. A backlight device.
【請求項2】請求項1に記載したバックライト装置であ
って、 光源及び色分離用素子間には、光を平行化する光平行化
用素子を配置していることを特徴とするバックライト装
置。
2. The backlight device according to claim 1, wherein a light collimating element for collimating light is disposed between the light source and the color separating element. apparatus.
【請求項3】請求項1または請求項2に記載したバック
ライト装置であって、 色分離用素子は、干渉フィルタアレイであることを特徴
とするバックライト装置。
3. The backlight device according to claim 1, wherein the color separation element is an interference filter array.
【請求項4】請求項1または請求項2に記載したバック
ライト装置であって、 色分離用素子は、干渉フィルタを用いて構成されたミラ
ー順次型色分離光学系素子であることを特徴とするバッ
クライト装置。
4. The backlight device according to claim 1, wherein the color separating element is a mirror sequential type color separating optical system element formed by using an interference filter. Backlight device.
【請求項5】光を出射する光源と、入射端面から入射し
た光が内部を伝搬する透明状の導光板とを具備してお
り、導光板は複数の光伝搬領域を有していることを特徴
とするバックライト装置。
5. A light source for emitting light, and a transparent light guide plate through which light incident from an incident end surface propagates, wherein the light guide plate has a plurality of light propagation regions. Backlight device characterized.
【請求項6】請求項5に記載したバックライト装置であ
って、 導光板の光伝搬領域それぞれは、色分離用素子で分離さ
れる各色ごとに対応して分割されたものであることを特
徴とするバックライト装置。
6. The backlight device according to claim 5, wherein each light propagation region of the light guide plate is divided corresponding to each color separated by the color separation element. Backlight device.
【請求項7】請求項6に記載したバックライト装置であ
って、 導光板は、色分離用素子で分離される各色ごとに対応し
て分割された光伝搬領域となる樹脂シートを積層して接
合する工程と、得られた積層体を樹脂シートの積層方向
と一致する方向に沿って切断したうえで切断面を研磨す
る工程とを経て作製されたものであることを特徴とする
バックライト装置。
7. The backlight device according to claim 6, wherein the light guide plate is formed by laminating resin sheets to be light propagation regions divided corresponding to each color separated by the color separation element. A backlight device characterized by being produced through a joining step and a step of cutting the obtained laminate along a direction coinciding with the lamination direction of the resin sheet and polishing the cut surface. .
【請求項8】請求項1ないし請求項6のいずれかに記載
したバックライト装置と、散乱状態及び透過状態が切り
換え制御される液晶素子とを組み合わせて構成されたこ
とを特徴とする液晶表示装置。
8. A liquid crystal display device comprising a combination of the backlight device according to claim 1 and a liquid crystal element whose scattering state and transmission state are controlled to be switched. .
【請求項9】請求項8に記載した液晶表示装置であっ
て、 液晶素子は、高分子分散型液晶素子またはポリマーネッ
トワーク型液晶素子であることを特徴とする液晶表示装
置。
9. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the liquid crystal element is a polymer dispersed liquid crystal element or a polymer network liquid crystal element.
JP9273042A 1997-10-06 1997-10-06 Backlight device and liquid crystal display device Pending JPH11109350A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9273042A JPH11109350A (en) 1997-10-06 1997-10-06 Backlight device and liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9273042A JPH11109350A (en) 1997-10-06 1997-10-06 Backlight device and liquid crystal display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11109350A true JPH11109350A (en) 1999-04-23

Family

ID=17522364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9273042A Pending JPH11109350A (en) 1997-10-06 1997-10-06 Backlight device and liquid crystal display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11109350A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6559827B1 (en) * 2000-08-16 2003-05-06 Gateway, Inc. Display assembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6559827B1 (en) * 2000-08-16 2003-05-06 Gateway, Inc. Display assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5764322A (en) Light guiding sheet, manufacturing method thereof, back light using the light guiding sheet, and liquid crystal display unit using the back light
US20120019740A1 (en) Display panel and display device
EP1970621A1 (en) Planar lighting device and liquid crystal display device
JP4124186B2 (en) Liquid crystal display
JP4202429B2 (en) Reflective display
JP2010507134A (en) LED illuminator filter
JP4063249B2 (en) Illumination device and liquid crystal display device
EP2905532A2 (en) Display module and light guide device
JP2004511827A5 (en)
JP2014182280A (en) Display device
US6317545B1 (en) Stepped inlet optical panel
JP2013213932A (en) Display device
JPH10161123A (en) Lighting device and display device
JP2016004141A (en) Color display device
US11092846B2 (en) Display apparatus
JP3518237B2 (en) Liquid crystal display
JPH09146092A (en) Lighting device and liquid crystal display device using the same
WO2010001653A1 (en) Light guide unit, planar light source device and liquid crystal display device
CN110199222B (en) Lighting device and display device
WO2012165248A1 (en) Illuminating apparatus, display apparatus, and television receiver
JPH11109350A (en) Backlight device and liquid crystal display device
JP4436752B2 (en) Light source device and liquid crystal display device
JP2008277078A (en) Backlight unit, and display device
JP2007220464A (en) Backlight and liquid crystal display device including the backlight
JPH10153776A (en) Liquid crystal panel and its manufacture, and substrate for liquid crystal panel, and liquid crystal display device