JPH0621884B2 - 液晶表示素子の照明装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶表示素子の裏面側に配置され該液晶表示
素子に光を照射する液晶表示素子の照明装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

液晶表示素子を用いた表示装置の中には、該液晶表示素
子の裏面側に照明装置を配置し該照明装置によって液晶
表示素子に光を照射し、該液晶表示素子を通過した光で
文字・数字等を表示するように構成されたものがある。

第８図はこのような従来の液晶表示素子を用いた表示装
置の概略構造を示す図である。同図に示すように、液晶
表示素子（ＬＣＤ）１０３の裏面側には照明装置１０１
が配置され、該液晶表示素子１０３を裏面側から照明す
る。この液晶表示素子の照明装置１０１は縦方向に所定
の長さを有するケース１０１ａの開放された上面にカラ
ーフィルター１０１ｂを貼り付け、また該ケース１０１
ａの底面にランプ１０１ｃを挿入して構成されている。
なお１０３ａは前記液晶表示素子１０３を支えるととも
に該液晶表示素子１０３に通電するための端子であり、
１０５は表示装置のフレームであり、１０７は前記液晶
表示素子１０３を保護する透明な保護カバーであり、１
０９は前記照明装置１０１を支持すると共に各種電子部
品を取り付ける基板である。

第９図は他の従来の液晶表示素子の照明装置を示す図で
ある。同図に示すようにこの照明装置１０２は薄板状の
乳白色樹脂からなるケース１０２ａの上面に所定形状の
穴を形成し、該穴の長手方向の両側面に発光ダイオード
１０２ｂを配置し、該穴の全体に透明樹脂１０２ｃを充
填する構造としている。この照明装置１０２にあっては
前記発光ダイオード１０２ｂが発する光が前記穴に充填
した透明樹脂１０２ｃの中を乱反射することにより、該
透明樹脂１０２ｃの全面を光らせることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら第８図に示す従来の液晶表示素子の照明装
置１０１にあっては、カラーフィルター１０１ｂの全面
を均一に光らせるためには、ランプ１０１ｃとカラーフ
ィルター１０１ｂとの距離を長くする必要があり、照明
装置の厚み方向の寸法をかなり大きくしなければならな
いという問題点があった。

一方第９図に示す従来の液晶表示素子の照明装置１０２
は、薄板状のケース１０２ａで構成されているため照明
装置の縦方向の寸法を小さくできる。しかしながら、発
光ダイオード１０２ｂが発する光の内上方向即ち液晶表
示素子側に向かう光は少ない。このため照明装置１０２
の上面側に配置される液晶表示素子（図示せず）を照明
する光が不足するという問題点があった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、カラーフィ
ルターの全面を均一に且つ充分に光らせることができる
薄型の液晶表示素子の照明装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本発明は、液晶表示素子の裏
面側に配置され該液晶表示素子に光を照射する液晶表示
素子の照明装置において、透明な板状材料で形成されそ
の裏面の形状をその厚みを徐々に増して行きその次にそ
の厚みを徐々に薄くして行き全体として下に凸の略Ｖ字
形状の傾斜面となるようにしたものを少なくとも１組設
け、導光体の裏面の前記傾斜面による略Ｖ字形状の最も
厚くなった部分又はその付近に厚み方向に向かって発光
素子挿入穴を設け、発光素子挿入穴内部の側面全周を除
く底面と導光体の各傾斜面全面及び外周側面全面を光を
反射する不透光性の部材で覆い、前記発光素子挿入穴内
に発光素子をその略全体が挿入されるように収納し、該
発光素子から発射された光を発光素子挿入穴の側面のみ
から導光体内に導入して導光体の各傾斜面と外周側面で
反射させて液晶表示素子側に導くように構成した。

〔作用〕

上記の如く液晶表示素子の照明装置を構成すれば、発光
素子が発する光が直接液晶表示素子を照らさず反射によ
って間接的に液晶表示素子を照らすので、照明装置の縦
方向の寸法をかなり小さくでき、また、反射した光が液
晶表示素子に向かうため液晶表示素子の全面を均一に且
つ充分に光らせることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係る液晶表示素子の照明装置の一実施
例の断面図である。

同図において液晶表示素子の照明装置１００は、透明な
材料で形成された板状の導光体１と該導光体１の裏面両
側近傍に穿設された発光素子挿入穴１ａ，１ａに挿入さ
れた発光素子５，５とを具備し、該発光素子５，５から
発射された光５０を前記導光体１の裏面に形成した傾斜
面１ｂ（発光素子５，５に近い側を下方へ傾斜させてい
る）で反射させ上側（液晶表示素子（図示せず）側）に
導くと共に、前記導光体１の表面側をカラーフィルター
３で覆うことにより前記光５０を茫光状に光らせるよう
に構成されている。

以下この実施例の各構成部分を詳細に説明する。

第２図は本実施例の導光体１を示す図で、同図（ａ）は
平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線上断面矢視
図である。

同図において導光体１は、透明な合成樹脂からなる長方
形状の板体で構成されている。この導光体１の表面に
は、この導光体１の表面と下記するカラーフィルター３
との間に所定の間隔を持たせるための凹部１ｃが形成さ
れ、また該凹部１ｃの回りには下記するカラーフィルタ
ー３を貼り付けるための周縁１ｄとなっている。導光体
１の裏面の両側近傍には下記する発光素子５，５を導光
体１内に挿入する一対の発光素子挿入穴１ａ，１ａが穿
設され、また導光体１の裏面の長手方向の中央部から前
記両発光素子挿入穴１ａ，１ａに向かっては左右対称に
傾斜面１ｂ，１ｂが形成されている。この傾斜面１ｂは
導光体１の中央部が薄く、発光素子挿入穴１ａ，１ａへ
向かって厚くなり、さらに該発光素子挿入穴１ａ，１ａ
から外側に向かって薄くなるように傾斜している。つま
り傾斜面１ｂ，１ｂの形状は、全体として略Ｗ字形状
（Ｖ字形状を２組）であり、また発光素子挿入穴１ａ，
１ａは導光体１の裏面の最も厚くなった２つの部分付近
に設けられている。発光素子挿入穴１ａ，１ａの両側に
は、導光体１を基板（下記する）に固定するための突起
１ｅ，１ｅが形成されている。

次に導光体１に各種部材を取り付ける方法を説明する。

まず第３図に示すように導光体１の裏面の両発光素子挿
入穴１ａ，１ａの間の傾斜面１ｂの全面に一対の発光素
子５，５が発する光５０を反射する反射部材７を取り付
ける。この反射部材７は光を反射する銀色のフィルムで
構成され、透明な接着剤により前記傾斜面１ｂの全面に
貼り付けられる。

次にこの反射部材７の裏面全面を含む導光体１の裏面全
面と側面全面に光を反射する不透光性の塗料１ｆを塗布
する。このとき前記発光素子挿入穴１ａ，１ａの内部に
もこの塗料１ｆを塗布する。この塗料１ｆは例えば白色
のものを用いる。

次に発光素子挿入穴１ａ，１ａにリーマを通し、該発光
素子挿入穴１ａ，１ａの側面１ａ−１，１ａ−１に塗布
された塗料１ｆのみを除去し、該発光素子挿入穴１ａ，
１ａの底面に反射膜９を形成する。

次に導光体１の上面に形成した周縁１ｄ上に、導光体１
の上面全面を覆う長方形状のカラーフィルター３が貼り
付けられている。このカラーフィルター３の材質は導光
体１から上に向かう光を茫光状に乱反射して透過するフ
ィルターで構成されている。

このようにして各種部材が取り付けられた導光体１の発
光素子挿入穴１ａ，１ａに第１図に示すように発光素子
５，５を挿入し、この実施例に係る液晶表示素子の照明
装置１００は完成する。なお導光体１は突起１ｅ，１ｅ
を熱かしめすることによって基板１３（第４図に示す）
に取り付けられ、また発光素子５，５の端子も基板１３
上に取り付けられる。

次にこの液晶表示素子の照明装置１００の配置位置を第
４図に示す。同図に示すように、液晶表示素子１１はケ
ース１５の窓１５ａの下部に配置され、基板１３上に固
定された照明装置１００は、この液晶表示素子１１の裏
面に配置される。なお１７は液晶表示素子１１の透明な
保護カバー、１９は該保護カバー１７上に取り付けられ
た静電シートである。

次にこの液晶表示素子の照明装置１００の作用を説明す
る。

第１図に示すように、導光体１の発光素子挿入穴１ａ，
１ａに挿入した発光素子５，５を発光させる。ここで発
光素子挿入穴１ａ，１ａの上面は塗料１ｆによって覆わ
れているので、発光素子５，５から発した光５０は、直
接上方向には行かず発光素子挿入穴１ａ，１ａの側面１
ａ−１，１ａ−１から導光体１内部に導入される。

導光体１内部に導入された横方向の光５０は導光体１の
裏面に形成された傾斜面１ｂによって反射され上方向へ
向かう光５０となる。また導光体１の側面に向かった光
５０も反射されて上方向の光５０となる。このとき導光
体１の全裏面と全側面には塗料１ｆが塗布され、また導
光体１の裏面には反射部材７が貼り付けられているの
で、傾斜面１ｂによる光５０の反射はより良好となる。

このように発光素子５，５が発する光５０を直接カラー
フィルター３に向かわせず、導光体１の傾斜面１ｂによ
り各種方向に反射させた光５０をカラーフィルター３に
向かわせることとしたため、カラーフィルター３全体を
均一に光らせることができる。

第５図は本発明に係る液晶表示素子の照明装置の他の実
施例を示す図であり、第６図はこの実施例に用いられる
ケース２１を示す図で、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線上断面矢視図である。

この実施例における導光体１は第２図に示す導光体１と
同一であるが、その裏面と側面を覆う構造が相違してい
る。即ち、この実施例においては、導光体１に塗装を施
す代わりに、該導光体１の裏面と側面とを光を反射する
不透光性のケース２１で覆うこととしている。このケー
ス２１は第６図に示すように導光体１に密着して導光体
１の全裏面と全側面とを覆う形状に構成され、その長手
方向の両端近傍には発光素子５，５を挿入するとともに
前記導光体１の突起１ｅを挿入する穴２１ａ，２１ａが
形成されている。

次にこの実施例における液晶表示素子の照明装置の組立
て方法を説明する。

まず導光体１の発光素子挿入穴１ａ，１ａの上面に反射
紙２３を貼る。この反射紙２３は光を反射する不透光性
の材料で形成されている。

次に導光体１の裏面側からケース２１を嵌合し、さらに
導光体１の上面から第３図に示すと同様なカラーフィル
ター３を貼り付ける。次に前記導光体１の発光素子挿入
穴１ａ，１ａ内に第１図に示す発光素子５，５を挿入・
配置してこの液晶表示素子の照明装置が完成する。本実
施例のようにケース２１と反射紙２３により導光体１の
裏面側を覆えば、導光体１の裏面側に塗料を塗る実施例
に比べその組立て作業が容易となる。

第７図は本発明に係る液晶表示素子の照明装置のさらに
他の実施例を示す側断面図である。

この実施例における液晶表示素子の照明装置は、透明で
平板形状の導光体１′と該導光体１′の裏面中央に形成
された発光素子挿入穴１ａ′に挿入された発光素子５′
とを具備し、該発光素子５′から発射された光５０′を
前記導光体１′の裏面に形成した傾斜面１′ｂで反射さ
せ上側（液晶表示素子（図示せず）側）に導くと共に前
記導光体１′の表面側を平板形のカラーフィルター３′
で覆うことにより前記光５０′を茫光状に光らせるよう
に構成されている。なおここで１′ｆは塗料、７′は反
射部材である。

液晶表示素子の照明装置をこのように構成すれば、１個
の発光素子５′のみでカラーフィルター３′全体（ひい
ては液晶表示素子全体）を均等に照明することができ
る。

以上本発明に係る液晶表示素子の照明装置の実施例を詳
細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば、 導光体１の傾斜面１ｂに梨地処理を施してもよく、こ
のように構成すれば前記発光素子５が発する光を傾斜面
１がより効果的に乱反射しカラーフィルター３を茫光状
に照らしだせ、また、 前記導光体１の表面に梨地処理を施してもよく、この
ように構成すれば導光体１から液晶表示素子側に導き出
した光がより効果的に乱反射し、カラーフィルター３を
茫光状に照らしだせ、また、 上記実施例においては導光体１に設けた発光素子挿入
穴１ａ，１ａの底面に塗料１ｆ（第１図）を塗ったり反
射紙２３（第５図）を貼ったりして直接カラーフィルタ
ー３側に光５０が向かわないように構成したが、これら
の代わりにこの発光素子挿入穴１ａ，１ａの上面に多数
の凹凸を設ける等して、この面に向かう光５０を乱反射
させるように構成してもよく、また、 カラーフィルター３は有彩色のフィルターでなくても
よく、乳白色その他のものでもよい、等種々の変形が可
能である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明に係る液晶表示素子
の照明装置によれば、発光素子から発射された光を発光
素子挿入穴の側面のみから導光体内に導入して導光体の
裏面の傾斜面と外周側面で反射させ液晶表示素子側に導
くように構成したので、発光素子が発する光が直接液晶
表示素子を照らさず、反射した光が間接的に液晶表示素
子を照らすので、照明装置の縦方向の寸法をかなり小さ
くできるとともに液晶表示素子の全面を均一に光らせる
ことができるという優れた効果を有する。

特に本発明の場合は、導光体の裏面の傾斜面の中に発光
素子挿入穴を設けその中に発光素子を挿入したので、例
えば発光素子を導光体の長手方向両側面側に配置した場
合に比べ、発光素子から発射された光が導光体内部で反
射されて導光体表面に到達するまでの距離は導光体表面
の場所によってあまり差が生じず、また導光体表面の各
場所に対して光源が近い位置にあるので、強く均一な光
でロスなく導光体表面を照らし出すことができる。

また本発明の場合は、導光体の裏面のＶ字形状（２組の
場合はＷ字形状）となった傾斜面の最も厚みの厚い部分
（又はその近傍）に発光素子挿入穴を設けその中に発光
素子をその略全体が挿入されるように収納したので、該
発光素子から発射された光はたとえ該発光素子から斜め
下方に向かう光であっても、これを発光素子の周囲の傾
斜面で上方向に反射し導光体上面に導くことができる。
つまり発光素子から発射される光のほとんどは導光体の
表面に導かれ、光のロスが少ない。

また以上の２点から光のロスが少ないので、この照明装
置に用いる発光素子の数を少なくすることができる。

また本発明の場合は、導光体の裏面に発光素子挿入穴を
設けてその中に発光素子を挿入し、該発光素子挿入穴の
底面を反射する不透光性の部材で覆い、該発光素子挿入
穴の側面全周は該部材で覆わなかったので、発光素子か
ら上方向に発射された光は発光素子挿入穴底面の不透光
性部材で反射された後に発光素子挿入穴の側面から導光
体内に導入され、また発光素子から横方向（斜め上方
向，斜め下方向を含む）に発射された光は直接発光素子
挿入穴の側面から導光体内に導入される。つまり発光素
子から上方向に発射された光も直接は導光体表面に導か
れず、反射された後に導光体表面に導かれるので、導光
体表面を照らす光はより均一となる。

また本発明の場合は、導光体の裏面に発光素子を配置し
たので、この照明装置の面積（この照明装置を上から見
たときの表面積）を小さくでき、小型化が図れる。なお
第９図に示す照明装置においては、照明装置１０２の両
側面に発光ダイオード１０２ｂを配置しているので、そ
の分照明装置の表面積を小型化できない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液晶表示素子の照明装置の一実施
例の断面図、第２図は本実施例の導光体１を示す図で、
同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ
線上断面矢視図、第３図は導光体１に各種部材を取り付
ける方法を説明するための図、第４図は液晶表示素子の
照明装置の配置位置を示す図、第５図は本発明に係る液
晶表示素子の照明装置の他の実施例を示す図、第６図は
ケース２１を示す図で、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線上断面矢視図、第７図は
本発明に係る液晶表示素子の照明装置のさらに他の実施
例を示す側断面図、第８図は従来の液晶表示素子の照明
装置を示す図、第９図は他の従来の液晶表示素子の照明
装置を示す図である。 図中、１……導光体、１ａ……発光素子挿入穴、１ｂ…
…傾斜面、１ｆ……塗料、３……カラーフィルター、５
……発光素子、７……反射部材、１１……液晶表示素
子、２１……ケース、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶表示素子の裏面側に配置され該液晶表
   示素子に光を照射する液晶表示素子の照明装置におい
   て、 透明な板状材料で形成されその裏面の形状をその厚みを
   徐々に増して行きその次にその厚みを徐々に薄くして行
   き全体として下に凸の略Ｖ字形状の傾斜面となるように
   したものを少なくとも１組設け、導光体の裏面の前記傾
   斜面による略Ｖ字形状の最も厚くなった部分又はその付
   近に厚み方向に向かって発光素子挿入穴を設け、発光素
   子挿入穴内部の側面全周を除く底面と導光体の各傾斜面
   全面及び外周側面全面を光を反射する不透光性の部材で
   覆い、前記発光素子挿入穴内に発光素子をその略全体が
   挿入されるように収納し、 該発光素子から発射された光を発光素子挿入穴の側面の
   みから導光体内に導入して導光体の各傾斜面と外周側面
   で反射させて液晶表示素子側に導くことを特徴とする液
   晶表示素子の照明装置。