JPH0736025A - Back light source - Google Patents
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- JPH0736025A JPH0736025A JP5202060A JP20206093A JPH0736025A JP H0736025 A JPH0736025 A JP H0736025A JP 5202060 A JP5202060 A JP 5202060A JP 20206093 A JP20206093 A JP 20206093A JP H0736025 A JPH0736025 A JP H0736025A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＴＮ（Twisted Nemati
c），ＳＴＮ（Super Twisted Nematic），ＦＬＣ（Ferr
oelectric Liquid Crystal）等の液晶表示装置のよう
に、偏光を利用して明暗を表示する直視型液晶表示装置
用のバックライト光源に関する。The present invention relates to TN (Twisted Nemati)
c), STN (Super Twisted Nematic), FLC (Ferr
liquid crystal display device such as oelectric liquid crystal), and a backlight light source for a direct-view liquid crystal display device that displays brightness and darkness by using polarized light.
【０００２】[0002]
【従来の技術】パーソナルコンピュータやワードプロセ
ッサー等の情報機器のディスプレイ装置や、家電製品や
産業用機械の操作パネルとして、ＴＮ，ＳＴＮ，ＦＬＣ
等、偏光を利用した液晶表示装置が広く利用されてい
る。前記液晶表示装置においては、視認性を向上させる
ため、液晶表示パネルの背面に直視型バックライト光源
を配置させることが行なわれていた。2. Description of the Related Art TN, STN, FLC as a display device for information equipment such as personal computers and word processors, and an operation panel for home electric appliances and industrial machines.
For example, liquid crystal display devices using polarized light are widely used. In the liquid crystal display device, in order to improve the visibility, a direct view type backlight light source is arranged on the back surface of the liquid crystal display panel.
【０００３】直視型バックライト光源として比較的よく
使用される直下型バックライト光源及び端面導光型バッ
クライト光源の構造について、それぞれ図５及び図６に
示す。直下型バックライト光源は、図５に示すように、
透光性拡散板２２と、反射板３０と、両者の間に配置さ
れた発光体１０とから構成されている。光の出射側に
は、偏光子６０，液晶セル７０，偏光子８０から成る液
晶表示素子を配置して液晶表示装置が構成されている。
光路中に介在させた透光性拡散板２２は、輝度の均一性
を得るために配置したものである。The structures of a direct type backlight light source and an end face light guide type backlight light source which are relatively often used as a direct view type backlight light source are shown in FIGS. 5 and 6, respectively. The direct type backlight light source, as shown in FIG.
It is composed of a translucent diffusion plate 22, a reflection plate 30, and a light emitting body 10 arranged between the two. A liquid crystal display device is configured by arranging a liquid crystal display element including a polarizer 60, a liquid crystal cell 70, and a polarizer 80 on the light emission side.
The translucent diffusion plate 22 interposed in the optical path is arranged in order to obtain uniform brightness.
【０００４】端面導光型バックライト光源は、図６に示
すように、発光体１０と、前記発光体から発光する光が
端面側より入射する導光板２０と、この導光板２０の一
方の面に光学的に密着して設けた拡散反射板２１と、導
光板２０の他方の面側に配置された透光性拡散板２２と
から成り、端面導光型バックライト光源の光出射側に偏
光子６０，液晶セル７０，偏光子８０を順次配置して液
晶表示装置を構成している。発光体１０を発した光は導
光板２０内を全反射を繰り返しながら伝播するが、拡散
反射板２１で散乱することにより、導光板２０の外部に
取り出される。導光板２０から出射される光は、透光性
拡散板２２を透過して均一化されて偏光子６０側へ導か
れる。As shown in FIG. 6, the end face light guide type backlight light source includes a light emitter 10, a light guide plate 20 on which light emitted from the light emitter enters from an end face side, and one surface of the light guide plate 20. And a translucent diffuser plate 22 disposed on the other surface side of the light guide plate 20. The end face light guide type backlight light source is polarized to the light emission side. A liquid crystal display device is configured by sequentially arranging the child 60, the liquid crystal cell 70, and the polarizer 80. The light emitted from the light emitting body 10 propagates in the light guide plate 20 while repeating total reflection, but is scattered by the diffuse reflection plate 21 and is extracted to the outside of the light guide plate 20. The light emitted from the light guide plate 20 is transmitted through the translucent diffusion plate 22, is uniformized, and is guided to the polarizer 60 side.
【０００５】上記のようなバックライト光源を備えた液
晶表示装置では、消費電力の８０％以上がバックライト
光源による消費であるため、液晶表示装置の高輝度化や
低消費電力化を図るためには、バックライト光源の高効
率化が不可欠である。しかし、上記構成のバックライト
光源は非偏光光源であるため、発光体１０からの発光光
１００の５０％が液晶表示素子の偏光子６０で吸収さ
れ、透過光１１０は前記発光光１００の５０％以下とな
ってしまう。In the liquid crystal display device having the backlight light source as described above, 80% or more of the power consumption is consumed by the backlight light source, so that the liquid crystal display device has high brightness and low power consumption. It is essential to improve the efficiency of the backlight source. However, since the backlight light source having the above structure is a non-polarized light source, 50% of the emitted light 100 from the light emitting body 10 is absorbed by the polarizer 60 of the liquid crystal display element, and the transmitted light 110 makes up 50% of the emitted light 100. It becomes the following.
【０００６】そこで、プレーナ配向したコレステリック
液晶層（以下、ＣＨ液晶層という）と、円偏光の回転方
向を逆にする反射板とを使用し、発光体からの発光光を
有効に利用して高効率化を図る液晶偏光光源が提案され
ている（特開平３−４５９０６号公報参照）。この液晶
偏光光源は、図７に示すように、ＣＨ液晶層４０と、反
射板３０と、両者の間に配置された発光体１０と、λ／
４の位相差を有する位相差板（１／４波長板）５０とか
ら構成されている。ＣＨ液晶層４０は、コレステリック
（液晶分子）が螺旋状に配列した構造を有するため、液
晶分子の螺旋ピッチに対応する波長で選択反射を示す。
従って、液晶を適切に選択することにより、選択反射波
長域において、ＣＨ液晶層４０を円偏光フィルタとして
機能させることができる。すなわち、右円偏光又は左円
偏光を反射し、それと反対の回転方向の円偏光を透過す
るものである。円偏光が反射されるときの回転の方向
は、液晶分子の螺旋の回転方向によって決まる。Therefore, a cholesteric liquid crystal layer having a planar alignment (hereinafter referred to as a CH liquid crystal layer) and a reflector for reversing the rotation direction of circularly polarized light are used to effectively utilize the emitted light from the light emitting body to enhance the light emission. A liquid crystal polarized light source for improving efficiency has been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 3-45906). As shown in FIG. 7, this liquid crystal polarized light source includes a CH liquid crystal layer 40, a reflection plate 30, a light emitting body 10 arranged between the two, and a λ /
And a retardation plate (1/4 wavelength plate) 50 having a retardation of 4. Since the CH liquid crystal layer 40 has a structure in which cholesteric (liquid crystal molecules) are arranged in a spiral shape, it exhibits selective reflection at a wavelength corresponding to the spiral pitch of the liquid crystal molecules.
Therefore, by appropriately selecting the liquid crystal, the CH liquid crystal layer 40 can function as a circular polarization filter in the selective reflection wavelength range. That is, it reflects right-handed circularly polarized light or left-handed circularly polarized light, and transmits circularly polarized light in the opposite rotation direction. The direction of rotation when circularly polarized light is reflected is determined by the direction of rotation of the spiral of liquid crystal molecules.
【０００７】上記液晶偏光光源において、ＣＨ液晶層４
０が右円偏光を透過し、左円偏光を反射する場合、発光
体１０を発した光１００のうち右円偏光成分１０１はＣ
Ｈ液晶層４０を透過し、左円偏向成分１０２は反射す
る。発光体１０は非偏光光源であるため、右円偏光成分
１０１と左円偏光成分１０２との強度比は１：１であ
る。ＣＨ液晶層４０で反射された左円偏光成分１０２
は、反射後も偏光状態を変えず左円偏光である。この左
円偏光は、その後、反射板３０で反射するが、反射の際
に偏光の回転方向が逆となるので、反射光１０３は右円
偏光１０４となるため、ＣＨ液晶層４０を透過可能とな
る。すなわち、発光体１０を発した全ての光は、ＣＨ液
晶層４０を透過後右円偏光に揃えられる。この透過光を
１／４波長板５０により直線偏光１０５に変換すること
により、従来、偏光子６０で吸収されて無駄になってい
た発光光の５０％の光を有効に利用することができる。In the above liquid crystal polarized light source, the CH liquid crystal layer 4
When 0 transmits right-handed circularly polarized light and reflects left-handed circularly polarized light, the right-handed circularly polarized light component 101 of the light 100 emitted from the light emitter 10 is C
The light is transmitted through the H liquid crystal layer 40 and the left-handed circularly polarized component 102 is reflected. Since the light emitter 10 is a non-polarized light source, the intensity ratio of the right circularly polarized light component 101 and the left circularly polarized light component 102 is 1: 1. Left circularly polarized light component 102 reflected by the CH liquid crystal layer 40
Is left circularly polarized light without changing the polarization state after reflection. This left-handed circularly polarized light is then reflected by the reflecting plate 30, but the reflected light 103 becomes right-handed circularly polarized light 104 because the rotation direction of the polarized light is reversed at the time of reflection, so that it can be transmitted through the CH liquid crystal layer 40. Become. That is, all the light emitted from the light emitting body 10 is made into right circularly polarized light after passing through the CH liquid crystal layer 40. By converting this transmitted light into linearly polarized light 105 by the quarter-wave plate 50, it is possible to effectively use 50% of the emitted light which was conventionally absorbed by the polarizer 60 and wasted.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする問題点】上記液晶偏光光源を
実際に作製してみると、液晶セル側からの見る角度によ
りＣＨ液晶層を透過する光の輝度が変化する現象が生じ
る。これは、ＣＨ液晶の選択反射波長域と発光体の発光
波長との関係に起因し、特に、ＣＨ液晶の層法線方向と
光線とのなす角θが大きくなる程、前記選択反射波長域
が短波長側へシフトすることによるものと考えられる。
また、前記した特開平３−４５９０６号公報において
も、ＣＨ液晶層の選択反射波長域と発光体の発光波長と
の関係についての言及はなかった。When the above-mentioned liquid crystal polarized light source is actually manufactured, a phenomenon occurs in which the brightness of light passing through the CH liquid crystal layer changes depending on the viewing angle from the liquid crystal cell side. This is due to the relationship between the selective reflection wavelength range of the CH liquid crystal and the emission wavelength of the light-emitting body. In particular, the larger the angle θ between the layer normal direction of the CH liquid crystal and the light beam, the more the selective reflection wavelength range becomes. It is considered that this is due to the shift to the shorter wavelength side.
Also, in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 3-45906, there is no mention of the relationship between the selective reflection wavelength region of the CH liquid crystal layer and the emission wavelength of the light emitting body.
【０００９】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、液晶偏光光源を用いたバックライト光源において、
液晶セル側からの観測する角度により輝度が変化しない
構成、すなわち角度依存性の小さい構成を得ることを目
的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a backlight light source using a liquid crystal polarized light source,
It is an object of the present invention to obtain a structure in which the brightness does not change depending on the angle of observation from the liquid crystal cell side, that is, a structure with small angle dependence.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するため請求項１のバックライト光源は、反射板と、
発光体と、プレーナ配向したコレステリック液晶層と、
１／４波長板とをこの順に配置したバックライト光源に
おいて、前記発光体は輝線スペクトルを有する蛍光管で
あり、前記輝線スペクトルの波長が前記液晶層に対して
垂直入射時における液晶層の選択反射波長域の中心とそ
の短波長端との間にあることを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems of the conventional example, the backlight light source according to claim 1 comprises a reflector and
A light emitting body and a cholesteric liquid crystal layer having a planar alignment,
In a backlight light source in which a quarter-wave plate is arranged in this order, the luminous body is a fluorescent tube having a bright line spectrum, and selective reflection of the liquid crystal layer when the wavelength of the bright line spectrum is perpendicularly incident on the liquid crystal layer. It is characterized by being located between the center of the wavelength range and its short wavelength end.
【００１１】請求項２のバックライト光源は、請求項１
記載のバックライト光源において、輝線スペクトルの波
長が、選択反射波長域の短波長端から長波長側に１０ｎ
ｍの範囲にあることを特徴としている。The backlight light source of claim 2 is the same as that of claim 1.
In the backlight light source described above, the wavelength of the bright line spectrum is 10 n from the short wavelength end of the selective reflection wavelength region to the long wavelength side.
It is characterized by being in the range of m.
【００１２】[0012]
【作用】本発明によれば、発光体を輝線スペクトルを有
する蛍光管で形成したので、前記輝線スペクトルの波長
をＣＨ液晶層の選択反射波長域に一致させることができ
る。また、ＣＨ液晶の選択反射波長域は、ＣＨ液晶の層
法線方向と光線とのなす角度θが大きくなる程、短波長
側へシフトするので、蛍光管の輝線スペクトルとＣＨ液
晶の選択反射波長域とを一致させていた（輝線スペクト
ルの波長が選択反射波長域の範囲にある）としても、斜
めから観測した場合にはこれらが一致しなくなり、輝度
が低下するという現象が生じる。この現象に対しては、
輝線スペクトルの波長を、ＣＨ液晶層に対して垂直入射
時における液晶層の選択反射波長域の中心とその短波長
端との間に設定するようにしたので、前記角度θにより
が選択反射波長域の短波長側へシフトしても、広い角度
θの範囲で蛍光管の輝線スペクトルがＣＨ液晶層の選択
反射波長域から外れることがなく、広い角度範囲で高輝
度を有するバックライト光源とすることができる。According to the present invention, since the luminous body is formed of the fluorescent tube having the emission line spectrum, the wavelength of the emission line spectrum can be matched with the selective reflection wavelength region of the CH liquid crystal layer. Also, the selective reflection wavelength range of the CH liquid crystal shifts to the shorter wavelength side as the angle θ formed by the ray normal to the layer direction of the CH liquid crystal becomes larger, so that the emission line spectrum of the fluorescent tube and the selective reflection wavelength of the CH liquid crystal. Even if the regions are made coincident with each other (the wavelength of the bright line spectrum is in the range of the selective reflection wavelength region), when observed obliquely, these do not coincide with each other, resulting in a phenomenon that the brightness decreases. For this phenomenon,
Since the wavelength of the bright line spectrum is set between the center of the selective reflection wavelength range of the liquid crystal layer and the short wavelength end thereof when vertically incident on the CH liquid crystal layer, the selective reflection wavelength range depends on the angle θ. The emission line spectrum of the fluorescent tube does not deviate from the selective reflection wavelength range of the CH liquid crystal layer in a wide angle θ range even if it is shifted to the short wavelength side, and the backlight source has high brightness in a wide angle range. You can
【００１３】[0013]
【実施例】本発明にかかるバックライト光源の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。図２は直下型バ
ックライト光源の実施例であり、光散乱性を有する拡散
反射板２１と、プレーナ配向したコレステリック液晶層
（ＣＨ液晶層）４０と、前記反射板２１と液晶層４０と
の間に配置した発光体１０と、発光体１０と液晶層４０
との間に配置した透光性拡散板２２と、前記液晶層４０
の光透過側に配置した１／４波長板５０と、から構成さ
れている。Embodiments of the backlight light source according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows an embodiment of a direct type backlight light source, which is a diffuse reflection plate 21 having a light scattering property, a cholesteric liquid crystal layer (CH liquid crystal layer) 40 having a planar alignment, and a space between the reflection plate 21 and the liquid crystal layer 40. The light-emitting body 10 disposed on the substrate, the light-emitting body 10 and the liquid crystal layer 40
And a liquid crystal diffusion layer 22 disposed between the liquid crystal layer 40 and the transparent diffusion plate 22.
And a quarter wavelength plate 50 disposed on the light transmitting side of the.
【００１４】発光体１０には、白色光を発光し、小型、
高発光効率、低発熱という特性を有する冷陰極管や熱陰
極管等の蛍光管を使用する。後述するように、ＣＨ液晶
の選択反射波長域の幅は可視光全域を覆うことができな
いので、発光体１０のスペクトルは輝線により構成され
るものとし、輝線の波長にＣＨ液晶の選択反射波長域を
合せるようにする。前記蛍光管としては、例えば、３本
の輝線スペクトルから成る３波長管を利用する。The light emitter 10 emits white light and is small in size.
A fluorescent tube such as a cold cathode tube or a hot cathode tube having characteristics of high luminous efficiency and low heat generation is used. As will be described later, since the width of the selective reflection wavelength range of the CH liquid crystal cannot cover the entire visible light region, the spectrum of the light emitting body 10 is assumed to be composed of the bright line, and the selective reflection wavelength range of the CH liquid crystal is set to the wavelength of the bright line. To match. As the fluorescent tube, for example, a three-wavelength tube having three bright line spectra is used.
【００１５】拡散反射板２１としては、ステンレス等の
金属、白色の樹脂形成品、金属表面を白色塗料で被覆し
たもの、ガラスや樹脂等の基材上に光が反射するように
Ａｌ，Ａｇ，Ｃｒ等の金属膜を被着したもの等を使用す
る。また、拡散反射板２１の表面は、半楕円，傾斜面，
これらを繰り返し形成した面に加工することにより光散
乱性を持たせ、発光体１０から離れても輝度の低下が少
なくなるように構成している。The diffuse reflection plate 21 is made of metal such as stainless steel, white resin-formed product, metal surface coated with white paint, Al, Ag, etc. so that light is reflected on a substrate such as glass or resin. A material coated with a metal film such as Cr is used. The surface of the diffuse reflector 21 is a semi-ellipse, an inclined surface,
By processing these on a surface formed repeatedly, a light scattering property is imparted, and a decrease in brightness is reduced even when the light emitting body 10 is separated.
【００１６】透光性拡散板２２としては透過率が高い材
料が用いられ、例えば、アクリル，メタクリル，ポリカ
ーボネート，ポリエステル等の樹脂材料の表面やガラス
の表面に凹凸を形成したシート状板体を使用し、透過光
が拡散するように構成する。また、これらの透光性部材
中に無機，有機系の白色顔料を分散させた乳白色素材を
使用してもよい。A material having a high transmittance is used for the translucent diffusion plate 22, and for example, a sheet-shaped plate body having a surface of a resin material such as acrylic, methacrylic, polycarbonate, polyester or the like or a glass surface having irregularities is used. Then, the transmitted light is diffused. Alternatively, a milky white material in which an inorganic or organic white pigment is dispersed in these translucent members may be used.
【００１７】ＣＨ液晶層４０は、プレーナ配向処理した
２枚のガラス基板間に低分子ＣＨ液晶を収めた液晶セル
や、ガラス基板や透光性樹脂基板上に形成した高分子Ｃ
Ｈ液晶層を複数層重ねて構成されている。ＣＨ液晶層４
０の各層は、コレステリック（液晶分子）が螺旋状に配
列した構造を有するため、液晶分子の螺旋ピッチに対応
する波長で選択反射を示し、前記したように、液晶を適
切に選択することにより、選択反射波長域において、Ｃ
Ｈ液晶層を円偏光フィルタとして機能させる。また、液
晶層の配向欠陥は光散乱を引き起こし輝度の低下を招く
ので、配向欠陥を生じさせないようにする必要がある。The CH liquid crystal layer 40 is a liquid crystal cell in which a low molecular weight CH liquid crystal is housed between two glass substrates that have been subjected to a planar alignment treatment, or a polymer C formed on a glass substrate or a transparent resin substrate.
It is configured by stacking a plurality of H liquid crystal layers. CH liquid crystal layer 4
Since each layer of 0 has a structure in which cholesteric (liquid crystal molecules) are helically arranged, it exhibits selective reflection at a wavelength corresponding to the helical pitch of the liquid crystal molecules, and by appropriately selecting the liquid crystal as described above, C in the selective reflection wavelength range
The H liquid crystal layer functions as a circular polarization filter. In addition, alignment defects in the liquid crystal layer cause light scattering and lower brightness, so it is necessary to prevent alignment defects from occurring.
【００１８】低分子ＣＨ液晶を収めた液晶セルを用いる
場合、液晶材料としては、コレステリルノナノエート，
コレステリルクロライド等、単体でコレステリック相を
取る材料や、ネマチック相を持つ材料（Ｎ液晶）に不斉
炭素を持つ低分子材料（カイラル剤という）を添加した
混合材料が利用できる。螺旋ピッチの調整は、単体でコ
レステリック相を取る材料を使用する場合、螺旋ピッチ
の異なる２種以上の材料を適当量混合することで調整す
る。また、Ｎ液晶にカイラル剤を添加した混合材料を使
用する場合、カイラル剤の濃度を制御することにより行
なわれる。When a liquid crystal cell containing a low molecular weight CH liquid crystal is used, the liquid crystal material is cholesteryl nonanoate,
A material having a cholesteric phase such as cholesteryl chloride alone or a mixed material obtained by adding a low molecular material having an asymmetric carbon (called a chiral agent) to a material having a nematic phase (N liquid crystal) can be used. The adjustment of the spiral pitch is performed by mixing two or more kinds of materials having different spiral pitches in an appropriate amount when a material having a cholesteric phase alone is used. When a mixed material obtained by adding a chiral agent to N liquid crystal is used, it is performed by controlling the concentration of the chiral agent.
【００１９】後者の具体例をあげると、Ｎ液晶としては
シアノビフェニル系の混合液晶材料と２−メチルブチル
−シアノ−ビフェニルとを５８：４２の割合で混合した
ときに、選択反射域の中心波長が５３３ｎｍ、選択反射
幅６０ｎｍの緑色反射するＣＨ液晶材料を得ることがで
きた。更に、表面をポリイミドで被覆し、ラビング処理
した２枚のガラス板を用いてギャップ２５μｍのプレー
ナ配向したＣＨ液晶セルを得ることができた。As a specific example of the latter, when a mixed liquid crystal material of cyanobiphenyl type and 2-methylbutyl-cyano-biphenyl are mixed at a ratio of 58:42 as the N liquid crystal, the central wavelength of the selective reflection region is It was possible to obtain a CH liquid crystal material having a green color reflection of 533 nm and a selective reflection width of 60 nm. Furthermore, a planarly aligned CH liquid crystal cell having a gap of 25 μm could be obtained by using two glass plates whose surfaces were covered with polyimide and rubbed.
【００２０】高分子ＣＨ液晶層の材料としては、ポリグ
ルタメート等の液晶性ポリエステルを使用する。これら
の材料のモノドメイン薄膜を基板上に形成する方法とし
ては、配向膜が形成された透光性基板上に、スピンコー
ト，ロールコート，スクリーン印刷等の方法で高分子Ｃ
Ｈ液晶材料薄膜を一旦形成し、次いでガラス転移温度以
上にまで加熱してモノドメイン化し、急冷して配向を凍
結させる（特開平３−２９１６０１号公報参照）。As a material for the polymer CH liquid crystal layer, liquid crystalline polyester such as polyglutamate is used. As a method for forming a mono-domain thin film of these materials on a substrate, a polymer C is formed on a transparent substrate on which an alignment film is formed by a method such as spin coating, roll coating or screen printing.
An H liquid crystal material thin film is once formed, then heated to a glass transition temperature or higher to form a monodomain, and rapidly cooled to freeze the orientation (see Japanese Patent Laid-Open No. 3-291601).
【００２１】ＣＨ液晶層４０を構成する各ＣＨ液晶層の
選択反射の中心波長λ0、選択反射幅Δλは、ＣＨ液晶
層の螺旋ピッチＰ，常光及び異常光に対する屈折率
ｎ0，ｎe，を用いてそれぞれ次式のように表すことがで
きる。The central wavelength λ 0 of selective reflection and the selective reflection width Δλ of each CH liquid crystal layer constituting the CH liquid crystal layer 40 are the helical pitch P of the CH liquid crystal layer, the refractive indices n 0 and n e of ordinary light and extraordinary light, Can be expressed as follows.
【００２２】[0022]
【数１】λ0＝ｎ・Ｐ[Formula 1] λ 0 = n · P
【００２３】[0023]
【数２】Δλ＝λ0・（ｎe 2−ｎ0 2）／（ｎe 2＋ｎ0 2）[Formula 2] Δλ = λ 0 · (n e 2 −n 0 2 ) / (n e 2 + n 0 2 )
【００２４】ただし、ｎ＝√［（ｎe 2＋ｎ0 2）／２］で
ある。従って中心波長λ0は、螺旋ピッチＰを調整する
ことにより任意の値に設定することができる。また、後
述するように、輝度変化の角度依存性を少なくするため
には、Δλが大きい程好ましい。そのためには、ｎeと
ｎ0との差が大きいほど好ましく、（ｎe−ｎ0）＞０．
２０、より望ましい値は（ｎe−ｎ0）＞０．２５であ
る。典型的な値として、λ0＝５５０ｎｍ，ｎe＝１．７
０，ｎ0＝１．５０とすると、選択反射幅Δλは６８ｎ
ｍとなる。However, n = √ [(n e 2 + n 0 2 ) / 2]. Therefore, the central wavelength λ 0 can be set to an arbitrary value by adjusting the spiral pitch P. Further, as will be described later, in order to reduce the angle dependence of the luminance change, the larger Δλ is, the more preferable. For that purpose, it is preferable that the difference between n e and n 0 is large, and (n e −n 0 )> 0.
20 and a more desirable value is (n e −n 0 )> 0.25. As typical values, λ 0 = 550 nm, n e = 1.7.
If 0, n 0 = 1.50, the selective reflection width Δλ is 68n.
m.
【００２５】ＣＨ液晶層の選択反射幅Δλは、上記した
ように７０ｎｍ程度であるので、１つのＣＨ液晶層で可
視光全域を網羅するのは困難である。そのため、選択波
長域の異なる複数のＣＨ液晶層を重ねてＣＨ液晶層４０
を形成して可視光全域を網羅する必要がある。この場合
において、透光性基板上に形成した高分子ＣＨ液晶層は
一つの基板上に形成可能であるので、２枚の基板で挟ん
だ構造の低分子液晶の液晶セルより、光源の薄型軽量化
を図る上で好ましい。また、高分子ＣＨ液晶は室内で凍
結状態にあるため選択反射波長の温度依存性が小さく、
温度による特性変化を防止する上で適している。Since the selective reflection width Δλ of the CH liquid crystal layer is about 70 nm as described above, it is difficult to cover the entire visible light region with one CH liquid crystal layer. Therefore, the CH liquid crystal layer 40 is formed by stacking a plurality of CH liquid crystal layers having different selection wavelength regions.
Must be formed to cover the entire visible light range. In this case, since the polymer CH liquid crystal layer formed on the translucent substrate can be formed on one substrate, the light source is thinner and lighter than the liquid crystal cell of the low molecular liquid crystal sandwiched between the two substrates. It is preferable in order to achieve Further, since the polymer CH liquid crystal is frozen in the room, the temperature dependence of the selective reflection wavelength is small,
It is suitable for preventing characteristic changes due to temperature.
【００２６】ＣＨ液晶層の選択反射はブラッグ反射であ
るので、螺旋軸に対して角度θで入射した光に対する選
択反射波長λ0´は、螺旋軸に沿って入射（ＣＨ液晶層
に対して垂直に入射）する場合と比べて短波長側にシフ
トし、次式のように表すことができる。Since the selective reflection of the CH liquid crystal layer is Bragg reflection, the selective reflection wavelength λ 0 ′ for light incident at an angle θ with respect to the spiral axis is incident along the spiral axis (perpendicular to the CH liquid crystal layer. The incident wavelength is shifted to the short wavelength side as compared with the case of incident light and can be expressed by the following equation.
【００２７】[0027]
【式３】 λ0´＝λ0・ｃｏｓ［ｓｉｎ-1（ｓｉｎθ／ｎ）］[Formula 3] λ 0 ′ = λ 0 · cos [sin −1 (sin θ / n)]
【００２８】例えば、上述した典型的な値を用いた場
合、螺旋軸に対する角度θが０度，３０度，６０度に対
して、選択反射波長がそれぞれ５５０ｎｍ，５２３ｎ
ｍ，４６３ｎｍとなる。For example, when the above-mentioned typical values are used, the selective reflection wavelengths are 550 nm and 523n for angles θ with respect to the spiral axis of 0 °, 30 °, and 60 °, respectively.
m, 463 nm.
【００２９】上記実施例で発光体（蛍光管）１０として
用いた３波長管の各輝線スペクトルの波長と、ＣＨ液晶
層４０を構成する各ＣＨ液晶層の選択反射波長域との関
係を図１に示す。図１において、縦軸は波長であり、横
軸はＣＨ液晶層４０の螺旋軸に対する角度（ＣＨ液晶層
に対して垂直な面となす角度）である。３波長管の各輝
線スペクトルの波長は、高い演色性を得るため６１０ｎ
ｍ，５４３ｎｍ，４３５ｎｍに設定されているので、そ
れに対応して各ＣＨ液晶層の垂直入射時の選択反射波長
域（図１において縦線幅で表示している）の中心を６３
８ｎｍ，５６０ｎｍ，４５８ｎｍに設定し、輝線スペク
トルの波長を選択反射波長域の短波長端になるべく近づ
けるようにした。本実施例の場合は、輝線スペクトルの
波長と選択反射波長域の短波長端との差は、それぞれ１
５ｎｍ，２３ｎｍ，５ｎｍとなった。FIG. 1 shows the relationship between the wavelength of each line spectrum of the three-wavelength tube used as the light-emitting body (fluorescent tube) 10 in the above embodiment and the selective reflection wavelength range of each CH liquid crystal layer constituting the CH liquid crystal layer 40. Shown in. In FIG. 1, the vertical axis represents wavelength, and the horizontal axis represents the angle with respect to the helical axis of the CH liquid crystal layer 40 (the angle formed with the plane perpendicular to the CH liquid crystal layer). The wavelength of each line spectrum of the three-wavelength tube is 610n in order to obtain high color rendering properties.
Since m, 543 nm, and 435 nm are set, the center of the selective reflection wavelength range (indicated by vertical line width in FIG. 1) at the time of vertical incidence of each CH liquid crystal layer is correspondingly 63.
It was set to 8 nm, 560 nm, and 458 nm, and the wavelength of the bright line spectrum was made as close as possible to the short wavelength end of the selective reflection wavelength region. In the case of this embodiment, the difference between the wavelength of the bright line spectrum and the short wavelength end of the selective reflection wavelength region is 1 each.
It became 5 nm, 23 nm, and 5 nm.
【００３０】上記のように設定した場合、図１に示すよ
うに、輝線スペクトルが６１０ｎｍの光については、前
記角度θが４５度までの範囲で、輝線スペクトルが５４
３ｎｍの光については、前記角度θが４０度までの範囲
で、輝線スペクトルが４３５ｎｍの光については、前記
角度θが５０度までの範囲で、それぞれ輝線の発光波長
を選択反射波長域の範囲内に位置させることができ、輝
度の角度依存性を少なくすることができる。従って、上
記効果を得るためには、各輝線スペクトルに対応するＣ
Ｈ液晶層において、垂直入射時（図１の角度θが０）に
おいてＣＨ液晶層の選択反射波長域の中心とその短波長
端との間に輝線スペクトルの波長を設定し、好ましくは
短波長端から長波長側に１０ｎｍ以内に設定するのが適
している。In the case of the above setting, as shown in FIG. 1, for light having a bright line spectrum of 610 nm, the bright line spectrum is 54 in the range of the angle θ up to 45 degrees.
For the light of 3 nm, the angle θ is within the range of 40 degrees, and for the light of the emission line spectrum of 435 nm, the emission angle of the emission line is within the range of the selective reflection wavelength range within the range of the angle θ up to 50 degrees. It is possible to reduce the angular dependence of brightness. Therefore, in order to obtain the above effect, C corresponding to each emission line spectrum
In the H liquid crystal layer, the wavelength of the emission line spectrum is set between the center of the selective reflection wavelength region of the CH liquid crystal layer and its short wavelength end at the time of vertical incidence (angle θ in FIG. 1 is 0), and preferably the short wavelength end is set. It is suitable to set within 10 nm on the long wavelength side.
【００３１】ＣＨ液晶層４０の膜厚については、薄すぎ
ると膜厚の制御が困難となりムラが生じやすい他、干渉
が生じて色合いが変化するという不都合が生じる。一
方、膜厚が厚すぎると、配向欠陥が生じやすくなる他、
選択反射波長域外の波長において透過光の位相変化が大
きくなり、積層化した際に下層のＣＨ液晶層の選択反射
波長域で透過光が円偏光でなくなる不都合が生じる。以
上のことより、ＣＨ液晶層４０の膜厚は２〜１０μｍ程
度が適している。If the thickness of the CH liquid crystal layer 40 is too thin, it becomes difficult to control the thickness, and unevenness is likely to occur. In addition, interference occurs and the hue changes. On the other hand, if the film thickness is too thick, alignment defects are likely to occur,
The phase change of the transmitted light becomes large at a wavelength outside the selective reflection wavelength range, and when laminated, the transmitted light is not circularly polarized in the selective reflection wavelength range of the lower CH liquid crystal layer. From the above, the thickness of the CH liquid crystal layer 40 is preferably about 2 to 10 μm.
【００３２】１／４波長板５０は、透過率が高く均一な
一軸性光学媒質で構成され、例えば、一軸または二軸延
伸高分子フィルム等が使用できる。前記高分子フィルム
としては、ポリカーボネート，ポリエステル，ポリビニ
ルアルコール等が使用される。上記実施例においては、
１／４波長板のレターデーションＲを、λ＝５５０ｎｍ
に対応してＲ＝１３８ｎｍと設定した。しかし、この設
定においては、λ＝５５０ｎｍ以外の波長に対して位相
ずれが生じて効率が低下するので、λ＝４００ｎｍに対
してはＲ＝１００ｎｍ、λ＝６００ｎｍに対してはＲ＝
１５０ｎｍとなるように、位相補償された１／４波長板
を使用することが望ましい。前記位相補償された１／４
波長板は、例えば、屈折率分散の異なる２種類の一軸性
光学媒質を、互にその光学軸が直交するように貼り合わ
せることにより形成することができる。The quarter-wave plate 50 is made of a uniform uniaxial optical medium having a high transmittance and, for example, a uniaxially or biaxially stretched polymer film or the like can be used. Polycarbonate, polyester, polyvinyl alcohol or the like is used as the polymer film. In the above example,
Retardation R of quarter wave plate is λ = 550 nm
Corresponding to, R = 138 nm was set. However, in this setting, since a phase shift occurs for wavelengths other than λ = 550 nm and efficiency decreases, R = 100 nm for λ = 400 nm and R = 100 nm for λ = 600 nm.
It is desirable to use a quarter wave plate that is phase-compensated to be 150 nm. The phase-compensated quarter
The wave plate can be formed, for example, by bonding two types of uniaxial optical media having different refractive index dispersions so that their optical axes are orthogonal to each other.
【００３３】図２の実施例のバックライト光源によれ
ば、発光体１０からの光１００は、透光性拡散板２２を
透過する際に拡散し、ＣＨ液晶層４０に導かれ、このＣ
Ｈ液晶層４０では右（又は左）円偏光成分１０１が透過
する。一方、ＣＨ液晶層４０で反射された左（又は右）
円偏光成分１０２は、拡散反射板２１を光散乱性とした
ので、拡散反射板２１で反射する際に乱反射するととも
に一部偏光を解消する。拡散反射板２１で乱反射した反
射光１０３´は部分偏光であるが、その右（又は左）偏
光成分１０４がＣＨ液晶層４０を透過可能となる。そし
て、ＣＨ液晶層４０を透過した光は、１／４波長板５０
により直線偏光１０５に変換され、液晶表示装置の液晶
セル７０に導かれる。従って、拡散反射板２１での反射
により完全に偏光解消するならば、反射光１０３´の半
分がＣＨ液晶層４０を透過可能となり、発光体１０から
直接ＣＨ液晶層４０を透過する光を考慮すると、発光体
１０を発した光の７５％がＣＨ液晶層４０を透過して液
晶セル７０に導かれることになり、図４の従来例（発光
体１０を発した光の５０％が液晶セル７０に導かれる）
に比較して輝度の向上を図ることができる。また、拡散
反射板２１での反射光は乱反射であり、透光性拡散板２
２においても光が拡散するので、液晶セル７０において
の輝度の均一性を図ることができる。According to the backlight light source of the embodiment shown in FIG. 2, the light 100 from the light emitting body 10 is diffused when passing through the translucent diffusion plate 22, is guided to the CH liquid crystal layer 40, and C
The right (or left) circularly polarized light component 101 is transmitted through the H liquid crystal layer 40. On the other hand, the left (or right) reflected by the CH liquid crystal layer 40
Since the circularly polarized light component 102 has the light-scattering property of the diffuse reflection plate 21, it is diffusely reflected when being reflected by the diffuse reflection plate 21 and partially polarized. The reflected light 103 ′ diffusely reflected by the diffuse reflection plate 21 is partially polarized light, but the right (or left) polarized light component 104 thereof can be transmitted through the CH liquid crystal layer 40. Then, the light transmitted through the CH liquid crystal layer 40 receives the quarter wave plate 50.
Is converted into linearly polarized light 105 and guided to the liquid crystal cell 70 of the liquid crystal display device. Therefore, if the polarization is completely depolarized by the reflection on the diffuse reflection plate 21, half of the reflected light 103 ′ can pass through the CH liquid crystal layer 40, and considering light that directly passes through the CH liquid crystal layer 40 from the light emitter 10. Therefore, 75% of the light emitted from the light emitter 10 is transmitted through the CH liquid crystal layer 40 and guided to the liquid crystal cell 70, and the conventional example of FIG. 4 (50% of the light emitted from the light emitter 10 is the liquid crystal cell 70). Led to)
It is possible to improve the brightness as compared with. Further, the light reflected by the diffuse reflection plate 21 is irregular reflection, and the translucent diffusion plate 2
Since light is diffused also in No. 2, it is possible to achieve uniform brightness in the liquid crystal cell 70.
【００３４】また、上記バックライト光源によれば、発
光体１０を輝線スペクトルを有する蛍光管で形成したの
で、前記輝線スペクトルの波長をＣＨ液晶層４０を構成
する各ＣＨ液晶層の選択反射波長域に一致させることが
できる。更に、液晶セル６０側から斜めに観測した場合
においても、蛍光管の各輝線スペクトルの波長が、各Ｃ
Ｈ液晶層に対して垂直入射時における液晶層の選択反射
波長域の中心と短波長端との間にあるように設定したの
で、前記角度θによりが選択反射波長域短波長側へシフ
トしても、広い角度θの範囲で蛍光管の輝線スペクトル
がＣＨ液晶層の選択反射波長域から外れることがなく、
広い角度範囲で高輝度を維持することができる。Further, according to the above-mentioned backlight light source, since the light-emitting body 10 is formed of the fluorescent tube having the emission line spectrum, the wavelength of the emission line spectrum is the selective reflection wavelength range of each CH liquid crystal layer constituting the CH liquid crystal layer 40. Can be matched to. Furthermore, even when observed obliquely from the liquid crystal cell 60 side, the wavelength of each bright line spectrum of the fluorescent tube is
Since it was set so as to be between the center of the selective reflection wavelength range and the short wavelength end of the liquid crystal layer when vertically incident on the H liquid crystal layer, the angle θ shifts to the short wavelength side of the selective reflection wavelength range. Also, the emission spectrum of the fluorescent tube does not deviate from the selective reflection wavelength range of the CH liquid crystal layer in a wide angle θ range.
High brightness can be maintained over a wide angle range.
【００３５】図３は本発明の他の実施例を示し、端面導
光型バックライト光源に本発明を適用したものである。
前記端面導光型バックライト光源は、端面側より光を入
射可能とした導光板２０と、該導光板２０の端面側に配
置した発光体１０と、前記導光板２０の一方の面に光学
的に密着して設けた光散乱性を有する拡散反射板２１
と、導光板２０の他方の面側に配置されプレーナ配向し
たコレステリック液晶層４０と、導光板２０と液晶層４
０との間に配置した透光性拡散板２２と、前記液晶層４
０の光透過側に配置した１／４波長板５０と、から構成
されている。蛍光管から成る発光体１０、透光性拡散板
２２、ＣＨ液晶層４０、１／４波長板５０の構造は、図
１の実施例と同様である。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which the present invention is applied to an end surface light guide type backlight source.
The end surface light guide type backlight light source includes a light guide plate 20 that allows light to enter from the end surface side, a light emitting body 10 arranged on the end surface side of the light guide plate 20, and an optical member on one surface of the light guide plate 20. Diffuse reflector 21 provided in close contact with and having light scattering properties
A cholesteric liquid crystal layer 40 disposed on the other surface side of the light guide plate 20 and having a planar orientation, the light guide plate 20 and the liquid crystal layer 4
A transparent diffusion plate 22 disposed between the liquid crystal layer 4 and the liquid crystal layer 4;
And a quarter wavelength plate 50 arranged on the light transmission side of 0. The structures of the light emitter 10 formed of a fluorescent tube, the translucent diffusion plate 22, the CH liquid crystal layer 40, and the quarter-wave plate 50 are the same as those in the embodiment of FIG.
【００３６】導光板２０は、軽量で透過率が高いことが
望ましく、例えば、アクリル，メタクリル，ポリカーボ
ネート等の樹脂材料で構成されている。導光板２０の厚
みが薄すぎると、蛍光管から導光板２０への導光効率が
低下する。また、導光板２０の厚みが厚すぎると、重量
や体積の増加を招くので、通常、蛍光管の径ｄと同じ程
度の厚みとしている。The light guide plate 20 is preferably lightweight and has a high transmittance, and is made of, for example, a resin material such as acrylic, methacrylic, or polycarbonate. If the thickness of the light guide plate 20 is too thin, the light guide efficiency from the fluorescent tube to the light guide plate 20 is reduced. Further, if the thickness of the light guide plate 20 is too thick, the weight and the volume are increased, so that the thickness is usually set to be about the same as the diameter d of the fluorescent tube.
【００３７】拡散反射板２１は、反射率が高く光散乱性
を有していればよく、例えば、導光板２０に白色塗料を
印刷して薄膜を形成して構成する。印刷により拡散反射
板２１を形成する場合においては、発光体１０から離れ
る（図３の下側に離れる）にしたがって白色塗料の面積
が多くなるようなパターンを用いれば、拡散反射板２１
での反射光の輝度の均一性を高めることができる。ま
た、拡散反射板２１は、上記条件を満たしていれば必ず
しも導光板２０に対して別の層を設ける必要はなく、例
えば、導光板２０の表面に溶剤処理によりマイクロクラ
ックを形成したり、機械的に溝を刻む等して凹凸を形成
することにより光散乱性を得るようにしてもよい。The diffuse reflection plate 21 may have a high reflectance and a light scattering property. For example, the light guide plate 20 is formed by printing a white paint to form a thin film. When the diffuse reflection plate 21 is formed by printing, the diffusion reflection plate 21 can be formed by using a pattern in which the area of the white paint increases as the distance from the light emitting body 10 increases (the distance to the lower side of FIG. 3).
The uniformity of the brightness of the reflected light can be improved. Further, the diffuse reflection plate 21 does not necessarily need to be provided with another layer for the light guide plate 20 as long as the above conditions are satisfied. For example, micro cracks may be formed on the surface of the light guide plate 20 by a solvent treatment, or a mechanical crack may be formed. The light-scattering property may be obtained by engraving grooves to form irregularities.
【００３８】発光体１０を蛍光管とした場合、蛍光管の
端部は中央より輝度が低いので、蛍光管の長さ（図の表
裏方向）は導光板２０の側面の長さより長くして輝度の
均一性を図ることが望ましい。また、蛍光管の径を導光
板２０の厚みより大きくすると、導光板２０に入射する
光の割合が減少するので効率が低下する。一方、蛍光管
の径が小さいと、蛍光管端部の輝度の不安定を引き起こ
したり、蛍光管の発光効率や寿命が低下するため、蛍光
管の径としては２ｍｍ以上が適している。When the light-emitting body 10 is a fluorescent tube, the brightness of the ends of the fluorescent tube is lower than that of the center, so that the length of the fluorescent tube (front and back direction in the figure) is made longer than the side surface of the light guide plate 20 and the brightness is increased. It is desirable to aim for uniformity. Further, if the diameter of the fluorescent tube is made larger than the thickness of the light guide plate 20, the ratio of the light incident on the light guide plate 20 is reduced, and the efficiency is reduced. On the other hand, when the diameter of the fluorescent tube is small, the luminance of the end of the fluorescent tube becomes unstable, and the luminous efficiency and life of the fluorescent tube are reduced. Therefore, the diameter of the fluorescent tube is preferably 2 mm or more.
【００３９】また、外部から入射した光が透光性拡散板
２２、導光板２０、拡散反射板２１を順次透過して、バ
ックライト光源の背面がみえることを避けるため、拡散
反射板２１の裏面側にさらに別の拡散反射板（図示せ
ず）を配置してもよい。Further, in order to avoid that the light incident from the outside is sequentially transmitted through the translucent diffuser plate 22, the light guide plate 20, and the diffuse reflection plate 21, and the back surface of the backlight light source is not visible, the back surface of the diffuse reflection plate 21 is prevented. Another diffuse reflection plate (not shown) may be arranged on the side.
【００４０】図３の実施例のバックライト光源によれ
ば、端面側より光を入射可能とした導光板２０を使用
し、導光板２０の一側面に光学的に密着するように光散
乱性を有する拡散反射板２１を設けたので、発光体１０
から導光板２０に導かれた光は拡散反射板２１により内
部で拡散し、導光板２０の外部に出射し、透光性拡散板
２２を透過する際に拡散した透過光１００はＣＨ液晶層
４０に導かれ、このＣＨ液晶層４０では右（又は左）円
偏光成分１０１が透過する。一方、ＣＨ液晶層４０で反
射された左（又は右）円偏光成分１０２は、拡散反射板
２１を光散乱性としたので、拡散反射板２１で反射する
際に乱反射するとともに一部偏光を解消する。拡散反射
板２１で乱反射した反射光１０３´は部分偏光である
が、その右（又は左）円偏光成分１０４がＣＨ液晶層４
０を透過可能となる。そして、ＣＨ液晶層４０を透過し
た光は、１／４波長板５０により直線偏光１０５に変換
され、液晶表示装置の液晶セル７０に導かれる。従っ
て、拡散反射板２１での反射により完全に偏光解消する
ならば、反射光の半分がＣＨ液晶層４０を透過可能とな
り、ＣＨ液晶層４０で反射することなくＣＨ液晶層４０
を透過する光を考慮すると、発光体１０を発した光の７
５％がＣＨ液晶層４０を透過して液晶セル７０に導かれ
ることになり、図５の従来例（発光体１０を発した光の
５０％が液晶セル７０に導かれる）に比較して輝度の向
上を図ることができる。また、拡散反射板２１での反射
光は乱反射であり、透光性拡散板２２においても光が拡
散するので、液晶セル７０における輝度の均一性を図る
ことができる。According to the backlight source of the embodiment shown in FIG. 3, the light guide plate 20 which allows light to enter from the end face side is used, and the light scattering property is provided so that the light guide plate 20 is optically closely attached to one side surface of the light guide plate 20. Since the diffuse reflection plate 21 having the above is provided, the light emitting body 10 is provided.
The light guided from the light guide plate 20 to the light guide plate 20 is diffused inside by the diffuse reflection plate 21, emitted to the outside of the light guide plate 20, and the transmitted light 100 diffused when passing through the translucent diffuser plate 22 is the CH liquid crystal layer 40. The CH liquid crystal layer 40 transmits the right (or left) circularly polarized light component 101. On the other hand, the left (or right) circularly polarized light component 102 reflected by the CH liquid crystal layer 40 is diffusely reflected when the diffuse reflection plate 21 is reflected because the diffuse reflection plate 21 is made to have a light scattering property. To do. The reflected light 103 ′ diffusely reflected by the diffuse reflection plate 21 is a partially polarized light, but the right (or left) circularly polarized light component 104 thereof is the CH liquid crystal layer 4.
0 can be transmitted. Then, the light transmitted through the CH liquid crystal layer 40 is converted into linearly polarized light 105 by the quarter-wave plate 50 and guided to the liquid crystal cell 70 of the liquid crystal display device. Therefore, if the polarization is completely depolarized by the reflection on the diffuse reflection plate 21, half of the reflected light can be transmitted through the CH liquid crystal layer 40, and the CH liquid crystal layer 40 is not reflected by the CH liquid crystal layer 40.
Considering the light that passes through the
5% is transmitted through the CH liquid crystal layer 40 to be guided to the liquid crystal cell 70, and the luminance is higher than that in the conventional example of FIG. 5 (50% of the light emitted from the light emitting body 10 is guided to the liquid crystal cell 70). Can be improved. Further, the light reflected by the diffuse reflection plate 21 is irregular reflection, and the light is also diffused by the translucent diffusion plate 22, so that the uniformity of the brightness in the liquid crystal cell 70 can be achieved.
【００４１】図４は端面導光型バックライト光源の他の
実施例を示すもので、透光性拡散板２３が導光板２０に
光学的に密着する構成である点が図３の実施例と異な
る。他の構成は図３の実施例と同じである。透光性拡散
板２３は、導光板２０と光学的に密着し、且つ光散乱性
を有していればよく、例えば、無数の微小なプリズムが
集合して構成されている。この透光性拡散板２３の場
合、プリズムの頂点が導光板２０に光学的に密着するこ
とにより、光の取り出しを可能にしている。また、拡散
反射板２１と同様に、導光板２０の表面に溶剤処理によ
りマイクロクラックを形成したり、機械的に溝を刻む等
して凹凸を形成することにより光散乱性を得るようにし
て透光性拡散板２３を構成してもよい。FIG. 4 shows another embodiment of the end face light guide type backlight light source, which is different from the embodiment of FIG. 3 in that the translucent diffusion plate 23 is in optical contact with the light guide plate 20. different. The other structure is the same as that of the embodiment of FIG. The translucent diffuser plate 23 only needs to be in optical contact with the light guide plate 20 and have a light-scattering property, and is composed of, for example, an innumerable minute prism group. In the case of the translucent diffuser plate 23, the apex of the prism is brought into optical contact with the light guide plate 20 to enable the extraction of light. Further, similar to the diffuse reflection plate 21, a microcrack is formed on the surface of the light guide plate 20 by a solvent treatment, or an unevenness is formed by mechanically carving a groove so as to obtain a light scattering property. The light diffusing plate 23 may be configured.
【００４２】図４の実施例によれば、透光性拡散板２３
を導光板２０と光学的に密着して設けたことにより、導
光板２０から外部に光が出射する際に光が拡散するが、
この時に光の減衰を防ぐことができ、光の利用効率の向
上を図ることができる。According to the embodiment shown in FIG. 4, the translucent diffuser plate 23 is used.
Since the light is provided in close contact with the light guide plate 20, the light is diffused when the light is emitted from the light guide plate 20 to the outside.
At this time, it is possible to prevent the light from being attenuated and to improve the light utilization efficiency.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明によれば、発光体を輝線スペクト
ルを有する蛍光管で形成したので、前記輝線スペクトル
の波長をＣＨ液晶層の選択反射波長域に一致させること
ができる。そして、前記輝線スペクトルの波長が、ＣＨ
液晶層に対して垂直入射時における液晶層の選択反射波
長域の中心とその短波長端との間にあるように設定した
ので、前記角度θによりが選択反射波長域短波長側へシ
フトしても、広い角度θの範囲で蛍光管の輝線スペクト
ルがＣＨ液晶層の選択反射波長域から外れることがな
く、広い角度範囲で高輝度を維持することができ、観測
する角度によって輝度が変化するという角度依存性が小
さいバックライト光源を得ることができる。According to the present invention, since the luminous body is formed of the fluorescent tube having the emission line spectrum, the wavelength of the emission line spectrum can be matched with the selective reflection wavelength range of the CH liquid crystal layer. The wavelength of the emission line spectrum is CH
Since it was set to be between the center of the selective reflection wavelength range of the liquid crystal layer and its short wavelength end at the time of vertical incidence with respect to the liquid crystal layer, the angle θ shifts to the short wavelength side of the selective reflection wavelength range. In addition, the bright line spectrum of the fluorescent tube does not deviate from the selective reflection wavelength range of the CH liquid crystal layer in a wide angle θ range, high brightness can be maintained in a wide angle range, and the brightness changes depending on the observation angle. It is possible to obtain a backlight light source having a small angle dependency.
【図１】 本発明に係るバックライト光源に使用される
ＣＨ液晶層の螺旋軸に対する角度（ＣＨ液晶層に対して
垂直な面となす角度）と選択反射波長域との関係を示す
グラフ図である。FIG. 1 is a graph showing a relationship between an angle with respect to a helical axis of a CH liquid crystal layer used in a backlight light source according to the present invention (an angle formed with a plane perpendicular to the CH liquid crystal layer) and a selective reflection wavelength range. is there.
【図２】 本発明を直下型バックライト光源に適用した
場合の実施例を示す構成説明図である。FIG. 2 is a structural explanatory view showing an embodiment when the present invention is applied to a direct type backlight light source.
【図３】 本発明を端面導光型バックライト光源に適用
した場合の実施例を示す構成説明図である。FIG. 3 is a structural explanatory view showing an embodiment in which the present invention is applied to an end surface light guide type backlight light source.
【図４】 本発明を端面導光型バックライト光源に適用
した場合の他の実施例を示す構成説明図である。FIG. 4 is a structural explanatory view showing another embodiment when the present invention is applied to an end surface light guide type backlight source.
【図５】 従来の直下型バックライト光源の構成説明図
である。FIG. 5 is a structural explanatory view of a conventional direct type backlight light source.
【図６】 従来の端面導光型バックライト光源の構成説
明図である。FIG. 6 is a structural explanatory view of a conventional end surface light guide type backlight light source.
【図７】 ＣＨ液晶層を使用した従来のバックライト光
源の構成説明図である。FIG. 7 is a structural explanatory view of a conventional backlight light source using a CH liquid crystal layer.
１０…発光体（蛍光管）、 ２０…導光板、 ２１…拡
散反射板（反射板）、２２，２３…透光性拡散板（光拡
散板）、 ４０…コレステリック液晶層（ＣＨ液晶
層）、 ５０…１／４波長板、 ７０…液晶セル10 ... Light-emitting body (fluorescent tube), 20 ... Light guide plate, 21 ... Diffuse reflection plate (reflection plate), 22, 23 ... Translucent diffusion plate (light diffusion plate), 40 ... Cholesteric liquid crystal layer (CH liquid crystal layer), 50 ... Quarter wave plate, 70 ... Liquid crystal cell
Claims (2)
コレステリック液晶層と、１／４波長板とをこの順に配
置したバックライト光源において、 前記発光体は輝線スペクトルを有する蛍光管であり、前
記輝線スペクトルの波長が前記液晶層に対して垂直入射
時における液晶層の選択反射波長域の中心とその短波長
端との間にあることを特徴とするバックライト光源。1. A backlight source in which a reflector, a light emitter, a cholesteric liquid crystal layer having a planar alignment, and a quarter-wave plate are arranged in this order, wherein the light emitter is a fluorescent tube having an emission line spectrum, A backlight light source characterized in that the wavelength of the bright line spectrum is between the center of the selective reflection wavelength region of the liquid crystal layer and its short wavelength end when the liquid crystal layer is vertically incident.
域の短波長端から長波長側に１０ｎｍの範囲にある請求
項１に記載のバックライト光源。2. The backlight light source according to claim 1, wherein the wavelength of the emission line spectrum is in the range of 10 nm from the short wavelength end of the selective reflection wavelength region to the long wavelength side.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5202060A JPH0736025A (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Back light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5202060A JPH0736025A (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Back light source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0736025A true JPH0736025A (en) | 1995-02-07 |
Family
ID=16451282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5202060A Pending JPH0736025A (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Back light source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736025A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09506984A (en) * | 1993-12-21 | 1997-07-08 | ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー | Reflective polarizer display |
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-
1993
- 1993-07-23 JP JP5202060A patent/JPH0736025A/en active Pending
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