JPH04329521A - 液晶用照明装置 - Google Patents
液晶用照明装置Info
- Publication number
- JPH04329521A JPH04329521A JP3100014A JP10001491A JPH04329521A JP H04329521 A JPH04329521 A JP H04329521A JP 3100014 A JP3100014 A JP 3100014A JP 10001491 A JP10001491 A JP 10001491A JP H04329521 A JPH04329521 A JP H04329521A
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- Japan
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- liquid crystal
- crystal display
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、受光型液晶表示装置の
背面照明（バツクライト）に用いられるエツジライト方
式の照明装置に関するものである。
背面照明（バツクライト）に用いられるエツジライト方
式の照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、液晶表示装置としてのエツジ
ライト方式の照明装置としては、図３の如く、光源１と
して冷陰極管や熱陰極管等のランプを使用し、これを透
光性材料からなる導光体２の両側に配し、導光体２の上
面に照明面の輝度を面全体にわたつて均一化するために
光散乱効果を有する乳白色の合成樹脂板から成る拡散シ
ート３が設けられ、また反射シート４としては鏡面反射
板または光散乱アクリル板等が用いられている。この反
射シート４は光源から発して背面に向かう光を反射させ
て前面に導くことによつて、光の利用効率を向上させる
ために設けたものである。
ライト方式の照明装置としては、図３の如く、光源１と
して冷陰極管や熱陰極管等のランプを使用し、これを透
光性材料からなる導光体２の両側に配し、導光体２の上
面に照明面の輝度を面全体にわたつて均一化するために
光散乱効果を有する乳白色の合成樹脂板から成る拡散シ
ート３が設けられ、また反射シート４としては鏡面反射
板または光散乱アクリル板等が用いられている。この反
射シート４は光源から発して背面に向かう光を反射させ
て前面に導くことによつて、光の利用効率を向上させる
ために設けたものである。
【０００３】特に、カラーＬＣＤユニツトパネルの分野
においては、液晶の光学的異性を利用して偏光板を重ね
合わせることが不可欠であり、そのため、照射光の５０
％程度はカツトされてしまい、低輝度化の要因となつて
いた。このことから、高輝度バツクライトシステムが市
場からのニーズとして強く要望されている。
においては、液晶の光学的異性を利用して偏光板を重ね
合わせることが不可欠であり、そのため、照射光の５０
％程度はカツトされてしまい、低輝度化の要因となつて
いた。このことから、高輝度バツクライトシステムが市
場からのニーズとして強く要望されている。
【０００４】なお、図中、７は光源からの外側への光を
導光体２側へ反射させる光源反射体、Ｘは液晶表示板で
ある。
導光体２側へ反射させる光源反射体、Ｘは液晶表示板で
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の導光体２の左右
両端の光入射端面５より光を入射させるエツジライト方
式の液晶用照明装置では、光線を導光体２中で全反射を
くり返しながら伝播させるため、非常に均一な輝度分布
を実現できるが、輝度の低下が指摘されている。そこで
、高輝度低消費電力で薄型のエツジライト方式のバツク
ライトシステムを実現するために、導光体２の下面に反
射シート４をとりつけ、さらに、反射シート４における
反射光を散乱させるため、導光体２の下面と反射シート
４との間にＴｉＯ２、ＢａＳＯ４等の導光体よりも屈折
率高い白色系インキ８（光散乱層）を印刷によりパター
ン形成していた。
両端の光入射端面５より光を入射させるエツジライト方
式の液晶用照明装置では、光線を導光体２中で全反射を
くり返しながら伝播させるため、非常に均一な輝度分布
を実現できるが、輝度の低下が指摘されている。そこで
、高輝度低消費電力で薄型のエツジライト方式のバツク
ライトシステムを実現するために、導光体２の下面に反
射シート４をとりつけ、さらに、反射シート４における
反射光を散乱させるため、導光体２の下面と反射シート
４との間にＴｉＯ２、ＢａＳＯ４等の導光体よりも屈折
率高い白色系インキ８（光散乱層）を印刷によりパター
ン形成していた。
【０００６】ところで、昨今の薄型カラーＬＣＤユニツ
トの実現化要請に対応するため、導光体厚を５〜６ｍｍ
以下程度と薄くすることがある。しかし、この場合、導
光体２の左右両端の光入射端面５をも薄く形成しなけれ
ばならず光入射面積を縮小しなければならない。そうす
ると、上記の構成ではその輝度が不充分であり、高輝度
の液晶用照明装置を実現する上での課題が残されていた
。
トの実現化要請に対応するため、導光体厚を５〜６ｍｍ
以下程度と薄くすることがある。しかし、この場合、導
光体２の左右両端の光入射端面５をも薄く形成しなけれ
ばならず光入射面積を縮小しなければならない。そうす
ると、上記の構成ではその輝度が不充分であり、高輝度
の液晶用照明装置を実現する上での課題が残されていた
。
【０００７】本発明は、上記課題に鑑み、高輝度かつ薄
型化対応の液晶用照明装置の提供を目的とする。
型化対応の液晶用照明装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明請求項１による課
題解決手段は、図１，２の如く、液晶表示板Ｘを後方か
ら照明するものであつて、液晶表示板Ｘの後方で液晶表
示板Ｘと平行に配される導光体１１と、該導光体１１の
両端部に配された光源１２とを備え、前記導光体１１に
、前記光源１２に対向し光が入射される光入射端面１５
と、液晶表示板Ｘに対向し光が出射される光出射面１６
と、光入射端面１５から入射して後方へ進む光を光出射
面１６へ反射させる光反射面１７とが有せしめられた液
晶用照明装置において、前記光出射面１６および光反射
面１７のうちの少なくとも一方に、光を散乱させて輝度
を均一化するための多数の凹部１８または凸部が形成さ
れたものである。
題解決手段は、図１，２の如く、液晶表示板Ｘを後方か
ら照明するものであつて、液晶表示板Ｘの後方で液晶表
示板Ｘと平行に配される導光体１１と、該導光体１１の
両端部に配された光源１２とを備え、前記導光体１１に
、前記光源１２に対向し光が入射される光入射端面１５
と、液晶表示板Ｘに対向し光が出射される光出射面１６
と、光入射端面１５から入射して後方へ進む光を光出射
面１６へ反射させる光反射面１７とが有せしめられた液
晶用照明装置において、前記光出射面１６および光反射
面１７のうちの少なくとも一方に、光を散乱させて輝度
を均一化するための多数の凹部１８または凸部が形成さ
れたものである。
【０００９】請求項２による課題解決手段は、請求項１
記載の凹部１８または凸部に、光を散乱させながら反射
させる光散乱層１９が形成されたものである。
記載の凹部１８または凸部に、光を散乱させながら反射
させる光散乱層１９が形成されたものである。
【００１０】請求項３による課題解決手段は、請求項２
記載の光散乱層１９は散点状に形成され、その形成密度
は、光源１２から離間するにしたがい徐々に密となるよ
う設定されたものである。
記載の光散乱層１９は散点状に形成され、その形成密度
は、光源１２から離間するにしたがい徐々に密となるよ
う設定されたものである。
【００１１】
【作用】上記請求項１による課題解決手段において、光
源１２からの光は、導光体１１の光入射端面１５からそ
の内部へ進入し、その後、導光体１１の光反射面１７に
て前方に反射され、光出射面１６から液晶表示板Ｘの裏
面に照射される。
源１２からの光は、導光体１１の光入射端面１５からそ
の内部へ進入し、その後、導光体１１の光反射面１７に
て前方に反射され、光出射面１６から液晶表示板Ｘの裏
面に照射される。
【００１２】このとき、光出射面１６および光反射面１
７のうちの少なくとも一方に多数の凹部１８または凸部
を形成しているので、光反射面１７での反射時、あるい
は光出射面１６での出射時に、凹部１８または凸部によ
り導光体１１内の光を液晶表示板Ｘに対し垂直に近い角
度で出射するよう調整できる。
７のうちの少なくとも一方に多数の凹部１８または凸部
を形成しているので、光反射面１７での反射時、あるい
は光出射面１６での出射時に、凹部１８または凸部によ
り導光体１１内の光を液晶表示板Ｘに対し垂直に近い角
度で出射するよう調整できる。
【００１３】上記請求項２による課題解決手段において
、凹部１８または凸部により大面積とされた導光体１１
の表面に光散乱層１９を形成しているので、平坦な導光
体１１の表面に光散乱層１９を形成するのに比べて、そ
の形成面積を大とすることができ、その分、光の散乱性
を増大させ得る。
、凹部１８または凸部により大面積とされた導光体１１
の表面に光散乱層１９を形成しているので、平坦な導光
体１１の表面に光散乱層１９を形成するのに比べて、そ
の形成面積を大とすることができ、その分、光の散乱性
を増大させ得る。
【００１４】本発明請求項３によると、光散乱層１９の
形成密度を光源１２から離間するにしたがい徐々に密と
なるよう設定しているので、輝度の低下しやすい光源１
２から離間した部分について、特に光の散乱性を増大さ
せるよう調整し得、照明面の輝度を均一化し得る。
形成密度を光源１２から離間するにしたがい徐々に密と
なるよう設定しているので、輝度の低下しやすい光源１
２から離間した部分について、特に光の散乱性を増大さ
せるよう調整し得、照明面の輝度を均一化し得る。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例の液晶用照明装置を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施例の液晶用照明装置
を示す断面図、図２は同じくその光路を示す要部拡大断
面図である。
を示す断面図、図２は同じくその光路を示す要部拡大断
面図である。
【００１７】図示の如く、本実施例の液晶用照明装置は
、エツジライト方式にて液晶表示板Ｘを後方から照明す
るものであつて、液晶表示板Ｘに平行に配される導光体
１１と、該導光体１１の両端部に配された光源１２と、
導光体１１からの後方への光を液晶表示板Ｘ側へ反射さ
せる反射シート１３と、照明面の輝度を面全体にわたつ
て均一化するための拡散シート１４とを備えたものであ
る。
、エツジライト方式にて液晶表示板Ｘを後方から照明す
るものであつて、液晶表示板Ｘに平行に配される導光体
１１と、該導光体１１の両端部に配された光源１２と、
導光体１１からの後方への光を液晶表示板Ｘ側へ反射さ
せる反射シート１３と、照明面の輝度を面全体にわたつ
て均一化するための拡散シート１４とを備えたものであ
る。
【００１８】前記導光体１１は、図１，２の如く全光線
透過率９３％、屈折率ｎ＝１．４９のアクリル樹脂が使
用され、各光源１２に対向し光が入射される光入射端面
１５と、前記液晶表示板Ｘに対向し光が出射される光出
射面１６と、光入射端面１５から入射して後方へ進む光
を光出射面１６へ反射させる光反射面１７とを有して、
長さ寸法２０．５ｃｍ、幅寸法１５．５ｃｍ、厚さ寸法
５〜６ｍｍの平板状に形成されている。
透過率９３％、屈折率ｎ＝１．４９のアクリル樹脂が使
用され、各光源１２に対向し光が入射される光入射端面
１５と、前記液晶表示板Ｘに対向し光が出射される光出
射面１６と、光入射端面１５から入射して後方へ進む光
を光出射面１６へ反射させる光反射面１７とを有して、
長さ寸法２０．５ｃｍ、幅寸法１５．５ｃｍ、厚さ寸法
５〜６ｍｍの平板状に形成されている。
【００１９】該導光体１１の光反射面１７には、図１〜
２の如く、光出射面１６への反射光を散乱させて輝度を
均一化するための多数の小凹部１８が全面にわたつて形
成されている。該小凹部１８は、図２の如く、光をあら
ゆる方向に反射させるよう直径４．０ｍｍの断面円弧状
に形成されている。
２の如く、光出射面１６への反射光を散乱させて輝度を
均一化するための多数の小凹部１８が全面にわたつて形
成されている。該小凹部１８は、図２の如く、光をあら
ゆる方向に反射させるよう直径４．０ｍｍの断面円弧状
に形成されている。
【００２０】ここで、該小凹部１８を形成することによ
り、前記光反射面１７の下面の延表面積は大とされてい
る。そして、この大面積とされた光反射面１７の下面に
光散乱層１９を形成することにより、平坦な導光体１１
の表面に形成するのに比べて、光の散乱性を増すよう構
成されている。該光散乱層１９は導光体１１よりも高屈
折率のＴｉＯ２、ＢａＳＯ４等の白色塗料が一般的な曲
面印刷法にて散点状にパターン形成され（白色ドツトパ
ターン）、その膜厚は６〜１５μｍとされている。ここ
で、光散乱層１９を導光体１１よりも高屈折率とするの
は、導光体１１と光散乱層１９との間の境界面で光を屈
折させてその散乱性を高めるためである。
り、前記光反射面１７の下面の延表面積は大とされてい
る。そして、この大面積とされた光反射面１７の下面に
光散乱層１９を形成することにより、平坦な導光体１１
の表面に形成するのに比べて、光の散乱性を増すよう構
成されている。該光散乱層１９は導光体１１よりも高屈
折率のＴｉＯ２、ＢａＳＯ４等の白色塗料が一般的な曲
面印刷法にて散点状にパターン形成され（白色ドツトパ
ターン）、その膜厚は６〜１５μｍとされている。ここ
で、光散乱層１９を導光体１１よりも高屈折率とするの
は、導光体１１と光散乱層１９との間の境界面で光を屈
折させてその散乱性を高めるためである。
【００２１】そして、図２の如く、該光散乱層１９のド
ツトパターンの印刷密度は、導光体１１の両端部に配さ
れた各光源１２の近傍部から導光体１１の中央部、すな
わち光源１２からの最遠部にかけて、照明面が均一とな
るよう徐々に密となるよう設定されている。この密度の
調整は、光源１２との離間距離に対する高次関数や指数
関数等により算出される。
ツトパターンの印刷密度は、導光体１１の両端部に配さ
れた各光源１２の近傍部から導光体１１の中央部、すな
わち光源１２からの最遠部にかけて、照明面が均一とな
るよう徐々に密となるよう設定されている。この密度の
調整は、光源１２との離間距離に対する高次関数や指数
関数等により算出される。
【００２２】前記光源１２は、フイラメント等の発光体
と、これ覆う外装管とからなる直管型の熱陰極管等が使
用されており、例えば、その直径が４．１ｍｍ、管面輝
度が１５０００ｎｔ、ランプ有効長が２３０ｍｍ、ラン
プ電流が６ｍＡに設定されている。
と、これ覆う外装管とからなる直管型の熱陰極管等が使
用されており、例えば、その直径が４．１ｍｍ、管面輝
度が１５０００ｎｔ、ランプ有効長が２３０ｍｍ、ラン
プ電流が６ｍＡに設定されている。
【００２３】前記反射シート１３は、前記導光体１１の
光反射面１７において光散乱層１９の合間から後方へも
れた光を前方へ反射するためのもので、厚さ０．１８ｍ
ｍの鏡面反射板や光散乱アクリル等の既存のものが使用
されている。
光反射面１７において光散乱層１９の合間から後方へも
れた光を前方へ反射するためのもので、厚さ０．１８ｍ
ｍの鏡面反射板や光散乱アクリル等の既存のものが使用
されている。
【００２４】前記拡散シート１４は、乳白色の合成樹脂
板であり、厚さ寸法が０．２５ｍｍとされている。
板であり、厚さ寸法が０．２５ｍｍとされている。
【００２５】なお、図１中、２２は光源１２からの導光
体１１と逆側への光を導光体１１側へ反射させる光源反
射体である。
体１１と逆側への光を導光体１１側へ反射させる光源反
射体である。
【００２６】上記構成において、光源１２からの内側へ
の光は、直接に導光体１１の光入射端面１３からその内
部へ進入する。
の光は、直接に導光体１１の光入射端面１３からその内
部へ進入する。
【００２７】一方、光源１２からの外側への光は、光源
反射体２２にて反射された後、導光体１１の光入射端面
１３からその内部へ進入する。
反射体２２にて反射された後、導光体１１の光入射端面
１３からその内部へ進入する。
【００２８】その後、進入光は、光反射面１７にて前方
へ反射され、光出射面１４から拡散シート１４に配光さ
れる。そして、この拡散シート１４を介して、ほぼ均一
に配光された光を液晶表示板Ｘの裏面に照射する。
へ反射され、光出射面１４から拡散シート１４に配光さ
れる。そして、この拡散シート１４を介して、ほぼ均一
に配光された光を液晶表示板Ｘの裏面に照射する。
【００２９】このとき、導光体１１の光反射面１７に多
数の断面円弧状の小凹部１８を形成しているので、光反
射面１７において光を反射させる際、図２の如く、光出
射面１６に対し直交する角度に近い角度に反射させるこ
とができ、従来に比べて光出射面１６での透過率を増加
させて出射光量を増大させ得る。
数の断面円弧状の小凹部１８を形成しているので、光反
射面１７において光を反射させる際、図２の如く、光出
射面１６に対し直交する角度に近い角度に反射させるこ
とができ、従来に比べて光出射面１６での透過率を増加
させて出射光量を増大させ得る。
【００３０】また、従来と同様に光反射面１７に光散乱
層１９を塗布した場合、小凹部１８を形成した分だけ、
光反射面１７の面積が増大することになる。そうすると
、従来に比べて光反射面１７における光の散乱部の表面
積を増大させ得、光散乱層１９の散乱効果を著しく向上
させ得る。
層１９を塗布した場合、小凹部１８を形成した分だけ、
光反射面１７の面積が増大することになる。そうすると
、従来に比べて光反射面１７における光の散乱部の表面
積を増大させ得、光散乱層１９の散乱効果を著しく向上
させ得る。
【００３１】さらに、光散乱層１９の形成密度を光源１
２から離間するにしたがい徐々に密となるよう設定して
いるので、輝度の低下しやすい光源１２から離間した部
分について、散乱性を増大させて輝度を向上させ得、照
明面の輝度を均一化し得る。
２から離間するにしたがい徐々に密となるよう設定して
いるので、輝度の低下しやすい光源１２から離間した部
分について、散乱性を増大させて輝度を向上させ得、照
明面の輝度を均一化し得る。
【００３２】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【００３３】例えば、上記実施例では、導光体１１の後
側の光反射面１７に多数の小凹部１８を設けて、そこに
光散乱層１９を形成したが、光の散乱性向上のためであ
れば、導光体１１の前側の光出射面１６に設けても良い
。
側の光反射面１７に多数の小凹部１８を設けて、そこに
光散乱層１９を形成したが、光の散乱性向上のためであ
れば、導光体１１の前側の光出射面１６に設けても良い
。
【００３４】また、上記実施例では、半球状の小凹部を
形成していたが、これに限定することなく散乱部の表面
積を増大させるようなものであればよく、例えば、多数
の凹部を形成してもよい。
形成していたが、これに限定することなく散乱部の表面
積を増大させるようなものであればよく、例えば、多数
の凹部を形成してもよい。
【００３５】さらに、上記実施例では、光散乱層の材質
として白色塗料を使用していたが、青色や橙色等のもの
でもよく、さらに、光を散乱させて反射するものであれ
ばこれに限るものではない。
として白色塗料を使用していたが、青色や橙色等のもの
でもよく、さらに、光を散乱させて反射するものであれ
ばこれに限るものではない。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項１によると、光出射面および光反射面のうちの少な
くとも一方に、多数の凹部または凸部を形成しているの
で、凹部または凸部により導光体内の光を液晶表示板に
対し垂直に出射するよう調整できる。したがつて、照明
面での輝度を向上させ得る。
求項１によると、光出射面および光反射面のうちの少な
くとも一方に、多数の凹部または凸部を形成しているの
で、凹部または凸部により導光体内の光を液晶表示板に
対し垂直に出射するよう調整できる。したがつて、照明
面での輝度を向上させ得る。
【００３７】本発明請求項２によると、凹部または凸部
により大面積とされた導光体の表面に光散乱層を形成し
ているので、従来よりも光散乱層の形成面積を大とする
ことができ、その分、光の散乱性を増大させ得る。
により大面積とされた導光体の表面に光散乱層を形成し
ているので、従来よりも光散乱層の形成面積を大とする
ことができ、その分、光の散乱性を増大させ得る。
【００３８】本発明請求項３によると、光散乱層の形成
密度を光源から離間するにしたがい徐々に密となるよう
設定しているので、輝度の低下しやすい光源から離間し
た部分について、特に散乱性を増大させ得、照明面の輝
度を均一化し得るといつた優れた効果がある。
密度を光源から離間するにしたがい徐々に密となるよう
設定しているので、輝度の低下しやすい光源から離間し
た部分について、特に散乱性を増大させ得、照明面の輝
度を均一化し得るといつた優れた効果がある。
【図１】図１は本発明の一実施例の液晶用照明装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】図２は同じくその光路を示す要部拡大断面図で
ある。
ある。
【図３】図３は従来の液晶用照明装置の断面図である。
１１ 導光体
１２ 光源
１５ 光入射端面
１６ 光出射面
１７ 光反射面
１８ 凹部
１９ 光散乱層
Ｘ 液晶表示板
Claims (3)
- 【請求項１】 液晶表示板を後方から照明するもので
あつて、液晶表示板の後方で液晶表示板と平行に配され
る導光体と、該導光体の両端部に配された光源とを備え
、前記導光体に、前記光源に対向し光が入射される光入
射端面と、液晶表示板に対向し光が出射される光出射面
と、光入射端面から入射して後方へ進む光を光出射面へ
反射させる光反射面とが有せしめられた液晶用照明装置
において、前記光出射面および光反射面のうちの少なく
とも一方に、光を散乱させて輝度を均一化するための多
数の凹部または凸部が形成されたことを特徴とする液晶
用照明装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の凹部または凸部に、光
を散乱させながら反射させる光散乱層が形成されたこと
を特徴とする液晶用照明装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の光散乱層は散点状に形
成され、その形成密度は、光源から離間するにしたがい
徐々に密となるよう設定されたことを特徴とする液晶用
照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3100014A JPH04329521A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 液晶用照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3100014A JPH04329521A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 液晶用照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04329521A true JPH04329521A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14262703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3100014A Pending JPH04329521A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 液晶用照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04329521A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621500A1 (en) * | 1993-04-23 | 1994-10-26 | AT&T Corp. | Illuminated transparent display with microtextured back reflector |
| WO1999018473A1 (en) * | 1997-10-07 | 1999-04-15 | Enplas Corporation | Sidelight type surface light source apparatus |
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