JPH08297282A

JPH08297282A - バックライト装置及びそれを用いた表示装置

Info

Publication number: JPH08297282A
Application number: JP7128619A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kurematsu; 榑松　　克巳; Yoshihiro Onitsuka; 義浩鬼束; Toshiyuki Kanda; 俊之神田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-05-27
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 1996-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】バックライト装置の軽量化を図り、かつ、照明
光の面内輝度分布を均一にする。【構成】蛍光灯１を点灯させると、該蛍光灯１からの光
は反射層１２と後面反射板１０との間で反射を繰り返し
ながら、空間Ｓ中に進入する。そして、その光の一部
は、反射層１２に形成された多数の開口部１３から外部
に漏れ出て、照明すべき対象物（例えば、透過型の液晶
パネル）に照射される。なお、開口部１３の占める割合
（開口率）は、蛍光灯１から離れれば離れるほど大きく
なるように設定されている。したがって、光の入射角θ
₁ は蛍光灯１から離れれば離れるほど小さくなるもの
の、その部分（蛍光灯１から離れた部分）の開口部１３
の開口面積は大きいため、光の漏れ量は所定以上に確保
される。その結果、アクリル等で形成された導光体を空
間Ｓに配さなくとも、照明光の面内輝度分布を均一にで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ、ワード
プロセッサ、テレビ受像機、ナビゲーションシステム等
の表示装置、ビデオカメラのビューファインダ、等に用
いられる表示装置用のバックライト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】バックライト装置には直下型とエッヂ型
とがあるが、前者は特開平２−３９１８８号公報や特開
平６−１８８７３号公報等において提案されており、後
者は、特開昭６３−１３２０２号公報や特開平４−７１
１０５号公報や特開平５−２８１５４１号公報や特開平
５−３２３３１８号公報や特開昭５７−１２８３８３号
公報等において提案されている。

【０００３】代表例を挙げれば、透過型の液晶パネルを
照射するエッヂ型のバックライト装置の１つに特開昭５
７−１２８３８３号公報等において提案されているもの
がある。図１は、その一例を模式的に示したものであ
る。

【０００４】図に示すバックライト装置Ｂ₀ は光源とし
ての蛍光灯１を備えており、該蛍光灯の周りにはリフレ
クタ２が配置されている。また、この蛍光灯１の側方に
は、アクリル等の厚手の透明板が導光体６３として配置
されており、導光体６３の後面部には、光散乱層５が所
定の面積率分布で設けられている。そして、蛍光灯１か
ら導光体６３に入射された光は、光散乱層５にて散乱さ
れて導光体６３の前面部から照射され、液晶パネル（不
図示）を均一な照度で照射するように構成されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来例
においては導光体６３はアクリル等で形成された重いも
のであったため、バックライト装置自体の重量が増加し
運搬性に劣るという問題があった。特に、近年は、液晶
パネルの大面積化に伴ってバックライト装置自体も大型
化し、導光体６３も大面積かつ肉厚なものとなっている
ため、その問題は大きかった。

【０００６】そこで、特開平５−３２３３１８号公報記
載のように導光体を用いない構成を試作したが、照明光
の平面内均一性が悪く、特に対角１５インチ以上の大型
の表示面をもつ表示装置には適さない。また、この構成
は、裏面反射板を放物線型の曲面をもつように加工する
必要があり、製造コストが高い。

【０００７】また、特開平５−２８１５４１号公報に記
載のものも、導光体を用いないと照明光の平面内均一性
が悪くなってしまう。特に、対角１５インチ以上の表示
面をもつ大型表示装置ではその不均一性が顕著である。

【０００８】一方、直下型のバックライト装置は、装置
の厚さ（奥行き）が大きくなるのでフラットパネルディ
スプレイには不向きであり、また大型表示装置用のもの
になると多数の光源（蛍光灯）を用いないと均一な照明
光が得られ難い。

【０００９】いずれにしても、直下型バックライト装置
は、大型複雑化、高コストであり、大画面化するフラッ
トパネル表示装置には向かない。

【００１０】そこで、本発明者らは、直下型バックライ
ト装置ではなく、エッヂ型バックライト装置における種
々の課題を検討しエッヂ型バックライト装置を改良しよ
うと試みた。

【００１１】本発明は、バックライト装置の総重量のう
ちの大部分を占める導光体を用いることなく、均一な照
明光の得られる表示装置用のバックライト装置を提供す
ることを第１の目的とするものである。

【００１２】本発明の第２の目的は、軽量で運搬性に優
れた表示装置用のバックライト装置を提供することにあ
る。

【００１３】本発明の第３の目的は、視角特性が改善さ
れモアレのない特性をもつ表示装置用のバックライト装
置を提供することにある。

【００１４】本発明の第４の目的は、表示画面が１５イ
ンチ対角以上の大画面となっても、均一な面状照明光の
得られる表示装置用のバックライト装置を提供すること
にある。

【００１５】本発明の第５の目的は、反射層のパターン
や配置密度の設計精度を比較的低精度にしても、均一な
面状照明光の得られる表示装置用のバックライト装置を
提供することにある。

【００１６】本発明の第６の目的は、光源からの輻射熱
が表示素子に悪影響を及ぼさない表示装置用のバックラ
イト装置を提供することにある。

【００１７】本発明の第７の目的は、安価であっても信
頼性の高い表示装置用のバックライト装置を提供するこ
とにある。

【００１８】本発明の第８の目的は、照射面内において
分光特性が均一な照明光を発生し得る表示装置用のバッ
クライト装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るバックライ
ト装置は、上述事情に鑑みなされたものであって、光を
反射する反射手段と、該反射手段に対向するように配置
されて該反射手段との間に空間を形成する透過部材と、
前記空間内に光を照射するように配置された光源と、を
備え、前記光源から前記空間内に照射された光が、前記
反射手段にて反射されて前記透過部材から透過されるよ
うにした、ことを特徴とする。この場合、多数の開口部
を有する反射層を前記透過部材に形成し、かつ、前記光
源から前記空間内に照射された光が、前記反射手段及び
前記反射層にて反射をくり返すと共に、前記開口部から
前記透過部材を通って外部に漏れ出るようにすると好ま
しい。また、前記透過部材の所定領域中における開口部
の占める面積の割合が、前記光源からの距離に伴って増
加するように設定されてなる、ようにすると好ましい。
さらに、光を散乱・反射させる散乱層を、前記反射手段
における前記反射層に対向する面に形成してなる、よう
にすると好ましい。また、前記散乱層が多数の開口部を
有し、該開口部の占める面積の割合が、前記光源からの
距離に伴って減少するように設定されてなる、ようにす
ると好ましい。さらに、前記透過部材に支持されてｐ偏
光成分のみを透過しｓ偏光成分を反射する偏光ビームス
プリット層と、前記透過部材に対向するように前記反射
手段の表面に設けられてｓ偏光成分とｐ偏光成分との間
の偏光変換を行うλ／４板と、を備え、かつ、前記光源
から前記空間内に照射された光が、前記偏光ビームスプ
リット層及び前記反射手段にて反射されると共に、ｐ偏
光成分のみが前記透過部材を通って外部に漏れ出るよう
にしてもよい。

【００２０】一方、本発明に係る表示装置は、データ信
号及び走査方式信号を出力するグラフィックコントロー
ラと、走査線アドレスデータ及び走査方式信号を出力す
る走査信号制御回路と、表示データ及び走査方式信号を
出力する情報信号制御回路と、前記走査信号制御回路及
び前記情報信号制御回路によって駆動されて情報を表示
する液晶表示素子と、該液晶表示素子を照射するように
配置された前記バックライト装置と、を備えたことを特
徴とする。

【００２１】本発明は、上述事情に鑑みなされたもので
あって、光を反射する第１の反射手段と、該第１の反射
手段に所定間隙を開けて相対向するように配置されると
共に、所定の開口率分布で形成された第２の反射手段
と、前記所定間隙に光を照射するように配置された少な
くとも１本の線状光源と、頂角の稜線方向が前記線状光
源の長手方向と一致するように前記第２の反射手段に沿
って前記第１の反射手段の反対側に配置された少なくと
も１枚のプリズム手段と、を備え、かつ、前記線状光源
から出射された光が前記第１の反射手段と前記第２の反
射手段との間で反射を繰り返すと共に、一部の光が前記
第２の反射手段及び前記プリズム手段を透過して該プリ
ズム手段の法線方向に沿う方向に照射される、ことを特
徴とする。この場合、前記プリズム手段が複数枚であ
る、ようにしてもよい。またその場合、前記複数枚のプ
リズム手段の間に拡散手段を介装した、ようにすると好
ましい。また、前記プリズム手段が１枚である、ように
してもよい。さらに、前記プリズム手段が、頂角が前記
第１の反射手段とは反対側を向くように配置された、よ
うにしてもよい。またさらに、前記プリズム手段が、頂
角が前記第１の反射手段の側を向くように配置された、
ようにしてもよい。また、前記プリズム手段の頂角が９
０°以下である、ようにすると好ましい。この場合、前
記プリズム手段の頂角が５０〜７０°の範囲内である、
ようにすると好ましい。また、前記第２の反射手段の開
口率分布が、前記線状光源からの距離に従って増加する
ように設定され、かつ、該開口率分布と前記線状光源か
らの距離との関係が、直線的、双曲線的、又はこれらの
中間的な関係になっている、ようにすると好ましい。さ
らに、前記第１の反射手段に所定間隙を開けて平行に配
置された前面透過板を備え、かつ、前記第２の反射手段
が、前記前面透過板にドット状又はメッシュ状に形成さ
れた、ようにしてもよい。

【００２２】一方、本発明に係る表示装置は、上述した
いずれかのバックライト装置と、該バックライト装置を
駆動するバックライト駆動手段と、前記バックライト装
置によって照明される液晶素子と、該液晶素子を駆動す
る液晶素子駆動手段と、を備えてなることを特徴とす
る。

【００２３】

【作用】以上構成に基づき、光源を点灯させると、前記
反射手段と前記透過部材とによって形成される空間には
光が照射される。そして、該光は、前記反射手段によっ
て反射され、前記透過部材を透過して外部に漏れ出る。

【００２４】また、線状光源から光が照射されると、該
照射された光は、前記第１の反射手段と前記第２の反射
手段との間で反射を繰り返して所定間隙中を進行する。
そして、一部の光は、所定の開口率分布で形成された第
２の反射手段を透過し、さらに前記プリズム手段を透過
して該プリズム手段の法線方向に沿う方向に照射され
る。

【００２５】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。

【００２６】まず、本発明の好適な実施態様について、
図２を参照して説明する。

【００２７】図２は、本発明が適用される表示装置の構
造を示す斜視図である。この表示装置は、透過型の表示
素子Ｐを備えており、この表示素子Ｐの背後にはエッジ
型のバックライト装置Ｂが配置されている。

【００２８】このバックライト装置Ｂは、反射層パター
ンを備えた透過部材１１を有しており、透過部材１１の
両側方には光源１が配置されている。この光源１には、
表示装置の表示特性に応じて必要な分光スペクトルをも
つ光源を用いれば良く、具体的には、ＬＥＤ、ハロゲン
ランプ、キセノンランプ、白色蛍光灯等が用いられる。
特に、表示素子Ｐがカラー用であり、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色画素を有する場合には、
Ｒ，Ｇ，Ｂの各波長領域に発光ピークをもつ分光特性を
もつ三波長型白色蛍光灯が好ましい。また、表示素子Ｐ
の幅を図示のようにＭとした場合、光源１間の距離はＭ
以上として、光源１を表示素子Ｐよりも外側に配置して
いる。

【００２９】さらに、これらの光源１は、リフレクタ２
によってそれぞれ覆われており、光源１からの光が透過
部材１１に対して照射されるように構成されている。ま
たさらに、透過部材１１の背後には反射手段１０が配置
されている。これらのリフレクタ２及び反射手段１０
は、内面（リフレクタ２においては光源１に対向する
面、反射手段１０においては透過部材１１に対向する
面）が反射性を有するように構成されており、例えば、
金属単体で形成され、或は、光吸収性又は光透過性の基
材の内面に反射体が被覆されたもの等で形成されてい
る。

【００３０】一方、反射層パターンは、次式で表される
開口率、すなわち、

【００３１】

【式１】が、光源１からＸ方向に離れるに従って大きくなるよう
に設定されている。図２は、両端に光源１が配設される
為、左端からＭ／２までは左端の光源１を基準に、右端
からＭ／２までは右端の光源１を基準に、上記比率を設
計する。なお、この反射層パターンにおける反射部の形
状は、円、楕円、正方形、長方形、ひし形、平行四辺
形、台形、星形等、各種の形状が考えられる。また逆
に、それらのパターンのネガティブパターンとして、反
射層パターンにおける開口部の形状が、上記各種形状を
なすようにしても良い。

【００３２】一方、表示素子Ｐとしては、液晶素子が好
適であり、具体的には、ネマチック液晶を用いたＳＴＮ
型又はＤＳＴＮ型液晶素子、薄膜トランジスタやＭＩＭ
素子を用いたアクティブマトリクス型液晶素子、カイラ
ルスメクチック液晶を用いた強誘電性液晶素子や反強誘
電性液晶素子が好適である。

【００３３】なお、カイラルスメクチック液晶を用いた
液晶素子においては、液晶分子が移動して液晶層の厚み
を変動させ、表示面が黄色に色付いて見える現象が報告
されている（ＵＳＰ５，３８１，２５６）。そして、照
明光の分光特性が変化して、照明光自体が黄色を帯びて
くると、黄色がより強調されてしまう恐れがある。よっ
て、カイラルスメクチック液晶を用いた液晶素子に適用
するバックライト装置Ｂは、分光特性の変化のないもの
が好ましい。

【００３４】一方、バックライト装置Ｂに、必要に応じ
てプリズムシートを設け、光線の出射方向を面法線方向
に近付けるようにすると良い。この場合には、図９に示
すように、プリズムシートの凸面を表示素子Ｐの側に向
けて複数枚重ねた構成、或いは、図１３に示すように、
凸面を反射手段１０側に向けた構成が、特に好ましい。
また、加工工程が増えるが、後述する図１６又は図１７
のように、反射手段１０の反射面を加工して、光の反射
回数を少なくするようにしても良い。

【００３５】次に、本発明の第１実施例について、図３
を参照して説明する。なお、図２に示すものと同一部分
は同一符号を付して説明を省略する。

【００３６】図３に示すように、本実施例に係るバック
ライト装置Ｂ₁ は、アルミ板からなる後面反射板（反射
手段）１０を備えている。この後面反射板１０は、その
表面が鏡面仕上げされて光を反射するように構成されて
おり、該反射板１０は、同じくアルミ板によって形成さ
れ鏡面仕上げされた凹面をもつリフレクタ２と共に一体
的に形成されている。また、この後面反射板１０の前方
には、薄手の透明アクリル板からなる前面透過板（透過
部材）１１が所定距離を隔てて平行に配置されており、
これらの後面反射板１０及び前面透過板１１によって空
間Ｓが形成されている。さらに、空間Ｓの端部即ちリフ
レクタ２に囲まれる部分には、線状光源としての三波長
型蛍光灯１が配置されており、該蛍光灯から出射された
光が、直接的に、或はリフレクタ２に反射された上で間
接的に、空間Ｓ内に進入するように構成されている。

【００３７】一方、前面透過板１１の下面即ち後面反射
板１０に対向する面には蒸着アルミからなる反射層１２
が形成されている。この反射層１２は、多数の開口部１
３を有するようにメッシュ状又はドットパターン状に形
成されており、これらの開口部１３からは前面透過板１
１を通って光が漏れ出るように構成されている。

【００３８】なお、本実施例においては、前面透過板１
１の所定領域中における開口部１３の占める面積の割合
（開口率）ｋを、

【００３９】

【式２】とした場合、蛍光灯１から距離ｘだけ離れた部分の開口
率ｋ（ｘ）は、

【００４０】

【式３】１−ｋ（ｘ）＝ａ／ｘ（ａ；比例定数）となり、蛍光灯１からの距離ｘに従って開口率ｋ（ｘ）
も大きくなるように設定されている。

【００４１】そして、前面透過板１１の上方には透過型
の不図示の液晶パネルが配置されており、該液晶パネル
に対して光が照射されるように構成されている。

【００４２】いま、蛍光灯１を点灯すると、該蛍光灯か
ら出射された光は、そのまま空間Ｓ内に進入し、或はリ
フレクタ２に反射された後に空間Ｓ内に進入する。そし
て、該空間内に進入した光は、相対向するように配置さ
れた反射層１２と後面反射板１０との間で反射をくり返
し、空間Ｓは、光を面方向に導く導光空間として機能す
る。また、光の一部は、反射層１２の開口部１３及び透
明板１１を通って外部に漏れ出て液晶パネル（不図示）
を照射する。

【００４３】そして、透過板１１に入射される光の角度
（図中、符号“θ₁ ”にて示す角度）は、蛍光灯１から
離れれば離れるほど小さくなり、開口率ｋが一定の場合
にはθ₁ の大きさにほぼ比例して光の漏れ量が少なくな
る。しかし、本実施例においては、反射層１２の開口率
ｋ（ｘ）は蛍光灯１からの距離ｘに従って大きくなるよ
うに設定されているため、各位置における光の漏れ量が
ほぼ等しくなる。したがって、バックライト装置Ｂ₁ か
ら漏れた光（照明光）の面内輝度分布が均一となり、液
晶パネルの表示品質を向上させることができる。

【００４４】本実施例によれば、従来例にて述べたよう
な導光体６３を必要としないため、その分、バックライ
ト装置が軽くなり、大画面用の装置であっても運搬性に
優れたものとなる。

【００４５】次に、本発明の第２実施例について、図４
を参照して説明する。なお、図２及び図３に示すものと
同一部分は同一符号を付して説明を省略する。

【００４６】本実施例においては、後面反射板１０の前
面（透過板１１及び反射層１２に対向する側の面）に散
乱層２０が形成されている。この散乱層２０は、硫酸バ
リウム、炭酸カルシウム、酸化チタン等の白色顔料を印
刷して形成されており、反射層１２と同様、多数の開口
部２２，…を有するようにメッシュパターン又はドット
パターン状等に形成されている。また、この散乱層２０
の開口率ｋ₁ （ｘ）は、反射層１２の場合とは反対に、
蛍光灯１から遠ざかるに従って小さくなるように設定さ
れている。

【００４７】いま、蛍光灯１を点灯すると、光は後面反
射板１０と反射層１２との間で反射をくり返し、また、
散乱層２０に入射された光は散乱して反射される。そし
て、このように反射と散乱とをくり返した光は、反射層
１２の開口部１３を通って外部に漏れ出る。

【００４８】そして、本実施例においては、上述実施例
と同様、反射層１２の開口率ｋ（ｘ）は、蛍光灯１から
の距離ｘに従って大きくなるように設定されているた
め、各位置における光の漏れ量がほぼ等しくなる。した
がって、バックライト装置Ｂ₂から漏れた光（照明光）
の面内輝度分布が均一となり、液晶パネルの表示品質を
向上させることができる。

【００４９】さらに、本実施例においては、後面反射板
１０の表面に設けられた散乱層２０によって光が散乱さ
れる。したがって、散乱層２０に入射する光の入射角θ
₂ が小さくても、散乱層２０にて散乱された後に前面透
明板１１に入射する光の入射角θ₃ は大きいものとな
る。その結果、該入射角θ₃ は、蛍光灯１からの距離に
かかわらずほぼ一定となり角度特性が均一化され、各位
置における光の漏れ量がほぼ等しくなる。そのため、バ
ックライト装置Ｂ₂ から漏れた光（照明光）の面内輝度
分布が均一となり、液晶パネルの表示品質を向上させる
ことができる。

【００５０】本実施例のようなエッジ式のバックライト
装置においては、光の入射角θ₂ は、蛍光灯１から離れ
れば離れるほど小さくなる（図４参照）。しかし、本実
施例においては、蛍光灯１から遠ざかるに従って散乱層
２０の開口率ｋ₁ （ｘ）を小さくして、散乱層２０の占
有面積率（１−ｋ₁ （ｘ））が大きくなるように設定さ
れている。したがって、入射角θ₂ が小さい光ほど散乱
され易くなる。そして、散乱された光の場合、透過板１
１に入射される光の角度（図中、符号“θ₃ ”にて示す
角度）は大きくなって、反射層１２の開口部１３から漏
れ出やすくなる。その結果、バックライト装置の各位置
における光の漏れ量がほぼ等しくなり、バックライト装
置Ｂ₂ から漏れた光（照明光）の面内輝度分布が均一と
なり、液晶パネルの表示品質を向上させることができ
る。即ち、大面積の表示装置用のバックライト装置とし
た場合に顕著な効果を奏する。

【００５１】次に、本発明の第３実施例について、図５
を参照して説明する。なお、図２乃至図４に示すものと
同一部分は同一符号を付して説明を省略する。

【００５２】本実施例において、後面反射板１０の表面
（上面）には、ｓ偏光成分（図５の紙面に垂直な電界成
分をもつ光）とｐ偏光成分（図５の紙面に平行な方向の
電界成分をもつ光）との間の偏光変換を行うλ／４板３
０が形成されており、前面透過板１１の表面（下面）に
は、光学多層膜からなる偏光ビームスプリット層３１が
形成されている。そして、この偏光ビームスプリット層
３１によって、ｐ偏光成分のみを透過しｓ偏光成分を反
射するように構成されている。また、本実施例において
は、バックライト装置Ｂ₃ により照射される液晶パネル
（不図示）の偏光設定をｐ偏光に合せている。

【００５３】いま、蛍光灯１を点灯すると、光は後面反
射板１０と偏光ビームスプリット層３１との間で反射を
くり返し、偏光ビームスプリット層３１に入射される光
のうちのｐ偏光成分が、同層３１及び前面透過板１１を
透過して外部に漏れ出る。一方、ｓ偏光成分は、偏光ビ
ームスプリット層３１に反射される。そして、該光は、
後面反射板１０にて反射されるが、その際にλ／４板３
０を２回通過するため、ｓ偏光からｐ偏光への偏光変換
が行われ、偏光されたｐ偏光成分は、偏光ビームスプリ
ット層３１及び前面透過板１１を透過して外部に漏れ出
る。

【００５４】本実施例によれば、液晶パネルの偏光設定
がｐ偏光となるように設定されているため、バックライ
ト照明光の利用効率が大幅に向上される。

【００５５】ついで、本発明の第４実施例について、図
６を参照して説明する。なお、図５に示すものと同一部
分は同一符号を付して説明を省略する。

【００５６】本実施例においては前面透過板１１は透明
なガラス板にて形成されており、前面透過板１１の表面
には反射層１２が形成されている。また、後面反射板１
０とλ／４板３０との間には散乱層２０が形成されてい
る。なお、反射層１２は、上述第１実施例において述べ
たように、ドットパターン状又はメッシュ状に式２に示
す開口率ｋ（ｘ）で形成されており、散乱層２０も、上
述第２実施例において述べたように、ドットパターン状
に所定の開口率ｋ₁ （ｘ）で形成されている。

【００５７】いま、蛍光灯１を点灯すると、ｓ偏光成分
は、偏光ビームスプリット層３１に反射され、また、ｐ
偏光成分に偏光された上で後面反射板１０にて反射され
る。他方、ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリット層３１
を透過し、一部は開口部１３から漏れ出て液晶パネル
（不図示）を照射し、一部は反射層１２にて反射され
て、再び空間Ｓ内に入射される。なお、反射層１２にて
反射されたｐ偏光成分は、後面反射板１０にて反射され
る際にｓ偏光成分に偏光変換されるが、その後偏光ビー
ムスプリット層３１と後面反射板１０とによって再反射
される際に、再びｐ偏光成分に偏光変換され、上述と同
様に液晶パネルに対して出射される。

【００５８】また、反射層１２の開口率ｋ（ｘ）は、蛍
光灯１からの距離ｘに従って大きくなるように設定され
ているため、各位置における光の漏れ量がほぼ等しくな
る。したがって、バックライト装置Ｂ₄ から漏れた光
（照明光）の面内輝度分布が均一となり、液晶パネルの
表示品質を向上させることができる。

【００５９】さらに、散乱層２０によって光が散乱され
るため、蛍光灯１からの距離にかかわらず照明光の角度
特性が均一化され、各位置における光の漏れ量がほぼ等
しくなる。したがって、上述と同様に面内輝度分布が均
一化されて、液晶パネルの表示品質が向上される。

【００６０】また、蛍光灯１から遠ざかるに従って散乱
層２０の開口率ｋ₁ （ｘ）が小さくなるように設定され
ているため、上述第２実施例と同様に、入射角θ₂ が小
さい光ほど散乱され易くなり、その結果、バックライト
装置の各位置における光の漏れ量がほぼ等しくなり、バ
ックライト装置Ｂ₄ から漏れた光（照明光）の面内輝度
分布が均一となり、液晶パネルの表示品質を向上させる
ことができる。

【００６１】さらに、本実施例においては、液晶パネル
の偏光設定がｐ偏光となるように設定されているため、
バックライト照明光の利用効率が大幅に向上される。

【００６２】なお、上述各実施例において特に説明して
いないが、前面透過板１１の上面に拡散処理を施した
り、或は該上面に別体の拡散板を配置してもよい。ま
た、第４実施例においては、拡散板を反射層１２の上方
に配置してもよい。このようにすることにより、前面透
過板１１から出射される光が拡散され、反射層１２をド
ット状又はメッシュ状に配置したことによる光の強弱を
緩和でき、反射層１２のパターンをぼかすことができ
る。

【００６３】また、図３〜６の実施例においては、蛍光
灯は一つのみ示されているが、該蛍光灯に対向する位置
にもう一つの蛍光灯を配置して、図２のものと同様にこ
れら一対の蛍光灯１の間に反射板１０及び透過板１１が
配置されるように構成してもよい。さらに、蛍光灯の数
はもちろん２本に限られるものではなく、空間Ｓを囲む
ようにして４本配置してもよい。これにより、バックラ
イト装置の輝度が増加する。

【００６４】また、上記第４実施例において反射層１２
を前面透過板１１の上面に形成したが、もちろんこれに
限る必要はなく、前面透過板１１の下面（λ／４板３０
に対向する面）に形成してもよい。

【００６５】次に、第１実施例の変形例について説明す
る。この変形例は、反射層１２の開口率を後述するよう
に変えたものである。

【００６６】ところで反射層１２の開口率の分布につい
てであるが、これについては図７に示したような、ラン
プ１からの距離をＸとしこのＸと反射層１２の開口率と
の関係を直線的なものαと双曲線的なものγとそれらの
中間的なものβの３種について検討した（左右対称構成
の左半分のみ表示。）ただしここでは図３のごとき構成
を左右両方向に対称形に展開し、この導光空間の向かい
合う周辺の２辺に蛍光ランプを配置した構成を取った。
その結果、図８に示すような距離Ｘ方向についての輝度
分布が得られた（左右対称構成の左半分のみ表示。）こ
の結果はランプからの距離と反射層１２の開口率とも関
係がβで示される直線と双曲線との中間的な関数関係に
あるものが１番良い輝度分布の均一性を与えている。し
かしαやγの様な直線的または双曲線的な関係において
も実用に対してはさほど大きな差し支えは無いと言え
る。

【００６７】まず、本発明の第６実施例について、図９
乃至図１１を参照して説明する。

【００６８】本実施例に係るバックライト装置Ｂは、図
１０に示すように、線状光源としての蛍光ランプ１を２
つ備えており、これらのランプ１は相対向するように配
置されている。

【００６９】また、リフレクタ２に連続して後面反射板
（第１の反射手段）１０が配置されており、後面反射板
１０は、鏡面仕上げされたアルミ板によって形成されて
蛍光ランプ１からの光を上方へ反射するように構成され
ている。さらに、後面反射板１０に対して平行に前面透
過板１１が配置されている。この前面透過板１１は、薄
手の透明アクリル板によって形成されている。またさら
に、前面透過板１１の下側面上には、後面反射板１０に
所定間隙Ｓを開けて対向するように反射層（第２の反射
手段）１２が配置されている。この反射層１２は、蒸着
アルミによって形成されており、所定の開口率分布を有
するようにメッシュ状或はドットパターン状に形成され
ている。この反射層１２の開口率分布は、ランプ１から
の距離に従って増加するように設定されている。具体的
には、図７に曲線βで示すように、ランプ１からの距離
と開口率との関係が、直線と双曲線との中間的な関数関
係となるように設定されている。

【００７０】つまり、蛍光ランプ１は、後面反射板１０
と反射層１２とによって形成される所定間隙Ｓに光を照
射するように配置されており、この所定間隙Ｓは、光を
面方向（図示上方向）に導く導光空間として機能するよ
うになっている。また、反射層１２が、上述のような開
口率で形成されているため、図９に示すように、一部の
光Ｌ１は反射層１２から透過され、残りの光Ｌ２は後面
反射板１０の側へ反射されるようになっている。

【００７１】一方、前面透過板１１の上側には、頂角９
０度の２枚のプリズムシート（プリズム手段）１６，１
７が配置されている。これらのプリズムシート１６，１
７は、そのプリズムの頂角の稜線方向が蛍光ランプ１の
長手方向に一致するように、かつ、頂角が後面反射板１
０とは反対側を向くように、反射層１２（前面透過板１
１）に沿って後面反射板１０とは反対側に配置されてい
る。これらのプリズムシート１６，１７の上側には、被
照明体である液晶パネルが配置されている（不図示）。

【００７２】以上構成に基づきランプ１から光が照射さ
れると、該照射された光は、図９に示すように、後面反
射板１０と反射層１２との間で反射を繰り返して所定間
隙Ｓ中を進行する。そして、一部の光Ｌ１は、所定の開
口率分布で形成された反射層１２を透過し、さらにプリ
ズムシート１６，１７を透過してプリズムシート１６，
１７の法線方向に沿う方向に照射される。このとき、反
射層１２の開口率分布により各位置における漏れ光量が
調整されるため、照明光は、均一な面内輝度分布の照明
光となる。

【００７３】本実施例によれば、後面反射板１０と反射
層１２とによって形成される所定間隙Ｓを導光空間とし
て利用し、従来のように厚手のアクリル板を導光体とし
て利用していないため、その分装置の軽量化が図れる。

【００７４】ところで、本実施例によれば、導光体とし
てアクリル板を用いていないため、出射角の大きな光成
分であっても全反射されることなく液晶パネル側に出射
される。しかし、本実施例においては、プリズムシート
１６，１７を２枚使用しているため、反射層１２のない
部分を透過した光Ｌ１は、プリズムシート１６，１７の
法線方向に沿う方向に屈折・照射され、バックライト装
置の視角特性が向上される。すなわち、プリズムシート
が１枚の場合には、図１１の(a) に示すように、バック
ライト装置Ｂから出射される光の出射角は±６０°でピ
ークを持ち、集光能力に不足があって視角特性が向上さ
れないが、本実施例のようにプリズムシートを２枚使用
した場合には、図１１の(b) に示すように集光能力が向
上されて、視角特性が向上される。

【００７５】さらに、本実施例においては、反射層１２
の開口率分布が、図７の曲線βに示すように設定されて
いるため、輝度分布は図８のβに示すように均一にな
る。

【００７６】ついで、本発明の第７実施例について、図
１２を参照して説明する。

【００７７】本実施例に係るバックライト装置Ｂは、頂
角が６０度のプリズムシート（プリズム手段）２１を１
枚備えている。このプリズムシート２１は、その頂角の
稜線方向が蛍光ランプ１の長手方向と一致するように、
かつ、頂角が液晶パネルの側（図示上側、後面反射板１
０とは反対側）を向くように配置されている。

【００７８】なお、反射層１２の開口率分布は図７に曲
線βで示すように設定されており、その他の構成も上述
第６実施例と同様である。

【００７９】本実施例によれば、導光体としてアクリル
板を用いていないため、出射角の大きな光成分であって
も全反射されることなく液晶パネル側に出射される。し
かし、本実施例においては、頂角が６０°のプリズムシ
ート２１を用いているため、反射層１２を透過した光Ｌ
１は、プリズムシート２１の法線方向に沿う方向に屈折
・照射され、バックライト装置の視角特性が上述第６実
施例と同程度に向上される。また、本実施例によれば、
プリズムシートは１枚であることから、バックライト装
置のコストや重量が低減される。

【００８０】さらに、本実施例によれば、上述第６実施
例と同様の効果が得られる。すなわち、後面反射板１０
と反射層１２とによって形成される所定間隙Ｓを導光空
間として利用し、従来のように厚手のアクリル板を導光
体として利用していないため、その分軽量化が図れる。
また、反射層１２の開口率分布が、図７の曲線βに示す
ように設定されているため、輝度分布は図８のβに示す
ように均一になる。

【００８１】ついで、本発明の第８実施例について、図
１３及び図１４を参照して説明する。

【００８２】本実施例に係るバックライト装置Ｂは、図
１３に示すように、頂角が６０度のプリズムシート（プ
リズム手段）３１を１枚備えている。このプリズムシー
ト３１は、その頂角の稜線方向が蛍光ランプ１の長手方
向と一致するように、かつ、頂角が前面透過板１１の側
（図示下側、後面反射板１０の側）を向くように配置さ
れている。

【００８３】なお、反射層１２の開口率分布は図７に曲
線βで示すように設定されており、その他の構成も上述
第６実施例と同様である。

【００８４】本実施例によれば、導光体としてアクリル
板を用いていないため、出射角の大きな光成分であって
も全反射されることなく液晶パネル側に出射される。し
かし、本実施例においては、頂角が６０°のプリズムシ
ート３１を、該頂角が下側を向くように配置しているた
め、反射層１２を透過した光Ｌ１は、プリズムシート３
１の法線方向に沿う方向に屈折・照射され、バックライ
ト装置の視角特性が図１４に示すように向上される。な
お、これは、前面透過板１１を透過した光が、プリズム
シート３１の頂角部分の面によって全反射され、正面方
向（プリズムシート３１の法線方向）に屈折されること
による。また、本実施例によれば、プリズムシートは１
枚であることから、バックライト装置のコストや重量が
低減される。

【００８５】さらに、本実施例によれば、上述第６実施
例と同様の効果が得られる。すなわち、後面反射板１０
と反射層１２とによって形成される所定間隙Ｓを導光空
間として利用し、従来のように厚手のアクリル板を導光
体として利用していないため、その分軽量化が図れる。
また、反射層１２の開口率分布が、図７の曲線βに示す
ように設定されているため、輝度分布は図８のβに示す
ように均一になる。

【００８６】なお、上述第６〜第８の実施例においては
特に述べていないが、前面透過板１１の上側表面に拡散
処理を施すようにしてもよい。これにより、反射層１２
のパターンにかかわらず均一な輝度の照明光が得られ
る。また、このように前面透過板１１の上側表面に拡散
処理を施すだけでなく、拡散板や拡散シートを前面透過
板１１の上側や上側プリズムシート１７の上側に配置す
るようにしても良い。さらに、図１５に示すように、２
枚のプリズムシート１６，１７の間隙に、拡散板や拡散
シート等の拡散手段６１を配置しても良い。これによ
り、２枚のプリズムシート１６，１７の重なりによって
生じるモアレが解消される。

【００８７】また、上述実施例においては蛍光ランプ１
を相対向するように配置したが、もちろんこれに限る必
要はない。例えば、導光空間（間隙Ｓ）の一方には蛍光
ランプ１を配置すると共に、他方には、蛍光ランプ１に
相対向するように反射板を配置してもよい。これによ
り、バックライト装置の小型軽量化が図れる。さらに、
上述実施例においては蛍光ランプ１の数を２つとした
が、もちろんこれに限る必要はなく、間隙Ｓの４方を囲
むように４本の蛍光ランプ１を配置するようにしても良
い。この場合、プリズムシートを２枚重ね、一方のシー
トの稜線が左右方向に延びるように、かつ、他方のシー
トの稜線が上下方向に延びるように配置しても良く、こ
のような構成を取ることによりさらなる輝度向上が容易
に達成される。

【００８８】また、上述実施例においては、ランプ１か
らの距離と反射層１２の開口率との関係を図７の曲線β
で示すようにしたが、もちろんこれに限る必要はなく、
直線的なものとしても良く（図７の曲線α参照）、双曲
線的なものとしても良い（図７曲線γ参照）。いずれの
場合であっても、ほぼ均一な面内輝度分布が得られる
（図８の曲線αγ参照）。

【００８９】さらに、上述第７及び第８実施例において
はプリズムシートの頂角の大きさを６０°としたが、も
ちろんこれに限る必要はなく、９０°未満、好ましくは
５０〜７０°の範囲であればどのような大きさであって
も良い。

【００９０】図１６は、本発明の第９実施例を示す断面
図であり、１は蛍光ランプ等の棒状光源、２はリフレク
タ、１０は後面反射板、１１は薄手の透明アクリル板よ
り成る前面透過板である。リフレクタ２と後面反射板１
０はＡｇ蒸着により鏡面仕上げされたアルミ板からな
り、一体化されている。後面反射板１０はその中央部が
図のごとく上に盛り上がった形状をしている。この後面
反射板１０と前面透過板１１との間に形成される空間Ｓ
は中央部が光源１の近傍に比べて狭くなっているが、こ
の空間Ｓが光を面方向に導く導光空間として機能する。
そしてこの前面透過板１１の上側８８が照明面となり、
その上に液晶パネルＰが位置することになる。ここで前
面透過板１１の下側面上には蒸着Ａｌから成る反射層１
２が所定の開口率を有するようにメッシュ状またはドッ
トパターン状に形成されている。つまり所謂ライティン
グカーテンを形成している。そしてこの反射層１２の開
口率は光源１から遠ざかるに従って大きくなるように設
定されている。ここで図１７は本実施例に係るバックラ
イト装置の断面を示しているが、その構成は導光空間の
向かい合う周辺の２辺に該光源を配置した左右両方向対
称形に展開されている。

【００９１】このように構成されることにより光源１か
らの出射光は図１７に示されているように、後面反射板
１０と反射層１２とにより反射されながら導光空間Ｓ内
を中央部に向かって伝わっていく。特に本例では後面反
射板１０はその中央部が上に盛り上がった形状をしてい
るため、光源１から出射した光線の一部は後面反射板１
０による１回の反射で導光空間Ｓの中央部にまで達して
いる。この導光過程の中で反射層１２の開口部より光が
前面透過板１１の上側に洩れ出して行くが、この洩れ光
が照明光となる。このように本例では従来例に比較して
より少ない反射回数でもって中央部に迄光線が達し照明
光となるため、後面反射板１０や反射層１２の分光反射
特性の影響をほとんど受けなくなり、前述した様な照明
面中央部と周辺部とでの色度ムラは解消する。

【００９２】また、反射層の開口率分布により各位置に
よる照明光量が調整されるが、均一な面内輝度分布の照
明光を得るためには、この反射層１２の開口率の分布を
光源側の導光空間端部からその中心部に向かって増加し
て行く様に形成するのが好ましい。またさらに、前面透
過パネルから出射される照明光面に出る反射層１２のパ
ターンをぼかすために、別途拡散板や拡散シート前面透
過板１１の上側に配置しても良い。

【００９３】ところで本例は図１６に示されるように、
左右両方向に対称形に展開した構成になっており、この
ような導光空間の向かい合う周辺の２辺に光源を配置し
ていたが、図１６右端部分にリフレクタ２と対抗するよ
うに反射手段を設けることにより導光空間の左端の１辺
にのみに光源を有する構成にしても良い。小型のバック
ライトについてはむしろこのような構成の方が合ってい
ると言える。さらに、このような構成を奥手前左右の十
文字方向に展開して該導光空間の周辺の４辺に光源を配
置しても良い。この場合には反射層１２の開口率分布も
２次元的分布にするのが好ましい。また本例で用いた表
面に反射層５が形成された前面透過板１１の代わりにＰ
ＥＴシート上にＡｌの反射層を形成した所謂ライテイン
グカーテンを用いても良く、全く同様の光学的機能が得
られる。

【００９４】図１７は、本発明の第１０実施例を示す断
面図であり、１は蛍光ランプ等の棒状光源、２はリフレ
クタ、１０は後面反射板、１１は薄手の透明アクリル板
より成る前面透過板である。リフレクタ２と後面反射板
１０はＡｇ蒸着により鏡面仕上げされたアルミ板からな
り、一体化されている。この後面反射板１０と前面透過
板１１との間に形成される空間Ｓは中央部が光源１の近
傍に比べて狭くなっているが、この空間Ｓが光を面方向
に導く導光空間として機能する。そして、この前面透過
板１１の上側にはプリズムシート３１が設置されてい
る。これらのプリズムシートはそのプリズムの稜線方向
が光源１の長手方向と一致するように、さらにプリズム
の頂角側が前面透過板１１側（下側）を向くように配置
されている。そしてこのプリズムシート３１の上側に被
照明体である液晶パネルＰが位置することとなる。ここ
で前面透過板１１の下側面上には蒸着Ａｌから成る反射
層１２が所定の開口率を有するようにメッシュ状または
ドットパターン状に形成されている。そしてこの反射層
１２の開口率は光源１から遠ざかるに従って大きくなる
ように設定されている。ここで図１７は本実施例に係る
バックライト装置の断面を示しているが、その構成は導
光空間の向かい合う周辺の２辺に該光源を配置した左右
両方向対称形に展開されている。

【００９５】このように構成されることにより光源１か
らの出射光は図１７に示されているように、後面反射板
１０と反射層１２とにより反射されながら導光空間Ｓ内
を中央部に向かって伝わっていく。特に本例では後面反
射板１０はその中央部上に盛り上がった形状をしている
ため、光源１から出射した光線の一部は後面反射板１０
による１回の反射で導光空間Ｓの中央部にまで達してい
る。この導光過程の中で反射層１２の開口部より光が前
面透過板１１の上側に洩れ出して行くが、この洩れ光が
照明光となるが、反射層の開口率分布により各位置によ
る漏れ光量が調整される。均一な面内輝度分布の照明光
を得るためには、この反射層１２の開口率の分布を光源
側の導光空間端部からその中心部に向かって増加して行
く様に形成するのが好ましい。そしてこの前面透過板１
１を出射する光はほとんどが出射角（前面透過板上垂線
に対する角度）の大きな（６０°前後）光であるが、プ
リズムシート３１のプリズム面により全反射され、正面
方向に出射して照明光となる。この際のプリズムの頂角
については６０°前後の鋭角のものが好ましい。またさ
らに、前面透過パネルから出射される照明光面に出る反
射層１２のパターンをぼかすために、別途拡散板や拡散
シートを前面透過板１１とプリズムシート３１の間また
はプリズムシート３１の上（外側）に配置しても良い。

【００９６】このように本例では前例と同様に従来例に
比較してより少ない反射回数でもって中央部に迄光線が
達し照明光となるため、後面反射板１０や反射層１２の
分光反射特性の影響をほとんど受けなくなり、前述した
様な照明面中央部と周辺部とでの色度ムラが解消するだ
けで無く、さらに前例の構成に対して、前述したような
機能を有するプリズムシート３１を追加している為、正
面方向の輝度も大きく向上する。

【００９７】ところで本例は図１７に示したように、こ
のような導光空間の向かい合う周辺の２辺に光源を配置
して左右両方向に対称形に展開していたが、図１７の導
光空間Ｓの右端部分にリフレクタ２と対向するように反
射手段を設けることにより導光空間の１辺のみに光源を
有する構成にしても良い。小型のバックライトについて
むしろこのような構成の方が合っていると言える。さら
に、このような構成を奥手前左右の十文字方向に展開し
て該導光空間の周辺の４辺に光源を配置しても良い。こ
の場合には１枚のプリズムシートのプリズム稜線を奥手
前側に向け、さらにもう１枚のプリズムシートのプリズ
ム稜線が左右方向に向くように計２枚のプリズムシート
をそのプリズム稜線がお互いに直角にクロスするように
重ねて用いることが好ましい。また反射層１２の開口率
分布も２次元的分布にするのが好ましい。

【００９８】また、本例で用いた表面に反射層５が形成
された前面透過板１１の代わりにＰＥＴシート上にＡｌ
の反射層を形成した所謂ライテイングカーテンを用いて
も良く、全く同様の光学的機能が得られる。

【００９９】次に、本発明に用いられる反射層パターン
の実施例について、図１８及び図１９に沿って説明す
る。

【０１００】図１８及び図１９は、本発明に用いられる
反射層パターンのより好ましい実施例を示す図である。
なお、図中のＸ−Ｙ座標は、図２のＸ−Ｙ座標に対応し
ており、Ｘが大きくなるに従って光源から離れていく。
また、図では一次元パターンのみ示しているが、実際に
は、光源の長さに応じてＹ方向に同じパターンが設けら
れている。

【０１０１】符号１２ａは、所定の反射層パターン中に
Ｘ座標に応じて大きさの異なる開口が設けられたパター
ンであり、開口率は０〜５０％の範囲に好適なパターン
である。符号１２ｂは、１２ａに対する値がパターンで
あり、開口率５０〜１００％の範囲に好適に用いられる
パターンである。ネガパターンへの切り代わりは、５０
％ではなく、適当な値であっても良いことは明らかであ
る。

【０１０２】図２のように一対の光源が採用される場合
には、図１０のように、図１８，１９のパターンが開口
率１００％の中心線を基準とする線対称のパターンにな
ることは明らかであろう。

【０１０３】前述した実施例のうちいくつかの対角１５
インチの表示パネル用のバックライト装置を作製して評
価を行なった。

【０１０４】試料ａは図１２に示す装置、試料ｂは図１
３に示す装置、試料ｃは図９に示す装置、試料ｄは図１
４に示す装置、であり、これら試料ａ〜ｄでは、光源と
して、分光特性がＲ．Ｇ．Ｂの各波長域に亘りブロード
な特性をもつ白色蛍光灯を用いた。

【０１０５】試料ｅ〜ｈは、それぞれ図３、１２、９、
１３に示す装置であり、光源として上述した蛍光灯に代
えて、Ｒ．Ｇ．Ｂの３つの波長域にそれぞれ急峻な発光
ピークをもつ３波長型白色蛍光灯を用いたものである。

【０１０６】このような８つの試料ａ〜ｈについて以下
の項目について評価した。

【０１０７】項目１（照明光の面均一性）… これは照
明光の輝度が均一であるかどうかを照明光出射面の多数
の点において測定することによる。

【０１０８】項目２（視角特性）… 観察点の位置を変
えて照明光の輝度変化を測定した。

【０１０９】項目３（色再現性）… カイラルスメクチ
ック液晶表示パネルとツイストネマチック液晶アクティ
ブマトリクス型表示パネルとの両者を用いて、表示パネ
ル面内で色の再現性が均一化どうかを観察した。

【０１１０】項目４（総合評価）… 表示装置の一般ユ
ーザのうち無作為に選んだ１０人の観察者に試料８つの
中から優れていると感じられる試料を３つ選んでもら
い、順位を付けた。

【０１１１】

【表１】項目１〜３の評価のＡ〜Ｃは、図１に示した従来のバッ
クライト装置を用いて同じ評価を行ない得られた結果を
１．０として規格化し、１．０〜１．１をＣ、１．２〜
１．５をＢ、１．６以上をＡとした。

【０１１２】項目１の評価は、従来例で求めた輝度の平
均値と、各測定値との差のうち、その差の最大値を求
め、各サンプルの輝度の平均値と測定値との最大の差
を、該従来例の最大値を１．０として換算した。

【０１１３】項目２の評価は、図１１や図１５のような
分布曲線から輝度ピークの半値幅を求め、従来例の半値
幅を１．０とした。

【０１１４】項目３の評価は、色再現性を示すＣＩＥ色
座標上における、Ｒ，Ｇ，Ｂの座標を頂角とする三角形
の面積を求め、従来例を１．０として換算した。

【０１１５】項目４の評価は、１０人全員が優れている
としたものをＡ、１０人のうち１人も優れていると感じ
られなかったものをＣ、その他をＢとした。

【０１１６】最後に、上述したバックライト装置Ｂを備
える情報伝達装置（表示装置）４００について、図２０
に沿って簡単に説明する。

【０１１７】情報伝達装置４００は液晶パネル（液晶素
子）Ｐを備えており、該パネルＰによって種々の情報を
表示するように構成されている。この液晶パネルＰは、
公知のように、相対向する一対の基板を有しており、該
基板間には液晶が注入されている。また、各基板には情
報電極及び走査電極が形成されており、これらの電極に
よってマトリクス電極が形成されている。

【０１１８】一方、この液晶パネルＰには走査信号印加
回路４０２及び情報信号印加回路４０３が接続されてお
り、これらの回路４０２，４０３には、走査信号制御回
路４０４及び情報信号制御回路４０６、駆動制御回路４
０５、及びグラフィックコントローラ４０７が順に接続
されている。そして、駆動制御回路４０５を介してグラ
フィックコントローラ４０７から走査信号制御回路４０
４及び情報信号制御回路４０６へは、データと走査方式
信号とが送信されるようになっている。このうちのデー
タは、これらの回路４０４，４０６によってアドレスデ
ータと表示データとに変換され、また、他方の走査方式
信号は、そのまま走査信号印加回路４０２及び情報信号
印加回路４０３に送られるようになっている。さらに、
走査信号印加回路４０２は、アドレスデータによって決
まる走査電極に走査方式信号によって決まる波形の走査
信号を印加し、また情報信号印加回路４０３は、表示デ
ータによって送られる白又は黒の表示内容と走査方式信
号の２つによって決まる波形の情報信号を印加するよう
に構成されている。

【０１１９】ついで、上述したバックライト装置Ｂを備
えた液晶表示装置５０について、図２１に沿って説明す
る。

【０１２０】液晶表示装置５０は、上述したいずれかの
バックライト装置Ｂを備えており、このバックライト装
置Ｂには、図２１に示すようにバックライト点灯回路
（バックライト駆動手段）５１が接続されて、バックラ
イト装置Ｂが駆動されるように構成されている。また、
バックライト装置Ｂに対向する位置には液晶パネル（液
晶素子）Ｐが配置されている。この液晶パネルＰは、平
行に配置された一対のガラス基板を有しており、各ガラ
ス基板の表面には走査電極や情報電極が形成されてい
る。そして、これらのガラス基板の間隙には強誘電性液
晶が挟持されている。さらに、これらの走査電極や情報
電極にはＸドライバ５２，５２やＹドライバ５３が接続
されており、これらのドライバ５２，…にはパネルドラ
イブコントローラ（液晶素子駆動手段）５５が接続され
ている。また、パネルドライブコントローラ５５やバッ
クライト点灯回路５１には電源ユニット５６が接続され
ており、電源が供給されるように構成されている。さら
に、パネルドライブコントローラ５５はホストコンピュ
ータ（不図示）に接続されており、表示信号が入力され
るように構成されている。またさらに、パネルドライブ
コントローラ５５は、表示信号に基づいた信号をドライ
バ５２，…を介して液晶パネルＰに印加し、該液晶パネ
ルＰを駆動するようになっている。また、パネルドライ
ブコントローラ５５からバックライト点灯回路５１へ
は、ＯＮ／ＯＦＦ信号や調光信号が送られ、これらの信
号に基づいてバックライト点灯回路５１はバックライト
装置Ｂを駆動するようになっている。

【０１２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
軽く運搬性に優れたバックライト装置を提供することが
できる。

【０１２２】また、光が反射手段と反射層との間でくり
返すようにすると共に、反射層に形成された開口部から
光を漏出せしめるようにすることにより、導光体を廃止
しても面内輝度分布が均一であり、かつ軽く運搬性に優
れたバックライト装置を提供することができる。

【０１２３】さらに、反射層の開口部の占める面積の割
合が光源からの距離に伴って増加するように設定した場
合には、各位置における光の漏れ量をほぼ等しくして漏
れた光（照明光）の面内輝度分布を均一なものとでき
る。

【０１２４】また、反射手段に散乱層を形成した場合に
は、該散乱層にて光を散乱・反射させてその角度特性を
均一化し、各位置における光の漏れ量をほぼ等しくして
漏れた光（照明光）の面内輝度分布を均一なものとする
ことができる。

【０１２５】さらに、前記散乱層に多数の開口部を形成
すると共に、該開口部の占める面積の割合が光源からの
距離に伴って減少するように設定した場合には、入射角
が小さい光ほど散乱が行われ易くなり、その部分におい
ての前記反射層の開口部からの光の漏れ量を増加させる
ことができる。その結果、バックライト装置全体におい
ては、光の漏れ量をほぼ等しくして漏れた光（照明光）
の面内輝度分布を均一なものとすることができる。

【０１２６】また、光が偏光ビームスプリット層と反射
手段との間で反射されると共に、ｐ偏光成分のみが照明
光として用いられるようにすることにより、照明光の利
用効率を大幅に向上させることが可能となる。

【０１２７】さらに、上述したバックライト装置を用い
て液晶表示素子を照明することにより、表示品質に優れ
た表示装置を提供することができる。

【０１２８】また、本発明によると、線状光源から光が
照射される部分は、第１の反射手段と第２の反射手段と
によって形成された間隙であり、該間隙にはアクリル板
等の導光体は配設されていない。したがって、このよう
な導光体が無い分だけバックライト装置が軽量化され
る。

【０１２９】また、前記第２の反射手段を透過した光
は、プリズム手段によって、該プリズム手段の法線方向
に沿う方向に照射方向が変えられる。その結果、バック
ライト装置の視角特性が向上される。

【０１３０】さらに、プリズム手段を複数枚とした場合
には、視角特性がより向上される。

【０１３１】またさらに、前記複数枚のプリズム手段の
間に拡散手段を介装した場合には、複数枚のプリズム手
段の重なりによって生じるモアレが解消される。

【０１３２】また、プリズム手段が１枚であっても、そ
の頂角が９０°以下、好ましくは５０〜７０°の範囲内
とすることにより、視角特性が向上される。この場合に
おいて、頂角が前記第１の反射手段の側を向くように前
記プリズム手段を配置することにより、視角特性がより
向上される。

【０１３３】一方、前記第２の反射手段の開口率分布
が、前記線状光源からの距離に従って増加するように設
定され、かつ、該開口率分布と前記線状光源からの距離
との関係が、直線的、双曲線的、又はこれらの中間的な
関係にすることにより、バックライト装置の面内輝度分
布が均一になる。

【０１３４】また一方、上述した効果を奏するバックラ
イト装置を用いて表示装置を構成した場合には、軽量で
表示品質に優れた表示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のバックライト装置の構造を説明するため
の断面図。

【図２】本発明の好適な一実施態様を示す分解斜視図。

【図３】第１実施例に係るバックライト装置の構造を説
明するための断面図。

【図４】第２実施例に係るバックライト装置の構造を説
明するための断面図。

【図５】第３実施例に係るバックライト装置の構造を説
明するための断面図。

【図６】第４実施例に係るバックライト装置の構造を説
明するための断面図。

【図７】バックライト装置の反射層の開口率分布を示す
図。

【図８】バックライト装置の輝度分布を示す図。

【図９】第６実施例に係るバックライト装置の構造を説
明するための断面図。

【図１０】本発明の第６実施例に係るバックライト装置
の構造を説明するための斜視図。

【図１１】第６実施例の効果を説明するための図であ
り、(a) は１枚のプリズムシートを用いた場合の視角特
性を説明するための図、(b) は２枚のプリズムシートを
用いた場合の視角特性を説明するための図。

【図１２】本発明の第７実施例に係るバックライト装置
の構造を説明するための斜視図。

【図１３】本発明の第８実施例に係るバックライト装置
の構造を説明するための斜視図。

【図１４】第８実施例の効果として、バックライト装置
の視角特性を説明するための図。

【図１５】拡散手段の配置位置を説明するための断面
図。

【図１６】本発明の第９実施例によるバックライト装置
の断面図。

【図１７】本発明の第１０実施例によるバックライト装
置の断面図。

【図１８】本発明に用いられる反射層パターンの一例を
示す図。

【図１９】本発明に用いられる反射層パターンの一例を
示す図。

【図２０】本発明のバックライト装置が用いられる表示
装置のブロック図。

【図２１】本発明のバックライト装置が用いられる別の
表示装置のブロック図。

【符号の説明】

１蛍光灯（線状光源）１０後面反射板（反射手段、第１の反射手段）１１前面透過板（透過部材）１２反射層（第２の反射手段）１３開口部１６，１７プリズムシート（プリズム手段）２０散乱層２１プリズムシート（プリズム手段）２２，… 開口部３１プリズムシート（プリズム手段）３０ λ／４板３１偏光ビームスプリット層５１バックライト点灯回路（バックライト駆動手
段）５５パネルドライブコントローラ（液晶素子駆動
手段）６１拡散手段４００情報伝達装置（表示装置）４０４走査信号制御回路４０６情報信号制御回路４０７グラフィックコントローラＢバックライト装置Ｂ₁ バックライト装置Ｂ₂ バックライト装置Ｂ₃ バックライト装置Ｂ₄ バックライト装置Ｐ液晶パネル（液晶素子）Ｓ空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を反射する反射手段と、該反射手段に
対向するように配置されて該反射手段との間に空間を形
成する透過部材と、前記空間内に光を照射するように配
置された光源と、を備え、前記光源から前記空間内に照射された光が、前記反射手
段にて反射されて前記透過部材から透過されるようにし
た、ことを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】多数の開口部を有する反射層を前記透過
部材に形成し、かつ、前記光源から前記空間内に照射された光が、前記反射手
段及び前記反射層にて反射をくり返すと共に、前記開口
部から前記透過部材を通って外部に漏れ出るようにし
た、ことを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
【請求項３】前記透過部材の所定領域中における開口
部の占める面積の割合が、前記光源からの距離に伴って
増加するように設定されてなる、請求項２記載のバックライト装置。
【請求項４】光を散乱・反射させる散乱層を、前記反
射手段における前記反射層に対向する面に形成してな
る、請求項２又は３記載のバックライト装置。
【請求項５】前記散乱層が多数の開口部を有し、該開口部の占める面積の割合が、前記光源からの距離に
伴って減少するように設定されてなる、請求項４記載のバックライト装置。
【請求項６】前記透過部材に支持されてｐ偏光成分の
みを透過しｓ偏光成分を反射する偏光ビームスプリット
層と、前記透過部材に対向するように前記反射手段の表
面に設けられてｓ偏光成分とｐ偏光成分との間の偏光変
換を行うλ／４板と、を備え、かつ、前記光源から前記空間内に照射された光が、前記偏光ビ
ームスプリット層及び前記反射手段にて反射されると共
に、ｐ偏光成分のみが前記透過部材を通って外部に漏れ
出るようにした、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の
バックライト装置。
【請求項７】前面透過部材の反射手段の開口率がラン
プ側の導光空間端部から中心部に向かって増加していく
様に形成され、この開口率と導光空間端部から中心部に
向かう距離との関係が直線的または双曲線的またはこれ
らの中間的な関係になっていることを特徴とする請求項
１記載のバックライト装置
【請求項８】データ信号及び走査方式信号を出力する
グラフィックコントローラと、走査線アドレスデータ及び走査方式信号を出力する走査
信号制御回路と、表示データ及び走査方式信号を出力する情報信号制御回
路と、前記走査信号制御回路及び前記情報信号制御回路によっ
て駆動されて情報を表示する液晶表示素子と、該液晶表示素子を照射するように配置された請求項１乃
至７のいずれか１項記載のバックライト装置と、を備えてなる表示装置。
【請求項９】光を反射する第１の反射手段と、該第１の反射手段に所定間隙を開けて相対向するように
配置されると共に、所定の開口率分布で形成された第２
の反射手段と、前記所定間隙に光を照射するように配置された少なくと
も１本の線状光源と、頂角の稜線方向が前記線状光源の長手方向と一致するよ
うに前記第２の反射手段に沿って前記第１の反射手段の
反対側に配置された少なくとも１枚のプリズム手段と、
を備え、かつ、前記線状光源から出射された光が前記第１の反射手段と
前記第２の反射手段との間で反射を繰り返すと共に、一
部の光が前記第２の反射手段及び前記プリズム手段を透
過して該プリズム手段の法線方向に沿う方向に照射され
る、ことを特徴とするバックライト装置。
【請求項１０】前記プリズム手段が複数枚である、ことを特徴とする請求項９記載のバックライト装置。
【請求項１１】前記複数枚のプリズム手段の間に拡散
手段を介装した、ことを特徴とする請求項１０記載のバックライト装置。
【請求項１２】前記プリズム手段が１枚である、ことを特徴とする請求項９記載のバックライト装置。
【請求項１３】前記プリズム手段が、頂角が前記第１
の反射手段とは反対側を向くように配置された、ことを特徴とする請求項９記載のバックライト装置。
【請求項１４】前記プリズム手段が、頂角が前記第１
の反射手段の側を向くように配置された、ことを特徴とする請求項９記載のバックライト装置。
【請求項１５】前記プリズム手段の頂角が９０°以下
である、ことを特徴とする請求項９記載のバックライト装置。
【請求項１６】前記プリズム手段の頂角が５０〜７０
°の範囲内である、ことを特徴とする請求項１５記載のバックライト装置。
【請求項１７】前記第２の反射手段の開口率分布が、
前記線状光源からの距離に従って増加するように設定さ
れ、かつ、該開口率分布と前記線状光源からの距離との関係が、直
線的、双曲線的、又はこれらの中間的な関係になってい
る、ことを特徴とする請求項９記載のバックライト装置。
【請求項１８】前記第１の反射手段に所定間隙を開け
て平行に配置された前面透過板を備え、かつ、前記第２の反射手段が、前記前面透過板にドット状又は
メッシュ状に形成された、ことを特徴とする請求項９記載のバックライト装置。
【請求項１９】請求項９記載のバックライト装置と、該バックライト装置を駆動するバックライト駆動手段
と、前記バックライト装置によって照明される液晶素子と、該液晶素子を駆動する液晶素子駆動手段と、を備えてなる表示装置。