Display)に関し、特に、バックライトの消費電力を低減した液晶表示装置に関する。[0002]【従来の技術】LCDは、透明な基板上に透明な電極を形成した電極基板間に液晶を封入して構成される。液晶は電気光学的に異方性を有しているので、電極間に所望の電圧を印加して液晶に電界を形成することにより、液晶は電界強度に従った光学特性を示す。この性質を利用し、画素毎に異なる電圧を印加せしめる構成とすることにより、所望の輝度を呈した画素の集合体として、表示画像が作成される。利点があり、OA機器、AV機器などの分野で実用化が進んでいる。form,屋外で使用することが多く、豊富な外光を利用して表示画面の可視化を図ることで総消費電力を大幅に低減したものが開発されている。developed.【0003】図5にこのようなLCDの構成図を示す。(30)は集光レンズ、(40)は、これらのユニットを保持する筐体である。光源(20)は、背後にリフレクタ(201)を配した蛍光ランプ、導光板(15)はアクリル樹脂等が用いられる。拡散板(25)及び反射板(35)は、各々導光板(15)の前面及び背面を一体的に拡散加工及び乱反射加工を施したものでも良い。これら光源(20)、導光板(15)、反射板(25)及び拡散板(35)は、照光部であるバックライトを構成している。集光レンズ(30)は、導光板(15)と別体のレンズ、あるいは、導光板(15)と一体でレンズ加工されたものが用いられる。(30)が外部へ覗くようになっている。outside.【0004】光源(20)から発せられた光、あるいは、集光レンズ(30)より採り入れられた光は、導光板(15)に伝えられ、拡散板(25)にて拡散されるとともに、反射板(35)で乱反射される。(25)0)へ照射される。LCDパネル(10)は、自身で発光することができず、このように背後より照光を行うことにより、認識可能な前段階にされた表示画面が透過光の分布として可視化される。(20),総消費電力が低減される。[0006]【発明が解決しようとする課題】図7に示すLCDでは、集光レンズ(30)の焦点と光源(20)の焦点とは、LCDパネル(10)の平面と平行な平面上に位置している。このため、光源(20)より発せられた光の多くは、導光板(15)内部を平行に進み、反対側に位置する集光レンズ(30)部より外部へ漏洩してしまう。also導光板(15)の内部を平行に進み、光源(20)のリフレクタにて反射されて、導光板(15)内部を逆に進み、再び集光レンズ(30)より外部に漏れる。reduced,光の利用効率が悪かった。unit,前記導光部の主平面に対して非平行かつ非直角にすることを可能とした構成である。portion.【0008】これにより、集光部より採り入れられた光または/および光源より発せられた光の多くは、導光部の前面または背面に向かって進み、前面または反射層にとらえられて液晶表示装置へ照射されるので、光の利用効率が良くなる。前記集光部は、長方形の側平面を有する部分円柱状であり、この側平面を、前記導光板の側面に対面して配され、前記集光部の側平面が前記導光板の側面とのなす角度が制御される構成である。controlled.【0009】これにより、集光部より採り入れられた光は導光部の側平面にて屈折され、導光部に導入された光の主進行方向が導光部の主平面に対して斜めにされ、導光部の前面または反射層に向けられる。[0010]【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施の形態にかかるLCDの側断面図である。(31)は反射板、(20)は光源、(30)は集光レンズ、(40)は、これらのユニットを保持する筐体である。光源(20)は、背後にリフレクタ(201)を配した蛍光ランプ、導光板(11)はアクリル樹脂等が用いられる。拡散板(21)及び反射板(31)は、各々導光板(11)の前面及び背面を一体的に拡散加工及び乱反射加工を施したものでも良い。(31)は、バックライトを構成している。(30)は、導光板(11)と別体のレンズ、あるいは、導光板(11)と同じアクリル樹脂が、長方形の一側面を有した部分円柱状に加工されたものである。筐体(40)には、採光用の窓(41)が開けられ、集光レンズ(30)が外部へ覗くようにされている。outside.【0011】また、LCDパネル(10)としては、ポリシリコン等の多結晶半導体を用いた薄膜トランジスタを用いることにより、表示画素部分と、その周辺の駆動回路を同一基板上に一体的に作り込んだドライバー内蔵型を採用することが望ましい。これにより、ドライバーICの外付けが不要となるので、表示画面の周囲の額縁部が縮小され、いっそうの小型化、軽量化が達成されるので、携帯用に最適なLCDが得られる。mobile.【0012】本発明では、集光レンズ(30)は、図に示されるような半円あるいは部分円の横断面を有し、導光板(11)の一側辺に沿った紙面垂直方向に長い部分円柱状のレンズであり、その曲面部を採光面とするとともに、側平面部を光の導出面とし、導光板(11)の側面に対面している。(30)は、紙面向こう側あるいは手前、または、両側で回転軸(301)が支持されており、回転可動的に固定されている。集光レンズ(30)は、例えば、筐体(40)に取り付けられたアーム部により支持される。(11)と集光レンズ(30)との間には、図1(a)に示すように、集光レンズ(30)を回転可能とするためのスペースが設けられている。(30)の回転角度は、手動で制御することができる。manually.【0013】この構成で、例えば、図1(b)に示すように、集光レンズ(30)を下方に回転する。集光レンズ(30)の光導出面は上端で導光板(11)の側面に接した状態で、回転角度は最大限となる。集光レンズ(30)と導光板(11)との間には、集光レンズ(30)の傾きに従って厚みが変わる空気層が介在されている。(30).【0014】この状態で、集光レンズ(30)にて採り入れられた外光は、傾けられた集光レンズ(30)の光導出面より垂直に導出され、導光板(11)の側面に斜めに入射される。このようにして導光板(11)内に導入された光の主進行方向は、導光板(11)の背面に向かって傾けられ、光は導光板(11)の背面に設けられた反射板(31)に斜めに入射される。このため、導入された光の多くは、反射板(31)にとらえられ、乱反射される。乱反射光は導光板(11)の前面に設けられた拡散板(21)へ向かい、拡散される。拡散光の一部は均一化された平行光としてLCDパネル(10)へ照射される。残りは、再び、反射板(31)へ向かい、同様に乱反射される。bottom,次第に減少しながら、光源(20)に達する。(201),再び、導光板(11)へ戻され、最終的に一部が、集光レンズ(30)よる漏れ出される。(30).【0015】また、図1(c)に示すように、集光レンズ(30)を上方に回転する。(30),回転角度は最大限となる。(30)より採り入れられた外光は、導光板(11)の側面へ斜めに入射し、導光板(11)の内部における光の主進行方向は、導光板(11)の前面に傾けられ、導光板(11)の前面に設けられた拡散板(21)に斜めに入射される。(11)内を進み、乱反射される。この反射光は、再び、拡散板(21)へ向かって同様に拡散される。way,導入された光は、拡散板(21)と反射板(31)間で、導光板(11)内を上下に往復し、一部がLCDパネル(10)へ照射されて減少しながら、図の左右方向にも進む。光源(20)に達した光はリフレクタ(201)にて反射され、再び、導光板(12)に戻され、集光レンズ(30)に達した光は外部へ漏れだす。outside.【0016】ここで、導光板(11)の材料であるアクリル樹脂は、空気よりも屈折率が大きく、集光レンズ(30)から導出された光が導光板(11)の側面に斜めに入射して屈折される際、入射角よりも出射角の方が小さくなる。the光の主進行方向は、集光レンズ(30)を回転した角度よりもやや低下した角度をもって傾けられる。(11)に導入された光の主進行方向を、導光板(11)の主平面に非平行とすることができ、反射板(31)あるいは拡散板(21)に向かうようにされる。reason,反射板(31)及び拡散板(21)にて捕捉される光の量が多く、LCDパネル(10)への照射光量が増大される。これに伴い、導光板(11)内を左右に往復して最終的に集光レンズ(30)より漏れ出される光量が少なくされる。従って、外部の光の利用効率が高く、比較的少ない採光量でも十分に明るい表示画面が得られる。amount.また、光源(20)の使用頻度を下げる、あるいは、発光輝度を落とす、等により消費電力を低減することができる。屋外における太陽光や、屋内における照明の位置等に合わせて、集光レンズ(30)の角度を最適に設定することで、採光効率をより高めることができる。efficiency.【0018】図2は、本発明の第2の実施の形態にかかるLCDの側断面図である。本実施の形態では、光源(20)は、導光板(11)の一側面に沿った、紙面垂直方向に長い蛍光ランプと、その背後に、半円あるいは部分円の横断面形状を有したリフレクタ(202)からなり、この光源(20)の出射面が導光板(11)の側面に対面している。(202)が支持されており、回転可動的に固定されている。secured.光源(20)は、例えば、筐体(40)に取り付けられたアーム部により支持される。導光板(11)と光源(20)との間には、図2(a)に示すように、光源(20)を回転可能とするためのスペースが設けられている。光源(20)の回転角度は、手動で制御することができる。manually.【0019】この構成で、例えば、図2(b)に示すように、光源(20)を下方に向ける。光源(20)のリフレクタ(201)は上端で導光板(11)の側面に接した状態で、回転角度は最大限となる。光源(20)と導光板(11)との間には、光源(20)の傾きに従って厚みが変わる空気層が介在されている。この状態で、光源(20)より発せられた光は斜め下方向に向かい、導光板(11)の側面に斜めに入射される。(11).導光板(11)に導入された光は、その主進行方向を導光板(11)の背面側へ向けた状態にされる。このため、導入された光の多くは、導光板(11)の背面に設けられた反射板(31)にとらえられ、乱反射される。reflected.乱反射された光は、更に、第1の実施の形態と同様、拡散板(21)と反射板(31)間で導光板(11)内を上下に往復しながら図の左右方向へも進み減少する。一部は、集光レンズ(30)より漏れ出されることになる。(20)を上方に回転する。(11),回転角度は最大限となる。(11)の前面に設けられた拡散板(21)に斜めに入射される。このため、導光板(11)内に導入された光の多くは、拡散板(22)にとらえられ、拡散される。拡散された光は、更に、第1の実施の形態と同様、拡散板(21)と反射板(31)間で導光板(11)内を上下に往復する間にLCDパネル(10)へ照射さて減少しながら、図の左右方向へも進む。一部は、集光レンズ(30)より漏れ出される。(30).【0021】ここで、第1の実施の形態と同様、導光板(11)であるアクリル板の屈折率は空気の屈折率よりも大きいので、導光板(11)内の光の主進行方向の傾きは、光源(20)の回転角よりも小さい角度となっている。(30)からの漏洩量が少なくされている。従って、第1の実施の形態と同様、光の利用効率が高く、比較的少ない光量でも十分に明るい表示画面が得られ、また、消費電力を低減することができる。(20)は、一つのLCDにおいて併用することも可能である。LCD.この場合、外光の状況により、集光レンズ(30)の角度を調節するとともに、光源(20)の角度を調節することにより採光効率を最大にすることができる。3に、本発明の第3の実施の形態にかかるLCDの側断面図を示す。本実施の形態では、第1の実施の形態と同様、集光レンズ(30)を上下に回転可動されているが、反射板(31)と拡散板(21)との間は、空気導光層(12)とされている。(21),とらえられる。第1の実施の形態におけるように、集光レンズ(30)より採り入れられた光が導光板(11)に入射する際に、屈折することが無く、集光レンズ(30)の回転角が、直接に空気導光層(12)内の光の主進行方向に反映される。従って、第1の実施の形態に比べて、集光レンズ(30)の回転角度が実質的に大きくされ、光の利用効率が更に高められる。improved.【0023】図4に、本発明の第4の実施の形態にかかるLCDの側断面図を示す。(21),空気導光層(12)とされている。4(b)及び図4(c)に示すように、光源(20)より斜め上方向あるいは斜め下方向に導出された光は、光の主進行方向を変えることなく、空気導光層(12)に導入され、反射板(31)あるいは拡散板(21)に入射し、とらえられる。(11)に入射する際に、屈折することが無く、光源(20)の回転角が、直接に空気導光層(12)内の光の主進行方向に反映される。embodiment,光源(20)の回転角度が実質的に大きくされ、光の利用効率が更に高められる。unit,採光量を増やすことができた。集光部または/および光源より導光部へ導入された光の主進行方向が導光部の主平面に対して斜めになり、導光部の前面及び背面における光の捕捉量が多くなり、採り入れられた光の利用効率が高められた。source,あるいは、光源の発光輝度を下げることができ、総消費電力を低減することができた。DRAWINGS【図1】本発明の第1の実施の形態にかかるLCDの側断面図である。invention.【図2】本発明の第2の実施の形態にかかるLCDの側断面図である。invention.【図3】本発明の第3の実施の形態にかかるLCDの側断面図である。invention.【図4】本発明の第4の実施の形態にかかるLCDの側断面図である。invention.【図5】従来のLCDの側断面図である。前記集光部または/および光源部は、その光の主射出方向が回転可動的に制御され、前記導光部の内部に導入された光の主進行方向は、前記導光部の主平面に対して非平行かつ非直角にすることを可能としたことを特徴とする液晶表示装置。1記載の液晶表示装置。前記集光部は、前記導光部と集光レンズであることを特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。前記導光板は、空気導光層であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の液晶表示装置。背後からはみ出されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の液晶表示装置。