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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE69636109 T2
Publication typeGrant
Application numberDE1996636109
Publication date21 Sep 2006
Filing date6 Nov 1996
Priority date6 Nov 1995
Also published asDE69628634D1, DE69628634T2, DE69636109D1, EP0802446A1, EP0802446A4, EP0802446B1, EP1306610A1, EP1306610B1, US6011602, WO1997017631A1
Publication number1996636109, 96636109, DE 69636109 T2, DE 69636109T2, DE-T2-69636109, DE1996636109, DE69636109 T2, DE69636109T2, DE96636109
InventorsTatsuaki Suwa-shi FUNAMOTO, Satoru Suwa-shi Miyashita, Osamu Suwa-shi YOKOYAMA
ApplicantSeiko Epson Corp.
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Beleuchtungsvorrichtung, diese beinhaltende Flüssigkristallanzeige und elektronisches Gerät Lighting apparatus, this-containing liquid crystal display and electronic device translated from German
DE 69636109 T2
Abstract  available in
Claims(11)  translated from German
  1. Beleuchtungsvorrichtung umfassend: eine Lichtemissionseinrichtung ( A lighting device comprising: a light emitting means ( 210 210 ); ); eine Lichtleiteinrichtung ( a light guide ( 211 211 ), die eine lichtaustrittsseitige Oberfläche aufweist und das Licht von der Lichtemissionseinrichtung ( ), Which has a light-output-side surface and the light from the light emitting means ( 210 210 ) durch die Oberfläche an der Lichtaustrittsseite zu dem Lichtempfangselement ( ) Through the surface on the light exit side to the light receiving element ( 30 30 ) mit einer verbesserten Richtfähigkeit leitet; ) Leads to an improved directivity; und eine Richtungsänderungseinrichtung zum Ändern der Richtung des Lichts, das von der Lichtleiteinrichtung ( and a direction changing means for changing the direction of the light from the light guide ( 211 211 ) ausgegeben wird, in eine Richtung im wesentlichen senkrecht zu dem Lichtempfangselement ( ) Is output in a direction substantially perpendicular to the light receiving element ( 30 30 ); dadurch gekennzeichnet , daß die Richtungsänderungseinrichtung eine Prismenanordnung ( ), Characterized in that the direction changing means comprises a prism assembly ( 213 213 ) enthält, die eine Mehrzahl von Prismen ( ) Which has a plurality of prisms ( 213p 213p ) umfaßt, wobei jedes der Prismen ( ), Wherein each of the prisms ( 213p 213p ) einen Scheitel ( ) A vertex ( 213t 213t ) hat, der zur Oberfläche an der Lichtaustrittsseite zeigt; ) Which shows the surface at the light exit side; wobei jedes der Prismen ( wherein each of the prisms ( 213p 213p ) eine erste Oberfläche ( ) A first surface ( 213a 213a , . 213b 213b ) zum Empfang des Lichts und eine zweite Oberfläche ( ) For receiving the light and a second surface ( 213r 213r ) hat, und der Scheitel ( ), And the apex ( 213t 213t ) von der ersten und der zweiten Oberfläche gebildet wird. ) Is formed by the first and the second surface.
  2. Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die erste Oberfläche ( A lighting device according to claim 1, wherein the first surface ( 213a 213a , . 213b 213b ) eine Mehrzahl von Ebenen umfaßt, wobei die Senkrechten zu den Ebenen voneinander verschieden sind. ) Comprises a plurality of planes, the normals to the planes are different from each other.
  3. Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der der Scheitel ( Lighting device according to claim 1 or 2, wherein the apex ( 213t 213t ) einen Winkel im Bereich zwischen 50° und 70° hat. ) Has an angle ranging between 50 ° and 70 °.
  4. Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, bei der die Richtungsänderungseinrichtung ferner eine Lichtausgangsfläche ( Lighting device according to claim 2 or 3, wherein the direction changing means further comprising a light output surface ( 213e 213e ) umfaßt, von der das Licht zu dem Empfangselement gesendet wird, bei der die Mehrzahl der Ebenen eine erste Ebene ( ), One of which the light is transmitted to the receiving element, wherein the plurality of planes, a first plane ( 213a 213a ) und eine zweite Ebene ( ) And a second plane ( 213b 213b ) umfaßt, wobei die zweite Oberfläche ( ), Wherein the second surface ( 213r 213r ) und die erste Ebene ( ) And the first plane ( 213a 213a ) den Scheitel ( ) Top ( 213t 213t ) bilden, bei der die Senkrechte in Bezug auf die Lichtausgangsfläche ( ) Form, in the perpendicular with respect to the light output surface ( 213e 213e ) und die erste Ebene ( ) And the first plane ( 213a 213a ) einen Winkel von θ 1 bilden, die Senkrechte in Bezug auf die Lichtausgangsfläche ( ) Form an angle of θ 1, the normal with respect to the light output surface ( 213e 213e ) und die zweite Oberfläche ( ) And the second surface ( 213r 213r ) einen Winkel von θ 2 bilden, und die Lichtausgangsfläche ( ) Form an angle of θ 2, and the light output surface ( 213e 213e ) und die zweite Ebene ( ) And the second plane ( 213b 213b ) einen Winkel von θ 3 bilden, und bei der θ 3 kleiner als θ 1 ist. ) Is at an angle of θ 3, and smaller in the θ 3 as θ 1.
  5. Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der θ 1 ungefähr 20° beträgt. Lighting device according to claim 4, wherein θ 1 is approximately 20 °.
  6. Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der θ 2 ungefähr 30° beträgt. Lighting device according to claim 4, wherein θ 2 is approximately 30 °.
  7. Flüssigkristallanzeigesystem umfassend eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Lichtempfangselement ( A liquid crystal display system comprising a lighting device according to any one of claims 1 to 6, wherein said light receiving element ( 30 30 ) ein Flüssigkristallanzeigefeld ist. ) Is a liquid crystal display panel.
  8. Flüssigkristallanzeigesystem gemäß Anspruch 7, bei dem eine Spiegelfolie ( A liquid crystal display system of claim 7, wherein a mirror sheet ( 58 58 ), die das an die Lichtleiteinrichtung ( ) That the to the light guide ( 211 211 ) eingegebene Licht reflektiert, an der der lichtaustrittsseitigen Oberfläche entgegengesetzten Seite der Lichtleiteinrichtung ( Reflect) input light, to the light-output-side surface of the opposite side of the light guide ( 211 211 ) vorgesehen ist. ) Is provided.
  9. Flüssigkristallanzeigesystem gemäß Anspruch 8, bei der eine Lichtstreueinrichtung ( A liquid crystal display system of claim 8, wherein a light diffusing means ( 670 670 ) an der Vorderseite des Flüssigkristallanzeigefeldes ( ) On the front of the liquid crystal display panel ( 660 660 ) vorgesehen ist. ) Is provided.
  10. Flüssigkristallanzeigesystem gemäß Anspruch 7, ferner umfassend eine Lichtstreueinrichtung ( A liquid crystal display system of claim 7, further comprising a light diffusing means ( 670 670 ), die an der Vorderseite des Flüssigkristallanzeigefeldes vorgesehen ist, um das Licht von dem Flüssigkristallanzeigefeld zu streuen. ), Which is provided at the front of the liquid crystal display panel to diffuse the light from the liquid crystal display panel.
  11. Elektronisches Gerät umfassend ein Flüssigkristallanzeigesystem gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10. An electronic device comprising a liquid crystal display system according to any one of claims 7 to 10th
Description  translated from German
  • Technisches Gebiet Technical Field
  • [0001] [0001]
    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung, wie sie zum Beleuchten eines Flüssigkristallanzeigefeldes in einem elektronischen Gerät verwendet wird. The present invention relates to a lighting device, such as is used for illuminating a liquid crystal display panel in an electronic device. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung, die Licht mit verbessertem Wirkungsgrad auswerten kann. More particularly, it relates to a lighting device that can evaluate light with improved efficiency.
  • Einschlägiger Stand der Technik Related Art
  • [0002] [0002]
    1) Ein Beispiel eines herkömmlichen Flüssigkristallanzeigesystems ist in 1) An example of a conventional liquid crystal display system is shown in 37 37 gezeigt. shown. Ein solches Flüssigkristallanzeigesystem ist insgesamt mit einer punktartigen, gedruckten Schicht versehen, einer weißen Spiegelschicht oder dergleichen zur unregelmäßigen Reflexion an der Rückseite eines Lichtleiters Such liquid crystal display system is generally provided with a dot-like printed layer, a white reflective layer or the like for irregular reflection at the back side of a light guide 1400 1400 , der das Licht von einer Lichtquelle , Of the light from a light source 1401 1401 zu einem Flüssigkristallanzeigefeld a liquid crystal display panel 1402 1402 leitet, um eine gleichmäßige Lichtstärke zu erhalten. passes in order to obtain a uniform light intensity. Da die Lichtquelle in diesem Fall Licht ungerichtet aussendet, kann das Licht gleichmäßig gestreut werden. Since the light source emits non-directional in this case light, the light can be scattered evenly.
  • [0003] [0003]
    Da das Licht aber gestreut wird, wird die Richtungsbündelung des Lichts erniedrigt, was zu einer geringen Lichtstärke führt. Since the light is scattered but, the directivity of the light is lowered, which leads to a low light intensity.
  • [0004] [0004]
    Wenn die Lichtstärke erhöht wird, wird das Licht wirksam genutzt, da das Licht breit gestreut wird, wodurch ein hoher Energieverbrauch verursacht wird. If the light intensity is increased, the light is effectively utilized, because the light is widely spread, creating a high energy consumption is caused. Die Beleuchtungsvorrichtung, die derartige Probleme hat, ist für langfristigen Gebrauch ungeeignet und nicht zweckmäßig für tragbare elektronische Geräte. The lighting device having such problems is unsuitable for long-term use and not practical for portable electronic devices.
  • [0005] [0005]
    Wenn man versucht, den Energieverbrauch zu senken, wird allerdings auch die Lichtstärke gesenkt. If one tries to reduce the energy consumption, but also the luminous intensity is lowered.
  • [0006] [0006]
    2) Um diese Probleme zu lösen, hat man versucht, die Richtungsbündelung des Lichtes vom Lichtleiter zu verstärken. 2) In order to solve these problems, attempts have been made to enhance the directionality of the light from the light guide. Einige bekannte Beispiele lassen sich in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 5-089827, 6-067004, 6-130387 oder dergleichen finden. Some well-known examples can be in Japanese Laid-Open Patent Application Nos. 5-089827, 6-067004, 6-130387 or the like can. In diesen Veröffentlichungen wird eine Prismenanordnung mit sehr feinen Prismen verwendet, um die Richtungsbündelung des Lichts zu verstärken. In these publications, a prism arrangement is very fine prisms used to enhance the directionality of light. Jedes der Prismen hat einen Scheitel, der das Flüssigkristallfeld zeigt, und ein Scheitelwinkel beträgt im wesentlichen 90 °. Each of the prisms has an apex which points the liquid crystal panel, and an apex angle is substantially 90 °. Wenn man annimmt, daß die Lichtquelle die Punktlichtquelle ist, den Lichtweg berücksichtigt und den Scheitelwinkel steuert, kann die Richtungsbündelung des Lichts verstärkt werden. Assuming that the light source is the point light source, takes into account the optical path and controls the apex angle, the light directivity can be enhanced.
  • [0007] [0007]
    Bei Verwendung einer Prismenanordnung kann die Richtungsbündelung des Lichts verstärkt werden. When using a prism arrangement, the directionality of the light can be enhanced. Da aber ein Teil des Lichtes wegen der inneren Totalreflexion an der Prismenanordnung reflektiert wird und zum Lichtleiter zurückkehrt, nimmt die Lichtstärke ab. However, since a part of the light is reflected at the prism array due to the total internal reflection and returns to the light guide, the light intensity decreases.
  • [0008] [0008]
    Außerdem sieht bei einer Betrachtung des Flüssigkristallanzeigefeldes unter einem schrägen Winkel die Anzeige dunkel aus. In addition, upon consideration of the liquid crystal display panel looks at an oblique angle from the display off. Mit anderen Worten, es kann kein großer Betrachtungswinkelbereich erhalten werden. In other words, it can no wide viewing angle range can be obtained. Ein solches Anzeigesystem kann zum Beispiel nicht für Farbfernsehen angewandt werden, da eine Fernsehanzeige eine gleichmäßige und starke Lichtintensität und einen großen Betrachtungswinkelbereich erfordert. Such a display system can not be used in color television, for example, as a television display requires a uniform and high light intensity and a wide viewing angle range.
  • [0009] [0009]
    3) Ein weiteres Beispiel des Flüssigkristallanzeigesystems, welches eine Prismenanordnung zum Verstärken der Richtungsbündelung des Lichtes benutzt, ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2-17 offenbart. 3) Another example of the liquid crystal display system that uses a prism arrangement for enhancing the directionality of light is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Application no. 2-17. Ein Teil dieses Systems ist in A portion of this system is described in 38 38 gezeigt. shown.
  • [0010] [0010]
    In dieser Veröffentlichung bewirkt die Prismenanordnung eine wirksame Änderung der Richtung des größten Teils des eintretenden Lichts in eine Richtung im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld, wenn der Scheitelwinkel jedes Prismas 60° beträgt und die Senkrechte zum Flüssigkristallanzeigefeld sich in einer Position befindet, bei der sie den Scheitelwinkel halbiert. In this publication, the prism arrangement provides an effective change in the direction of most of the incoming light in a direction substantially perpendicular to the liquid crystal display panel when the apex angle of each prism is 60 ° and the vertical is the liquid crystal display panel in a position where they apex angle of the halved. Anders ausgedrückt, jedes der Prismen In other words, each of the prisms 1420p 1420P einer Prismenanordnung a prism assembly 1420 1420 hat einen senkrechten Schnitt, der ein gleichschenkliges Dreieck ist, und sein Scheitelwinkel ist 60° (der Winkel θ = 30°), wie in der Figur gezeigt. has a vertical section which is an isosceles triangle, and its apex angle is 60 ° (the angle θ = 30 °) as shown in the figure. Wenn Licht When light 1421r 1421r vom Lichtleiter unter dem Winkel β = 60° abgegeben wird, kann eine verfügbare maximale Lichtstärke erhalten werden. 60 ° is emitted from the light guide at an angle β = a maximum available light intensity can be obtained. Wenn das Licht When the light 1421r 1421r und dem Winkel α = 70° abgegeben wird, der 10° größer ist als der Winkel β, oder unter dem Winkel γ = 50°, der 10° kleiner ist als der Winkel β, ist die Lichtstärke nahezu die Hälfte eines verfügbaren maximalen Wertes. and the angle α = is delivered 70 °, which is 10 ° greater than β the angle or the angle γ = 50 °, which is 10 ° less than β, the angle, the light intensity is almost half of the available maximum value.
  • [0011] [0011]
    Allerdings wird der Lichtstrahl c, der unter dem Winkel γ abgegeben wurde, dann an einer Ausgangsfläche However, the beam of light c, which was issued at the angle γ is then at an output surface 1420e 1420e der Prismenanordnung the prism array 1420 1420 durch die innere Totalreflexion in Richtung zum Lichtleiter by total internal reflection toward the light guide 1421 1421 abgegeben. Location. Infolgedessen ist der Durchlaß an Licht im Verhältnis zur Prismenanordnung gering, und das Licht kann nicht wirksam ausgewertet werden. As a result, the passage of light in relation to the prism assembly low, and the light can not be effectively evaluated.
  • [0012] [0012]
    Außerdem gibt es ein weiteres Beispiel der Prismenanordnung in der obigen Veröffentlichung. There is also another example of the prism array in the above publication. Um das Licht aus der Prismenanordnung unter einem Winkel von 15° gegenüber der Senkrechten auf das Flüssigkristallanzeigefeld abzugeben, wird der Scheitelwinkel jedes Prismas auf 57° gesetzt. To deliver the light from the prism array at an angle of 15 ° with respect to the normal to the liquid crystal panel, the apex angle of each prism is set to 57 °. Jedes Prisma weist zwei Oberflächen auf, die den Scheitel bilden, und eine Oberfläche ist unter einem Winkel von 35° geneigt, und eine andere Oberfläche ist unter einem Winkel von 22° gegenüber der Senkrechten auf das Flüssigkristallanzeigefeld geneigt. Each prism comprises two surfaces which form the apex, and one surface is inclined at an angle of 35 °, and another surface is inclined relative to the normal to the liquid crystal panel at an angle of 22 °.
  • [0013] [0013]
    Selbst wenn der Scheitelwinkel in der beschriebenen Weise gesteuert ist, gibt es aber das Licht, welches reflektiert wird wie der Lichtstrahl c, der den Ausgangswinkel γ hat, so daß der Lichtdurchlaß nicht verbessert ist. Even if the apex angle is controlled in the described manner, but there is the light which is reflected like the light beam c having the output angle γ, so that the light transmittance is not improved. In der oben erwähnten offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 6-067004 ist der Scheitelwinkel des Prismas im Bereich von 70° bis 110° gesteuert. In the above-mentioned Japanese Laid-Open Patent Application no. 6-067004 the apex angle of the prism in the range of 70 ° to 110 ° is controlled. Auch in diesem Fall verbleiben noch die oben erwähnten Probleme. Also in this case the above-mentioned problems still remain.
  • [0014] [0014]
    In der oben genannten offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2-17 ist die Gestalt von am Lichtleiter vorgesehenen Linsen abgewandelt. In the above-mentioned Japanese Laid-Open Patent Application no. 2-17, the shape of the light guide provided on the lenses is modified. Da aber das Licht unter einem Winkel von zwischen etwa 60° und etwa 80° in Bezug auf die lichtaustrittsseitige Oberfläche des Lichtleiters abgegeben wird, werden die oben beschriebenen Probleme, unabhängig von der Linsengestalt, nicht gelöst, und die Richtungsbündelung des Lichts ist gering. However, since the light is emitted at an angle of between about 60 ° and about 80 ° with respect to the light-output-side surface of the light guide, the problems described above, irrespective of the lens shape, not dissolved, and the light directivity is low.
  • [0015] [0015]
    Die Linsen aus der obigen Veröffentlichung drehen das Licht in eine bestimmte Richtung, um eine verbesserte Richtungsbündelung und Intensität zu erhalten. The lenses made of the above publication, to rotate the light in a particular direction to obtain improved directivity and intensity. In diesem Fall muß das Licht vom Lichtleiter unter einem Winkel von 60° gegenüber der Senkrechten auf das Flüssigkristallanzeigefeld abgegeben werden. In this case, the light from the light guide at an angle of 60 ° must be made with respect to the normal to the liquid crystal display panel. Deshalb bleiben die oben genannten Probleme immer noch bestehen. Therefore, the above-mentioned problems remain still exist.
  • [0016] [0016]
    Es sei darauf hingewiesen, daß die Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Lichtleiters nicht eben ist, weil eine Vielzahl von Linsen auf dem Lichtleiter angeordnet ist. It should be noted that the surface of the light exit side of the light guide is not flat because a plurality of lenses on the light guide is arranged. Die unebene Oberfläche des Lichtleiters senkt den Auswertungsgrad des Lichts. The uneven surface of the light guide lowers the utilization efficiency of light.
  • [0017] [0017]
    4) Weitere Beispiele des Flüssigkristallanzeigesystems sind beispielsweise in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 57-054926 und 58-095780 offenbart. 4) Other examples of the liquid crystal display system are disclosed for example in Japanese Laid-Open Patent Application Nos. 57-054926 and 58-095780. 39A 39A und and 39B 39B zeigen jeweilige Flüssigkristallanzeigesysteme. show respective liquid crystal display systems.
  • [0018] [0018]
    In dem Beispiel der In the example of 39A 39A ist eine Spiegelplatte an der Rückseite eines Flüssigkristallanzeigefeldes is a mirror plate at the rear of a liquid crystal display panel 1432 1432 angeordnet, um Licht arranged to light 1436 1436 von außerhalb auszuwerten. evaluated from the outside. Da dieses System nur reflektiertes Licht nutzt, kann kein ausreichender Kontrast erhalten werden, so daß es an einem dunklen Ort nicht verwendet werden kann. Because this system utilizes only reflected light, a sufficient contrast can be obtained, so that it can not be used in a dark place.
  • [0019] [0019]
    Bei dem Beispiel der In the example of 39B 39B ist ein Transflektor (halbdurchlässige Platte) is a transflector (semitransparent plate) 1434 1434 und eine Beleuchtungsvorrichtung and a lighting device 1430 1430 an der Rückseite des Flüssigkristallanzeigefeldes at the back of the liquid crystal display panel 1432 1432 vorgesehen. provided. Wird das Anzeigesystem an einem hellen Ort benutzt, so wird das Licht von außen verwendet, und wenn das Anzeigesystem an einem dunklen Ort ist, wird das Licht von der Beleuchtungsvorrichtung verwendet. When the display system used in a bright place, the light from the outside is used, and when the display system is in a dark place, the light is used by the lighting device. Weder das Licht von außen Neither the outside light 1436 1436 , noch Gegenlicht Nor backlight 1435 1435 kann der Anzeige genügend Helligkeit geben, da ein Transflektor verwendet wird. the display can be enough brightness because a transflector is used.
  • [0020] [0020]
    5) Es wird auch eine Beleuchtungsvorrichtung in PROCEEDINGS OF THE 15 TH INTERNATIONAL DISPLAY RESEARCH CONFERENCE, SS. 735–738, als ein Beispiel der Vorrichtung zum Verbessern des Auswertungsgrades des Lichts von der Lichtquelle offenbart. 5) There is also a lighting device in PROCEEDINGS OF THE 15 TH INTERNATIONAL CONFERENCE DISPLAY RESEARCH, pp. 735-738, as an example of the apparatus for improving the utilization efficiency of the light from the light source disclosed.
  • [0021] [0021]
    40 40 zeigt die Vorrichtung in schematischer Schnittansicht. shows the device in a schematic sectional view. Das Licht von einer Lichtquelle The light from a light source 1440 1440 strömt durch einen Lichtleiter passes through a light guide 1441 1441 , um von einer Streuplatte To a diffusion plate 1442 1442 gestreut zu werden. being scattered. Das gestreute Licht wird in einen Polarisator The scattered light is in a polarizer 1441 1441 eingegeben, der eine cholesterine Flüssigkristallschicht entered, the cholesteric liquid crystal layer a 1444 1444 und einen Lambda-Viertelwellenfilm and a lambda-quarter-wave film 1445 1445 aufweist. has. Von der cholesterinen Flüssigkristallschicht wird zirkular polarisiertes Licht reflektiert, wenn die Drehrichtung des zirkular polarisierten Lichts die gleiche ist wie die der wendelförmigen Struktur der cholesterinen Flüssigkristallschicht. Of the cholesteric liquid crystal layer, circularly polarized light reflected if the rotational direction of circularly polarized light is the same as that of helical structure of the cholesteric liquid crystal layer. Ist die Drehrichtung des zirkular polarisierten Lichts umgekehrt zu der der wendelförmigen Struktur der cholesterinen Flüssigkristallschicht, so kann das zirkular polarisierte Licht durch sie hindurchtreten. Is the direction of rotation of circularly polarized light opposite to the helical structure of the cholesteric liquid crystal layer, the circularly polarized light may pass through it. Zirkular polarisiertes Licht d, welches durch die cholesterine Flüssigkristallschicht hindurchgetreten ist, wird von dem Lambda Viertelwellenfilm Circularly polarized light d which has passed through the cholesteric liquid crystal layer is of the lambda quarter-wave film 1445 1445 in linear polarisiertes Licht umgewandelt. converted into linearly polarized light. Zirkular polarisiertes Licht e, welches an der cholesterinen Flüssigkristallschicht reflektiert wurde, wird zur Streuplatte Circularly polarized light e which has been reflected at the cholesteric liquid crystal layer, is used for diffusing plate 1442 1442 zurückgelenkt, um zerstreut zu werden. directed back to be scattered. Ein Teil des zerstreuten Lichts rotiert in umgekehrter Richtung zur wendelförmigen Struktur der cholesterinen Flüssigkristallschicht A portion of the scattered light rotates in the reverse direction to the helical structure of the cholesteric liquid crystal layer 1444 1444 , so daß das Licht erneut in sie eintritt und nunmehr als Licht f durch sie hindurchtritt. , So that the light once again enters it as light f and now passes through it.
  • [0022] [0022]
    Aber ein Teil des Lichts e, welches von der cholesterinen Flüssigkristallschicht But a part of the light e which cholesteric liquid crystal layer of the 1444 1444 reflektiert wurde, gelangt durch die Streuplatte reflected, passes through the diffuser plate 1442 1442 zurück zum Lichtleiter back to the light guide 1441 1441 , um von einem an der Rückseite des Lichtleiters To move from one to the rear of the light guide 1441 1441 vorgesehenen diffusen reflektierenden Film provided diffuse reflective film 1449 1449 als Licht g absorbiert zu werden. to be as light g absorbed. Auf diese Weise geht ein Teil des Lichts verschwenderisch verloren auf Kosten der Lichtstärke und des Auswertungsgrades. In this way, some of the light is wasteful lost at the expense of light intensity and utilization efficiency.
  • [0023] [0023]
    US-A-5 372 756 offenbart eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere offenbart diese Druckschrift ein Verfahren zur Schaffung eines gestreiften Lichtstreuelements. US-A-5372756 discloses an illumination device according to the preamble of claim 1. In particular, this document discloses a method for creating a striped light scattering element. Das Lichtstreuelement hat eine längliche Gestalt und empfängt Licht durch ein Ende oder eine Kante und strahlt Licht durch eine Oberfläche ab, die zur Lichtempfangsfläche im wesentlichen rechtwinklig ist. The light scattering element has an elongated shape and receives light through an end or an edge and emits light through a surface which is perpendicular to the light receiving surface substantially. Das Lichtstreuelement, zum Beispiel ein Zylinder oder eine Tafel, ist in seiner Lichtemissionsfläche mit Nuten geformt, um das Licht mit gleichmäßiger Stärke längs der Länge des langgestreckten Lichtstreuelements abzustrahlen. The light scattering element, such as a cylinder or a panel, has formed in its light emitting surface with grooves in order to radiate the light with uniform intensity along the length of the elongated light scattering element.
  • [0024] [0024]
    Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung zu schaffen, die die Richtung des Lichts von dem Lichtleiter wirksam in eine Richtung im wesentlichen parallel zur Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtausgangsseite des Lichtleiters ändern kann, um den Nutzungsgrad zu verbessern. It is an object of the invention to provide a lighting apparatus which can change the direction of the light from the light guide efficiently to a direction substantially parallel to the normal to the surface of light outgoing side of the light guide to improve the utilization ratio.
  • [0025] [0025]
    Diese Aufgabe wird mit einer Beleuchtungsvorrichtung wie im Anspruch 1 beansprucht erzielt. This object is achieved with an illumination device as claimed in claim 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Beleuchtungsvorrichtung und besondere Anwendungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Preferred embodiments of the lighting apparatus and particular applications are subject of the dependent claims.
  • [0026] [0026]
    Die Richtungsänderungseinrichtung ermöglicht es Licht von dem Lichtleitkörper in Richtung zum Lichtempfangselement unter einem gewünschten Winkel durchgelassen zu werden. The direction of change means it allows light from the light guide body towards the light receiving element to be transmitted at a desired angle. Wenn eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine solche Richtungsänderungseinrichtung besitzt, beispielsweise auf ein Flüssigkristallanzeigesystem angewandt wird, kann ein großer Betrachtungswinkelbereich und eine starke leuchtende Helligkeit verwirklicht werden. If a lighting apparatus having such direction changing means is, for example, applied to a liquid crystal display system, a wide viewing angle range and a high luminous brightness can be realized.
  • [0027] [0027]
    Die Lichtemissionseinrichtung kann die Form eines Zylinders haben, der sich längs der Lichteintrittsfläche des Lichtleitkörpers erstreckt, und die Richtungsänderungseinrichtung kann eine Prismenanordnung umfassen, die eine Vielzahl von parallel zueinander und zur Lichtemissionseinrichtung angeordneten Prismen aufweist, wobei jedes der Prismen einen Scheitel hat, der zur Oberfläche der Lichtaustrittsseite gerichtet ist. The light emission device may have the shape of a cylinder extending along the light inlet surface of the light guide, and the direction changing means may include a prism array which comprises a plurality of parallel to each other and arranged to light emitting means prisms, each of said prisms has an apex which the surface the light exit side is directed.
  • [0028] [0028]
    Der Scheitel jedes Prismas ist der Oberfläche der Lichtaustrittsseite zugewandt, und eine Oberseite der Prismenanordnung, die dem Lichtempfangselement zugewandt ist, ist eben gestaltet. The apex of each prism surface faces the light exit side, and a top surface of the prism array facing the light receiving element is made flat. Deshalb kann das Licht gleichmäßig an das Lichtempfangselement abgegeben werden, um die Lichtstärke zu verbessern. Therefore, the light can be uniformly emitted to the light receiving element to improve the light intensity.
  • [0029] [0029]
    Ein senkrechter Schnitt durch jedes Prisma kann im wesentlichen dreieckig sein, und ein Winkel des Scheitels kann von 50° bis 70° reichen. A vertical section of each prism may be substantially triangular, and an angle of the apex may range from 50 ° to 70 °. Da das Prisma mit einem solchen Scheitel die Richtung des Lichts von den Vorsprüngen exakter in vertikale Richtung ändern kann, kann Licht mit besserer Richtungsbündelung und Intensität abgegeben werden. Since the prism can change the direction of the light from the projections more precisely into a vertical direction with such a vertex, light can be emitted with improved directivity and intensity.
  • [0030] [0030]
    Jedes der Prismen kann eine erste Oberfläche zum Empfang des Lichts und eine zweite Oberfläche haben, wenn der Scheitel von diesen ersten und zweiten Oberflächen gebildet ist. Each of the prisms may have a first surface for receiving the light and a second surface when the apex is formed by these first and second surfaces. Die erste Oberfläche kann eine Vielzahl von Ebenen aufweisen, wenn die Senkrechten zu den Ebenen sich voneinander unterscheiden. The first surface may comprise a plurality of planes, when the normals to the planes are different from each other.
  • [0031] [0031]
    Die erste Oberfläche umfaßt verschiedene Ebenen, so daß die meisten der durch die erste Oberfläche mit unterschiedlichen Einfallswinkeln eintretenden Lichtstrahlen an der zweiten Oberfläche aufgrund der inneren Totalreflexion reflektiert werden, um in einer Richtung fast senkrecht zu der ebenen Oberseite der Prismenanordnung abgegeben zu werden. The first surface includes various planes such that most of the entering through the first surface with different incident angles of light rays are reflected at the second surface due to the total internal reflection to be output in a direction almost perpendicular to the flat upper surface of the prism array. Auf diese Weise kann eintretendes Licht mit geringem Verlust und großer Intensität durch die Prismenanordnung hindurchgelassen werden. In this way, light entering low-loss, high intensity can be transmitted through the prism assembly.
  • [0032] [0032]
    Wenn die Lichtleiteinrichtung keine Vorsprünge hat, kann ein Teil des durch die erste Oberfläche eingegebenen Lichts die zweite Oberfläche nicht erreichen. If the light guiding means does not have projections, part of the light input through the first surface can not reach the second surface. Dieses Licht wird von der Oberseite reflektiert und zur Lichtleiteinrichtung zurück geleitet. This light is reflected from the top and directed back to the light guide. Bei der vorliegenden Erfindung kann aber das eingegebene Licht wirksamer durchgelassen werden, was die Richtungsbündelung des Lichts und die Lichtstärke weiter verbessert. In the present invention, however, the input light can be transmitted effectively what the directionality of light and the light intensity is further improved.
  • [0033] [0033]
    Die erste Oberfläche kann eine Ebene aufweisen, die unter einem Winkel von etwa 20° gegenüber der Ebene gekippt ist, die zur Oberfläche der Lichtaustrittsseite senkrecht steht, und die zweite Oberfläche kann unter einem Winkel von etwa 30° aus der Ebene gekippt sein, die zur Oberfläche der Lichtaustrittsseite senkrecht ist. The first surface may comprise a plane tilted at an angle of about 20 ° relative to the plane which is perpendicular to the surface of the light exit side, and the second surface may be tilted out of the plane at an angle of approximately 30 °, which for surface is perpendicular the light exit side.
  • [0034] [0034]
    Durch das Kippen der ersten und zweiten Oberfläche in der beschriebenen Weise, kann die Richtungsbündelung und Stärke des Lichts weiter verbessert werden. By tilting the first and second surfaces in the manner described, the directionality and intensity of the light can be further improved.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief Description of Drawings
  • [0035] [0035]
    1 1 ist eine Schnittansicht des Flüssigkristallanzeigesystems als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. is a sectional view of the liquid crystal display system as an embodiment of the present invention.
  • [0036] [0036]
    2 2 ist eine perspektivische Ansicht des Lichtleiters gemäß is a perspective view of the light guide according to 1 1 . ,
  • [0037] [0037]
    3 3 ist eine Schnittansicht, die den Lichtaustritt aus dem Lichtleiter gemäß is a sectional view showing the light exit from the light guide in accordance with 2 2 schematisch zeigt. schematically shows.
  • [0038] [0038]
    4 4 ist eine Schnittansicht, die den Lichtaustritt aus der Beleuchtungsvorrichtung gemäß is a sectional view showing the light output from the illumination apparatus according 1 1 schematisch zeigt. schematically shows.
  • [0039] [0039]
    5 5 ist eine Schnittansicht des Flüssigkristallanzeigesystems als ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. is a sectional view of the liquid crystal display system as another embodiment of the present invention.
  • [0040] [0040]
    6 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Beispiels des Vorsprungs auf dem Lichtleiter der vorliegenden Erfindung. is an enlarged sectional view of an example of the projection on the light guide of the present invention.
  • [0041] [0041]
    7 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines weiteren Beispiels des Vorsprungs auf dem Lichtleiter der vorliegenden Erfindung. is an enlarged sectional view of another example of the projection on the light guide of the present invention.
  • [0042] [0042]
    8 8 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines weiteren Beispiels des Vorsprungs auf dem Lichtleiter der vorliegenden Erfindung. is an enlarged sectional view of another example of the projection on the light guide of the present invention.
  • [0043] [0043]
    9 9 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines weiteren Beispiels des Vorsprungs auf dem Lichtleiter der vorliegenden Erfindung. is an enlarged sectional view of another example of the projection on the light guide of the present invention.
  • [0044] [0044]
    10A 10A und and 10B 10B sind vergrößerte Schnittansichten, die weitere Beispiele des Vorsprungs auf dem Lichtleiter der vorliegenden Erfindung zeigen. are enlarged sectional views showing other examples of the projection on the light guide of the present invention.
  • [0045] [0045]
    10C 10C ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels des Lichtleiters der vorliegenden Erfindung. is a perspective view of an example of the light guide of the present invention.
  • [0046] [0046]
    11A 11A und and 11B 11B sind Schnittansichten zusätzlicher Beispiele des Lichtleiters der vorliegenden Erfindung. are sectional views of additional examples of the light guide of the present invention.
  • [0047] [0047]
    12 12 ist eine Schnittansicht des Flüssigkristallanzeigesystems als noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. is a sectional view of the liquid crystal display system as still another embodiment of the present invention.
  • [0048] [0048]
    13 13 ist eine Schnittansicht eines Beispiels der Richtungsänderungseinrichtung gemäß is a sectional view of an example of the direction change means according to 12 12 . ,
  • [0049] [0049]
    14 14 ist eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels der Richtungsänderungseinrichtung, die in dem Flüssigkristallanzeigesystem der vorliegenden Erfindung verwendet ist. is a sectional view of another example of the direction change device, which is used in the liquid crystal display system of the present invention.
  • [0050] [0050]
    15 15 ist eine Schnittansicht eines Beispiels der Prismenanordnung, die in der Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung benutzt ist, und zeigt Strahlengänge. is a sectional view of an example of the prism array, which is used in the lighting device of the present invention, and shows beam paths.
  • [0051] [0051]
    16 16 ist eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels der Prismenanordnung der vorliegenden Erfindung. is a sectional view of another example of the prism array of the present invention.
  • [0052] [0052]
    17 17 ist eine Schnittansicht eines noch weiteren Beispiels der Prismenanordnung der vorliegenden Erfindung. is a sectional view of still another example of the prism array of the present invention.
  • [0053] [0053]
    18A 18A ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Lichtleiters der vorliegenden Erfindung. is a perspective view of another example of the light guide of the present invention.
  • [0054] [0054]
    18B 18B ist eine perspektivische Ansicht noch eines weiteren Beispiels des Lichtleiters der vorliegenden Erfindung. is a perspective view of still another example of the light guide of the present invention.
  • [0055] [0055]
    19 19 ist eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels des Lichtleiters der vorliegenden Erfindung. is a sectional view of another example of the light guide of the present invention.
  • [0056] [0056]
    20 20 ist eine perspektivische Ansicht des Lichtleiters gemäß is a perspective view of the light guide according to 19 19 . ,
  • [0057] [0057]
    21 21 ist eine Schnittansicht, die den Lichtaustritt aus dem Lichtleiter gemäß is a sectional view showing the light exit from the light guide in accordance with 19 19 schematisch zeigt. schematically shows.
  • [0058] [0058]
    22 22 ist eine Schnittansicht, die eine Lichtreflexionsfunktion des Lichtleiters gemäß is a sectional view according to a light reflecting function of the light guide 19 19 schematisch zeigt. schematically shows.
  • [0059] [0059]
    23 23 ist eine Schnittansicht des Flüssigkristallanzeigesystems als ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. is a sectional view of the liquid crystal display system as another embodiment of the present invention.
  • [0060] [0060]
    24 24 ist eine Schnittansicht, die den Lichtaustritt aus der Beleuchtungsvorrichtung gemäß is a sectional view showing the light output from the illumination apparatus according 23 23 schematisch zeigt. schematically shows.
  • [0061] [0061]
    25 25 ist eine Schnittansicht, die Lichtreflexion in der Beleuchtungsvorrichtung gemäß is a sectional view showing light reflection in the lighting apparatus according to 23 23 schematisch zeigt. schematically shows.
  • [0062] [0062]
    26 26 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel des Lichtleiters der vorliegenden Erfindung zeigt. is a sectional view showing another example of the light guide of the present invention.
  • [0063] [0063]
    27 27 ist eine Schnittansicht des Flüssigkristallanzeigesystems als noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. is a sectional view of the liquid crystal display system as still another embodiment of the present invention.
  • [0064] [0064]
    28 28 ist eine Schnittansicht, die noch ein weiteres Beispiel des Lichtleiters der vorliegenden Erfindung zeigt. is a sectional view showing still another example of the light guide of the present invention.
  • [0065] [0065]
    29 29 ist eine Schnittansicht der Beleuchtungsvorrichtung als ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. is a sectional view of the lighting apparatus as another embodiment of the present invention.
  • [0066] [0066]
    30 30 ist eine Schnittansicht eines zusätzlichen Beispiels des Lichtleiters, der in der Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung benutzt ist. is a sectional view of an additional example of the light guide which is used in the lighting device of the present invention.
  • [0067] [0067]
    31 31 ist eine Schnittansicht des Flüssigkristallanzeigesystems als noch ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. is a sectional view of the liquid crystal display system as yet another example approximately Ausfüh the present invention.
  • [0068] [0068]
    32 32 ist eine Schnittansicht des Flüssigkristallanzeigesystems als ein zusätzliches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. is a sectional view of the liquid crystal display system as an additional embodiment of the present invention.
  • [0069] [0069]
    33 33 ist ein Blockschaltbild eines elektronischen Geräts, welches das Flüssigkristallanzeigesystem der vorliegenden Erfindung benutzt. is a block diagram of an electronic device that uses the liquid crystal display system of the present invention.
  • [0070] [0070]
    34 34 ist eine perspektivische Ansicht eines PC als ein Ausführungsbeispiel des elektronischen Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung. is a perspective view of a personal computer as an embodiment of the electronic device according to the present invention.
  • [0071] [0071]
    35 35 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Seitenhantierers als ein weiteres Ausführungsbeispiel eines elektronischen Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung. is an exploded perspective view of a Seitenhantierers as another embodiment of an electronic device according to the present invention.
  • [0072] [0072]
    36 36 ist eine perspektivische Ansicht eines Filmbandträgerpakets (TCP) als ein weiteres Ausführungsbeispiel eines elektronischen Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung. is a perspective view of a film tape carrier package (TCP) as a further embodiment of an electronic device according to the present invention.
  • [0073] [0073]
    37 37 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eines herkömmlichen Flüssigkristallanzeigesystems. is a sectional view of an example of a conventional liquid crystal display system.
  • [0074] [0074]
    38 38 ist eine Schnittansicht einer in einer Beleuchtungsvorrichtung benutzten herkömmlichen Prismenanordnung. is a sectional view of a lighting device used in a conventional prism array.
  • [0075] [0075]
    39A 39A und and 39B 39B sind Schnittansichten zusätzlicher Beispiele eines herkömmlichen Flüssigkristallanzeigesystems. are sectional views of additional examples of a conventional liquid crystal display system.
  • [0076] [0076]
    40 40 ist eine Schnittansicht einer herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtung. is a sectional view of a conventional lighting device.
  • Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung Best Mode for Carrying Out the Invention
  • [0077] [0077]
    Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Preferred embodiments of the present invention are described below with reference to the drawings in detail.
  • Ausführungsbeispiel 1 Example 1
  • [0078] [0078]
    Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Hinweis auf die Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the 1 1 bis to 4 4 beschrieben. described. Eine Schnittansicht des Flüssigkristallanzeigesystems ist in A sectional view of the liquid crystal display system is in 1 1 gezeigt und eine perspektivische Ansicht des Lichtleiters in and shown a perspective view of the light guide in 2 2 . ,
  • [0079] [0079]
    Das Flüssigkristallanzeigesystem dieses Ausführungsbeispiels weist ein Flüssigkristallanzeigefeld The liquid crystal display system of this embodiment has a liquid crystal display panel 30 30 als Lichtempfangselement und eine Beleuchtungsvorrichtung as a light receiving element and an illumination device 10 10 auf, die an der Rückseite des Flüssigkristallanzeigefeldes on, on the back of the liquid crystal display panel 30 30 angeordnet ist, wie in is disposed as shown in 1 1 gezeigt. shown.
  • [0080] [0080]
    Zu der Beleuchtungsvorrichtung To the lighting device 10 10 gehört ein Lichtleiter includes a light guide 20 20 , der das eintretende Licht gleichmäßig zum Austritt leitet, eine zylindrische Lichtquelle That uniformly directs the incoming light to the exit, a cylindrical light source 22 22 oder Lichtemissionseinrichtung, die in der Nähe einer eine der Stirnflächen des Lichtleiters or light emitting device in the vicinity of a one of the end faces of the light guide 20 20 bildenden Lichteintrittsfläche forming light entry surface 25 25 vorgesehen ist, und eine Prismenanordnung is provided, and a prism array 27 27 oder Richtungsänderungseinrichtung, die so vorgesehen ist, daß sie einer lichtaustrittsseitigen Oberfläche or direction changing means that is so provided as to a light exit side surface 24 24 des Lichtleiters of the light guide 20 20 zugewandt ist. faces. Um die Lichtquelle Around the light source 20 20 ist ein reflektierender Spiegel vorgesehen, der einen Vertikalschnitt in Form eines Halbkreises hat, um das Licht von der Lichtquelle a reflecting mirror is provided, which has a vertical section in the form of a semicircle, to the light from the light source 22 22 zur Lichteintrittsfläche the light entry face 25 25 des Lichtleiters of the light guide 20 20 zu reflektieren. to reflect. Die Lichtquelle The light source 22 22 kann beispielsweise aus einer Leuchtstoffröhre bestehen. for example, consist of a fluorescent tube.
  • [0081] [0081]
    Der Lichtleiter The light guide 20 20 umfaßt einen Lichtleitkörper includes a light guide body 21 21 , der die Form einer Platte hat und aus transparentem Material besteht, dessen Brechzahl zum Beispiel 1,4 oder mehr ist, sowie Vorsprünge Which has the form of a plate and is made of transparent material whose refractive index is, for example, 1.4 or more, and protrusions 23 23 , die sich von der Oberfläche der Lichtaustrittsseite Extending from the surface of the light exit side 24 24 des Lichtleitkörpers of the light guide 21 21 erstrecken, wie in extend, as in 2 2 gezeigt. shown.
  • [0082] [0082]
    Der Lichtleitkörper The light-guiding 21 21 und die Vorsprünge and the projections 23 23 sind aus einem transparenten Material gemacht (zum Beispiel lichtdurchlässigem Harz, wie Acrylharz oder Polykarbonatharz, anorganischem lichtdurchlässigem Material, wie Glas, oder Verbund dieser Materialien). are made of a transparent material (for example, transparent resin such as acrylic resin or polycarbonate resin, inorganic transparent material such as glass, or compound of these materials). Es gibt einige bevorzugte Verfahren zum Herstellen dieser Elemente, beispielsweise Spritzgießen, Ätzen, Gießen, Aufkleben eines Films auf eine transparente Harz- oder Glasplatte und Spritzpressen dieser Vorsprünge auf eine transparente Harzplatte mit einem lichthärtbaren Harz. There are several preferred methods for preparing these elements, such as injection molding, etching, casting, bonding a film on a transparent resin or glass plate, and transfer molding of said projections on a transparent resin plate with a light-curable resin.
  • [0083] [0083]
    Die Vorsprünge sind auf einer Oberfläche des Lichtleitkörpers The protrusions are on a surface of the light guide 21 21 angeordnet, erstrecken sich parallel zueinander und zur zylindrischen Lichtquelle arranged, extending parallel to each other and to the cylindrical light source 22 22 . , Jeder der Vorsprünge Each of the projections 23 23 hat eine Oberseite has a top surface 23a 23a , die im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Lichtaustrittsseite Substantially parallel to the surface of the light exit side 24 24 ist, sowie Seitenflächen is, and side surfaces 23b-1 23b-1 und and 23b-2 23b-2 , die im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Lichtaustrittsseite Which is substantially perpendicular to the surface of the light exit side 24 24 verlaufen. run.
  • [0084] [0084]
    Die Prismenanordnung The prism assembly 27 27 weist eine Vielzahl von Prismen auf, wie in includes a plurality of prisms, as shown in 4 4 gezeigt. shown. Jedes Prisma hat einen Scheitel, der zum Lichtleiter weist. Each prism has an apex which points toward the light guide. Der senkrechte Schnitt durch jedes Prisma ist im wesentlichen ein gleichschenkliges Dreieck, und jedes Prisma hat einen Scheitelwinkel θ der Größe von beispielsweise 60°. The vertical section of each prism is essentially an isosceles triangle, and each prism has an apex angle θ of the size of for example 60 °.
  • [0085] [0085]
    Das Flüssigkristallanzeigefeld The liquid crystal display panel 30 30 kann zum Beispiel aus folgendem gebildet sein: einem verdrillten, parallel aufgereihten (twisted nematic TN) Flüssigkristall, welches bei der aktiven Matrixadressierung benutzt wird, wobei ein Dünnschichttransistor als Pixelschalter dient, einem superverdrillten, parallel aufgereihten (super twisted nematic STN) Flüssigkristall zur Verwendung bei einem passivem Matrixadressieren oder einem polymerisch dispergierten Flüssigkristall. may for example be formed from the following: a twisted, parallel arrayed (twisted nematic TN) liquid crystal which is used in active matrix addressing, wherein a thin film transistor used as a pixel switch, a supertwist type, parallel arrayed (super twisted nematic STN) liquid crystal for use in a passive matrix addressing or a polymer dispersed liquid crystal. Es sei darauf hingewiesen, daß das Flüssigkristallanzeigefeld It should be noted that the liquid crystal display panel 30 30 nicht auf eine monochrome Anzeige beschränkt ist, sondern auch als ein mehrfarbiges Anzeigefeld mit einem Farbfilter ausgebildet sein kann. is not limited to a monochrome display, but may also be formed as a multi-color display panel with a color filter.
  • [0086] [0086]
    Die Funktion des Flüssigkristallanzeigesystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit den oben beschriebenen Elementen soll nun beschrieben werden. The function of the liquid crystal display system according to this embodiment with the above-described elements will now be described.
  • [0087] [0087]
    Die Lichtstrahlen The light beams 16a 16a und and 16b 16b von der Lichtquelle from light source 22 22 treten durch die Lichteintrittsfläche pass through the light entry surface 25 25 in den Lichtleitkörper in the optical waveguide 21 21 ein, ehe die innere Totalreflexion wiederholt wird, und werden dann aus den Seitenflächen one before the total internal reflection is repeated, and then from the side surfaces 23b-1 23b-1 , . 23b-2 23b-2 der Vorsprünge the projections 23 23 abgegeben. Location. Damit wird das Licht wirksam und gleichmäßig in Richtung zu der Prismenanordnung So that the light is efficiently and uniformly toward the prism array 27 27 ausgestrahlt. aired.
  • [0088] [0088]
    Zwischen der Oberfläche der Lichtaustrittsseite Between the surface of light outgoing side 24 24 des Lichtleitkörpers of the light guide 21 21 und der Prismenanordnung and the prism array 27 27 ist ein schmaler Luftspalt vorgesehen. a narrow air gap is provided. Aufgrund dieses Luftspaltes kann das Licht die innere Totalreflexion im Lichtleitkörper Due to this air gap, the light can be total internal reflection in the light guide body 21 21 wiederholen. repeat.
  • [0089] [0089]
    Durch Forschungen der Erfinder mit dem Lichtleitkörper wurde klargestellt, daß der größte Teil des von den Vorsprüngen Through research, the inventor of the optical waveguide was clear that the majority of of the projections 23 23 abgegebenen Lichts aus der Seitenfläche light emitted from the side surface 23b-2 23b-2 austritt, die nicht der Lichtquelle exits that are not of the light source 22 22 zugewandt ist, und zwar unter einem Winkel von δ2 = 30° gegenüber einer horizontalen Ebene, wie in faces, and at an angle of δ2 = 30 ° relative to a horizontal plane, as shown in 3 3 gezeigt. shown. Ein Teil des von den Vorsprüngen A portion of the of the projections 23 23 abgegebenen Lichts tritt aus den Seitenflächen emitted light exits from the side surfaces 23b-1 23b-1 aus, welche der Lichtquelle from which the light source 22 22 zugewandt ist, und zwar unter einem Winkel δ1 = 30°. faces, and at an angle δ1 = 30 °. In diesem Fall ist das Licht an einer Stirnfläche In this case, the light on an end face 25b 25b (siehe (See 2 2 ) reflektiert worden, die von der Lichtquelle ) Reflected from said light source 22 22 weit entfernt ist, ehe es von den Seitenflächen is far removed before it from the side surfaces 23b-1 23b-1 abgegeben wird. is released.
  • [0090] [0090]
    Nach dem Durchlaufen der Prismenanordnung After passing through the prism array 27 27 wird das Licht in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zu dem Flüssigkristallanzeigefeld the light is in a direction substantially perpendicular to the liquid crystal display panel 30 30 abgegeben. Location. Um das Licht aus der Beleuchtungsvorrichtung To the light from the lighting device 10 10 in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld in a direction substantially perpendicular to the liquid crystal display panel 30 30 abzugeben, ist vorzugsweise der Scheitelwinkel θ jedes Prismas der Prismenanordnung submit, preferably the apex angle θ of each prism of the prism array 27 27 etwa 60°, wie in about 60 °, as shown in 4 4 gezeigt. shown.
  • [0091] [0091]
    Da die ebene Oberseite der Prismenanordnung Since the flat upper surface of the prism array 27 27 dem Flüssigkristallanzeigefeld the liquid crystal display panel 30 30 zugewandt ist, kann die Beleuchtungsvorrichtung faces, the lighting device 10 10 gleichmäßig verteiltes Licht abgeben. Write a uniformly distributed light. Wenn ein Prisma der Prismenanordnung einen Scheitelwinkel θ von 90° hat und der Scheitel zum Flüssigkristallanzeigefeld If a prism of the prism array an apex angle θ of 90 ° and has the apex to the liquid crystal display panel 30 30 weist, kann die Lichtstärke je nach der Richtung des aus einer solchen Prismenanordnung abgegebenen Lichts stark gesenkt werden. has, the light intensity can be greatly reduced depending on the direction of the emitted light from such a prism assembly. Bei der Beleuchtungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird aber die Lichtstärke nicht abgesenkt, so daß ein großer Betrachtungswinkelbereich erhalten werden kann. In the lighting device according to this embodiment but the light intensity is not lowered, so that a wide viewing angle range can be obtained.
  • [0092] [0092]
    Wenn das Flüssigkristallanzeigefeld When the liquid crystal display panel 30 30 auf das Flüssigkristallanzeigesystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel angewandt wird, können sowohl TN-Flüssigkristalle als auch STN-Flüssigkristalle verwendet werden, um die Helligkeit des Anzeigefeldes zu verbessern. is applied to the liquid crystal display system according to this embodiment, both TN liquid crystal and STN liquid crystal can be used to improve the brightness of the display panel. Infolgedessen sinkt der Energieverbrauch. As a result, reduces energy consumption.
  • [0093] [0093]
    Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung kann folgende Vorteile bieten. The above-described embodiment 1 of the invention can provide the following advantages.
  • [0094] [0094]
    1) Durch Verbessern des Auswertungsgrades und der Intensität des Lichtes kann eine helle Anzeige erhalten werden. 1) By improving utilization efficiency and intensity of the light can be obtained a bright display.
  • [0095] [0095]
    In der herkömmlichen Technik hat die Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Lichtleitkörpers unter Umständen keinen Vorsprung, oder sie kann eine Vielzahl geneigter Linsen haben, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2-17 gezeigt. In the conventional technique, the surface of the light output side of the light guide may have no protrusion, or it may have a plurality of inclined lenses, as shown in Japanese Laid-Open Patent Application no. 2-17. Da die Lichtstrahlen aus dieser Oberfläche der Lichtaustrittsseite in unterschiedlichen Richtungen abgegeben werden, ist eine verbesserte Richtungsbündelung nicht erzielbar. Since the light rays are emitted from this surface of the light exit side in different directions, improved directivity can not be obtained.
  • [0096] [0096]
    Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch eine Vielzahl von Vorsprüngen auf der Oberfläche der Lichtaustrittsseite vorgesehen. In this embodiment, however, a plurality of projections on the surface of the light exit side is provided. Jeder dieser Vorsprünge hat eine Oberseite, die im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Lichtaustrittsseite verläuft, sowie Seitenflächen, die im wesentlichen rechtwinklig zur Oberfläche der Lichtaustrittsseite liegen. Each of these projections has a top surface which is parallel to the surface of light outgoing side substantially, as well as side surfaces which are perpendicular to the surface of the light exit side substantially. Aufgrund dieser Vorsprünge kann der Lichtauswertungsgrad und die Lichtstärke stark verbessert werden. Based on these projections, the light utilization efficiency and the light intensity can be greatly improved. Außerdem ermöglicht die Prismenanordnung dieses Ausführungsbeispiels einen großen Betrachtungswinkelbereich für das Flüssigkristallanzeigefeld. In addition, the prism arrangement of this embodiment allows a wide viewing angle range for the liquid crystal display panel.
  • [0097] [0097]
    3) Die kastenartigen Vorsprünge lassen sich leichter herstellen als herkömmliche Linsen, die auf der Oberfläche der Lichtaustrittsseite ausgebildet sind. 3) The box-shaped projections can be more easily manufactured than conventional lenses formed on the surface of the light exit side.
  • [0098] [0098]
    4) Die Prismenanordnung dieses Ausführungsbeispiels erfordert nicht notwendigerweise eine Feinbearbeitung. 4) The prism array of this embodiment does not necessarily require fine processing. Durch alleiniges Ändern der Gestalt des Lichtleiters kann der Lichtauswertungsgrad verbessert werden. By merely changing the shape of the light guide, the light utilization efficiency can be improved.
  • Ausführungsbeispiel 2 Embodiment 2
  • [0099] [0099]
    Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 2 of the invention will be with reference to 5 5 beschrieben. described. Eine Schnittansicht des Flüssigkristallanzeigesystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist in A sectional view of the liquid crystal display system according to this embodiment is in 5 5 dargestellt. shown. Das Flüssigkristallanzeigesystem dieses Ausführungsbeispiels ähnelt dem von Ausführungsbeispiel 1, außer das die Lichtquelle in der Nähe jedes Endes des Lichtleiters vorgesehen ist, und daß an der Rückseite des Lichtleiters beim Ausführungsbeispiel 2 eine Spiegelfolie vorgesehen ist. The liquid crystal display system of this embodiment is similar to that of Embodiment 1 except that the light source of each end of the light guide is provided in the vicinity, and that a mirror is provided at the back of the light guide in Embodiment 2.
  • [0100] [0100]
    Wie aus As from 5 5 hervorgeht, weist eine Beleuchtungsvorrichtung shows a lighting device comprises 50 50 zylindrische Lichtquellen cylindrical light sources 56a 56a und and 56b 56b auf, die jeweils in der Nähe von Stirnflächen on, respectively in the vicinity of end faces 52a 52a und and 52b 52b eines Lichtleitkörpers a light guide body 51 51 angeordnet sind. are arranged.
  • [0101] [0101]
    Eine Spiegelfolie A mirror film 58 58 ist an der Rückseite des Lichtleitkörpers is at the back of the light guiding 51 51 durch Niederschlag von Silber oder Aluminium vorgesehen. provided by precipitation of silver or aluminum. Die Spiegelfolie The mirror foil 58 58 kann mit dem Lichtleitkörper in Berührung stehen, oder es kann ein Luftspalt zwischen der Spiegelfolie und dem Lichtleitkörper gebildet sein. can be in contact with the light guide body, or it may be an air gap between the mirror and the optical waveguide film to be formed. Es sei darauf hingewiesen, daß eine reflektierende weiße Folie zur unregelmäßigen Reflektion in diesem Fall nicht zur Verwendung bevorzugt wird, da eine solche weiße Folie keinen hohen Reflexionsgrad hat und das Licht in verschiedene Richtungen zurückgeworfen wird, was die Richtungsbündelung des Lichts erniedrigt. It should be noted that a reflecting white sheet for irregular reflection is not preferable in this case for use, as such a white sheet does not have a high reflectance and the light is reflected in various directions, the light directivity is lowered.
  • [0102] [0102]
    Die Funktion des Flüssigkristallanzeigesystems dieses Ausführungsbeispiels mit den oben beschriebenen Elementen soll nun beschrieben werden. The function of the liquid crystal display system of this embodiment having the above-described elements will now be described.
  • [0103] [0103]
    Das Licht von den Lichtquellen The light from the light sources 56a 56a und and 56b 56b wird in den Lichtleitkörper is in the optical waveguide 51 51 durch die Stirnflächen by the end faces 52a 52a und and 52b 52b eingegeben. entered. Nach dem Wiederholen der inneren Totalreflexion wird das Licht aus den Seitenflächen After repeating the total internal reflection, the light from the side surfaces 53b-1 53b-1 und and 53b-2 53b-2 jedes Vorsprungs each projection 53 53 abgegeben. Location. Auf diese Weise kann das Licht wirksam und gleichmäßig in Richtung zur Prismenanordnung In this way, the light can be efficiently and uniformly in the direction of the prism assembly 57 57 abgegeben werden. be issued.
  • [0104] [0104]
    Von den Erfindern vorgenommene Forschungen zum Lichtleiter haben klargestellt, daß die beiden Winkel δ1 und δ2 (in The inventors carried out research into the light guide made it clear that the two angles δ1 and δ2 (in 3 3 gezeigt) zwischen den aus den Seitenflächen shown) between the side surfaces of the 53b-1 53b-1 und and 53b-2 53b-2 des Vorsprungs of the projection 53 53 austretenden Lichtstrahlen und der Horizontalen etwa 30° betragen und daß die Lichtmenge aus der Seitenfläche exiting light beams and the horizontal plane are about 30 ° and that the light quantity from the side surface 53b-1 53b-1 der des Lichts aus der Seitenfläche of the light from the side surface 53b-2 53b-2 fast gleicht. almost similar. Nach dem Durchlaufen der Prismenanordnung After passing through the prism array 57 57 wird das Licht in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld the light is in a direction substantially perpendicular to the liquid crystal display panel 60 60 durchgelassen. allowed through. Um das Licht aus der Beleuchtungsvorrichtung To the light from the lighting device 50 50 in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld in a direction substantially perpendicular to the liquid crystal display panel 60 60 austreten zu lassen, liegt der Scheitelwinkel θ jedes Prismas der Prismenanordnung leave to escape the vertex angle is θ of each prism of the prism array 57 57 vorzugsweise zwischen 50° und 70°. preferably between 50 ° and 70 °. Ist der Winkel θ kleiner als 50°, wird die Richtungsbündelung des Lichts zu stark, was die Anzeigequalität senkt. If the angle θ smaller than 50 °, the directionality of the light is too strong, which lowers the display quality. Ist der Winkel θ größer als 70°, kann das Licht die erforderliche Richtungsbündelung nicht haben und die Lichtstärke nicht verbessert werden, und die Lichtabsorption aufgrund der Dicke der Prismenanordnung senkt außerdem die Lichtstärke. If the angle θ is greater than 70 °, the light, the required directionality do not have and the light intensity can not be improved, and the light absorption due to the thickness of the prism arrangement also reduces the light intensity.
  • [0105] [0105]
    Wie beschrieben, kann von der Beleuchtungsvorrichtung As described, from the lighting device 50 50 dieses Ausführungsbeispiels gleichmäßig verteiltes Licht abgegeben und eine verbesserte Lichtstärke erhalten werden. leave this embodiment evenly distributed light and improved light intensity can be obtained.
  • [0106] [0106]
    Gemäß Ausführungsbeispiel 2 erhält die Beleuchtungsvorrichtung durch das Vorsehen von zwei Lichtquellen und einer Spiegelfolie Vorteile ähnlich denen des Ausführungsbeispiels 1, und verbesserte Richtungsbündelung und Intensität des Lichts kann gegeben werden. According to Embodiment 2, the illumination device obtained by the provision of two light sources and a mirror foil advantages similar to those of the embodiment 1, and improved directionality and intensity of light can be given. Damit wird ein großer Betrachtungswinkelbereich für die Anzeige verwirklicht. For a large viewing area for the display is realized.
  • Ausführungsbeispiel 3 Embodiment 3
  • [0107] [0107]
    Ausführungsbeispiel 3 der Erfindung wird nunmehr unter Hinweis auf Embodiment 3 of the invention will now be described with reference to 6 6 beschrieben. described. Eine Schnittansicht des Lichtleiters des Flüssigkristallanzeigesystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist in A sectional view of the light guide of the liquid crystal display system according to this embodiment is in 6 6 dargestellt. shown. Der Lichtleiter dieses Ausführungsbeispiels ähnelt dem Lichtleiter von Ausführungsbeispiel 1, außer daß der Lichtleitkörper und die Vorsprünge im Ausführungsbeispiel 3 aus anderen Materialien gebildet sind. The light guide of this embodiment is similar to the light guide of Embodiment 1, except that the light-guiding body and the projections are formed in the exemplary embodiment 3 of other materials.
  • [0108] [0108]
    Wie aus As from 6 6 hervorgeht, ist der Vorsprung shows the projection 72 72 aus einem Material mit einer größeren Brechzahl als der des Materials des Lichtleitkörpers of a material with a larger refractive index than that of the material of the light guide 70 70 gebildet. formed. Der Einfallswinkel δ5 des vom Lichtleitkörper The angle of incidence of the light guide body δ5 70 70 in den Vorsprung in the projection 72 72 eingegebenen Lichts gegenüber der Oberfläche der Lichtaustrittsseite input light with respect to the surface of the light exit side 73 73 ist kleiner als der Austrittswinkel δ4 des vom Lichtleitkörper is smaller than the exit angle of the light guide body δ4 70 70 ausgegebenen Lichts gegenüber der Oberfläche der Lichtaustrittsseite output light from the surface of the light exit side 73 73 (δ5 < δ4). (Δ5 <δ4). Wenn das Licht When the light 16 16 in den Vorsprung in the projection 72 72 eintritt, wird das Licht gebrochen (δ5 < δ4), und das Licht wird weiter gebrochen, wenn es aus dem Vorsprung enters, the light is refracted (δ5 <δ4), and the light is further refracted when it out of the projection 72 72 durch die Seitenfläche by the side surface 72b-2 72b-2 austritt. exits. Der Winkel δ3, den das schließlich austretende Licht mit der Oberfläche der Lichtaustrittsseite The angle δ3 which the finally exiting light with the surface of the light exit side 73 73 bildet, ist größer als 30° (δ4 < δ3). forms is greater than 30 ° (δ4 <δ3). Es sei darauf hingewiesen, daß der Vorsprung It should be noted that the projection 72 72 durch Aufkleben des oben beschriebenen transparenten Films mit hoher Brechzahl auf eine transparente Harz- oder Glasplatte gebildet sein kann. may be formed on a transparent resin or glass plate by sticking the transparent film described above with high refractive index.
  • [0109] [0109]
    Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt der Scheitelwinkel θ der Prismenanordnung vorzugsweise im Bereich von 60° bis 70°, damit das Licht aus der Beleuchtungsvorrichtung in einer Richtung senkrecht zum Flüssigkristallfeld austreten kann. In this embodiment, the apex angle θ of the prism array is preferably in the range of 60 ° to 70 °, so that the light from the illumination device can exit in a direction perpendicular to the liquid crystal panel. Deshalb wird für dieses Ausführungsbeispiel eine Prismenanordnung mit einem Scheitelwinkel von 90°, der in Richtung zum Flüssigkristallanzeigefeld weist, nicht bevorzugt, weil eine solche Prismenanordnung so ausgelegt ist, daß sie das Licht streut. Therefore, for this embodiment, a prism array having an apex angle of 90 ° which points in the direction of the liquid crystal display panel, not preferred, because such prism array is designed to scatter the light.
  • [0110] [0110]
    Mit dem Ausführungsbeispiel 3 kann dadurch, daß die Vorsprünge aus einem Material mit größerer Brechzahl als das Material des Lichtleitkörpers gebildet sind, das Licht, welches eine verfügbare maximale Intensität hat, so gesteuert werden, daß es unter einem Winkel von mehr als 30° in Bezug auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite abgegeben wird. Can be characterized with the embodiment 3 in that the projections are formed of a material with greater refractive index than the material of the light guide, the light having an available maximum intensity can be controlled so that it at an angle of more than 30 ° with respect is dispensed onto the surface of the light exit side. Damit kann das Licht unter einem gewünschten Winkel austreten, um eine verbesserte Intensität zu erhalten. Thus, the light can emerge at a desired angle to obtain an improved intensity.
  • [0111] [0111]
    Es sei darauf hingewiesen, daß alle Vorsprünge aus einem Material gebildet sein können, das eine andere Brechzahl als das Material des Lichtleitkörpers hat. It should be noted that all the projections may be formed of a material having a different refractive index than the material of the light guide. Wenn nötig, können aber auch einige der Vorsprünge aus einem Material gebildet sein, das die gleiche Brechzahl hat wie das Material des Lichtleitkörpers. If necessary, but may also have some of the projections may be formed of a material having the same refractive index as the material of the light guide.
  • Ausführungsbeispiel 4 Embodiment 4
  • [0112] [0112]
    Ausführungsbeispiel 4 der Erfindung soll nun unter Hinweis auf Embodiment 4 of the invention will now having regard to 7 7 beschrieben werden. will be described. Eine Schnittansicht eines Lichtleiters des Flüssigkristallanzeigesystems dieses Ausführungsbeispiels ist in A sectional view of a light guide of the liquid crystal display system of this embodiment is in 7 7 dargestellt. shown. Der Lichtleiter dieses Ausführungsbeispiels ähnelt dem Lichtleiter gemäß Ausführungsbeispiel 3 mit Ausnahme der Brechzahlen des Lichtleitkörpers und der Vorsprünge. The light guide of this embodiment is similar to the light guide according to Embodiment 3, with the exception of the refractive indices of the light guide and the projections.
  • [0113] [0113]
    Wie aus As from 7 7 hervorgeht, ist der Vorsprung shows the projection 76 76 aus einem Material gebildet, das eine kleinere Brechzahl hat als das Material des Lichtleitkörpers formed from a material having a smaller refractive index than the material of the light guide body 74 74 . , Der Einfallswinkel δ7 des vom Lichtleitkörper The angle of incidence of the light guide body δ7 74 74 zum Vorsprung to the projection 76 76 eingegebenen Lichts gegenüber der Oberfläche der Austrittsseite input light with respect to the surface of the exit side 77 77 ist größer als der Austrittswinkel δ6 des vom Lichtleitkörper is greater than the exit angle of the light guide body δ6 74 74 abgegebenen Lichts gegenüber der Oberfläche der Lichtaustrittsseite emitted light over the surface of the light exit side 77 77 (δ6 < δ7). (Δ6 <δ7). Wenn das Licht When the light 16 16 in den Vorsprung in the projection 76 76 eintritt, wird das Licht gebrochen (δ6 < δ7), wenn der Winkel δ6 kleiner ist als der Winkel δ4 in enters, the light is refracted (δ6 <δ7) when the angle is smaller than the angle δ6 δ4 in 6 6 , und das Licht wird weiter gebrochen, wenn das Licht aus dem Vorsprung And the light is further refracted when the light from the projection 76 76 durch die Seitenfläche by the side surface 76b-2 76b-2 austritt. exits. Der Winkel δ5 des schließlich austretenden Lichts gegenüber der Oberfläche der Lichtaustrittsseite The angle δ5 of the finally exiting light relative to the surface of the light exit side 77 77 ist kleiner als 30° (δ6 < δ5). is smaller than 30 ° (δ6 <δ5).
  • [0114] [0114]
    Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Scheitelwinkel θ der Prismenanordnung zwischen 50° und 60° bevorzugt, um das Licht aus der Beleuchtungsvorrichtung in einer Richtung rechtwinklig zum Flüssigkristallfeld abzugeben. In this embodiment, the apex angle θ of the prism array is between 50 ° and 60 °, preferably to emit the light from the lighting device in a direction perpendicular to the liquid crystal panel.
  • [0115] [0115]
    Bei dem Ausführungsbeispiel 4 kann daher dadurch, daß die Vorsprünge aus einem Material mit kleinerer Brechzahl als der des Lichtleitkörpers gebildet werden, das Licht, welches eine verfügbare maximale Stärke hat, so gesteuert werden, daß es vom Lichtleiter unter einem Winkel gegenüber der Oberfläche der Lichtaustrittsseite abgegeben wird, der kleiner ist als 30°. In the embodiment 4 can therefore characterized in that the projections are formed of a material having a smaller refractive index than that of the light-guiding body, the light having an available maximum intensity can be controlled so that it from the light guide at an angle relative to the surface of the light exit side is output is smaller than 30 °. Das Licht kann also unter einem gewünschten Winkel austreten, um eine verbesserte Intensität zu erhalten. The light can therefore exit at a desired angle to obtain an improved intensity.
  • [0116] [0116]
    Es sei darauf hingewiesen, daß alte Vorsprünge aus einem Material gebildet sein können, dessen Brechzahl kleiner ist als die des Materials des Lichtleitkörpers. It should be noted that old projections may be formed of a material whose refractive index is smaller than that of the material of the light guide. Wenn nötig, können aber auch einige der Vorsprünge aus einem Material gebildet sein, welches die gleiche Brechzahl hat wie das Material des Lichtleitkörpers. If necessary, but may also have some of the projections may be formed of a material having the same refractive index as the material of the light guide. Gemäß einer Alternative kann zum Beispiel, wie der Lichtleiter According to one alternative, for example, as the light guide 98 98 in in 10C 10C , der Lichtleiter Vorsprünge aufweisen, die eine Brechzahl n haben, welche der des Lichtleitkörpers gleicht, Vorsprünge, deren Brechzahl n1 kleiner ist als n sowie Vorsprünge, deren Brechzahl n2 größer ist als n. Zwei Arten von Vorsprüngen mit unterschiedlichen Brechzahlen können abwechselnd in Richtung einer Reihe auf dem Lichtleitkörper oder abwechselnd in Richtung einer Spalte angeordnet sein. , The light conductors have projections that have a refractive index n which of the light guide body is similar, projections whose refractive index n1 is less than n, and projections whose refractive index n2 is greater than n. Two types of projections having different refractive indices can alternately in the direction of a series on the optical waveguide or alternately arranged in a column direction. Vorsprünge mit drei oder mehr unterschiedlichen Brechzahlen können der Reihe nach in Spaltenrichtung angeordnet sein. Projections having three or more different refractive indexes may be arranged in the column direction in order. Je nach dem Muster der Anordnung der Vorsprünge kann das Licht aus den Vorsprüngen unter einem gewünschten Winkel austreten. Depending on the model of the arrangement of the projections, the light from the projections may emerge at a desired angle.
  • Ausführungsbeispiel 5 Example 5
  • [0117] [0117]
    Ausführungsbeispiel 5 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 5 of the invention will be with reference to 8 8 und and 9 9 beschrieben. described. Eine Schnittansicht des Lichtleiters des Flüssigkristallanzeigesystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist in A sectional view of the light guide of the liquid crystal display system according to this embodiment is in 8 8 gezeigt. shown. Eine Schnittansicht eines weiteren Lichtleiters ist in A sectional view of another light guide is in 9 9 gezeigt. shown. Diese Lichtleiter ähneln dem Lichtleiter des ersten Ausführungsbeispiels mit Ausnahme der Größe des Vorsprungs. These light guides are similar to the light guide of the first embodiment except for the size of the projection.
  • [0118] [0118]
    Beispielsweise wird bei diesem Ausführungsbeispiel der von der Lichtquelle in den Lichtleitkörper For example, in this embodiment, from the light source into the light guide body 80 80 eintretende Lichtstrahl incoming light beam 16 16 so reflektiert, daß er einen Winkel ξ der Größe 45° oder kleiner mit einer Längsachse des Lichtleitkörpers reflected so that he ξ an angle of 45 ° or smaller size with a longitudinal axis of the optical waveguide 80 80 einschließt. includes. Hierbei muß die Breite i und die Höhe j des Vorsprungs This must be the width and the height i j of the projection 82 82 so gesteuert sein, daß das Licht be controlled so that the light 16 16 durch die Seitenfläche by the side surface 82b-2 82b-2 des Vorsprungs of the projection 82 82 hindurchtreten kann. can pass. Für einen Winkel ξ von 45° ist die Höhe j vorzugsweise größer als die Breite i. For an angle ξ of 45 °, the height j is preferably larger than the width i.
  • [0119] [0119]
    Im Fall des in In the case of in 9 9 gezeigten Vorsprungs wird das Licht projection is shown the light 16 16 , da die Breite i größer ist als die Höhe j, so reflektiert, daß es durch die Unterseite des Lichtleitkörpers Since the width i is larger than the height j, reflected so that it through the bottom of the light guide body 84 84 austritt. exits.
  • [0120] [0120]
    Wenn also das Verhältnis der Breite i zur Höhe j viel größer ist als 1/1, wird das meiste Licht so reflektiert, wie es für das Licht Thus, if the ratio of the width i to the height j is much larger than 1/1, most of the light is reflected so as for the light 16 16 in in 9 9 dargestellt ist. is shown. Infolgedessen ist vorzugsweise das Verhältnis der Breite i zur Höhe j etwa 1/1. Consequently, preferably the ratio of the width to the height i j about 1/1. Ein Vorsprung dieser Größe ist leicht herzustellen. A projection of this size is easy to produce.
  • [0121] [0121]
    Da die Wellenlänge sichtbaren Lichts etwa zwischen 380 nm und 700 nm liegt, ist die Breite i und die Höhe j vorzugsweise nicht weniger als etwa 5 μm, um zu verhindern, daß aufgrund der Beugung von Licht Interferenzstreifen auftreten. Since the wavelength of visible light is about between 380 nm and 700 nm, the width i and the height j is preferably not less than about 5 microns, in order to prevent that occur due to the diffraction of light interference fringes. Da die Größe eines Pixels des Flüssigkristallanzeigefeldes etwa zwischen 200 μm und 300 μm liegt, ist eine Breite i und eine Höhe j von nicht mehr als etwa 100 μm noch mehr zu bevorzugen, um das Auftreten von Interferenzstreifen aufgrund der Pixel zu verhüten. Since the size of one pixel of the liquid crystal display panel for example between 200 microns and 300 microns, a width i and height j prefer of not more than about 100 microns or more in order to prevent the occurrence of interference fringes due to the pixels. Unter Gesichtspunkten der Zweckmäßigkeit bei der Herstellung wird ferner bevorzugt, daß die Breite i und die Höhe j etwa zwischen 10 μm und 50 μm liegt. From the viewpoints of convenience in the preparation is further preferable that the width i and the height j between about 10 microns and 50 microns.
  • [0122] [0122]
    Durch die Ausbildung der Breite und Höhe des Vorsprungs im Verhältnis von etwa 1/1 beim Ausführungsbeispiel 5 wird daher das an der Oberseite des Vorsprungs reflektierte Licht (wie das Licht By designing the width and height of the projection at a ratio of about 1/1 in the embodiment 5, therefore, the light reflected at the upper surface of the projection light (as the light 16 16 in in 9 9 ) verringert, was die Lichtstärke und den Lichtauswertungsgrad verbessert. ) Is reduced, which improves the light intensity and the light utilization efficiency. Durch Einstellen der Breite und Höhe des Vorsprunges auf etwa zwischen 10 μm und 50 μm wird ferner die Zweckmäßigkeit der Herstellung verbessert. By adjusting the width and height of the projection to between about 10 microns and 50 microns, the appropriateness of the production is further improved.
  • [0123] [0123]
    Durch Steuern der Dichte der Vorsprünge oder der Anzahl der Vorsprünge By controlling the density of the projections or the number of protrusions 82 82 pro Flächeneinheit auf dem Lichtleitkörper per unit area on the optical waveguide 80 80 kann die Gleichmäßigkeit des abgegebenen Lichts verbessert werden. the uniformity of the emitted light can be improved. In In 11A 11A sind die Vorsprünge are the projections 102 102 so angeordnet, daß sie in der Nähe der Lichtquellen arranged so that, in the vicinity of the light sources 103a 103a und and 103b 103b eine geringere Dichte haben. have a lower density. In diesem Fall sind die Größen der Vorsprünge In this case, the sizes of the projections 102 102 gleich. the same. Als Alternative kann die Gleichmäßigkeit der Lichtabgabe verbessert werden, wenn man die Vorsprünge so anordnet wie in Alternatively, the uniformity of the light output can be improved by arranging the projections as shown in 11B 11B gezeigt, wo die Dichte der Vorsprünge shown, where the density of the projections 106 106 gleichmäßig, aber die Größe unterschiedlich ist. is uniform, but the size different. Es sei noch erwähnt, daß der Abstand zwischen den Vorsprüngen It should be noted that the distance between the projections 106 106 gleichmäßig ist. is uniform. Auch wenn das Verhältnis zwischen Breite i und Höhe j vorzugsweise i/j = 1 ist, kann das Verhältnis auch i/j < 1 sein, um den Abstand zwischen den Vorsprüngen zu egalisieren. Even if the ratio between width and height i j preferably i / j = 1, the ratio can also i / j <1 be to equalize the distance between the projections.
  • Ausführungsbeispiel 6 Embodiment 6
  • [0124] [0124]
    Ausführungsbeispiel 6 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf die Embodiment 6 of the invention will now be described with reference to the 10A 10A und and 10B 10B beschrieben. described. Eine Schnittansicht des Lichtleiters des Flüssigkristallanzeigesystems dieses Ausführungsbeispiels ist in A sectional view of the light guide of the liquid crystal display system of this embodiment is in 10A 10A gezeigt. shown. Der Lichtleiter ähnelt dem Lichtleiter des Ausführungsbeispiels 1, außer daß die Seitenflächen der Vorsprünge geneigt sind. The light guide is similar to the light guide of Embodiment 1, except that the side surfaces of the projections are inclined.
  • [0125] [0125]
    Wie How 10A 10A zeigt, sind die Seitenflächen der Vorsprünge shows the side surfaces of the projections are 92 92 gegenüber der Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite unter einem Winkel η gekippt, dessen Größe 10° oder weniger beträgt. tilted relative to the perpendicular to the surface of the light exit side at an angle η, the size of which is 10 ° or less.
  • [0126] [0126]
    Ist der Winkel η größer als 10°, wird das Licht breit gestreut, so daß das Licht nicht von der Prismenanordnung gesteuert werden kann und die Lichtstärke reduziert wird. Is the angle η is larger than 10 °, the light is widely spread, so that the light can not be controlled by the prism array and the light intensity is reduced. Ist der Winkel η 10° oder kleiner, ist allerdings der Einfluß der Streuung im wesentlichen niedrig. If the angle η 10 ° or less, but the influence of the scattering is substantially low. Außerdem sind derartige leicht geneigte Seitenflächen von Vorteil für die Herstellung der Vorsprünge mit einem Verfahren, wie dem Spritzgießen. In addition, such slightly inclined side faces of advantage for the manufacture of the projections by a method such as injection molding. Es sei darauf hingewiesen, daß auch der Winkel geneigter Seitenflächen der Vorsprünge, die mit einem Verfahren, wie Ätzen oder Klebverbinden eines Films mit einer transparenten Harz- oder Glasplatte hergestellt sind, vorzugsweise 10° ist oder kleiner, einschließlich des in It should be noted that also the angle of inclined side surfaces of the projections which are manufactured by a method such as etching or adhesive bonding of a film with a transparent resin or glass plate is preferably 10 ° or smaller, including the in 10B 10B gezeigten Falls, bei dem der Vorsprung des Lichtleitkörpers shown case in which the protrusion of the light guide body 94 94 nach unten verjüngt ist. is tapered down.
  • [0127] [0127]
    Um das Licht aus der Beleuchtungsvorrichtung in einer Richtung rechtwinklig zur Flüssigkristalltafel austreten zu lassen, muß der Scheitelwinkel θ der Prismenanordnung so gesteuert werden, daß er in einem Bereich zwischen 50° und 70° liegt, um den optimalen Wert zu erhalten. For exiting the light from the lighting device in a direction perpendicular to the liquid crystal panel, the apex angle θ of the prism array has to be controlled so that it lies in a range between 50 ° and 70 ° to obtain the optimum value.
  • [0128] [0128]
    Bei dem Ausführungsbeispiel 6 können die Oberflächen der Vorsprünge geneigt sein, um die Zweckmäßigkeit der Herstellung zu verbessern, weil verhindert werden kann, daß die Lichtstärke abnimmt, wenn der Winkel, den die geneigte Seitenfläche mit der Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite einschließt, 10° oder weniger beträgt. In the embodiment 6, the surfaces of the projections may be inclined to improve the usefulness of the production, because it can be prevented that the light intensity decreases as the angle enclosed by the inclined side surface with the perpendicular to the surface of the light exit side, 10 ° amounts or less.
  • Ausführungsbeispiel 7 Embodiment 7
  • [0129] [0129]
    Ausführungsbeispiel 7 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 7 of the invention will be with reference to 12 12 und and 13 13 beschrieben. described. Eine Schnittansicht des Flüssigkristallanzeigesystems dieses Ausführungsbeispiels ist in A sectional view of the liquid crystal display system of this embodiment is in 12 12 gezeigt. shown. Das Flüssigkristallanzeigesystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel ähnelt dem ersten Ausführungsbeispiel, außer daß im siebten Ausführungsbeispiel als Richtungsänderungseinrichtung das Hologrammelement benutzt wird. The liquid crystal display system according to this embodiment resembles the first embodiment, except that as the direction changing means, the hologram element is used in the seventh embodiment.
  • [0130] [0130]
    Wie How 12 12 zeigt, weist das Flüssigkristallanzeigesystem ein Flüssigkristallanzeigefeld shows, the liquid crystal display system, a liquid crystal display panel 135 135 und eine Beleuchtungsvorrichtung and a lighting device 110 110 auf. on. Es sei darauf hingewiesen, daß normalerweise an der Vorder- und Rückseite des Feldes It should be noted that, normally, at the front and rear of the field 135 135 vorgesehene Polarisierungsplatten in dieser Figur weggelassen sind. provided polarizing plates are omitted in this figure.
  • [0131] [0131]
    Zu der Beleuchtungsvorrichtung To the lighting device 110 110 gehört ein Lichtleiter includes a light guide 120 120 , eine Lichtquelle , Light source 131 131 und ein Hologrammelement and a hologram element 140 140 bzw. eine Richtungsänderungseinrichtung, die so angeordnet ist, daß sie der Oberfläche der Lichtaustrittsseite and a direction changing means which is arranged so as to the surface of the light exit side 132b 132b des Lichtleitkörpers of the light guide 132 132 des Lichtleiters of the light guide 120 120 zugewandt ist, um die Richtung des Lichtes zu ändern. is turned to change the direction of light. Auf der Oberfläche der Lichtaustrittsseite On the surface of light outgoing side 132b 132b sind Vorsprünge Projections 133 133 gebildet. formed. Es sei darauf hingewiesen, daß sowohl Höhe als auch Breite des Vorsprungs It should be noted that both height and width of the projection 133 133 bei diesem Ausführungsbeispiel 30 μm sind. in this embodiment are 30 microns.
  • [0132] [0132]
    Das Hologrammelement, welches ein Merkmal des Flüssigkristallanzeigesystems bei diesem Ausführungsbeispiel ist, soll nun unter Hinweis auf The hologram element which is a characteristic of the liquid crystal display system in this embodiment will now having regard to 12 12 und and 13 13 beschrieben werden. will be described. Eine Schnittansicht des Hologrammelements ist in A sectional view of the hologram element is in 13 13 gegeben. given.
  • [0133] [0133]
    Das Hologrammelement The hologram element 140 140 wird zur Ausgabe des Lichts in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld is used to output the light in a direction substantially perpendicular to the liquid crystal display panel 135 135 benutzt. used. Das Hologrammelement ist zwischen dem Lichtleiter The hologram element is provided between the light guide 120 120 und dem Flüssigkristallanzeigefeld and the liquid crystal display panel 135 135 vorgesehen, wie provided, as 12 12 zeigt. shows.
  • [0134] [0134]
    Das Hologrammelement umfaßt eine Glasplatte The hologram element comprises a glass plate 142 142 einer Dicke von 1 mm sowie eine lichtempfindliche Schicht a thickness of 1 mm and a photosensitive layer 144 144 , die aus einem lichtempfindlichen Material besteht, mit dem die Unterseite der Glasplatte Consisting of a photosensitive material to which the underside of the glass plate 142 142 überzogen ist. is coated. Auf der lichtempfindlichen Schicht On the photosensitive layer 144 144 ist eine Beugungsgitterstruktur is a diffraction grating structure 146 146 mit einem Belichtungsverfahren unter Verwendung der Zweistrahlinterferenz aufgezeichnet. recorded using an exposure method using the two-beam interference. Eintretendes Licht Incoming light 148 148 der Wellenlänge 540 nm tritt in das Hologrammelement the wavelength of 540 nm enters the hologram element 140 140 unter einem beispielsweise 60° großen Einfallswinkel Ψ2 gegenüber der Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Hologrammelements for example, 60 ° under a large angle of incidence Ψ2 from the perpendicular to the surface of the light exit side of the hologram element 140 140 ein. a. Das eintretende Licht wird durch die Beugungsgitterstruktur The incoming light is transmitted through the diffraction grating structure 146 146 hindurchgelassen, um als gebeugtes Licht allowed to pass to as diffracted light 149 149 in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Hologrammelements in a direction perpendicular to the surface of the light exit side of the hologram element 140 140 abgegeben zu werden (unter einem Winkel von 0° gegenüber der Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite). to be discharged (at an angle of 0 ° relative to the perpendicular to the surface of the light exit side).
  • [0135] [0135]
    Das Licht, welches unter einem schrägen Winkel in das Hologrammelement The light at an oblique angle to the hologram element 140 140 eingetreten ist, wird von der Beugungsgitterstruktur has occurred, it is of the diffraction grating structure 146 146 gebeugt, um in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld diffracted in a direction substantially perpendicular to the liquid crystal display panel 135 135 abgegeben zu werden. to be issued. Es sei darauf hingewiesen, daß die Beugungsgitterstruktur It should be noted that the diffraction grating structure 146 146 auf einer Ebene gebildet ist, die zur Blattoberfläche der is formed on a plane to the sheet surface of 13 13 senkrecht steht. is vertical.
  • [0136] [0136]
    Da der Beugewirkungsgrad des Hologrammelements Since the bending efficiency of the hologram element 140 140 , insbesondere im Fall eines Volumenhologrammelements, stark vom Einfallswinkel des Lichts abhängt, wird der größte Teil des von der rechten Seite in Especially in the case of a volume hologram element is strongly dependent on the incident angle of the light, the greater part of the in from the right side 12 12 in das Hologrammelement eintretenden Lichts (beispielsweise Lichtstrahl in the hologram element incoming light (eg light beam 134 134 , der einen Einfallswinkel von ~60° hat) nicht in Richtung zum Flüssigkristallanzeigefeld Which has an incidence angle of ~ 60 °) is not in the direction of the liquid crystal display panel 135 135 abgegeben. Location.
  • [0137] [0137]
    Da, wie gesagt, anders als die Prismenanordnung, das Hologrammelement Because, as I said, unlike the prism arrangement, the hologram element 140 140 vom Einfallswinkel abhängt, ist für das Licht vom Lichtleitkörper depends on the incident angle, the light from the light guide body is 132 132 eine verbesserte Richtungsbündelung nötig. improved directionality necessary. Deshalb hat bei diesem Ausführungsbeispiel der Vorsprung Therefore, in this embodiment, the protrusion 133 133 auf dem Lichtleitkörper on the optical waveguide 132 132 die Gestalt eines Kastens, so daß der größte Teil des in den Vorsprung eintretenden Lichts unter einem Winkel von etwa 60° gegenüber der Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Lichtleitkörpers the shape of a box, so that the greater part of the incoming light into the projection at an angle of about 60 ° relative to the perpendicular to the surface of light outgoing side of the light guide 132 132 abgegeben wird. is released. Es sei darauf hingewiesen, daß die Lichtquelle It should be noted that the light source 131 131 in der Nähe eines der Enden des Lichtleitkörpers vorgesehen ist. is provided near one of the ends of the light guide.
  • [0138] [0138]
    Zusätzlich zum Licht der Wellenlänge von 540 nm geht von der Lichtquelle In addition to the light of wavelength of 540 nm is from the light source 131 131 auch Licht einer Wellenlänge der blauen Farbe, der roten Farbe oder dergleichen aus. also light of a wavelength of blue color, red color or the like. Da das Hologrammelement Since the hologram element 140 140 für Licht der Wellenlänge 540 nm ausgelegt ist, wird Licht einer anderen Wellenlänge als 540 nm nicht unter einem Winkel von 0° gegenüber der Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Hologrammelements abgegeben, sondern unter einem Winkel innerhalb eines Bereichs von etwa ± 15° gegenüber der Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite. for light of wavelength 540 nm is adapted to light of a different wavelength than 540 nm is not output at an angle of 0 ° relative to the perpendicular to the surface of the light exit side of the hologram element, but at an angle within a range of about ± 15 ° relative to the perpendicular to the surface of the light exit side. Anders als bei der Prismenanordnung wird also fast kein Licht zum Lichtleitkörper Unlike the prism array or almost no light is the light-conducting 132 132 zurückgeleitet wegen der Totalreflexion. returned because of the total reflection.
  • [0139] [0139]
    Die Funktion wird nachfolgend beschrieben. The function is described below.
  • [0140] [0140]
    Das Licht von der Lichtquelle The light from the light source 131 131 tritt durch die Lichteingangsfläche passes through the light input surface 132a 132a in den Lichtleitkörper in the optical waveguide 132 132 ein, ehe es die innere Totalreflexion auf der Oberfläche der Lichtaustrittsseite one before it, the total internal reflection on the surface of light outgoing side 132b 132b und einer Unterseite and a bottom 132c 132c des Lichtleitkörpers of the light guide 132 132 wiederholt. repeated. Das Licht, welches eine Seitenfläche The light which a side surface 133a 133a des Vorsprungs of the projection 133 133 erreicht, wird dann gebeugt, um zum Flüssigkristallanzeigefeld reached, then bowed to the liquid crystal display panel 135 135 abgegeben zu werden. to be issued. Das Licht, welches durch die Seitenfläche The light through the side surface 133a 133a abgegeben wird, hat eine verbesserte Richtungsbündelung. is delivered in an improved directionality. Das meiste Licht wird unter einem Winkel Ψ1 gegenüber der Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Lichtleitkörpers Most of the light is at an angle Ψ1 to the vertical to the surface of light outgoing side of the light guide 132 132 von zum Beispiel 60° mit einem Bereich von ca. ± 10° abgegeben. issued by, for example, 60 ° with a range of about ± 10 °.
  • [0141] [0141]
    Beim Ausführungsbeispiel 7 kann daher das Hologrammelement, welches das Licht in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld abgibt, die Konstruktionsarbeit für das Flüssigkristallanzeigefeld erleichtern. In the embodiment 7, therefore, the hologram element which outputs the light at right angles in a direction substantially toward the liquid crystal display panel, facilitating the design work for the liquid crystal display panel.
  • [0142] [0142]
    Es sei darauf hingewiesen, daß die Beugungsgitterstruktur des Hologrammelements eine Struktur sein kann, die durch das Belichtungsverfahren mittels Zweistrahlinterferenz auf einer lichtempfindlichen Schicht gebildet ist, mit der eine transparente Platte, beispielsweise eine Glasplatte, überzogen ist, wobei die Durchlässigkeit oder Brechzahl im Beugungsgitter regelmäßig geändert wird. It should be noted that the diffraction grating structure of the hologram element may be a structure formed by the exposure method using two-beam interference in a photosensitive layer to which a transparent plate such as a glass plate is coated, wherein the transmittance or the refractive index in the diffraction grating changed regularly will.
  • Ausführungsbeispiel 8 Embodiment 8
  • [0143] [0143]
    Ausführungsbeispiel 8 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 8 of the invention will be with reference to 14 14 beschrieben. described. Eine Schnittansicht der Richtungsänderungseinrichtung des Flüssigkristallanzeigesystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist in A sectional view of the direction changing means of the liquid crystal display system according to this embodiment is in 14 14 dargestellt. shown. Das Flüssigkristallanzeigesystem ähnelt dem des Ausführungsbeispiels 7, abgesehen von einer Struktur der Richtungsänderungseinrichtung. The liquid crystal display system is similar to that of Embodiment 7 except a structure of the direction changing means.
  • [0144] [0144]
    Wie in How to 14 14 dargestellt, weist die Richtungsänderungseinrichtung shown, the direction changing means 150 150 dieses Ausführungsbeispiels eine Glasplatte of this embodiment, a glass plate 152 152 mit einer Dicke von 2 mm sowie ein Gitter having a thickness of 2 mm and a grid 154 154 mit einem bestimmten Bereich maximaler Intensität auf, welches auf der Glasplatte with a specific region of maximum intensity, which on the glass plate 152 152 aus einem im Abdruckverfahren geformten Harz unter Verwendung eines Photopolymers gebildet ist und ein Sägezahnprofil hat. is formed from a molded resin in the impression method using a photopolymer and has a sawtooth profile.
  • [0145] [0145]
    Eingangslicht Input light 156 156 mit einer Wellenlänge von 540 nm wird in die Richtungsänderungseinrichtung unter einem Winkel Ψ2 eingegeben, der beispielsweise 60° gegenüber der Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite der Richtungsänderungseinrichtung with a wavelength of 540 nm is input to the direction changing means at an angle Ψ2, for example, 60 ° relative to the perpendicular to the surface of the light exit side of the direction changing means 150 150 beträgt. is. Das Eingangslicht The input light 156 156 wird dann von dem Gitter is then from the grating 154 154 mit einem bestimmten Bereich maximaler Intensität gebeugt, um als gebeugtes Licht bent with a certain range of maximum intensity to as diffracted light 158 158 in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Lichtausgangsseite der Richtungsänderungseinrichtung in a direction perpendicular to the surface of light outgoing side of the direction changing means 150 150 abgegeben zu werden (unter einem Winkel von 0° gegenüber der Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite). to be discharged (at an angle of 0 ° relative to the perpendicular to the surface of the light exit side). Es sei darauf hingewiesen, daß der Lichtleiter oder dergleichen, der in der Figur nicht gezeigt ist, dem des Ausführungsbeispiels 7 ähnelt. It should be noted that the light guide or the like which is not shown in the figure, that of the embodiment 7 is similar.
  • [0146] [0146]
    Es kann auch eine andere Art von Richtungsänderungseinrichtung benutzt werden, wenn die Richtungsänderungseinrichtung eine Funktion eines Prismas hat. It can also be another type of direction changing means can be used if the direction changing means has a function of a prism. Als Grundplatte für die Richtungsänderungseinrichtung kann nicht nur eine Glasplatte, sondern auch eine transparente Harzplatte oder ein transparenter Harzfilm verwendet werden. As a base for the direction change means not only a glass plate, but also a transparent resin plate or a transparent resin film may be used.
  • [0147] [0147]
    Es sei darauf hingewiesen, daß der Lichtleitkörper nicht notwendigerweise die Vorsprünge benötigt, wenn er die Fähigkeit hat, die Richtungsbündelung des Lichts zu verbessern. It should be noted that the light-guiding body does not necessarily require the projections, if it has the ability to improve the light directivity. Eine Beugungsgitter struktur kann so konstruiert werden, daß sie für die Richtungsbündelung des Lichts angemessen ist. A diffraction grating structure can be constructed so that it is appropriate for the light directivity.
  • Ausführungsbeispiel 9 Embodiment 9
  • [0148] [0148]
    Ausführungsbeispiel 9 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 9 of the invention will be with reference to 15 15 beschrieben. described. Eine Schnittansicht der in der Beleuchtungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel benutzten Prismenanordnung ist in A sectional view of the prism array used in the lighting device according to this embodiment is in 15 15 gezeigt. shown. Die Beleuchtungsvorrichtung ähnelt der des ersten Ausführungsbeispiels mit Ausnahme einer Struktur der Prismenanordnung. The lighting apparatus is similar to that of the first embodiment except for a structure of the prism array.
  • [0149] [0149]
    Wie aus As from 15 15 hervorgeht, gehört zu der Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle shows part of the illumination device, a light source 210 210 , ein Lichtleiter , A light guide 211 211 , ein Reflexionsspiegel A reflecting mirror 210a 210a , der das Licht von der Lichtquelle , Of the light from the light source 210 210 wirksam zu Lichtleiter effectively light guide 211 211 zurückwirft, sowie eine Prismenanordnung back raises, and a prism assembly 213 213 , die so vorgesehen ist, daß sie dem Lichtleiter That is so provided as to the optical fiber 211 211 zugewandt ist. faces. Der Lichtleiter umfaßt einen Lichtleitkörper The light guide includes a light guiding body 212 212 und auf dem Lichtleitkörper gebildete Vorsprünge and formed on the light guide body projections 212a 212a . , Zum Beispiel ist ein Durchmesser kreisförmiger Enden der zylindrischen Lichtquelle For example, a diameter of circular ends of the cylindrical light source 210 210 2,4 mm groß, eine Dicke des Lichtleitkörpers 2.4 mm in size, a thickness of the light guide 212 212 beträgt 2 mm, und eine Breite und eine Höhe jedes der Vorsprünge is 2 mm, and a width and a height of each of the projections 212a 212a sind 30 μm. 30 microns. Auch wenn die Vorsprünge Even if the projections 212a 212a in Richtung senkrecht zur Blattoberfläche der in the direction perpendicular to the sheet surface of the 15 15 langgestreckt sind, können auch Vorsprünge mit einem Muster eines Gitters oder Netzes verwendet werden, wie sie in are elongated, and projections having a pattern of a grid or mesh may be used, as described in 18A 18A und and 18B 18B gezeigt sind. are shown.
  • [0150] [0150]
    Eingangslicht, welches eine Seitenfläche Input light which side face a 212b-2 212b-2 des Vorsprungs of the projection 212a 212a erreicht, wird dann gebeugt, um in Richtung zur Prismenanordnung reached, then bent to towards the prism assembly 213 213 abgegeben zu werden. to be issued. Ausgangslicht Output light 212r 212r von der Seitenfläche of the side surface 212b-2 212b-2 hat eine verbesserte Richtungsbündelung. has improved directionality. Der größte Teil des Ausgangslichts The largest part of the output light 212r 212r wird unter einem Winkel β gegenüber der Senkrechten is at an angle β relative to the vertical 212n 212n auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Lichtleitkörpers to the surface of light outgoing side of the light guide 212 212 abgegeben, der beispielsweise 60° mit einem Bereich von ± 10° beträgt. delivered, which is for example 60 ° with a range of ± 10 °. In In 15 15 sind zum Beispiel Austrittswinkel α, β und γ von Lichtstrahlen a, b und c gegenüber der Senkrechten are, for example, exit angles α, β and γ of light beams a, b and c relative to the vertical 212n 212n 70°, 60° bzw. 50°. 70 °, 60 ° and 50 °. Es sei darauf hingewiesen, daß die Lichtstärke an der Seitenfläche weiter weg von der Lichtquelle It should be noted that the light intensity at the side surface farther from the light source 210 210 groß wird, und daß das Licht h, welches aus der Seitenfläche des Vorsprungs is large, and that the light h which is composed of the side surface of the projection 12a 12a austritt, schwach ist, wenn die Seitenfläche der Lichtquelle zugewandt ist. emerges, is weak when the side surface faces the light source.
  • [0151] [0151]
    Die Lichtstrahlen a, b und c treten aus einer Lichtausgangsfläche The light beams a, b and c enter from a light output surface 213e 213e der Prismenanordnung unter Winkeln von 15°, 5° bzw. 7° gegenüber der Senkrechten of the prism array at angles of 15 °, 5 ° and 7 ° relative to the vertical 213n 213n auf die Lichtausgangsfläche on the light output surface 213e 213e aus, und ein Lichtstrahl d, der aus dem Vorsprung unter dem Winkel γ austritt, wird dann von der Lichtausgangsfläche unter einem Winkel von –5° abgegeben (wenn Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn positiv sind in , and a light beam d which emerges from the projection at the angle γ is then output from the light output surface at an angle of -5 ° (when counterclockwise angles are positive in 15 15 ). ).
  • [0152] [0152]
    Der Aufbau der Prismenanordnung The structure of the prism assembly 213 213 wird nun im einzelnen unter Hinweis auf will now be described in detail with reference to 15 15 beschrieben. described.
  • [0153] [0153]
    Die Prismenanordnung The prism assembly 213 213 ist zwischen dem Lichtleiter is between the light guide 211 211 und dem Flüssigkristallanzeigefeld vorgesehen, um das Ausgangslicht and the liquid crystal display panel provided to the output light 212r 212r in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld abzugeben. in a direction substantially perpendicular to give to the liquid crystal display panel. Die Prismenanordnung The prism assembly 213 213 ist durch Spritzgießen oder Gießen eines durchsichtigen Harzes, wie Acrylharz gebildet und weist eine Vielzahl von Prismen is formed by injection molding or casting a transparent resin such as acrylic resin and has a plurality of prisms 213p 213p sowie die ebene Lichtausgangsfläche as well as the level of light output surface 213e 213e auf. on. Jedes der Prismen Each of the prisms 213p 213p erstreckt sich in einer Richtung rechtwinklig zur Blattoberfläche der extends in a direction perpendicular to the sheet surface of 15 15 . , Die Dicke der Prismenanordnung The thickness of the prism array 213 213 ist beispielsweise 300 μm. For example, 300 microns.
  • [0154] [0154]
    Jedes der Prismen Each of the prisms 213p 213p hat Lichteingangsflächen has light input surfaces 213a 213a und and 213b 213b , bei denen es sich um erste Oberflächen für den Empfang von Licht handelt, sowie eine zweite Fläche In which it is first surfaces for receiving light, and a second surface 213r 213r , die das Licht aufgrund der inneren Totalreflexion reflektiert. , Which reflects the light due to total internal reflection.
  • [0155] [0155]
    Die Lichteingangsfläche The light input surface 213a 213a hat einen Winkel θ1 = 20° gegenüber der Senkrechten has an angle θ1 = 20 ° to the vertical 213n 213n auf die Lichtausgangsfläche on the light output surface 213e 213e , und die Lichteingangsfläche And the light input surface 213b 213b ist im wesentlichen parallel zur Senkrechten is substantially parallel to the normal 213n 213n . , Die zweite Fläche The second surface 213r 213r hat einen Winkel θ2 = 30° gegenüber der Senkrechten has an angle θ2 = 30 ° to the vertical 213n 213n . , Die Prismen The prisms 213p 213p haben einen Abstand von etwa 50 μm, und die Dicke jedes Prismas have a distance of about 50 microns, and the thickness of each prism 213p 213p ist etwa 55 μm. is about 55 microns.
  • [0156] [0156]
    Der Lichtstrahl b, der den Winkel β = 60° hat, tritt durch einen Scheitel The light beam b which the angle β = 60 °, passes through a vertex 213t 213t eines der Prismen one of the prisms 213p 213p hindurch und dann durch eine Überschneidung and then through an overlap 213c 213c der Lichteingangsflächen the light input surfaces 213a 213a und and 213b 213b in ein benachbartes Prisma ein. in an adjacent prism.
  • [0157] [0157]
    Die Funktion der Prismenanordnung dieses Ausführungsbeispiels wird nachfolgend beschrieben. The function of the prism array of this embodiment is described below.
  • [0158] [0158]
    Die Lichtstrahlen a, b und c werden vom Lichtleiter The light beams a, b and c are from the light guide 211 211 abgegeben und treten in eines der Prismen leave and enter into one of the prisms 213p 213p ein. a. Der Lichtstrahl a durchläuft den Scheitel The light beam a passes through the apex 213t 213t , wird dann an der Lichteingangsfläche , Is then attached to the light input surface 213a 213a gebeugt und an der zweiten Oberfläche and diffracted at the second surface 213r 213r durch die innere Totalreflexion reflektiert, um in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Lichtausgangsfläche reflected by total internal reflection, in order in a direction substantially perpendicular to the light output surface 213e 213e auszutreten. withdraw.
  • [0159] [0159]
    Der Lichtstrahl c durchläuft den Scheitel The light beam passes through the vertex c 213t 213t , wird dann an der Lichteingangsfläche , Is then attached to the light input surface 213b 213b gebeugt und an der zweiten Oberfläche and diffracted at the second surface 213r 213r durch die innere Totalreflexion reflektiert, um in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Lichtausgangsfläche reflected by total internal reflection, in order in a direction substantially perpendicular to the light output surface 213e 213e auszutreten. withdraw.
  • [0160] [0160]
    Der Lichtstrahl d, der den Winkel γ hat, durchläuft nicht den Scheitel The light beam d having the angle γ does not pass through the apex 213t 213t , wenn er in eines der Prismen When, in one of the prisms 213p 213p eintritt. occurs. Der Lichtstrahl d wird dann an der Lichteingangsfläche The light beam d is then applied to the light input surface 213a 213a gebeugt und an der zweiten Oberfläche and diffracted at the second surface 213r 213r durch die innere Totalreflexion reflektiert, um in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Lichtausgangsfläche reflected by total internal reflection, in order in a direction substantially perpendicular to the light output surface 213e 213e auszutreten. withdraw.
  • [0161] [0161]
    Ein Winkel θ3 zwischen der Lichteingangsfläche An angle θ3 between the light input surface 213b 213b und der Senkrechten and the perpendicular 213n 213n ist kleiner als der Winkel θ1 zwischen der Lichteingangsfläche is smaller than the angle θ1 between the light input surface 213a 213a und der Senkrechten and the perpendicular 213n 213n . , Anders ausgedrückt, die Lichteingangsfläche In other words, the light input surface 213b 213b ist im wesentlichen rechtwinklig zur Lichtausgangsfläche is substantially perpendicular to the light output surface 213e 213e , um den Lichtstrahl c mit dem Austrittswinkel γ, der größer ist als die Lichtstrahlen a und b zu beugen und dann in Richtung zur zweiten Oberfläche , The light beam c having the exit angle γ which is larger than the light beams a and b to bend and then in the direction of the second surface 213r 213r durchzulassen. pass. Wenn die Lichteingangsfläche If the light input surface 213b 213b unter einem Winkel geneigt ist, der dem Winkel θ1 der Lichteingangsfläche is inclined at an angle θ1 to the angle of the light input surface 213a 213a gleicht, würde der Lichtstrahl c die Lichtausgangsfläche is similar, the light beam c would light output surface 213e 213e unmittelbar erreichen und durch die innere Totalreflexion reflektiert und damit zum Lichtleiter achieve direct and reflected by total internal reflection and thus to the light guide 211 211 zurückgeworfen werden. be thrown back.
  • [0162] [0162]
    Ausführungsbeispiel 9 hat folgende Vorteile: Embodiment 9 has the following advantages:
    • 1) Da das Licht vom Lichtleiter in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld mit verbesserter Richtungsbündelung wirksam durchgelassen werden kann, kann eine hellere Anzeige geboten werden. 1) Since the light from the light guide in a direction substantially perpendicular can be transmitted efficiently with improved directionality to the liquid crystal display panel, a brighter display can be provided.
    • 2) Da der größte Teil des Lichtes von der Prismenanordnung in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Lichtausgangsfläche abgegeben wird, ist das Licht auch im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld. 2) Since most part of the light emitted from the prism array in a direction substantially perpendicular to the light output surface, the light is also substantially perpendicular to the liquid crystal display panel. Wenn irgendeine Einrichtung zum Streuen von Licht vorgesehen ist, wird die unter einem schrägen Winkel betrachtete Anzeige hell. If any device for diffusing light is provided, which looked at an oblique angle indicator will light.
    • 3) Der größte Teil des aus der Prismenanordnung 3) The majority of of the prism assembly 213 213 austretenden Lichts wird in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Lichtausgangsfläche emerging light is in a direction substantially perpendicular to the light output surface 213e 213e abgegeben. Location. Wenn zwischen der Prismenanordnung If between the prism assembly 213 213 und dem Flüssigkristallanzeigefeld ein polarisierender Strahlenteiler vorgesehen ist, kann dieser nur von einem gegebenen polarisierten Licht durchdrungen werden. and the liquid crystal display panel is provided a polarizing beam splitter, it can be permeated only by a given polarized light. Das Licht, welches am polarisierenden Strahlenteiler reflektiert wird, wird erneut an der Prismenanordnung oder dem Lichtleiter reflektiert, und die Richtung der Lichtschwingungen ändert sich. The light which is reflected at the polarizing beam splitter is again reflected at the prism array or the light guide, and the direction of the light vibrations will change. Schließlich kann das Licht durch den polarisierenden Strahlenteiler hindurchtreten, was die Lichtmenge erhöht, so daß helleres Licht für das Flüssigkristallanzeigesystem verfügbar ist. Finally the light can pass through the polarizing beam splitter, which increases the amount of light, so that brighter light for the liquid crystal display system is available.
  • Ausführungsbeispiel 10 Embodiment 10
  • [0163] [0163]
    Ausführungsbeispiel 10 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 10 of the invention will be with reference to 16 16 beschrieben. described. Eine Schnittansicht einer Prismenanordnung, die in einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel verwendet ist, ist in A sectional view of a prism assembly that is used in a lighting device according to this embodiment, is in 16 16 dargestellt. shown. Der Aufbau der Prismenanordnung unterscheidet sich von dem des Ausführungsbeispiels 9. The structure of the prism arrangement differs from that of the embodiment. 9
  • [0164] [0164]
    Bei diesem Ausführungsbeispiel weist eine Prismenanordnung In this embodiment, a prism array 220 220 eine Vielzahl von Prismen a plurality of prisms 222 222 auf, die durch Spritzpressen eines acrylischen, lichthärtenden Harzes auf einem Polyesterfilm , which by transfer molding of an acrylic light curing resin on a polyester film 224 224 mit einer Dicke von 150 μm gebildet sind. are formed with a thickness of 150 microns. Ein derartiges Verfahren verbessert die Zweckmäßigkeit der Herstellung. One such method improves the usefulness of manufacture.
  • [0165] [0165]
    Jedes der Prismen Each of the prisms 222 222 hat Lichteingangsflächen has light input surfaces 222a 222a und and 222b 222b sowie eine zweite Oberfläche and a second surface 222r 222r . , Diese Flächen können unter Winkeln geneigt sein, wie für Ausführungsbeispiel 9 beschrieben, und die Winkel können je nach der Richtungsbündelung des Lichts vom Lichtleiter gesteuert werden. These areas can be inclined at angles as described for Embodiment 9, and the angle can be controlled from the light guide according to the directionality of light.
  • [0166] [0166]
    Außerdem brauchen diese Flächen des Prismas nicht notwendigerweise eben zu sein. Moreover, these surfaces of the prism do not necessarily need to be flat. Sie können gekrümmt sein wie die Flächen You may be curved as the surfaces 234a 234a , . 234b 234b und and 232 232 der Prismenanordnung the prism array 230 230 in in 17 17 . ,
  • [0167] [0167]
    Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt es zwei Lichteingangsflächen; In this embodiment there are two light input surfaces; aber es können auch drei oder mehr Lichteingangsflächen vorhanden sein, wie durch die Flächen but it may also be present three or more light input surfaces as shown by the surfaces 234a 234a , . 234b 234b und and 234c 234c der Prismenanordnung in the prism array in 17 17 gezeigt. shown.
  • [0168] [0168]
    Es sei darauf hingewiesen, daß die Vorsprünge des Lichtleiters nicht unbedingt kastenförmig sein müssen, wenn die Vorsprünge das Licht mit verbesserter Richtungsbündelung abgeben können. It should be noted that the projections of the light guide not necessarily have to be boxy, if the projections emitting light with improved directivity.
  • Ausführungsbeispiel 11 Embodiment 11
  • [0169] [0169]
    Ausführungsbeispiel 11 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf die Embodiment 11 of the invention will now be described with reference to the 19 19 bis to 22 22 beschrieben. described. Eine Schnittansicht eines Lichtleiters dieses Ausführungsbeispiels ist in A sectional view of a light guide of this embodiment is in 19 19 gezeigt. shown. Der Lichtleiter ähnelt dem des ersten Ausführungsbeispiels, abgesehen davon, daß bei diesem Ausführungsbeispiel eine Reflexionsschicht auf den Vorsprüngen vorgesehen ist. The light guide is similar to the first embodiment, except that in this embodiment a reflective layer is provided on the projections.
  • [0170] [0170]
    Wie How 19 19 zeigt, weist ein Lichtleitkörper shows, a light guide body 311 311 eine Vielzahl von Vorsprüngen a plurality of projections 312 312 auf, die auf einer Oberfläche der Lichtaustrittsseite in which on a surface of the light exit side 314 314 angeordnet sind. are arranged. Die Vorsprünge sind parallel zueinander und zu einer Lichteingangsfläche The projections are parallel to each other and to a light input surface 315 315 . , Jeder der Vorsprünge Each of the projections 312 312 hat eine Oberseite, die zu der Oberfläche der Lichtaustrittsseite has an upper surface to the surface of light outgoing side 314 314 im wesentlichen parallel ist, sowie Seitenflächen, die zu der Oberfläche der Lichtaustrittsseite is substantially parallel to, and side surfaces to the surface of light outgoing side 314 314 im wesentlichen rechtwinklig verlaufen. substantially perpendicular.
  • [0171] [0171]
    Eine aus einem dünnen Aluminiumfilm geschaffene Reflexionsschicht A created from a thin aluminum film reflecting layer 313 313 ist auf der Oberfläche der Lichtaustrittsseite is on the surface of light outgoing side 314 314 sowie den Oberseiten as well as the tops 312a 312a der Vorsprünge the projections 312 312 vorgesehen. provided. Die Reflexionsschicht The reflective layer 313 313 deckt auch Seitenflächen also covers side surfaces 316 316 des Lichtleitkörpers of the light guide 311 311 mit Ausnahme der Lichteingangsfläche except the light input surface 315 315 ab. from.
  • [0172] [0172]
    Von den Erfindern vorgenommene Forschungen zum Lichtleiter haben klargestellt, daß Licht The inventors carried out research into the light guide made it clear that light 305 305 nur von den Seitenflächen only from the side surfaces 312b-1 312b-1 und and 312b-2 312b-2 des Vorsprungs of the projection 312 312 abgegeben wird, wie in is output, as shown in 21 21 gezeigt. shown. Wegen der inneren Totalreflexion wird der größte Teil des Lichtes, der die Oberseite Because of the total internal reflection, the majority of light, the top of the 312a 312a der Oberfläche der Lichtaustrittsseite the surface of the light exit side 314 314 erreicht, selbst dann reflektiert, wenn die Reflexionsschicht achieved even then reflected when the reflective layer 313 313 nicht vorgesehen ist. is not provided. Allerdings ist für die Seitenflächen However, for the side faces 316 316 (in (In 20 20 zu sehen) des Lichtleitkörpers to see) of the light guide 311 311 , mit Ausnahme der Lichteingangsfläche, die Reflexionsschicht With the exception of the light entrance surface, the reflection layer 313 313 nötig. necessary.
  • [0173] [0173]
    Das von außerhalb des Lichtleiters kommende Licht The light coming from outside of the fiber-optic 306 306 wird von der auf der Oberfläche der Lichtaustrittsseite is of the on the surface of light outgoing side 314 314 vorgesehenen Reflexionsschicht provided reflection layer 313 313 und den Oberseiten and the upper sides 312a 312a der Vorsprünge the projections 312 312 reflektiert, wie in reflected, as shown in 22 22 gezeigt. shown. Infolgedessen kann, anders als bei einem herkömmlichen Transflektor (halblichtdurchlässige Platte) der größte Teil des Lichtes As a result, unlike a conventional transflector (light semi-transparent plate) of the largest part of the light 306 306 wirksam genutzt werden. be effectively used.
  • Ausführungsbeispiel 12 Embodiment 12
  • [0174] [0174]
    Ausführungsbeispiel 12 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf die Embodiment 12 of the invention will now be described with reference to the 23 23 bis to 25 25 beschrieben. described. Eine Schnittansicht eines Flüssigkristallanzeigesystems dieses Ausführungsbeispiels ist in A sectional view of a liquid crystal display system of this embodiment is in 23 23 gezeigt. shown. Der Lichtleiter des Ausführungsbeispiels 11 wird in dem Flüssigkristallanzeigesystem dieses Ausführungsbeispiels verwendet. The light guide of Embodiment 11 is used in the liquid crystal display system of this embodiment. Wie How 23 23 zeigt, gehört zu dem Flüssigkristallanzeigesystem dieses Ausführungsbeispiels ein Flüssigkristallanzeigefeld shows one of the liquid crystal display system of this embodiment, a liquid crystal display panel 302 302 und eine Beleuchtungsvorrichtung and a lighting device 303 303 . , Die Beleuchtungsvorrichtung The lighting device 303 303 umfaßt eine Lichtquelle comprises a light source 322 322 , einen Lichtleiter , A light guide 307 307 und eine Prismenanordnung and a prism array 321 321 . ,
  • [0175] [0175]
    Es gibt Eingangslicht There are input light 305 305 , welches nachfolgend beschrieben wird. Which is described below.
  • [0176] [0176]
    Die Lichtquelle The light source 322 322 ist in der Nähe eines der Enden des Lichtleiters is near one of the ends of the optical fiber 307 307 vorgesehen. provided. Der größte Teil des Lichts von der Lichtquelle wird mittels einer (nicht gezeigten) reflektierenden Einrichtung durch eine Lichteingangsfläche The largest part of the light from the light source by means of a (not shown) reflecting means by a light input face 315 315 in den Lichtleiter into the light guide 307 307 eingegeben. entered. Das Eingangslicht The input light 305 305 wiederholt die innere Totalreflexion, um nur aus den Seitenflächen der Vorsprünge repeats the total internal reflection to only from the side surfaces of the projections 312 312 ausgegeben zu werden. to be output.
  • [0177] [0177]
    Wenn das Eingangslicht When the input light 305 305 die Prismenanordnung the prism assembly 321 321 durchlaufen hat, tritt es in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld has undergone, in a direction substantially perpendicular to it occurs liquid crystal display panel 302 302 aus. from. Wie How 24 24 zeigt, ist der Scheitelwinkel θ jedes Prismas der Prismenanordnung shows, the apex angle θ of each prism of the prism array 321 321 vorzugsweise zwischen etwa 50° und 70°, damit die Richtung des Eingangslichts preferably between about 50 ° and 70 ° so that the direction of the input light 305 305 im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld substantially perpendicular to the liquid crystal display panel 302 302 wird. will.
  • [0178] [0178]
    Das (in The (in 23 23 gezeigte) Licht shown) light 306 306 , welches von außerhalb des Flüssigkristallanzeigesystems kommt, wird als nächstes beschrieben. , Which comes from outside of the liquid crystal display system will be described next. 25 25 zeigt ein Beispiel der Lichtübertragung, wenn das Licht shows an example of light transmission when the light 306 306 im rechten Winkel durch das Flüssigkristallanzeigefeld at right angles through the liquid crystal display panel 302 302 eingetreten ist. has occurred.
  • [0179] [0179]
    Nach dem Durchlaufen des Flüssigkristallanzeigefeldes After passing through the liquid crystal panel 302 302 wird das Licht the light 306 306 in die Beleuchtungsvorrichtung in the illumination device 303 303 eingegeben. entered. Das Licht The Light 306 306 tritt durch die Prismenanordnung passes through the prism assembly 321 321 hindurch, ehe es von der Reflexionsschicht passing before it from the reflective layer 313 313 zurückgeworfen wird, die auf der Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Lichtleiters is reflected on the surface of the light exit side of the light guide 307 307 gebildet ist. is formed. Das reflektierte Licht The reflected light 306 306 passiert noch einmal die Prismenanordnung happened once the prism assembly 321 321 , um dann in einer Richtung rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld And then in a direction perpendicular to the liquid crystal display panel 302 302 abgegeben zu werden. to be issued. Wenn das Licht das Flüssigkristallanzeigefeld When the light the liquid crystal panel 302 302 passiert, kann eine dargestellte Abbildung betrachtet werden. happens, an image shown can be considered. Wegen der Reflexionsschicht Because of the reflection layer 313 313 kann das Licht the light can 306 306 mit geringem Verlust reflektiert werden. are reflected with little loss. Selbst wenn das Licht Even if the light 306 306 nicht rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld ist, kann das Licht is not perpendicular to the liquid crystal display panel, the light 306 306 mit geringem Verlust reflektiert werden. are reflected with little loss.
  • [0180] [0180]
    Wie beschrieben, kann das Flüssigkristallanzeigesystem des Ausführungsbeispiels 12, wenn genügend Licht von außen zur Verfügung gestellt wird, das reflektierte Licht des Außenlichts statt das der Lichtquelle des Anzeigesystems auswerten und ausreichende Lichtstärke bieten. As described, the liquid crystal display system of Embodiment 12, when sufficient light is provided from the outside is available, analyze the reflected light of the outside light instead of the light source of the display system and provide sufficient light intensity. Ein solches Flüssigkristallanzeigesystem mit geringem Energieverbrauch eignet sich zur Verwendung für tragbare digitale Assistenten oder dergleichen. Such a liquid crystal display system with low power consumption suitable for use on portable digital assistants or the like.
  • Ausführungsbeispiel 13 Embodiment 13
  • [0181] [0181]
    Ausführungsbeispiel 13 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 13 of the invention is now to Recalling 26 26 beschrieben. described. Eine Schnittansicht eines in einem Flüssigkristallanzeigesystem dieses Ausführungsbeispiels verwendeten Lichtleiters ist in A sectional view of a light guide used in a liquid crystal display system of this embodiment is in 26 26 gezeigt. shown. Der Lichtleiter dieses Ausführungsbeispiels ähnelt dem des Ausführungsbeispiels 12, außer daß die Reflexionsschicht nur auf der Lichtaußenseitenoberfläche vorgesehen ist und bei diesem Ausführungsbeispiel die Vorsprünge nicht überdeckt. The light guide of this embodiment is similar to the embodiment 12 except that the reflection layer is provided only on the light outside surface and the protrusions not covered in this embodiment.
  • [0182] [0182]
    Wie How 26 26 zeigt, sind Vorsprünge shows projections are 352 352 auf einer Oberfläche on a surface 354 354 der Lichtaustrittsseite eines Lichtleitkörpers the light exit side of a light guide body 351 351 angeordnet. arranged. Eine aus einem dünnen Silberfilm gebildete Reflexionsschicht A reflection layer formed from a thin silver film 353 353 ist nur auf der Oberfläche is only on the surface 354 354 der Lichtaustrittsseite vorgesehen und bedeckt nicht die Vorsprünge the light exit side is provided and does not cover the projections 352 352 . ,
  • [0183] [0183]
    Von den Erfindern vorgenommene Forschungen zum Lichtleiter haben klargestellt, daß Licht von der Lichtquelle aus den Seitenflächen der Vorsprünge The inventors carried out research into the light guide have clarified that light from the light source from the side surfaces of the projections 352 352 austritt, wenn die Lichtquelle in der Nähe jedes Endes des Lichtleitkörpers vorgesehen ist. outlet, when the light source is provided in the vicinity of each end of the light guide. Wegen der inneren Totalreflexion wird der größte Teil des Lichtes, welches die Oberseiten der Vorsprünge Because of the total internal reflection, the majority of the light which the tops of the projections 352 352 und die Oberfläche der Lichtaustrittsseite and the surface of light outgoing side 354 354 erreicht, reflektiert und nicht verschwenderisch abgegeben, selbst wenn die Reflexionsschicht achieved, reflected and not leave wasteful, even if the reflection layer 353 353 nicht da ist. is not there.
  • [0184] [0184]
    Da die Reflexionsschicht Since the reflection layer 353 353 auf der Oberfläche der Lichtaustrittsseite on the surface of light outgoing side 354 354 Außenlicht reflektieren kann, kann der größte Teil des Lichts von außen anders als bei einem herkömmlichen Transflektor (halblichtdurchlässige Platte) wirksam genutzt werden. Can reflect outside light, most of the light from the outside, unlike a conventional transflector (semi-light-transmissive plate) can be used effectively. Im Vergleich mit der Oberfläche der Lichtaustrittsseite Compared with the surface of the light exit side 354 354 ist eine Fläche der Vorsprünge is an area of the projections 352 352 sehr klein, so daß die Fähigkeit der Reflexionsschicht, Licht zurückzuwerfen durch die Vorsprünge nicht beeinträchtigt wird. very small, so that the ability of the reflective layer, light throw back by the projections will not be affected.
  • [0185] [0185]
    Außerdem kann die Reflexionsschicht den Auswertungsgrad des in den Lichtleiter eintretenden Lichts verbessern. In addition, the reflection layer can improve utilization efficiency of the incident light into the light guide.
  • Ausführungsbeispiel 14 Embodiment 14
  • [0186] [0186]
    Ausführungsbeispiel 14 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 14 of the invention is now to Recalling 27 27 beschrieben. described. Eine Schnittansicht eines Flüssigkristallanzeigesystems dieses Ausführungsbeispiels ist in A sectional view of a liquid crystal display system of this embodiment is in 27 27 gezeigt. shown. Das Flüssigkristallanzeigesystem ähnelt dem des Ausführungsbeispiels 13, außer daß bei diesem Ausführungsbeispiel eine Lichtdiffusionsfolie, eine Reflexionsspiegelfolie sowie zwei Lichtquellen vorgesehen sind. The liquid crystal display system is similar to that of Embodiment 13 except that a light diffusing film, a reflection mirror film, as well as two light sources are provided in this embodiment.
  • [0187] [0187]
    Wie How 27 27 zeigt, weist das Flüssigkristallanzeigesystem ein Flüssigkristallanzeigefeld shows, the liquid crystal display system, a liquid crystal display panel 362 362 und eine Beleuchtungsvorrichtung and a lighting device 360 360 auf. on.
  • [0188] [0188]
    Die Beleuchtungsvorrichtung The lighting device 360 360 umfaßt Lichtquellen includes light sources 372 372 , einen Lichtleiter , A light guide 370 370 , eine Prismenanordnung A prism assembly 375 375 , eine Lichtdiffusionsfolie A light diffusing sheet 376 376 und eine Reflexionsspiegelfolie and a reflective mirror film 374 374 . , Die Lichtquellen The light sources 372 372 sind in der Nähe der Enden des Lichtleiters are in the vicinity of the ends of the optical fiber 370 370 angeordnet. arranged. Die Reflexionsspiegelfolie The reflection mirror foil 374 374 kann durch Niederschlag von Silber oder Aluminium auf der Rückseite des Lichtleiters can be prepared by precipitation of silver or aluminum on the back of the light guide 370 370 gebildet sein. be formed. Die Reflexionsspiegelfolie The reflection mirror foil 374 374 kann mit dem Lichtleiter can with the light guide 370 370 entweder in Berührung stehen, oder ein dünner Luftspalt kann zwischen dem Lichtleiter either in contact, or a thin air gap between the light guide can 370 370 und der Reflexionsspiegelfolie and the reflection mirror foil 374 374 vorhanden sein. to be available. Es sei darauf hingewiesen, daß eine reflektierende, weiße Folie zur unregelmäßigen Reflexion in diesem Fall nicht bevorzugt verwendet wird, weil eine solche weiße Folie keinen hohen Reflexionsgrad hat und das Licht in verschiedenen Richtungen reflektiert wird, was die Richtungsbündelung des Lichts senkt. It should be noted that a reflecting white sheet for irregular reflection is not used in this case, preferably, because such a white sheet does not have a high reflectance and the light is reflected in various directions, reducing the directionality of light.
  • [0189] [0189]
    Das Licht von den Lichtquellen The light from the light sources 372 372 tritt durch Lichteingangsflächen in den Lichtleiter passes through the light input surface into the light guide 370 370 ein. a. Das Licht wird nach dem Wiederholen der inneren Totalreflexion von den Seitenflächen der Vorsprünge The light is after repeating the total internal reflection from the side surfaces of the projections 352 352 zu der Prismenanordnung to the prism assembly 375 375 abgegeben. Location.
  • [0190] [0190]
    Dann wird die Richtung des Lichts von der Prismenanordnung Then, the direction of the light from the prism array 375 375 geändert, so daß es in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Lichtausgangsfläche der Prismenanordnung austritt. modified so that it exits at right angles to the light output surface of the prism arrangement essentially in one direction. Danach passiert das Licht die Lichtdiffusionsfolie Thereafter, the light passes through the light diffusion film 376 376 , um gleichmäßig gestreut zu werden. To be spread evenly. Auf diese Weise ist die Flüssigkristallanzeige mit einem großen Betrachtungswinkelbereich versehen. In this way, the liquid crystal display is provided with a wide viewing angle range. Das Licht der beiden Lichtquellen wird also wirksam in gleichmäßig verteiltes Licht geändert. The light from the two light sources is changed so effective in evenly distributed light.
  • [0191] [0191]
    Licht von außen passiert das Flüssigkristallanzeigefeld Light from outside passes through the liquid crystal display panel 362 362 und tritt in die Beleuchtungsvorrichtung and enters the illumination device 360 360 ein. a. Nach dem Passieren der Lichtdiffusionsfolie After passing through the light diffusing sheet 276 276 und der Prismenanordnung and the prism array 375 375 wird das Licht von einer Reflexionsschicht the light from a reflective layer 353 353 reflektiert, die auf der Oberfläche der Lichtaustrittsseite reflects on the surface of the light exit side 354 354 des Lichtleiters of the light guide 370 370 gebildet ist. is formed. Das Licht durchläuft erneut die Prismenanordnung The light passes through the prism assembly again 375 375 und die Lichtdiffusionsfolie and the light diffusing sheet 376 376 und tritt dann in das Flüssigkristallanzeigefeld and then enters into the liquid crystal display panel 362 362 ein. a. Wenn das Licht durch das Flüssigkristallanzeigefeld When the light passes through the liquid crystal display panel 362 362 hindurchtritt, kann eine dargestellte Abbildung betrachtet werden. passes, an image shown can be considered. Wegen der Reflexionsschicht kann das Licht mit geringem Verlust genutzt werden und eine helle Anzeige bieten. Because of the reflective layer, the light can be used with low loss and provide a bright display.
  • Ausführungsbeispiel 15 Embodiment 15
  • [0192] [0192]
    Ausführungsbeispiel 15 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 15 of the invention will now having regard to 28 28 beschrieben. described. Eine Schnittansicht eines Lichtleiters, der in einem Flüssigkristallanzeigesystem dieses Ausführungsbeispiels benutzt ist, ist in A sectional view of a light guide which is used in a liquid crystal display system of this embodiment, is in 28 28 dargestellt. shown. Der Lichtleiter ähnelt dem des Ausführungsbeispiels 14 mit Ausnahme einer von einer Reflexionsschicht bedeckten Fläche. The light guide is similar to that of Embodiment 14 except an area covered by a reflection layer surface.
  • [0193] [0193]
    Im Lichtleiter, der einen ähnlichen Aufbau wie der des Ausführungsbeispiels 12 hat, ist eine Reflexionsschicht In the light guide having a similar structure to that of the embodiment has 12, a reflection layer 353 353 auf Seitenflächen on side surfaces 391 391 des Lichtleitkörpers of the light guide 390 390 mit Ausnahme der Lichteingangsfläche vorgesehen, um das eintretende Licht wirksam auszuwerten. except the light input surface is provided to evaluate the incident light effectively.
  • [0194] [0194]
    Auf einer Oberfläche der Lichtaustrittsseite On a surface of the light exit side 354 354 des Lichtleitkörpers of the light guide 390 390 sind Vorsprünge Projections 352 352 angeordnet. arranged. Die aus einem dünnen Aluminiumfilm gebildete Reflexionsschicht The reflection layer formed of a thin aluminum film 353 353 ist ferner auf einer Oberseite jedes Vorsprungs is also on a top surface of each projection 352 352 und der Oberfläche der Lichtaustrittsseite and the surface of light outgoing side 354 354 vorgesehen. provided.
  • [0195] [0195]
    Von den Erfindern vorgenommene Forschungen zum Lichtleiter haben klargestellt, daß der größte Teils des Lichts von der Lichtquelle aus den Vorsprüngen durch die Seitenflächen austritt, die nicht der Lichtquelle zugewandt sind, und zwar unter einem Winkel von etwa 30° gegenüber der Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Lichtleitkörpers. The inventors carried out research into the light guide have made it clear that the greater portion of the light exiting from the light source from the projections through the side surfaces which are not facing the light source, and at an angle of about 30 ° relative to the surface of the light exit side of the light guide body , Ein Teil des Lichts von der Lichtquelle wird durch die Reflexionsschicht an einer der Lichteingangsseite des Lichtleitkörpers gegenüberliegenden Seitenfläche reflektiert und tritt dann durch die der Lichtquelle zugewandten Seitenflächen der Vorsprünge unter einem Winkel von etwa 30° gegenüber der Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Lichtleitkörpers aus. Part of the light from the light source is reflected by the reflection layer on one of the light input side of the light guide opposite side surface, and then exits through the light source side surfaces of the projections at an angle of about 30 ° with respect to the surface of the light exit side of the light guide.
  • [0196] [0196]
    Der größte Teil des Lichts von der Lichtquelle wird von den Seitenflächen der Vorsprünge The largest part of the light from the light source is from the side surfaces of the projections 352 352 abgegeben. Location. Wegen der inneren Totalreflexion wird der größte Teil des Lichts, der die Oberseite und die Oberfläche der Lichtaustrittsseite erreicht, reflektiert und nicht verschwenderisch abgegeben, und zwar selbst wenn die Reflexionsschicht Because of the total internal reflection of most of the light which reaches the top surface and the surface of light outgoing side is reflected and not wastefully is discharged, even if the reflective layer 353 353 nicht vorgesehen ist. is not provided. Aber für die Seitenflächen des Lichtleitkörpers, mit Ausnahme der Lichteingangsfläche, ist die Reflexionsschicht However, for the side faces of the light guide, with the exception of the light entrance surface, the reflection layer 353 353 nötig. necessary.
  • [0197] [0197]
    Da die Reflexionsschicht Since the reflection layer 353 353 auf der Oberfläche der Lichtaustrittsseite und den Oberseiten der Vorsprünge on the surface of light outgoing side and the tops of the projections 352 352 Außenlicht reflektieren kann, kann der größte Teil des Lichts von außen, anders als mit einem herkömmlichen Transflektor (halblichtdurchlässige Platte) wirksam ausgewertet werden. Can reflect external light, the major part of the light from outside can be different than with a conventional transflector (semi-transparent plate) effectively evaluated. Darüber hinaus kann die Reflexionsschicht den Auswertungsgrad des in den Lichtleiter eintretenden Lichts verbessern. Moreover, the reflection layer to improve the utilization efficiency of the incident light into the light guide.
  • Ausführungsbeispiel 16 Embodiment 16
  • [0198] [0198]
    Ausführungsbeispiel 16 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 16 of the invention is now to Recalling 29 29 beschrieben. described. Eine Schnittansicht einer Beleuchtungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels ist in A sectional view of a lighting apparatus of this embodiment is in 29 29 gezeigt. shown. Die Beleuchtungsvorrichtung ähnelt der des Ausführungsbeispiels 1, mit Ausnahme einer Lichtpolarisiereinrichtung und einer Reflexionsschicht, die auf den Vorsprüngen des Lichtleiters vorgesehen ist. The lighting apparatus is similar to that of Embodiment 1 except light polarizing means and a reflection layer which is provided on the projections of the light guide.
  • [0199] [0199]
    Wie How 29 29 zeigt, gehört zu der Beleuchtungsvorrichtung eine zylindrische Lichtquelle shows part of the lighting device, a cylindrical light source 410 410 , ein Reflexionsspiegel A reflecting mirror 411 411 , ein Lichtleiter , A light guide 420 420 mit Vorsprüngen with projections 421 421 , eine Prismenanordnung A prism assembly 430 430 und eine Lichtpolarisiereinrichtung oder ein Polarisator and a light polarizing or a polarizer 440 440 . ,
  • [0200] [0200]
    Der Durchmesser kreisförmiger Enden der Lichtquelle The diameter circular ends of the light source 410 410 beträgt 2,4 mm und die Länge der geraden Seiten der Lichtquelle ist 130 mm. is 2.4 mm and the length of the straight sides of the light source is 130 mm. Der Reflexionsspiegel The reflecting mirror 411 411 ist so angeordnet, daß er die Lichtquelle is so arranged as to light source 410 410 umgibt und ist durch Niederschlag von Silber auf einem Film gebildet. surrounds and is formed by depositing silver on a film. Der Lichtleiter umfaßt einen Lichtleitkörper The light guide includes a light guiding body 420a 420a , mit einer Dicke von 3 mm, einer Länge von 160 mm und einer Breite (Messung in Richtung senkrecht zur Blattoberfläche) von 120 mm. , With a thickness of 3 mm, a length of 160 mm and a width (measured in direction perpendicular to the sheet surface) of 120mm.
  • [0201] [0201]
    Die Vorsprünge The projections 421 421 sind am Lichtleitkörper are the light guide body 420a 420a des Lichtleiters so vorgesehen, daß sie der Prismenanordnung of the light pipe so provided as to the prism array 430 430 zugewandt sind. are facing. Sowohl die Höhe als auch die Breite jedes Vorsprungs Both the height and the width of each protrusion 421 421 beträgt 30 μm. is 30 microns. Ein vertikaler Schnitt durch jeden Vorsprung ist nicht auf ein Rechteck begrenzt, ist vorzugsweise aber ein Trapez angesichts der leichten Entnahme aus einer Form für den Lichtleiter A vertical section of each projection is not limited to a rectangle, but is preferably a trapezoid in view of easy removal from a mold for the light guide 420 420 einschließlich der Vorsprünge including the projections 421 421 . ,
  • [0202] [0202]
    Eine Reflexionsschicht A reflection layer 422 422 ist auf der Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Lichtleitkörpers is on the surface of light outgoing side of the light guide 420a 420a und den Vorsprüngen and the projections 421 421 außer den Seitenflächen except the side faces 423 423 der Vorsprünge the projections 421 421 vorgesehen, wenn diese Seitenflächen provided when these sides 423 423 nicht der Lichtquelle not the light source 410 410 zugewandt sind. are facing. Die Reflexionsschicht The reflective layer 422 422 ist durch Niederschlag von Aluminium, Silber oder dergleichen gebildet. is formed by precipitation of aluminum, silver, or the like. Um die Seitenflächen To the side faces 423 423 zu meiden, erfolgt das Niederschlagen aus einer Richtung, die nicht den Seitenflächen to avoid the precipitation occurs from a direction that is not the side faces 423 423 zugewandt ist. faces.
  • [0203] [0203]
    Die zwischen dem Lichtleiter Between the light guide 420 420 und einem (nicht gezeigten) Flüssigkristallanzeigefeld angebrachte Prismenanordnung and a (not shown) liquid crystal display panel mounted prism assembly 430 430 empfängt Licht receives light 424 424 vom Lichtleiter und gibt es in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld ab. from the light guide and there is in a direction substantially at right angles from the liquid crystal display panel. Die Prismenanordnung The prism assembly 430 430 weist eine ebene Ausgangsfläche has a flat output surface 432 432 und eine Vielzahl von Prismen and a plurality of prisms 431 431 auf. on.
  • [0204] [0204]
    Ein Scheitelwinkel θ jedes Prismas An apex angle θ of each prism 431 431 ist zweckmäßigerweise so gesetzt, daß die Richtung des Lichts is appropriately set so that the direction of light 424 424 in eine Richtung rechtwinklig zur ebenen Ausgangsfläche in a direction perpendicular to the flat initial surface 432 432 geändert werden kann. can be changed. Wie aus As from 29 29 hervorgeht, ist der Winkel θ beispielsweise 60°. shows the angle θ, for example 60 °. Das Licht The Light 424 424 wird vom Lichtleiter is from the light guide 420 420 unter einem Winkel von 60° gegenüber der Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite abgegeben, und dann wird die Richtung des Lichts issued at an angle of 60 ° relative to the perpendicular to the surface of the light exit side, and then the direction of the light 424 424 durch die Prismenanordnung in eine Richtung rechtwinklig zur ebenen Ausgangsfläche through the prism assembly in a direction perpendicular to the flat initial surface 432 432 geändert. changed.
  • [0205] [0205]
    Der Winkel θ ist in diesem Fall 60°, aber der Winkel θ kann eine beliebige Anzahl von Graden groß sein, wenn er angesichts eines Austrittswinkels des Lichts aus dem Lichtleiter gesetzt wird. The angle θ is in this case 60 °, but the angle θ may be any number of degrees to be large if it is set in view of an exit angle of light from the light guide. Durch Steuern des Winkels θ kann die Prismenanordnung By controlling the angle θ can prism assembly 430 430 die Richtung des Lichts aus dem Lichtleiter in eine Richtung rechtwinklig zu der ebenen Ausgangsfläche the direction of the light from the light guide in a direction perpendicular to the planar output surface 432 432 ändern. . Change
  • [0206] [0206]
    Der Polarisator The polarizer 440 440 weist eine cholesterine Flüssigkristallschicht has a cholesteric liquid crystal layer 441 441 und einen Lambda-Viertelwellenfilm and a lambda-quarter-wave film 442 442 auf, der eine Phasenverschiebung um eine Viertelwellenlänge erzeugt und auf der cholesterinen Flüssigkristallschicht vorgesehen ist. , which is a phase shift of a quarter wavelength generated and provided on the cholesteric liquid crystal layer.
  • [0207] [0207]
    Die Richtung der wendelförmigen Struktur des cholesterinen Flüssigkristalls in der cholesterinen Flüssigkristallschicht The direction of the helical structure of the cholesteric liquid crystal in the cholesteric liquid crystal layer 441 441 ist bei diesem Ausführungsbeispiel linksdrehend (linksgängig). is in this embodiment, left-handed (left-handed). Deshalb kann rechtsdrehendes (rechtsgängiges) zirkular polarisiertes Licht innerhalb des in die cholesterine Flüssigkristallschicht Therefore, right-handed (right-handed) circularly polarized light within the cholesteric liquid crystal layer in the 441 441 eintretenden Lichts durch die cholesterine Flüssigkristallschicht incoming light by the cholesteric liquid crystal layer 441 441 hindurchtreten und von dem Lambda-Viertelwellenfilm passing and the lambda-quarter-wave film 442 442 in linear polarisiertes Licht into linearly polarized light 460 460 umgewandelt werden. be converted.
  • [0208] [0208]
    Linksdrehendes, zirkular polarisiertes Licht wird von der cholesterinen Flüssigkristallschicht Laevorotatory, circularly polarized light from the cholesteric liquid crystal layer 441 441 reflektiert, um durch die Prismenanordnung reflected by the prism assembly 430 430 zur Reflexionsschicht reflection layer 422 422 übertragen zu werden. to be transmitted. Das Licht wird erneut an der Reflexionsschicht The light is again at the reflection layer 422 422 reflektiert und zur Prismenanordnung reflected and prism assembly 430 430 zurückgeworfen, und dann wird die Richtung des Lichts von der Prismenanordnung thrown back, and then the direction of the light from the prism assembly 430 430 geändert, so daß es erneut an den Polarisator modified so that it again to the polarizer 440 440 abgegeben wird. is released.
  • [0209] [0209]
    Wenn das linksdrehende, zirkular polarisierte Licht If the left-handed circularly polarized light 452 452 an der Reflexionsschicht at the reflection layer 422 422 zurückgeworfen wird, wird die Drehrichtung auf rechtsdrehend geändert, und das nunmehr rechtsdrehende, zirkular polarisierte Licht tritt erneut in den Polarisator is thrown back, the direction of rotation is changed to right-handed, and now the right-handed circularly polarized light re-enters the polarizer 440 440 ein, tritt durch die cholesterine Flüssig kristallschicht one passes through the cholesteric liquid crystal layer 441 441 hindurch und wird von dem Lambda-Viertelwellenfilm through and is of the lambda-quarter-wave film 442 442 in linear polarisiertes Licht into linearly polarized light 461 461 umgewandelt. converted.
  • [0210] [0210]
    Auf diese Weise wird das Licht, das den Polarisator In this way, the light which the polarizer 440 440 nicht durchdringen kann, reflektiert, um von der Reflexionsschicht can not penetrate, reflected to the reflective layer 422 422 umgewandelt zu werden. to be converted. Das umgewandelte Licht wird zum Polarisator The converted light to the polarizer is 440 440 zurückgeschickt und passiert ihn nunmehr. returned and now passed. Wenn das Licht durch den Polarisator When the light passes through the polarizer 440 440 hindurchtritt, wird das Licht von dem Lambda-Viertelwellenfilm passes, the light of the lambda-quarter-wave film 442 442 wiederum in linear polarisiertes Licht umgewandelt. again converted into linearly polarized light.
  • [0211] [0211]
    Die Funktion der Beleuchtungsvorrichtung wird nachfolgend beschrieben. The function of the lighting device is described below.
  • [0212] [0212]
    Das Licht von der Lichtquelle The light from the light source 410 410 wird unmittelbar durch die Lichteingangsfläche in den Lichtleitkörper is directly caused by the light input surface in the optical waveguide 420a 420a eingegeben oder vor seinem Eintritt vom Reflexionsspiegel entered or prior to joining the reflection mirror 411 411 reflektiert. reflected. Das eintretende Licht wiederholt die innere Totalreflexion an der Oberfläche der Lichtaustrittsseite und der Unterseite des Lichtleitkörpers The incoming light repeats the total internal reflection at the surface of light outgoing side and the underside of the light guide body 420a 420a . ,
  • [0213] [0213]
    Wenn das Licht die Seitenfläche If the side surface of the light 423 423 des Vorsprungs of the projection 421 421 erreicht, wird das Licht gebeugt, um als Ausgangslicht reached, the light is diffracted as output light 424 424 zur Prismenanordnung the prism assembly 430 430 hin abgegeben zu werden. made out to be. Das Ausgangslicht The output light 424 424 hat eine verbesserte Richtungsbündelung. has improved directionality. Der größte Teil des Ausgangslichts The largest part of the output light 424 424 wird unter einem Winkel von 60° mit einem Bereich von etwa ± 10° gegenüber der Senkrechten auf die Oberfläche der Lichtaustrittsseite abgegeben. is delivered at an angle of 60 ° with a range of about ± 10 ° relative to the perpendicular to the surface of the light exit side.
  • [0214] [0214]
    Das Ausgangslicht The output light 424 424 tritt dann in einer Richtung rechtwinklig zur ebenen Ausgangsfläche occurs in a direction perpendicular to the flat output surface 432 432 der Prismenanordnung the prism array 430 430 zum Polarisator to the polarizer 440 440 hin aus. out of.
  • [0215] [0215]
    Rechtsdrehendes, zirkular polarisiertes Licht Right Turn, circularly polarized light 450 450 innerhalb des in den Polarisator within the polarizer 440 440 eintretenden Lichts kann durch die cholesterine Flüssigkristallschicht incoming light by the cholesteric liquid crystal layer can 441 441 hindurchtreten und vom Lambda-Viertelwellenfilm passing and the lambda-quarter-wave film 442 442 in linear polarisiertes Licht into linearly polarized light 460 460 umgewandelt werden. be converted.
  • [0216] [0216]
    Linksdrehendes, zirkular polarisiertes Licht Laevorotatory circularly polarized light 451 451 innerhalb des in den Polarisator within the polarizer 440 440 eintretenden Lichts wird von der cholesterinen Flüssigkristallschicht incoming light is of the cholesteric liquid crystal layer 441 441 reflektiert und durch die Prismenanordnung and reflected by the prism assembly 430 430 als reflektiertes, linksdrehendes, zirkular polarisiertes Licht as reflected, levorotatory circularly polarized light 452 452 zur Reflexionsschicht reflection layer 422 422 übertragen. transmitted. Dann wird das Licht Then, the light is 452 452 erneut von der Reflexionsschicht again by the reflective layer 422 422 reflektiert und zur Prismenanordnung reflected and prism assembly 430 430 zurückgeworfen. thrown back. Beim Reflektieren an der Reflexionsschicht At the reflection at the reflection layer 422 422 wird das zurückgeworfene, linksdrehende, zirkular polarisierte Licht is the reflected, left-handed circularly polarized light 452 452 in rechtsdrehendes, zirkular polarisiertes Licht in right-handed circularly polarized light 452 452 umgewandelt, um erneut durch die Prismenanordnung converted to once again through the prism assembly 430 430 in den Polarisator in the polarizer 440 440 einzutreten. enter. Das Licht The Light 453 453 tritt durch die cholesterine Flüssigkristallschicht passes through the cholesteric liquid crystal layer 441 441 hindurch und wird von dem Lambda-Viertelwellenfilm through and is of the lambda-quarter-wave film 442 442 in linear polarisiertes Licht into linearly polarized light 461 461 umgewandelt. converted.
  • [0217] [0217]
    Wie beschrieben, können folgende Vorteile mit dem Ausführungsbeispiel 16 erhalten werden. As described, following advantages can be obtained with the embodiment 16.
  • [0218] [0218]
    Die Drehrichtung zirkular polarisierten Lichts, welches eine cholesterine Flüssigkristallschicht durchdringen kann, ist insgesamt begrenzt. The direction of rotation of circularly polarized light, which can penetrate a cholesteric liquid crystal layer is limited overall. Wenn beispielsweise nur rechtsdrehendes, zirkular polarisiertes Licht durch eine cholesterine Flüssigkristallschicht hindurchtreten kann, wird das linksdrehende, zirkular polarisierte Licht reflektiert. If, for example, can only pass right-handed circularly polarized light by a cholesteric liquid crystal layer, the left-handed circularly polarized light is reflected. Das reflektierte, linksdrehende zirkular polarisierte Licht wird gewöhnlich zu einem Lichtleiter zurückgeleitet, um von einer Streuplatte gestreut zu werden. The reflected levorotatory circularly-polarized light is usually returned to a light guide to be diffused by a diffusing plate. Dann kann nur rechtsdrehendes, zirkular polarisiertes Licht innerhalb des diffundierten Lichts die cholesterine Flüssigkristallschicht durchdringen. Then, only right-handed circularly polarized light within the diffused light to penetrate the cholesteric liquid crystal layer. Folglich ist der Wirkungsgrad der Umwandlung des reflektierten Lichts in diesem Fall niedrig. Consequently, the conversion efficiency of the reflected light is low in this case.
  • [0219] [0219]
    Bei der vorliegenden Erfindung jedoch besteht die Reflexionsschicht aus Metall, welches einen hohen Reflexionsgrad hat, so daß das linksdrehende, zirkular polarisierte Licht von der Reflexionsschicht reflektiert und in rechtsdrehendes, zirkular polarisiertes Licht umgewandelt werden kann. In the present invention, however, the reflective layer of metal having a high reflectance, so that the levorotatory circularly-polarized light can be reflected by the reflective layer and is converted to right-handed circularly polarized light. Das umgewandelte Licht wird erneut in den Polarisator eingegeben und kann nunmehr durch ihn hindurchtreten. The converted light is again entered in the polarizer and now can pass through it. Auf diese Weise wird das Licht von der Lichtquelle wirksam in linear polarisiertes Licht umgewandelt, was die Lichtstärke verbessert. In this way, the light from the light source is efficiently converted into linearly polarized light, which the light intensity improves. Die Reflexionsschicht verbessert außerdem den Auswertungsgrad des Eingangslichts. The reflective coating also improves the utilization efficiency of the input light.
  • Ausführungsbeispiel 17 Embodiment 17
  • [0220] [0220]
    Ausführungsbeispiel 17 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 17 of the invention is now to Recalling 30 30 beschrieben. described. Eine Schnittansicht eines in einer Beleuchtungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels verwendeten Lichtleiters ist in A sectional view of a light guide used in a lighting apparatus of this embodiment is in 30 30 gezeigt. shown. Die Beleuchtungsvorrichtung ähnelt der des Ausführungsbeispiels 16, mit Ausnahme der Reflexionsschicht. The lighting apparatus is similar to that of Embodiment 16 except the reflection layer.
  • [0221] [0221]
    In In 30 30 ist nur ein Teil der Beleuchtungsvorrichtung gezeigt, da weitere Elemente denen des in is only a part of the lighting device shown because other elements which in the 29 29 dargestellten Ausführungsbeispiels 16 ähneln. similar to the embodiment 16 shown.
  • [0222] [0222]
    Bei diesem Ausführungsbeispiel gehört zu dem Lichtleiter ein Lichtleitkörper In this embodiment, to the light guide includes a light guiding body 480 480 , Vorsprünge , Projections 482 482 , eine Reflexionsschicht, die auf der Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Lichtleitkörpers , A reflection layer, on the surface of light outgoing side of the light guide body 480 480 vorgesehen ist, eine auf den Oberseiten der Vorsprünge is provided, one on the upper sides of the projections 482 482 vorgesehene Reflexionsschicht provided reflection layer 491 491 sowie eine an einer Stirnfläche and a on an end face 481 481 des Lichtleitkörpers of the light guide 480 480 vorgesehene Reflexionsschicht provided reflection layer 492 492 , wenn die Stirnfläche When the end face 481 481 nicht der Lichtquelle not the light source 470 470 zugewandt ist. faces. Die Vorsprünge The projections 482 482 haben Seitenflächen have side faces 484 484 , die der Lichtquelle zugewandt sind. That are facing the light source. Anders als beim Ausführungsbeispiel 16 sind die Seitenflächen Unlike the Embodiment 16, the side surfaces 484 484 nicht mit einer Reflexionsschicht versehen. not provided with a reflective layer. Die Reflexionsschichten The reflection layers 490 490 und and 491 491 sind durch Niederschlag von Metall, beispielsweise Aluminium auf den Vorsprüngen und der Oberfläche der Lichtaustrittsseite aus einer vertikalen Richtung und durch kurzfristiges Ätzen gebildet, mit dem nur eine dünne Metallschicht auf den Seitenflächen are formed by precipitation of metal, such as aluminum on the projections and the surface of the light output side of a vertical direction and by short-term etching, with only a thin layer of metal on the side surfaces 483 483 und and 484 484 der Vorsprünge entfernt wird. of the projections is removed.
  • [0223] [0223]
    Die Funktionen der Beleuchtungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels werden nachfolgend beschrieben. The functions of the lighting apparatus of this embodiment are described below.
  • [0224] [0224]
    Licht Light 494 494 , welches von der Lichtquelle Which from the light source 470 470 abgegeben wird und die Stirnfläche is discharged and the front face 481 481 nicht erreicht, tritt aus Vorsprüngen does not reach exits projections 482 482 durch diejenigen Seitenflächen by those faces 483 483 aus, die der Lichtquelle nicht zuge wandt sind, ebenso wie beim Ausführungsbeispiel 16. , which are the light source of unauthorized applied, as well as in the embodiment 16th
  • [0225] [0225]
    Ein Teil des zum Lichtleitkörper A portion of the light guide body 480 480 übertragenen Lichts erreicht die Stirnfläche the transmitted light reaches the end face 481 481 und wird in umgekehrter Richtung zu der des Lichts and is in the opposite direction to that of the light 494 494 reflektiert. reflected.
  • [0226] [0226]
    Das Licht The Light 495 495 , welches in umgekehrter Richtung zu der des Lichts Which in the opposite direction to that of the light 494 494 übertragen wurde, tritt durch die Seitenflächen has been transferred, passes through the side faces 484 484 aus den Vorsprüngen of the projections 482 482 aus. from. Das Licht The Light 495 495 ist im Vergleich zum Licht is compared to the light 494 494 schwach, hat aber eine noch mehr verbesserte Richtungsbündelung als die des Lichts weak, but has an even more improved directivity than that of light 494 494 . , Die Richtungen des größten Teils des Lichts The directions of most of the light 495 495 und des größten Teils des Lichts and most of the light 494 494 sind symmetrisch in Bezug auf die Ebenen, die rechtwinklig zur Oberfläche der Lichtaustrittsseite des Lichtleitkörpers are symmetric with respect to the planes perpendicular to the surface of the light exit side of the light guide body 480 480 und der Blattoberfläche der Figur verlaufen. and the leaf surface of the figure running.
  • [0227] [0227]
    Das aus dem Lichtleiter austretende Licht wird in der gleichen Weise wie beim Ausführungsbeispiel 16 zur Richtungsänderungseinrichtung und Polarisiereinrichtung übertragen. The light emerging from the light guide is transmitted in the same manner as in the embodiment 16 for changing the direction and polarization device. Ein Teil des Lichts Part of the light 494 494 und and 495 495 wird vom Polarisator reflektiert, zu den Reflexionsschichten is reflected from the polarizer to the reflecting layers 490 490 und and 491 491 zurückgeworfen, um erneut reflektiert zu werden und kehrt dann zum Polarisator zurück. thrown back to be reflected again and then returns to the polarizer.
  • Ausführungsbeispiel 18 Embodiment 18
  • [0228] [0228]
    Ausführungsbeispiel 18 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 18 of the invention is now to Recalling 31 31 beschrieben. described. Eine Schnittansicht eines Flüssigkristallanzeigesystems dieses Ausführungsbeispiels ist in A sectional view of a liquid crystal display system of this embodiment is in 31 31 gezeigt, wenn das Flüssigkristallanzeigesystem die Beleuchtungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels 16 aufweist. shown, when the liquid crystal display system comprises the lighting apparatus of the embodiment 16.
  • [0229] [0229]
    Wie How 31 31 zeigt, weist das Flüssigkristallanzeigesystem ein Flüssigkristallanzeigefeld shows, the liquid crystal display system, a liquid crystal display panel 560 560 und eine Beleuchtungsvorrichtung auf. and an illumination device. Das Flüssigkristallanzeigefeld The liquid crystal display panel 560 560 umfaßt eine Flüssigkristallschicht comprises a liquid crystal layer 562 562 , Substrate Substrates 564a 564a und and 564b 564b , die zwischen sich die Flüssigkristallschicht Between the liquid crystal layer 562 562 stützen und Schaltkreise zum Treiben der Flüssigkristallschicht support and circuits for driving the liquid crystal layer 562 562 besitzen, eine Polarisierplatte possess a polarizing 567 567 , die dem Substrat That the substrate 564b 564b zugewandt ist, sowie eine Polarisierplatte faces, and a polarizing plate 566 566 , die dem Substrat That the substrate 564a 564a zugewandt ist. faces. Zu der Beleuchtungsvorrichtung gehört eine Lichtquelle To the illumination device includes a light source 510 510 , ein Reflexionsspiegel A reflecting mirror 511 511 , ein Lichtleiter , A light guide 520 520 mit Vorsprüngen with projections 521 521 und einer Reflexionsschicht and a reflection layer 522 522 , eine Prismenanordnung A prism assembly 530 530 und ein Polarisator and a polarizer 540 540 . ,
  • [0230] [0230]
    Der Polarisator The polarizer 540 540 besitzt einen Lambda-Viertelwellenfilm has a lambda-quarter-wave film 542 542 . , Die Richtung der optischen Achse des Lambda-Viertelwellenfilms The direction of the optical axis of the quarter-wave wave film 542 542 ist die gleiche wie die Schwingungsrichtung des Lichtes, welches durch den Polarisator is the same as the vibration direction of the light which through the polarizer 540 540 hindurchtreten kann. can pass. linear polarisiertes Licht linearly polarized light 552 552 hat eine Schwingungsrichtung, die unter einem Winkel von 45° aus der Blattoberfläche der has an oscillation direction at an angle of 45 ° from the sheet surface 31 31 geneigt ist, und kann durch den Polarisator is inclined, and can through the polarizer 540 540 hindurchtreten. pass. Die Transmissionsachse der Polarisierplatte The transmission axis of the polarizing plate 567 567 ist gleichfalls unter einem Winkel von 45° aus der Blattoberfläche der is also at an angle of 45 ° from the sheet surface of 31 31 geneigt. inclined.
  • [0231] [0231]
    Licht Light 550 550 dringt durch den Lambda-Viertelwellenfilm passes through the quarter wave wave film 542 542 und wird in linear polarisiertes Licht and in linearly polarized light 552 552 umgewandelt. converted. Das linear polarisierte Licht The linearly polarized light 552 552 wird dann an die Polarisierplatte is then applied to the polarizing plate 567 567 übertragen. transmitted.
  • [0232] [0232]
    Wenn die Richtung der Transmissionsachse der Polarisierplatte If the direction of the transmission axis of the polarizing plate 567 567 mit der Schwingungsrichtung des linear polarisierten Lichts with the direction of vibration of linearly polarized light 552 552 identisch ist, wird das Licht is identical, the light 552 552 von der Polarisierplatte of the polarizing plate 567 567 kaum absorbiert, und das meiste Licht kann durch sie hindurchtreten. hardly absorbed, and most of the light can pass through it. Deshalb kann das Licht wirksam zum Flüssigkristallanzeigefeld Therefore, the light can be effective for liquid crystal display panel 560 560 übertragen werden, um die Helligkeit des Flüssigkristallanzeigesystems zu verbessern. are transmitted in order to improve the brightness of the liquid crystal display system.
  • Ausführungsbeispiel 19 Embodiment 19
  • [0233] [0233]
    Ausführungsbeispiel 19 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 19 of the invention is now to Recalling 32 32 beschrieben. described. Eine Schnittansicht eines Flüssigkristallanzeigesystems dieses Ausführungsbeispiels ist in A sectional view of a liquid crystal display system of this embodiment is in 32 32 gezeigt. shown. Das Flüssigkristallanzeigesystem ähnelt dem des Ausführungsbeispiels 18, außer daß es bei diesem Ausführungsbeispiel einen Lichtstreufilm aufweist. The liquid crystal display system is similar to that of Embodiment 18 except that it has a light diffusing film in this embodiment.
  • [0234] [0234]
    Wie How 32 32 zeigt, ist in dem Flüssigkristallanzeigesystem einem Flüssigkristallanzeigefeld shows, in the liquid crystal display system a liquid crystal display panel 660 660 zugewandt ein Lichtstreufilm facing a light scattering film 670 670 vorgesehen. provided.
  • [0235] [0235]
    Da die Lichtrichtung von einer Prismenanordnung Since the light direction from a prism assembly 640 640 so geändert wird, daß es nahezu rechtwinklig durch das Flüssigkristallanzeigefeld is changed so that it is almost at right angles through the liquid crystal display panel 660 660 hindurchtritt, kann üblicherweise die Anzeige nur aus einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zum Flüssigkristallanzeigefeld passes, typically can display only from a direction substantially perpendicular to the liquid crystal display panel 660 660 gut betrachtet werden. be well regarded. Aber bei diesem Ausführungsbeispiel kann aufgrund des Lichtstreufilms But in this embodiment, due to the light scattering film 670 670 das Licht vom Flüssigkristallanzeigefeld the light from the liquid crystal display panel 660 660 gestreut werden, so daß ein großer Betrachtungswinkelbereich geboten werden kann. so that a wide viewing angle range can be scattered on offer. Es sei darauf hingewiesen, daß die Anordnung dieser Elemente nicht auf die gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschränkt ist. It should be noted that the arrangement of these elements is not limited to the according to this embodiment. Die Anordnung der Elemente spielt keine Rolle, sofern derjenige Teil des Lichts vom Lichtleiter, der vom Polarisator reflektiert und zur Reflexionsschicht des Lichtleiters zurückgeworfen wurde, beim Reflektiertwerden an der Reflexionsschicht geändert wird, so daß das Licht durch den Polarisator hindurchtreten kann und das Licht dann dadurch, daß es durch den Polarisator hindurchtritt, in linear polarisiertes Licht umgewandelt wird. The arrangement of the elements does not matter, provided that part of the light from the light guide which has been reflected by the polarizer and reflected back to the reflective layer of the optical fiber is changed when they are reflected at the reflection layer, so that the light can pass through the polarizer and the light then characterized in that it passes through the polarizer is converted to linearly polarized light.
  • Ausführungsbeispiel 20 Embodiment 20
  • [0236] [0236]
    Ausführungsbeispiel 20 der Erfindung wird nun unter Hinweis auf Embodiment 20 of the invention is now to Recalling 33 33 bis to 36 36 beschrieben. described.
  • [0237] [0237]
    Wie How 33 33 zeigt, gehört zu einem elektronischen Gerät, welches mit einem Flüssigkristallanzeigesystem dieses Ausführungsbeispiels arbeitet, eine Anzeigeinformation-Ausgabequelle shows part of an electronic device that works with a liquid crystal display system of this embodiment, a display information output source 1000 1000 , eine Anzeigeinformation-Verarbeitungsschaltung , A display information processing circuit 1002 1002 , eine Anzeigetreiberschaltung , A display driver circuit 1004 1004 , ein Anzeigefeld , A display panel 1006 1006 , beispielsweise ein Flüssigkristallanzeigefeld, eine Taktsignal-Generatorschaltung , For example a liquid crystal display panel, a clock signal generator circuit 1008 1008 und eine Leistungsschaltung and a power circuit 1010 1010 . , Die Anzeigeinformation-Ausgabequelle The display information output source 1000 1000 umfaßt Speicher, beispielsweise ROM und RAM, Abstimmschaltungselemente zum Abstimmen und Ausgeben eines Fernsehsignals oder dergleichen und gibt Anzeigeinformation, beispielsweise ein Videosignal auf der Basis eines Taktsignals von der Taktsignal-Generatorschaltung comprises memory such as ROM and RAM, Abstimmschaltungselemente for tuning and outputting a television signal or the like, and outputs display information, such as a video signal based on a clock signal from the clock signal generator circuit 1008 1008 aus. from. Die Anzeigeinformation-Verarbeitungsschaltung The display information processing circuit 1002 1002 verarbeitet die Anzeigeinformation auf der Basis des Taktsignals von der Taktsignal-Generatorschaltung processes the display information based on the clock signal from the clock signal generator circuit 1008 1008 und gibt diese aus. and outputs this. Die Anzeigeinformation-Verarbeitungsschaltung The display information processing circuit 1002 1002 kann eine Verstärkungs- und Polaritätsumkehrschaltung, eine Phasenentwicklungsschaltung, eine Rotationsschaltung, eine Gammakorrekturschaltung, eine Klemmschaltung oder dergleichen aufweisen. , a gain and polarity inversion circuit, a phase developing circuit, a rotation circuit, a gamma correction circuit, a clamp circuit, or the like. Die Anzeigetreiberschaltung The display drive circuit 1004 1004 weist eine abtastseitige Treiberschaltung und eine datenseitige Treiberschaltung zum Ansteuern des Anzeigefeldes includes a scanning side drive circuit and a data side drive circuit for driving the display panel 1006 1006 auf. on. Von der Leistungsschaltung From the power circuit 1010 1010 werden alle obigen Schaltkreise betrieben. all of the above circuits are operated.
  • [0238] [0238]
    Beispiele eines elektronischen Geräts der obigen Konfiguration sind: ein PC oder ein Ingenieurarbeitsplatz (EWS), die Multimedia zur Verfügung stellen können, wie in Examples of an electronic device of the above configuration are: a PC or an engineering workstation (EWS), which can provide multimedia available, such as in 34 34 gezeigt, ein Seitenhantierer, wie in shown, a Seitenhantierer, as shown in 35 35 gezeigt, ein tragbares Telefon, ein Textverarbeiter, ein Fernsehgerät, ein Videobandaufzeichnungsgerät des Sucher- oder Monitortyps, ein elektronisches Merkbuch, ein elektronischer Rechner, ein Fahrzeugnavigationssystem, ein Endgerät für ein POS-System oder irgendeine Vorrichtung, die mit einem Berührungsfeld versehen ist. shown, a portable telephone, a word processor, a television set, a video tape recorder of the viewfinder or monitor type, an electronic appointment book, an electronic calculator, a car navigation system, a terminal device for a POS system, or any device which is provided with a touch panel.
  • [0239] [0239]
    Der in The in 34 34 gezeigte PC PC shown 1200 1200 hat eine Haupteinheit has a main unit 1204 1204 , die mit einer Tastatur Provided with a keyboard 1202 1202 und einem Flüssigkristallbildschirm and a liquid crystal screen 1206 1206 versehen ist. is provided.
  • [0240] [0240]
    Der in The in 35 35 gezeigte Seitenhantierer Seitenhantierer shown 1300 1300 hat eine Flüssigkristallanzeigetafel has a liquid crystal display panel 1304 1304 , eine Beleuchtungsvorrichtung , An illumination device 1305 1305 , die einen Lichtleiter That a light guide 1306 1306 mit einem Rücklicht with a taillight 1306a 1306a umfaßt, eine Leiterplatte comprises a printed circuit board 1308 1308 , eine erste und eine zweite Abschirmplatte , A first and a second shield plate 1310 1310 und and 1312 1312 , zwei elastische Leiter , Two elastic conductors 1314 1314 und and 1316 1316 und ein Filmträgerband and a film carrier tape 1318 1318 , und das alles innerhalb eines Metallrahmens And all this within a metal frame 1302 1302 . , Die beiden elastischen Leiter The two elastic conductors 1314 1314 und and 1316 1316 und das Filmträgerband and the film carrier tape 1318 1318 verbinden die Flüssigkristallanzeigetafel connect the liquid crystal display panel 1304 1304 mit der Leiterplatte with the circuit board 1308 1308 . , Die Flüssigkristallanzeigetafel The liquid crystal display panel 1304 1304 besitzt einen zwischen zwei transparenten Tafeln has a transparent between two tables 1304a 1304a und and 1304b 1304b eingesetzten Flüssigkristall, um ein Flüssigkristallanzeigefeld des Punktmatrixtyps zu bilden. used liquid crystal to form a liquid crystal display panel of the dot matrix type. Die Anzeigetreiberschaltung The display drive circuit 1004 1004 gemäß according to 33 33 kann auf einer der transparenten Tafeln ausgebildet sein. may be formed on one of the transparent panels. Ferner kann die Anzeigeinformation-Verarbeitungsschaltung Further, the display information processing circuit 1002 1002 der Anzeigetreiberschaltung the display driver circuit 1004 1004 hinzugefügt sein. be added. Die nicht auf der Flüssigkristallanzeigetafel The not on the liquid crystal display panel 1304 1304 angebrachte Schaltungsanordnung könnte in Form externer Schaltkreise zur Flüssigkristallanzeigetafel installiert oder auf der Leiterplatte Inappropriate circuitry could be installed in the form of external circuits for liquid crystal display panel or on the circuit board 1308 1308 im Fall von in the case of 35 35 angebracht sein. be appropriate.
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    Da Because 35 35 die Konfiguration eines Seitenhantierers zeigt, ist die Leiterplatte shows the configuration of a Seitenhantierers, the printed circuit board 1308 1308 ebenso nötig wie die Flüssigkristallanzeigetafel as necessary as the liquid crystal display panel 1304 1304 . , Wenn aber das Flüssigkristallanzeigesystem als ein Bauelement eines Teils eines elektronischen Geräts benutzt wird und wenn die Anzeigetreiberschaltung und weitere Schaltkreise auf einer transparenten Tafel angebracht werden können, ist die Mindesteinheit dieses Flüssigkristallanzeigesystems die Flüssigkristallanzeigetafel But when the liquid crystal display system is used as a component of a part of an electronic device and when the display drive circuit and other circuits can be mounted on a transparent board, the minimum unit of that liquid crystal display system is the liquid crystal display panel 1304 1304 . , Gemäß einer Alternative könnte die Flüssigkristallanzeigetafel According to an alternative, the liquid crystal display panel could 1304 1304 , die am als Gehäuse dienenden Metallrahmen Which serves as the housing metal frame 1302 1302 befestigt ist, als eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung dienen, die ein Bauelement eines elektronischen Geräts darstellt. is fixed as a liquid crystal display device used, which is a component of an electronic device. Wenn ein Verfahren mit Beleuchtung im Gegenlicht benutzt wird, könnte die Flüssigkristallanzeigetafel If a method with lighting used in backlight, the liquid crystal display panel could 1304 1304 zusammen mit dem mit Rücklicht together with the rear light 1306a 1306a versehenen Lichtleiter provided light guide 1306 1306 innerhalb des Metallrahmens within the metal frame 1302 1302 zusammengebaut sein, um die Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu gestalten. be assembled to make the liquid crystal display device. Als eine weitere Alternative könnte mit einer der beiden transparenten Tafeln As a further alternative, one of the two transparent panels 1304a 1304a und and 1304b 1304b , welche die Flüssigkristallanzeigetafel That the liquid crystal display panel 1304 1304 bilden, ein Filmbandträgerpaket TCP form a film tape carrier package TCP 1320 1320 verbunden sein, in welchem ein IC-Chip be connected, in which an IC chip 1324 1324 auf einem Polyimidband on a polyimide 1322 1322 befestigt ist, auf welchem ein leitfähiger Metallfilm gebildet ist, wie in is attached, on which a conductive metal film is formed, as shown in 36 36 gezeigt. shown. Und dies könnte als Flüssigkristallanzeigevorrichtung benutzt werden, die als ein Bauelement eines elektronischen Geräts dient. And this could be used as a liquid crystal display device, serving as a component of an electronic device.
Classifications
International ClassificationF21V8/00, G02B6/00
Cooperative ClassificationG02B6/0056, G02B6/0038, G02B6/0055, G02B6/0061, G02B6/0053
European ClassificationG02B6/00L6O16U, G02B6/00L6O4G, G02B6/00L6O8P, G02B6/00L6O14, G02B6/00L6O8R