JPH0348281A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示パネル等の表示体用照明装置、特に表
示体を背面側から照明する所謂バックライトと称する照
明装置に関する． 〔従来の技術〕 近年、例えば液晶表示装置における表示体用照明装置に
おいては、液晶の諸特性が改善されるにつれ、液晶の応
用分野が拡大し、オモチャ用表示、クロック用表示、事
務機器用表示、端末用表示、ターξナル用表示や自動車
用表示等に応用されるのに伴って、長時間の照明、比較
的大型パネルの照明、装飾性のある照明や、効率の良い
照明が要求されるようになった． 従来、例えば腕時計において、液晶表示バネル等の表示
体の背面に小型ランプよりなるバンクライトを備えたも
のが実用化されている．しかし、腕時計においては、夜
間ごく短時間照明して表示を識別し、時刻を知るために
のみ最小限必要なバックライトであって、明るさ、光の
均一性、装飾性、寿命等においては充分満足のいくもの
ではなかった。

例えば第９図および第１０図は表示体としての液晶表示
パネル１の背面側、図では真下に光源２と反射体９とを
配した従来の液晶表示装置における表示体用照明装置の
一例を示す縦断正面図および縦断側面図である。

液晶表示パ不ル１は、液晶３を上電極基板４と下電極基
板５の間に、スペーサ６を介して挾み、上偏光体７と下
偏光体８を付加することにより構成されている．光ａ２
から放出された光は光散乱反射体９により反射し、乳白
色の光散乱体１０を介して液晶表示パネル１を照射する
．光源２は、ヒューズ型、円筒型、ラインフィラメント
型等の線形形状をしたタングステンランプであった．以
下、略して線状光源と呼ぶ．上記光散乱体１０は、乳白
色のポリカーボネイト樹脂や、乳白色のアクリル樹脂に
より構成され、均一な厚さ、板形状であった．また前記
反射体９は、Ａｌ等の金属板であった。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の表示体用照明装置においては、表示
体としての液晶表示バネル１の真下に線状光源２が配さ
れるため光源２が点光源の場合に比較して、比較的大面
積を比較的強い光で照明でき、使用光ａ２の敗も少なく
て済む利点がある。

しかし、例えば前記のような線状光ａ２の端部２ｂに、
非発光部もしくは中央の発光部１ａよりも光の弱い弱発
光部が存在する場合には、表示バネルｌの中央部１ａは
、バノクライトが強く、端部１ｂはバックライトが弱く
、場所によって表示コントラストにムラを生しる。第１
１図は前記第９図および第１０図の従来例の表示体用照
明装置に於いて、バックライト照明のムラを生した表示
外観例である．表示パネル１の中心部１ａは照明強度が
強く、端部１ｂは弱い。そのため表示中のｒＡＭＪや「
３」の部分は暗く、ｒ５：４」の部分は明るいので、美
観が損なわれる。

上記表示パネル１の中心部１ａと端部１ｂの照明ムラは
、光ａ２を表示パネル１から遠ざけるほど緩和されるが
、全体的に暗くなり、又、若干のムラは残ってしまう。

しかも装置全体として厚くなってしまう．又発光部２ａ
を表示バネル１の見切りの長さだけ長いものを使用する
と、非発光部ｌｂは表示パネルｌの両サイド方向に突き
出てしまい、表示パ不ルｌに比較して、バンクライト部
が大きくなり、効率が悪く、しかも装置が全体として大
きくなってしまう等の不具合があった。

本発明は、上記の問題点を解消し、液晶表示パネル等の
表示体に均一な照明効果を与え、薄型・小型で、表示性
能のよい照明装置を提供することを目的とする． 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために本発明は以下の構成とした
ものである．即ち、表示体の裏面側に線状光源と反射体
とを配設し、その線状光源と上記表示体との間に不透明
の平面状光散乱体を配置してなる表示体用照明装置にお
いて、上記線状光源に近接する領域での上記光散乱体の
光散乱機能が他の領域よりも漸次大きくなるようにする
と共に、その光散乱体に接近させて線状光源を配置した
ことを特徴とする． 〔作　用〕 上記のように線状光源に近接する領域での上記光散乱体
の光散乱機能が他の領域よりも漸次大きくなるようにし
たことにより、線状光源から出た光は、その線状光渥に
近接する領域では、他の領域よりも、多くもしくは広く
敗乱されて表示体をより均一に照明することが可能とな
ると共に、表示体に対して光源を大きく離さなくても、
表示体上での照明強度を平均化することが可能となる。

（実施例〕 以下、図に示す実施例に基づいて本発明を具体的に説明
する。

第１図および第２図は本発明による表示体用照明装置の
第１の実施例を示す縦断正面図および縦断側面図であり
、前記第９図・第１０図と同一もしくは同様の機能を有
する部材には同一の符号を付して再度の説明を省略する
。

光散乱反射体９は、Ａｊ２，Ｆｅ、ステンレス等の金属
板、または金属板上にＡ２やＮｉ，Ａｇ等をメッキ、蒸
着、スパッタしたもの、または、内側の反射方向にボリ
カーボネート樹脂やアクリル樹脂等の透明プラスチック
導光体を形成して、外側に上記金属板や金属箔やアルミ
とプラスチックのラミネートシ一トを接着、機械的取付
、機械的圧力等で装着したもの、あるいはＡｌやＮｉ．
．Ａｇを導光体に蒸着やスパンタしたり、接着剤や塗料
中に混合し、塗ることにより構威される。

本発明の第１の実施例に於いては、線状光源２の長手方
向と平行する方向の乳白色の光散乱体１の中心部の厚さ
が端部よりも漸次厚くなるようにして光源中央部での光
散乱体の光散乱機能が漸次大きくなるようにしたもので
、その厚さ変化は光源側で構或され、表示パネル側は平
坦に形威されている．上記のように構成すると、前記の
ように光源の端部に弱発光部等がある場合にも照明ムラ
を解哨することができる。即ち、光散乱体ｌＯの中央部
は、発光強度の強い線状光源２の中心部２ａと近距離に
あるため強い光が当たり、光散乱体ｌＯの端部は非発光
または発光強度の弱い線状光源２の端部２ｂと近距離に
あり発光の中心部２ａと遠距離にあるため、当たる光が
弱いが、強い光の当たる光散乱体ｌＯの中央部は厚くな
っているため、光を散乱して端部に伝えると共に、中心
部の光強度は若干弱くなる．一方、散乱体ｌＯの端部に
於いては、厚さが薄いため光をよく通すと共に、中心で
散乱された光が伝えられ、光散乱強度が大きくなり光散
乱体１０の中心部と端部は照明強度がほぼ平均され均一
な光散乱強度を生ずる．従ってムラがなくなり比較的長
時間の照明あるいは常時照明において、観賞者に満足感
を与え、装飾効果も大きい．また本発明は、光源２と表
示体としての液晶表示パネルｌの距離が短くて済み、光
散乱体ｌＯの形を変えるだけなので、均一な照明効果を
与える液晶表示装置が、容易に薄型、小型化できる． なお光源としては、従来のタングステンランプその他適
宜であるが、好ましくは冷陰極放電管を用いるとよい．
以下その理由を述べる。

この種の照明装置としては、一般に液晶表示パネル等の
表示体が薄型である特性を生かすため小型・薄型・低価
格で、かつ低消費電力を満足する必要性があり、かかる
光源はタングテンランプがよいとされてきたが、本発明
者等は冷陰極放電管に着目した． タングステンランプは、第１に色温度が２０００゜Ｋ前
後であり、やや赤い発光分光特性をもち、液晶の透過分
光特性が赤い光を強調する傾向があるため、液晶のバノ
クライトとしては、見栄えや色合いが悪くなる不具合が
ある．また第２に、メーカーにより定義に若干の差異は
あるが、ランプの５割から８割が断線しない点灯寿命が
せいぜい数万時間であり、長時間点灯あるいは常時点灯
用として使用する場合には、ランプ交換を容易に行える
構造にする必要があり、構造が複雑になり、小型化に不
利になる。また、例えばランプ交換を容易にするために
ソケット等を使用すると、その分コストアップになる．
さらに照明面積が大きくなり、ランプの使用数が多くな
ると、そのうち１個が断線し、取替える確率が増大し、
より不利になる．また、線状光源とするには、フィラメ
ント部を線状にする必要があり長くなる程構造上無理が
かかるので、寿命や信頼性をより低下させる原因となる
． これに対し、冷陰極放電管は、第１に断線寿命は定格で
使用する限り、ほぼ半永久的であり常時点灯した際、発
光強度が半減する時間も数万時間以上であり、光源交換
の必要性を生じない利点がある。また第２に発光色が白
であり、特に液晶のバンクライトとして使用した場合に
は、色合いが液晶とよく調和し、液晶の点灯状態がよく
栄え、バックライト装飾効果の大きい利点がある．この
為、特に色偏光板や色フィルターを使用した液晶のカラ
ー表示用やゲストホストタイプのカラー表示用のバック
ライトとして最適であり、相転位型やＤＳ型、ＤＴＮ型
のバックライトとしても適する．以上の理由により、常
時点灯用、あるいは長時間点灯用の装飾性のある液晶照
明用光源としては冷陰極放電管が好ましい。

また第１図・第２図に示すように液晶表示パネル１と光
散乱体１０との間に必要に応じて半透過反射体１１を設
けるとよい．そのようにすると光源２を点灯させない昼
間の状態ではパネルｌ側から人射する光を半透過反射体
１ｌが反射させ、光源２を点灯させた状態では、バック
ライトを散乱、透過させる．このため周囲が明るい時に
は光［２を消してバックライトなしで表示し、暗いとき
のみ光源２を点灯させることができ、バックライトの消
費電力を小さくできる．また、半透過反射体ｌｌ自体に
も光散乱効果があり、光散乱体１０と重ねて使用するこ
とにより光のムラをより小さくできる．またバックライ
トの照度が強すぎる場合、半透過反射体１ｌの挿入によ
り液晶表示パネル１の照明する光の強さを適当に落とす
ことができる．第３図及び第４図は本発明の第２の実施
例の縦断正面図及び縦断側面図である． 本実施例が前記第１の実施例と異なるのは、線状光Ｂ２
の端部側にも反射体９ｂを一体的に設けた点である．上
記のように線状光源２の側方にも反射体９ｂを設けると
、線状光源２の端部に非発光部２ｂ等が存在する場合に
、上記端部の反射体９ｂで光散乱されるため、両端に発
光部が、あたかも存在したのと同様の効果かえられる．
従って、その分、光のムラがなく、光散乱体１０の製造
・製作も容易になり、また光散乱体ｌＯの中心部の厚さ
を薄くできる．その結果、バックライト部を薄くでき、
全体として薄型・小型の照明装置を構成できる．また、
端部の光散乱反射体９ｂの存在する分、光のロスをなく
す効率が向上する。

第５図および第６図は、本発明の第３の実施例の縦断正
面図および縦断側面図である。

本実施例が前記の第２の実施例と異なる点は光散乱体１
０の形状であり、他の構威は前記例と同様である． その光散乱体１０は、第７図及び第８図に示すように、
線状光源２の長手方向と平行する方向の厚さを、中心部
は厚く、端部は漸次薄くなるようにすると共に、線状光
源２と交差する方向の厚さも、中心部は厚く、端部は漸
次薄くなるようにして、上記両方向における光散乱機能
を変化させたものである． 一般に、線状光ｉ１［２の発光する部分の径が、表示バ
ネル１の側面の見切り幅に比べて小さいときには、表示
パネル１の見切り内で、線状光源２の長手方向と交差す
る方向に照明ムラが出やすい．第１２図は前記従来例に
おける表示状態の一例を示す平面図であり、ｒＡＭ　　
５：４５Ｊの表示の上下部分１ｄは暗く、中心部分１ｃ
は明るくなっている．ここで、線状光源２を表示パネル
１から遠ざければ、照明ムラは緩和されるが、やはり若
干残ってしまい、また、装置全体が厚くなってしまう． ところが、上記のように、線状光源２と交差する方向の
光散乱体ｌＯの厚さを、光源に近い中心部は厚く、光源
から遠い端部は薄くすることにより、前記第１図・第２
図例の場合とほぼ同様の理由で、線状光源と直交方向の
照明ムラをもなくすことができ、表示性能および装飾効
果の大きい表示体用照明装置を提供することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は表示体の裏面側に線状光
源と反射体とを配設し、その線状光源と上記表示体との
間に不透明の平面状光散乱体を配宣してなる表示体用照
明装置において、上記線状光源に近接する領域での上記
光散乱体の光散乱機能が他の領域よりも漸次大きくなる
ようにしたから、線状光源から出た光は、その線状光源
に近接する領域では、他の領域よりも、多くもしくは広
く散乱されて表示体をより均一に照明することが可能と
なると共に、光源に対応する表示面が明るく目立ってし
まうのを防ぐことができる．また、表示体に対して光源
を接近させた状熊で表示体上での照明強度を平均化する
ことができるので小型で表示性能の優れた表示体用照明
装置を提供できる等の効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による表示体用照明装置の第ｌ実施例の
縦断正面図、第２図はその縦断側面図、第３図は第２実
施例の縦断正面図、第４図はその縦断側面図、第５図は
第３実施例の縦断正面図、第６図はその縦断側面図、第
７図は光散乱体の正面図、第８図はその側面図、第９図
は従来の表示体用照明装置の縦断正面図、第１０図はそ
の縦断側面図、第１１図及び第１２図はそれぞれ従来の
表示体用照明装置による表示状態の一例を示す平面図で
ある。 １は表示体（液晶表示パネル）、 ９は反射体、１０は光散乱体． ２は線状光源、 第 １ 図 第 ２ 図 第 ５図 第 ６図 第 ７ 図 第 ８図 ５二＝：ニフ １０ 玉日７ １０ 第 ３ 図 ２ｂ 第９図 第１１図 １＼ 避圏 吾−− 第 ４ 図 第１０図 第１２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示体の裏面側に線状光源と反射体とを配設し、
   その線状光源と上記表示体との間に不透明の平面状光散
   乱体を配置してなる表示体用照明装置において、上記線
   状光源に近接する領域での上記光散乱体の光散乱機能が
   他の領域よりも漸次大きくなるようにすると共に、その
   光散乱体に接近させて線状光源を配置したことを特徴と
   する表示体用照明装置。
2. （２）前記光散乱体は、前記線状光源の長手方向中央部
   の厚さが両端部よりも漸次厚くなるようにして線状光源
   中央部における光散乱体の光散乱機能が漸次大きくなる
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の表示体用照明装置。
3. （３）前記光散乱体は、前記線状光源の長手方向と直交
   方向における該線状光源に近接する領域の厚さが他の領
   域よりも漸次厚くなるようにして線状光源に近接する領
   域での光散乱体の光散乱機能が漸次大きくなるようにし
   たことを特徴とする特許請求範囲第（１）項記載または
   第（２）項記載の表示体用照明装置。