JP2006234974A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 色調特性の異なるメインＬＣＤとサブＬＣＤより構成される両面ＬＣＤモジュールに対して、一枚の導光板でそれぞれのＬＣＤに最適な色調の照明光を提供する。
【解決手段】 微小な凹凸が形成された導光体の端部に、メインＬＣＤとサブＬＣＤを照明する為の第一のＬＥＤを設けると共に、サブＬＣＤの近傍に色調補整用の第二のＬＥＤを設ける。第一と第二のＬＥＤの発光色を混色することにより、サブＬＣＤ側に最適な色調の照明を提供することが可能となる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、携帯電話等に使用される液晶表示装置に関し、一枚の導光体で両面液晶表示素子を照明するバックライトの構造に係わるものである。詳しくは、効果的にバックライト照明光の色調の補正を行う為のＬＥＤの配置方法に関するものである。

折畳み式の携帯電話等に用いられるメインＬＣＤ部とサブＬＣＤ部より構成される両面ＬＣＤモジュールには、従来、それぞれのＬＣＤを照明する為に２組のバックライトが用いられてきた。また、両面ＬＣＤモジュールを薄型化する目的で、一枚の導光板で、メインＬＣＤとサブＬＣＤを照明する。いわゆる両面発光タイプのバックライトも知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２７９９６３号公報

両面ＬＣＤモジュールの薄型化を目的とした、一枚の導光板より構成される両面発光バックライトは、光源となるＬＥＤをメインＬＣＤとサブＬＣＤで共用する為に、メインＬＣＤ側とサブＬＣＤ側の照明色は共通の色調となる。ここで、メインＬＣＤとサブＬＣＤが異なる色透過特性を持つ場合、以下のような問題が発生する。すなわち、メインＬＣＤに最適なバックライトの色調が得られる様にＬＥＤを選択した場合、サブＬＣＤ側では最適な色調が得られず、表示品位を落として使わざるを得なかった。

そこで、本発明は、導光体の端部に、メインＬＣＤとサブＬＣＤ双方を照明する為の第一のＬＥＤと、サブＬＣＤの表示エリアのみを照明する第二のＬＥＤをサブＬＣＤ表示エリアに近い導光板の端部に配置する。サブＬＣＤを表示する際は、第一のＬＥＤと第二のＬＥＤを同時に点灯し、両ＬＥＤからの光を混色することにより、最適な色調の照明を得るものである。

すなわち、本発明の液晶表示装置は第一の液晶表示素子と、第一の液晶表示素子より表示面積の小さい第二の液晶表示素子と、第一の液晶表示素子と第二の液晶表示素子の間に設けられ、第一の液晶表示素子と第二の液晶表示素子に照明光を照射する導光体を備えており、第一の液晶表示素子と第二の液晶表示素子を照明するために第一のＬＥＤが導光体の第一の入光部に、第二の液晶表示素子の表示部を照明するために第二のＬＥＤが導光体の第二の液晶表示素子近傍に位置する第二の入光部に設けられている。
ここで、第二のＬＥＤは第二の液晶表素子の色調を補正する波長を発光する。具体的には、第一のＬＥＤが白色であり、第二のＬＥＤの発光色が青色、赤色、及び緑色のいずれかである。また、導光板の発光面の一方には第一のＬＥＤ方向からの光線を発光面に出射させる微細な凹凸が形成され、他方の面には第二のＬＥＤ方向からの光線を発光面に出射させる微細な凹凸が形成されている。このとき、一方の面に形成された微細な凹凸は第一のＬＥＤの発光軸に対して直交し、他方の面に形成された微細な凹凸は第二のＬＥＤの発光軸に対して直交している。

サブＬＣＤを照明する時は、第一のＬＥＤと第二のＬＥＤを同時に点灯させて両ＬＥＤの光を混色することにより、目的の色調を得る。これにより、サブＬＣＤの表示品位を向上させることができる。さらに、第二のＬＥＤが照明する範囲はサブＬＣＤの表示エリアのみでよいことになるので、第二のＬＥＤには発光出力の小さなＬＥＤを使うことができるため、消費電力が大幅に増えることも無い。

本発明の液晶表示装置は、カラー表示液晶よりなるメインＬＣＤと、メインＬＣＤに比較して表示エリアの小さいサブＬＣＤが、互いに表示面を外側に向け背中合わせに、配置されている。メインＬＣＤとサブＬＣＤの間には、ＬＥＤからの光を両面に発光する導光板が設置される。第一のＬＥＤは、メインＬＣＤとサブＬＣＤ双方を裏面より照明する為に導光板端部の最適な位置に配置される。第一のＬＥＤには、メインＬＣＤの色透過特性に合わせ最適な色調の白色ＬＥＤが選択されている。各ＬＣＤと導光板の間には、必要輝度等に応じて適宜輝度上昇フィルム等が設置される。

第二のＬＥＤは、サブＬＣＤを照明する為に用いられる。サブＬＣＤの表示エリアに近接する導光板の端部に配置することにより、導光体入光部からサブＬＣＤ照明エリアまでの光の損失が少なく、照明する面積も小さい為、第二のＬＥＤを駆動する為の消費電力も少なく済む。

メインＬＣＤは、第一のＬＥＤを点灯することによって照明される。サブＬＣＤがカラー液晶よりなる場合は、第一のＬＥＤを点灯すると共に第二のＬＥＤを点灯し、両ＬＥＤの発光色を混色することにより、サブＬＣＤの色透過特性に最適な色調の照明を提供することが可能となる。

さらに、本発明に用いられる導光板は、第一のＬＥＤからの光と第二のＬＥＤからの光を共に効率良く、出射する為に、導光板の表面に微小な凹凸がつけられている。微小の凹凸は、第一及び第二のＬＥＤの各光線に対して効率良く出射できるように、形状や配置密度、配置方向が決められる。

また、第一のＬＥＤと第二のＬＥＤは、導光板への入光位置が異なるため、サブＬＣＤ側の照明特性は、見る方向により色調の不均一性が発生する。光の混合をする目的の光拡散特性を有する光学シートが、導光板とサブＬＣＤの間には設置される。

また、カラーＬＣＤは赤、緑、青の３色のフィルターを持つことにより、各フィルターを通る光の量を液晶のシャッター効果により調整し、カラー表示を実現している。したがって、第二のＬＥＤの発光色を、赤、青、緑の３原色から選択することにより、最も効果的に色調を補正することが出来る。

以下、両面発光導光体に第二のＬＥＤを装備した実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施例による液晶表示装置の構成を図１に示す。メインＬＣＤ４とサブＬＣＤ５は表示面を互いに外側に向けるように配置される。メインＬＣＤ４とサブＬＣＤ５の間には導光板１が配置されている。導光板１は、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂を成型して作られ、表面には、微小な凹凸が形成されている。白色ＬＥＤ２が導光板の端部に配置される。色調補整用ＬＥＤ３は、サブＬＣＤ５近傍の導光体端部に配置される。ＬＣＤ上の正面輝度を上昇させる目的で導光板とメインＬＣＤの間に、２枚の輝度上昇フィルム７、８が、導光板とサブＬＣＤの間にも２枚の輝度上昇フィルム９、１０が配置される。また、導光板１とサブＬＣＤ５の間には、白色ＬＥＤ２よりの光と、色調補整用ＬＥＤ３の光が導光体表面より出射する際の指向特性を和らげ、混色するための拡散板６が設置されている。白色ＬＥＤ２より発生した光は、導光体１の端部より入光し導光体内で全反射を繰り返しながら進む。微小な凹凸に当った光は、光路を曲げられ、導光板１の表面より出射し、メインＬＣＤ４とサブＬＣＤ５を照明する。

図２は、本実施例によるＬＥＤと導光板の配置図を示す。導光板の上辺部には、３個の白色ＬＥＤが設置され、その照明範囲は発光エリア２４で示される。発光エリア２４はメインＬＣＤ４の表示エリアより大きく設定されている。また、導光体の両側辺部には、色調補正用の２個のＬＥＤ２３が備えられる。その照明範囲は発光エリア２５で示され、サブＬＣＤの表示エリアより大きく設定されている。

図３は、本発明に最適な導光体の例を示す。導光板のサブＬＣＤ側面には、白色ＬＥＤからの光を効率良く導光板の表面に出光する為に、主光軸方向に垂直な微小な溝３１が形成されている。微細な溝３１の間隔は、白色ＬＥＤの入光部に近いところほど広く、遠くなるに従い狭くなっている。これにより、導光板から均一に発光するようになる。また、導光体のメインＬＣＤ側面には、色調補整用ＬＥＤからの光を効率良く導光体の表面に出光する為に、色調補正用ＬＥＤの光軸に垂直な微細な溝３２が形成されている。メインＬＣＤを表示する時は、第一のＬＥＤを点灯し照明する。サブＬＣＤを照明する際は、第一のＬＥＤと第二のＬＥＤを同時に点灯する。第一のＬＥＤと第二のＬＥＤに流れる電流の量と比率を変更することにより、最適な発光量と色調を得ることが可能となる。また、色調補正用ＬＥＤを点灯した場合、メインＬＣＤ側には色ムラが発生してしまうが、両ＬＣＤを同時に使うことは無いため、メインＬＣＤは全面黒表示にしておくのが良い。もしくは、折りたたみ式携帯電話の場合は、メインＬＣＤ側は閉じていて見えない為、問題は無い。

なお、上述した実施例は本発明の１例を示すのみであり、発光部位の数や配置や導光板表面の微細凹凸の形状等、種々の変形が可能である。

導光板が一枚で、両面ＬＣＤの照明光を提供できるので、携帯電話等の薄型化に貢献できる。さらに、サブＬＣＤの色調を、容易に調整できるので、表示品位を向上させられるばかりでなく、白色ＬＥＤと色調調整用ＬＥＤに流れる電流をコントロールすることにより、使用者個人の好みにあった色調の表示画面を実現することも可能である。

本発明の液晶表示装置の構成を示す模式図である。 導光板とＬＥＤの配置を説明する模式図である。 導光体の詳細を説明する外観図である。

符号の説明

１ 導光板
２ 白色ＬＥＤ
３ 色調補整用ＬＥＤ
４ メインＬＣＤ
５ サブＬＣＤ
６ 拡散フィルム
７ 輝度上昇フィルム１
８ 輝度上昇フィルム２
９ 輝度上昇フィルム３
１０ 輝度上昇フィルム４
２４ メインＬＣＤ照明エリア
２５ サブＬＣＤ照明エリア
３１ 第一の微細な溝
３２ 第二の微細な溝

Claims (6)

1. 第一の液晶表示素子と、前記第一の液晶表示素子より表示面積の小さい第二の液晶表示素子と、前記第一の液晶表示素子と前記第二の液晶表示素子の間に設けられ、前記第一の液晶表示素子と前記第二の液晶表示素子に照明光を照射する導光体を備える液晶表示装置において、
   前記第一の液晶表示素子と前記第二の液晶表示素子を照明するために前記導光体の第一の入光部に設けられた第一のＬＥＤと、前記第二の液晶表示素子の表示部を照明するために前記導光体の前記第二の液晶表示素子近傍に位置する第二の入光部に設けられた第二のＬＥＤを備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第二のＬＥＤが、前記第二の液晶表素子の色調を補正する発光波長を備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第一のＬＥＤが白色であり、第二のＬＥＤの発光色が青色、赤色、及び緑色のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記導光板の発光面の一方には、前記第一のＬＥＤ方向からの光線を発光面に出射させる微細な凹凸を有し、他方の面には、前記第二のＬＥＤ方向からの光線を発光面に出射させる微細な凹凸を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
5. 前記一方の面に形成された微細な凹凸は、前記第一のＬＥＤの発光軸に対して直交し、前記他方の面に形成された微細な凹凸は、前記第二のＬＥＤの発光軸に対して直交することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記導光板と前記第二の液晶表素子の間に、光拡散特性を有する光学シートが配置されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

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