JPH09211234A - 照明装置および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で輝度むらの発生が低減できる均
斉度の高い照明装置およびこの照明装置を用いた液晶表
示装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 少なくとも一面に発光面２を有する板状
の導光板１と、この導光板１の側面３に形成された切欠
部５と、この切欠部５内にバルブＬ１部分が収容され、
切欠により形成された薄肉部４の発光面２に対向した部
位および導光板１に囲繞されていない部位に半透明の光
反射面Ｌ２を形成し、光反射面のない開口部Ｌ３を導光
板１の延在方向に向けて配設した反射型ランプＬとを備
えている照明装置Ｂおよびこの照明装置Ｂを組込んだ液
晶表示装置Ｅである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般の照明用、液晶
を用いたテレビ、パソコンやワープロなどのバックライ
ト用あるいは誘導灯などの表示装置に用いられる照明装
置およびこの照明装置を組込んだ液晶表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶を用いたテレビ、パソコンや
ワープロなどの液晶表示装置あるいは文字や図形などの
表示装置は小型で高輝度、高均斉度のカラー化がすすめ
られている。

【０００３】この液晶表示装置などを背面から照明する
ためのバックライト装置としてはおおまかに分けると次
の２方式がある。一つは凹面状に形成した反射鏡内に蛍
光ランプを配設し、この反射鏡の開口部に光拡散板を設
けておいて、ランプからの放射光を直接あるいは反射板
によって反射させ光拡散板に入射して液晶パネルに光放
射させる反射板方式である。また、もう一つは一面側に
反射手段や光拡散手段を形成した板状などの導光板の側
面に蛍光ランプを配設し、ランプからの放射光を導光板
に入射させて他方の面側から放射させ光拡散板に入射し
て、外方に光放射させる導光板方式のものがある。

【０００４】一般的には、反射板を用いる反射板方式は
発光効率はよいがバックライト装置が分厚くなるので大
形化し、大型機器に組込み用いられている。また、導光
板方式は薄く小形化できるが、発光効率が低いという欠
点がある。

【０００５】そこで、この導光板方式においても、たと
えば実開平３−１１９８７６号公報に記載されているよ
うに、導光板の側面に配置されるランプを反射型の蛍光
ランプとしたり、特開平３−２３８４９０号公報に記載
されているように反射器を用いて、ランプから多くの光
を導光板に入射させて発光効率を高めるようにしてい
る。

【０００６】そして、バックライト装置としては液晶パ
ネル面を均一に照明するには、このパネル面に対応した
大きさの導光板を必要とし、上述した導光板の側面に臨
ませて蛍光ランプを配設したものでは、導光板の横幅と
蛍光ランプの径分を足した幅を要していた。すなわち、
バックライト装置は液晶パネルより大きいスペースを要
していた。また、このバックライト装置は導光板の外側
に沿って蛍光ランプが配設され近接しているとはいえ、
バルブ軸方向の最も近接している一線部分を除いては両
者間には徐々に拡がっていく空隙があり、この空隙がラ
ンプからの放射光強度を低下する一因であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一方、バックライト装
置において、上記の導光板とこの導光板に沿って配設さ
れた蛍光ランプとの空隙を縮めるため、導光板の側面に
沿って蛍光ランプのバルブが入る凹部を設け、この凹部
内に蛍光ランプを配設し装置を小形化することが、たと
えば特開平３−２８００７９号公報に記載され知られて
いる。このような構成とすることによっても、装置を小
形化することができるとともに発光効率をも高めること
が可能である。

【０００８】しかし、この公報に記載のものには、蛍光
ランプに直接ないしは間接的にも反射面を形成すること
の記載がないばかりか示唆すらもない。この公報記載の
全周面から光放射する蛍光ランプに代え、全光反射型の
蛍光ランプを適用すればランプの開口部からは指向性を
もって高強度の光が放射されるが、指向性を誤りかつ導
光板の肉厚を考慮しないと、導光板の発光面には一様な
輝度が得られないという問題がある。

【０００９】すなわち、バルブの全周面からほぼ均一な
光放射をする蛍光ランプを用いた場合は、導光板と対面
していない方向への放射光は無効となってしまい、ま
た、凹部形成によって薄肉となった板厚方向へはランプ
との距離が近くなったので高い発光強度を呈し、ランプ
が収容された導光板の端縁部分が他の部分より高輝度と
なるなど、ランプからの光損失が多くて、かつ、導光板
の発光面において輝度むらが生じ均斉度が低下してい
る。

【００１０】また、ランプとして全光反射型の蛍光ラン
プを用いれば、確かに反射面の形成してない開口部に光
が集中して指向性が向上するが、上記のように導光板の
凹部形成によって薄肉となった板厚方向へ開口部を向け
れば上記と同様に導光板の端縁部分が他の部分より高輝
度となって、輝度むらが生じる。また、これを避けるた
め薄肉となった板厚方向へ開口部を向けないと、導光板
の端縁部分は他の部分に比べて断然と輝度が低下して、
これまた導光板の発光面には一様な輝度が得られないと
いう好ましくない結果となる。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
簡単な構成で輝度むらの発生が低減できる均斉度の高い
照明装置およびこの照明装置を用いた液晶表示装置を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の照明装置は、少なくとも一面に発光面を有する板状の
導光板と、この導光板の側面に形成された切欠部と、こ
の切欠部内にバルブ部分が収容され、切欠により形成さ
れた薄肉部の発光面に対向した部位および導光板に囲繞
されていない部位に半透明の光反射面を形成し、光反射
面のない開口部を導光板の延在方向に向けて配設した反
射型ランプとを備えていることを特徴としている。

【００１３】ランプを導光板の側面際内に収容配設する
とともにランプを点灯したとき、導光板の薄肉部分に対
向した半透明の反射膜形成部分は全部の光を反射遮光す
るものではなく一部の光が透過した比較的低強度（量）
の光放射がなされるとともに、導光板が延在する厚肉部
分に対向した開口部からは指向された直射光に重畳して
反射膜で反射された反射光が放射されるので、高強度
（量）の光放射がなされる。そして、導光板内に入射し
た光はその表面および反射面によって反射を繰り返し、
導光板の発光面からほぼ均等に放射されるので、発光面
全面に明暗差の小さいほぼ均一な輝度分布が得られる。

【００１４】なお、本発明でいうところの半透明の反射
膜Ｌ２とは、全光反射膜の可視光の反射率が１００％な
のに対して、可視光の数〜数十％を透過する視感的には
裏側が透かせる程度の膜をいう。この半透明の光反射膜
としては、たとえばアルミニウムや銀などの金属薄膜で
あっても、酸化チタン、酸化アルミニウム、蛍光体な
ど、その膜厚を大きくすることにより自体を光反射膜と
する透光性の白色系膜であってもよい。

【００１５】また、形成する半透明の光反射膜の膜厚お
よび形成角度は、輝度均斉度などの要求特性、導光板の
種類、大きさや板厚、ランプの種類や出力などに応じて
決めればよい。

【００１６】本発明の請求項２に記載の照明装置は、切
欠部が導光板の側面中央部に沿って凹溝状に形成されて
いることを特徴としている。

【００１７】反射型ランプを導光板の側面中央部に形成
した凹溝状の切欠部に収容配設して、上記請求項１に記
載の作用を奏する。

【００１８】本発明の請求項３に記載の照明装置は、切
欠部が導光板の側面角部に沿って段状に形成されている
ことを特徴としている。

【００１９】反射型ランプを導光板の側面角部に形成し
た切欠部に収容配設して、上記請求項１に記載の作用を
奏する。

【００２０】本発明の請求項４に記載の照明装置は、導
光板の切欠部形成による薄肉部と連接した平坦な面側に
は発光面が、また、反対面には光反射面が形成されてい
ることを特徴としている。

【００２１】ランプを導光板内に収容配設しても発光面
側のスペースは変わらず、導光板の一表面から高効率で
発光させることができる。

【００２２】本発明の請求項５に記載の照明装置は、導
光板の両面に発光面が形成されていることを特徴として
いる。

【００２３】ランプを導光板内に収容配設しても発光面
側のスペースは変わらず、導光板の両表（表裏）面から
発光させることができる。

【００２４】本発明の請求項６に記載の照明装置は、一
面に発光面を反対面に光反射面を有する板状の導光板
と、この導光板の発光面側または光反射面側の中間部分
に形成された切欠部と、この切欠部内にバルブ部分が収
容され、切欠により形成された薄肉部の発光面に対向し
た部位および導光板に囲繞されていない部位に半透明の
光反射面を形成し、光反射面のない開口部を導光板の延
在方向に向けて配設した反射型ランプとを備えているこ
とを特徴としている。

【００２５】ランプを導光板の中間部分内に収容配設し
て上記請求項１に記載と同様な作用を奏する。

【００２６】本発明の請求項７に記載の照明装置は、反
射型ランプの光反射面のない開口部と導光板の光入射部
との間に凸レンズを配設したことを特徴としている。

【００２７】ランプの開口部から導光板に向かう放射光
を凸レンズを介し偏向させて導光板の光入射部に導入す
る。このように凸レンズを用い所望範囲内に光を入射さ
せ導光板内で屈折して、発光面全面からほぼ均一な発光
をなし上記請求項１に記載と同様な作用を奏する。

【００２８】本発明の請求項８に記載の照明装置は、凸
レンズと導光板とが一体化していることを特徴としてい
る。

【００２９】凸レンズと導光板との間に隙間がなく隣接
しているので、導光板入射時の光損失が少なく、発光面
の輝度の向上がはかれる。

【００３０】本発明の請求項９に記載の照明装置は、導
光板の発光面側に表示板が設けられていることを特徴と
している。

【００３１】ほぼ全面が均一発光する導光板の発光面を
光源として、文字や図形などの表示が行える。

【００３２】本発明の請求項１０に記載の照明装置は、
反射型ランプの光反射面は可視光の一部を透過すること
を特徴としている。

【００３３】光反射面が全光反射するものであると反射
面によって光が全て反射遮光され、他の発光面との明暗
差が大きくはっきりするのを防ぐため、本発明の光反射
面は可視光の一部を透過して減光させ、他の発光面との
明暗差を小さくして、発光面全面における輝度分布の均
一化をはかった。

【００３４】本発明の請求項１１に記載の液晶表示装置
は、請求項１ないし請求項１０のいずれか一に記載の照
明装置と、この照明装置の導光板の発光面側に設けられ
た光拡散体と、この光拡散体に対向して設けられた液晶
パネルとを備えていることを特徴としている。

【００３５】上記請求項１ないし請求項１０に記載の作
用を奏する照明装置を用いて、液晶パネルの表示面にお
ける輝度むらを低減している。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
および図２を参照して説明する。図１は液晶表示装置Ｅ
を示す分解斜視図、図２は図１中のサイドライト形式の
バックライト装置（照明装置）Ｂの一部を拡大して示す
側面断面図である。

【００３７】液晶表示装置Ｅは液晶パネルＰの背面に光
拡散板Ｋを介してバックライト装置（照明装置）Ｂが重
合して設けられた形態をなしている。このバックライト
装置（照明装置）Ｂは、たとえば透光性のアクリル樹
脂、ポリカーボネイト樹脂などの合成樹脂や石英ガラス
製の四角形や長四角形をした所定の肉厚でもって延在し
てなる平板状の導光板１を備えている。この導光板１の
液晶パネルＰと対向する表面は平坦な発光面２が、ま
た、一側面３は角部に沿って段状に切欠され薄肉部４と
切欠部５とが形成してある。また、裏面および切欠部５
以外の側面３，３，３には白色金属ペーストを塗布した
りアルミニウム箔を貼付などした反射面６が形成してあ
る。また、この反射面６は平滑なものでなく、凹凸面な
どを有していて光拡散作用を奏するものがよい。また、
上記段状の切欠部５内には直管状の反射型蛍光ランプＬ
が収容されている。

【００３８】この蛍光ランプＬは図２にその横断面を示
すように、円形をなすガラスバルブＬ１の内面に約２７
０度の範囲にわたり酸化チタンや酸化アルミニウムなど
からなる半透明の反射膜Ｌ２が形成され、この反射膜Ｌ
２部分および残りの開口部Ｌ３のバルブＬ１部分の表面
には蛍光体膜Ｌ４が形成されている。また、バルブＬ１
の内部には放電電極（図示しない。）および希ガスや水
銀などの放電媒体が封入されている。なお、本発明でい
うところの半透明の反射膜Ｌ２とは、全光反射膜の可視
光の反射率が１００％なのに対して、可視光の数〜数十
％かを透過する視感的には裏側が透かせる程度の膜をい
う。

【００３９】そして、この反射型蛍光ランプＬは、半透
明の反射膜Ｌ２が導光板１に囲繞されていない部位およ
び切欠により薄肉部４となった部位に形成してあり、主
光放出窓となる開口部Ｌ３の開口角θが約９０度で、導
光板１の段状の切欠部縁５ｂと切欠部奥５ａとの間の光
入射部１１をほぼ指向するようになっている。

【００４０】この液晶表示装置Ｅのバックライト装置
（照明装置）Ｂを図示しない点灯回路装置を介して通電
すると、ランプＬは放電電極間の放電によって蛍光体膜
Ｌ４が励起して、バルブＬ１の全周から蛍光体膜Ｌ４を
介して光放射される。このとき半透明の反射膜Ｌ２形成
部分は全部の光を反射遮光するものではなく一部の光が
透過して放射されるとともに、反射膜Ｌ２で反射された
反射光は上記開口部Ｌ３から放射される。したがって、
この開口部Ｌ３からは直射光に重畳して反射光が放射さ
れるので、高強度（量）の光放射がなされる。

【００４１】そして、ランプＬの開口部Ｌ３はほぼ導光
板１切欠部５の切欠部縁５ａと切欠部奥５ｂとの間の光
入射部１１を指向し、かつ、近接しているので、この部
分へ入射する光強度（量）は高い。そして、この導光板
１の切欠部縁５ａと切欠部奥５ｂとの間に入射した光は
導光板１の上下表面２部および反射面６で反射を繰り返
しながら導光板１の延在により形成された厚肉部８方向
へ進み、その一部は発光面２をなす表面側から放射され
徐々に減衰して反対面側の側面３に達する。

【００４２】また、バルブＬ１の半透明の反射膜Ｌ２形
成部分を透過した比較的低強度（量）の放射光は、導光
板１の薄肉部４に入射し、薄肉部４を透過したりその上
下表面部で反射を繰り返したのち薄肉部４の上下表面か
ら放射される。

【００４３】この構成のバックライト装置（照明装置）
Ｂは、導光板１内にランプＬを収容するようにしたの
で、装置ＢをランプＬ分の小形化がはかれる。また、発
光特性的にはランプＬから離れる導光板１が延在して厚
肉部８を形成する方向には高強度（量）の光入射を、ま
た、ランプＬに近い薄肉部４には全光透過しない減光さ
れた比較的低強度（量）の光入射をさせたので、導光板
１表面の発光面２全面の輝度が高く、また、全く遮光し
てないので明暗差が少なく輝度分布のむらを低減でき、
一様な発光をなすことができる。

【００４４】そして、液晶表示装置Ｅは、このバックラ
イト装置（照明装置）Ｂの導光板１の発光面２に対面し
て光拡散板Ｋを配設してあるのでさらに輝度むらが改善
され、液晶パネルＰへ光入射させることができる。よっ
て、高輝度で、かつ、輝度むらが少なく均斉度の高い視
認性の向上した液晶表示装置Ｅを提供することができ
る。

【００４５】なお、上記反射型蛍光ランプＬは、バルブ
Ｌ１の内面に半透明の反射膜Ｌ２を形成したが、図３
（ａ）に示すようにバルブＬ１の外面に反射膜Ｌ２を形
成してあってもよく、上記実施の形態と同様の作用効果
を奏する。また、図３（ｂ）に示すように、開口部Ｌ３
のバルブＬ１表面には蛍光体膜Ｌ４が形成されていない
アパーチャ形の蛍光ランプＬであってもよく、本発明で
はこれらを総称して反射型ランプと呼ぶ。このアパーチ
ャ形の蛍光ランプＬは上記のバルブＬ１の開口部Ｌ３に
蛍光体膜Ｌ４を形成したものに比べて、開口部Ｌ３から
さらに高い光強度（量）の光放射を得ることができる。

【００４６】また、図４および図５は本発明に係わるサ
イドライト形式のバックライト装置（照明装置）Ｂの他
の実施の形態を示す正面断面図で、図１ないし図３と同
一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

【００４７】この場合は導光板１の一側面３の中央部に
側面３に沿って凹溝状の切欠部５が形成され、この切欠
部５内に直管状の反射型蛍光ランプＬが収容されてい
る。また、導光板１は蛍光ランプＬの配設側が厚肉で反
対側を薄肉としたテーパー状をなしていて、導光板１の
平坦な表面には発光面２が、反対側の表面には光反射膜
６が形成してある。

【００４８】そして、この蛍光ランプＬは切欠部５の形
成によってできた薄肉部４，４の発光面２側および切欠
部５の開口部と対向した部位のバルブＬ１の内表面に、
上記と同様な半透明の光反射膜Ｌ２が形成してある。こ
のとき光反射膜Ｌ２が形成していない開口部Ｌ３の開口
角度θは約１４０度で、凹溝状切欠部５の光入射部１１
をなす底方向の厚肉部８方向に指向しているとともにそ
の放射幅と底幅とをほぼ同じにしている。

【００４９】そして、このバックライト装置（照明装
置）Ｂの蛍光ランプＬを点灯すると、半透明の反射膜Ｌ
２形成部分からは一部の光が透過して放射されるととも
に、反射膜Ｌ２で反射された反射光は上記開口部Ｌ３か
ら放射される。したがって、この開口部Ｌ３からは直射
光に重畳して反射光が放射され、また、その光放射は切
欠部５の底方向の光入射部１１に指向しているので、導
光板１の延在により形成された厚肉部８方向に高強度
（量）の光放射がなされる。

【００５０】そして、この切欠部５の底方向から導光板
１に入射した光は導光板１の表裏面および反射面６で反
射を繰り返しながら厚肉部８方向に進み、その一部は表
面２から放射され徐々に減衰して端部の側面３に達す
る。また、バルブＬ１の半透明の反射膜Ｌ２形成部分を
透過した比較的低強度（量）の放射光は、導光板１の薄
肉部４，４に入射しそのまま透過あるいは表面部で反射
を繰り返したのち薄肉部４の表面２から放射される。

【００５１】この構成のバックライト装置（照明装置）
Ｂも上述したものと同様に、装置Ｂを小形化できる。ま
た、ランプＬから離れている導光板１が延在して厚肉部
分を形成している方向には高強度（量）の光入射を、ま
た、ランプＬに近い薄肉部４には全光透過しない減光さ
れた比較的低強度（量）の光入射をさせた、すなわち導
光板１の肉厚に応じて指向した光強度（量）を変えたの
で、導光板１表面の発光面２全面の輝度が高く、また、
全く遮光してないので明暗差が小さく輝度分布のむらを
低減でき均斉度を高めて、一様な発光をなすことができ
る。また、導光板１はランプＬより離れるにしたがい発
光面２の光強度（量）が低下するが、その肉厚を徐々に
薄くしたので、ランプＬからの光の減衰をカバーするこ
とができる。

【００５２】また、図５は図４と同様な導光板１および
反射型蛍光ランプＬを備えているが、導光板１には上側
面にのみ反射面６が形成され両表面が発光面２，２をな
す表示装置などとして好適な照明装置Ｂである。

【００５３】すなわち、この照明装置Ｂは蛍光ランプＬ
を点灯すると、上述した照明装置Ｂと同様に開口部Ｌ３
からは直射光に重畳して反射光が放射され、その光放射
は切欠部５の底方向の光入射部１１に指向しているの
で、導光板１の厚肉部８方向に高強度（量）の光放射が
なされる。

【００５４】そして、この切欠部５の底方向から導光板
１に入射した光は導光板１の表裏面で反射を繰り返しな
がら、その一部は両表面２，２から放射され徐々に減衰
して端部の側面３に達する。また、バルブＬ１の半透明
の反射膜Ｌ２形成部分を透過した比較的低強度（量）の
放射光は、導光板１の薄肉部４，４に入射しそのまま透
過あるいは表面部で反射を繰り返したのち薄肉部４，４
の両表面２，２からほぼ等しく放射される。

【００５５】この構成の照明装置Ｂも上述したものと同
様の作用効果を奏するとともに、導光板１の表裏両面の
発光面２，２全面の輝度が高く、また、明暗差が小さく
輝度分布のむらを低減でき均斉度を高めて、一様な発光
をなすことができ、導光板１表面の発光面２に直接に文
字や図形などの表示をすることができる。なお、導光板
１に別体の表示板を重ね表示を行ってもよい。また、導
光板１の両表面２，２から発光させる照明装置Ｂの場
合、２分割した導光板１の中央に光反射または拡散する
反射シートや反射板などの手段を介在させることによ
り、表面２からの放射光をさらに均一化できる。

【００５６】また、図６および図７は本発明の他の実施
の形態を示すセンターライト形式の照明装置Ｂの正面断
面図（ａ）と側面図（ｂ）で、図１ないし図５と同一部
分には同一の符号を付してその説明は省略する。図６の
ものはたとえば透光性アクリル樹脂製の導光板１は、Ｙ
−Ｙ方向には同厚さで、Ｘ−Ｘ方向には中央部が厚肉で
端部にいくに従い薄肉となる四角形状をなし、Ｙ−Ｙ方
向の中央部にはランプＬ収容用の凹溝状の切欠部５およ
び薄肉部４が形成されている。

【００５７】上記導光板１の凹溝状の切欠部５内には直
管状の反射型蛍光ランプＬが収容配設され、導光板１下
面のテーパー状部を含む導光板１下面および側面３，…
には反射シートなどによる反射面６が形成されている。
そして、反射型蛍光ランプＬはその横断面を図３（ｃ）
に拡大して示したように、バルブＬ１の上下各面部には
半透明の反射膜Ｌ２，Ｌ２が形成され、残る左右方向の
各面部にはほぼ導光板１切欠部５の切欠部縁５ｂと切欠
部奥５ａとの間を指向して開口部Ｌ３，Ｌ３が形成され
ている。また、バルブＬ１の反射膜Ｌ２，Ｌ２および開
口部Ｌ３，Ｌ３上には蛍光体膜Ｌ４が形成されている。
（上述したように反射型蛍光ランプＬは、開口部Ｌ３，
Ｌ３上に蛍光体膜Ｌ４が形成されていないアパーチャ形
であっても差支えない。） 上記の蛍光ランプＬを点灯すると、半透明の反射膜Ｌ
２，Ｌ２形成部分からは一部の光が透過して放射される
とともに、反射膜Ｌ２，Ｌ２で反射された反射光は上記
開口部Ｌ３，Ｌ３から放射される。したがって、この開
口部Ｌ３，Ｌ３からは直射光に重畳して反射光が放射さ
れるので、導光板１の延在方向である厚肉部８方向には
高強度（量）の光放射がなされる。そして、ランプＬの
それぞれの開口部Ｌ３はほぼ導光板１切欠部５の切欠部
縁５ｂと切欠部奥５ａとの間を指向し、かつ、近接して
いるので、この部分へ入射する光強度（量）は高い。そ
して、この導光板１の切欠部縁５ｂと切欠部奥５ａとの
間に入射した光は導光板１の表裏面および反射面６で反
射を繰り返しながら、その一部は表面２から放射され徐
々に減衰して端部の側面３に達する。

【００５８】また、バルブＬ１上方の半透明の反射膜Ｌ
２形成部分を透過した比較的低強度（量）の放射光は、
導光板１の薄肉部４に入射し、薄肉部４を透過したりそ
の表面部で反射を繰り返したのち薄肉部４の表面２から
放射される。

【００５９】この構成のバックライト装置（照明装置）
Ｂは、ランプＬから離れている導光板１が延在して厚肉
部分を形成している方向には高強度（量）の光入射を、
また、ランプＬに近い薄肉部４には減光した比較的低強
度（量）の光入射をさせた、すなわち導光板１の肉厚に
応じて指向した光強度（量）を変えたので、導光板１表
面の発光面２全面の輝度が高く、また、明暗差が小さく
輝度分布のむらを低減でき均斉度を高めて、一様な発光
をなすことができる。また、導光板１はランプＬより離
れるにしたがい発光面２の光強度（量）が低下するが、
その肉厚を徐々に薄くしたので、ランプＬからの光の減
衰をカバーすることができる。

【００６０】また、図７に示すバックライト装置（照明
装置）Ｂの導光板１は図６のものとほぼ同形で、下面に
は反射シートなどによる反射面６が形成されている。ま
た、発光面２側のＹ−Ｙ方向の中央部にはランプＬ収容
用の凹溝状の切欠部５が形成されている。そして、この
切欠部５内に直状の反射型蛍光ランプＬが収容配設され
ている。そして、この反射型蛍光ランプＬはその横断面
を図示したように、バルブＬ１が切欠部５の開口部と対
面する上側部分には半透明の反射膜Ｌ２が形成され、残
る部分は開口部Ｌ３となっている。すなわち、ランプＬ
は導光板１に囲繞されてない部位に光反射膜６が形成し
てある。

【００６１】この蛍光ランプＬを点灯すると、半透明の
反射膜Ｌ２形成部分からは一部の光が透過して放射され
るとともに、開口部Ｌ３からは直射光に重畳してランプ
Ｌの反射膜Ｌ２および薄肉部４を透過した反射シート６
からの反射光が放射されるので、図６の実施例のものと
同様に高強度（量）の光放射がなされる。そして、この
実施例の場合は、発光面２側に面した切欠部５の開口部
には格別なものがなく開放された状態である。しかし、
このランプＬは、切欠部５の開口部に面した上方部分に
半透明の反射膜Ｌ２が形成してあり、この反射膜Ｌ２形
成部分を透過してくる放射光は減光された比較的低強度
（量）である。

【００６２】したがって、導光板１中央部のバルブＬ１
が近接している部分に高輝度部が生じることがなく、こ
の場合も導光板１の発光面２の輝度むらを低減してほぼ
全面に均一な輝度分布とすることができる。

【００６３】なお、この図６および図７に示すものは、
バックライト装置Ｂのほか通常の照明用としても適用が
可能である。また、これらのバックライト装置Ｂに組込
まれるランプＬは、図６に示したものを図７の装置に、
また、図７に示したものを図６の装置に適用しても差支
えない。

【００６４】また、図８および図９は本発明の他の実施
の形態を示す照明装置Ｂの要部を拡大して示す側面断面
図で、図１ないし図７と同一部分には同一の符号を付し
てその説明は省略する。これら図で示すものは、ランプ
Ｌの開口部Ｌ３と、この開口部Ｌ３に面する導光板１の
光入射部１１との間にランプＬ軸に沿って、その横断面
が中央部が厚肉で端部に向かうにしたがい薄肉となる長
尺の凸レンズ９を配設したものである。

【００６５】そして、図８に示すものは、凸レンズ９が
ランプＬのバルブ１部分と導光板１の光入射部１１との
間に最小約１ｍｍの空隙をもたせてある。また、図９に
示すものは、凸レンズ９が導光板１の光入射部１１に密
接させているものである。

【００６６】このように、導光板１の光入射部１１に向
け長尺な凸レンズ９を配置した場合は、ランプＬの開口
部Ｌ３から導光板１向かう放射光を凸レンズ９を介し偏
向させて導光板１の光入射部１１に導入する。このよう
に凸レンズ９を用い所望範囲内に光を入射させ導光板１
内で屈折して、発光面２全面からほぼ均一な発光をなさ
しめることができる。

【００６７】また、図９に示すように凸レンズ９を導光
板１の光入射部１１に嵌め込んで密着させて一体化して
いると、凸レンズ９と導光板１との間に隙間がなく隣接
しているので、導光板１への入射光の損失が少なく、発
光面２の輝度の向上がはかれる。

【００６８】なお、これらの場合、凸レンズ９とランプ
Ｌのバルブ１部分との間および凸レンズ９と導光板１の
光入射部１１との間の間隔は、広いと入射時の光損失が
大きくなって輝度の低下を招くので最大接近間隔は約１
ｍｍ以下（凸レンズ９であるので全面に亘り同間隔とで
きないことが多い。）が好ましかった。

【００６９】なお、本発明は上記の実施の形態に限るも
のではない。たとえば一つの導光板に対して１本のラン
プを配設したものに限らず、図１０に示すようにサイド
ライト形式の場合は導光板１の相対する側面３，３に形
成した切欠部５，５内にそれぞれランプＬ，Ｌを配設し
たり（導光板の形状が四角形状など多角形状の場合は各
辺にランプを配設してもよく、）センターライト形式の
場合は中間部に間隔を隔てて複数本のランプを配設して
もよい。また、導光板の形状も長四角形状や四角形状の
ものに限らず、円形状などであってもよい。

【００７０】また、導光板に形成する切欠部の形状もラ
ンプのバルブ部分との隙間が小さく近接して収容される
のが好ましく段状部は角状に限らず、図５、図９や図１
０に示すようにランプＬの外形に合ったＵ字形など湾曲
状であってもよい。

【００７１】また、ランプは蛍光ランプに限らず希ガス
発光による放電ランプあるいは導光板の耐熱性を考慮す
ればフィラメント発光の管形白熱電球などであってもよ
く、その形状もＬ字形状、コ字形状、環形状や半円状な
どであってもよく、要するに導光板の側面に形成した切
欠部内にバルブが収容されるものであればよい。

【００７２】また、ランプのバルブ表面に形成される半
透明の光反射膜は、酸化チタンや酸化アルミニウムに限
らず、蛍光体などの白色系膜やアルミニウムや銀などの
金属薄膜などであってもよい。また、光反射膜の形成角
度範囲（バルブＬ１の横断面方向からみて、）は、導光
板１の光入射部１１との関係にもよるが、約１８０〜３
００度（開口部は約６０〜１８０度）が好ましかった。

【００７３】また、導光板側に形成する光反射面は、導
光板の表面に反射材料を塗布や貼付するほかその表面に
図１０中に示すように鋸歯状６ａ、ドット状、円錐状な
どの凹凸状をした光拡散作用を奏する手段を設け、この
光拡散手段もランプ近傍と遠方部分とで粗さを変えて形
成したり、導光板に近接して合成樹脂や金属板からなる
別体の反射体を設けるなどしてもよい。

【００７４】また、光拡散板は必須のものではなく、設
ける場合は導光板の表面に直接刻設形成したり導光板中
に粒体を混入させるなどしてもあるいは別部材で構成し
ても差支えない。

【００７５】さらに、照明装置としての用途はテレビ、
ＯＡ機器などの液晶表示装置のバックライト装置用、広
告などのディスプレイや誘導灯などの表示用、一般の照
明用など種々のものに適用できる。

【００７６】

【実施例】たとえば図６に示す構成のバックライト装置
Ｂにおいて、つぎのような結果を得た。

【００７７】 導光板 材 質 透明アクリル樹脂 （可視光透過率 ９２％） 縦×幅 ２１０ｍｍ×１６０ｍｍ 最大厚さ（中央部） ４．０ｍｍ 最小厚さ（側面部） ２．０ｍｍ 切欠部深さ ３．０ｍｍ 切欠部幅 ３．０ｍｍ 薄肉部厚さ １．０ｍｍ 反射型蛍光ランプ（定格 ２Ｗ） バルブ長さ ２２４ｍｍ バルブ外径 ２．６ｍｍ 光反射膜の可視光透過率 １０％ 光反射膜の形成角度（×２）各１２０度 開口部 角度（×２） 各 ６０度 上記の構成とすることによって、導光板１の発光面２全
体の輝度均斉度（最小輝度／最大輝度）が約８０％とな
り、通常の目標レベル７５％に対し約６．５％向上でき
たことを確認した。（なお、従来の蛍光ランプを用いた
導光板の発光面全体の輝度均斉度は約５０％である。）

【００７８】

【発明の効果】本発明の請求項１ないし請求項４に記載
の構成によれば、導光板内にランプを収容したのでほぼ
ランプ分のバックライト装置などの照明装置の小形化が
はかれる。また、発光特性的にはランプと導光板とが近
接して導光板表面の発光面全面の輝度が高く、また、全
く遮光してないので明暗差が少なく輝度分布のむらが低
減でき均斉度が向上して、一様な発光をなすことができ
る。

【００７９】また、本発明の請求項５に記載の構成によ
れば、両方の面が発光するので一般の照明用、ディスプ
レイなどの表示用や誘導灯などに適用して、上記請求項
１ないし請求項４に記載の効果を奏する。

【００８０】また、本発明の請求項６に記載の構成によ
れば、発光特性的にランプと導光板とが近接して導光板
表面の発光面全面の輝度が高く、また、全く遮光してな
いので明暗差が少なく輝度分布のむらが低減でき均斉度
が向上して、一様な発光をなすことができる。

【００８１】また、本発明の請求項７および８に記載の
構成によれば、レンズによって所定方向に入射光を指向
させることができるので、導光板表面の発光面全面の輝
度を高めるとともに輝度分布のむらを低減して均斉度が
向上した発光をなすことができる。

【００８２】また、本発明の請求項９に記載の構成によ
れば、ディスプレイなどの表示用や誘導灯などに適用し
て、上記請求項１ないし請求項８に記載の効果を奏す
る。

【００８３】また、本発明の請求項１０に記載の構成に
よれば、通常の反射型ランプと同様に製造することがで
きる。

【００８４】さらに、本発明の請求項１１に記載の構成
によれば、さらに輝度むらが改善できて鮮明な画像や表
示を得ることができる。よって、高輝度で、かつ、輝度
むらのない視認性の向上した液晶表示装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の実施の形態を示す分解
斜視図である。

【図２】図１中のサイドライト形式のバックライト装置
（照明装置）の実施の形態を示す一部を拡大側面断面図
である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の照明装置で使用され
る反射型蛍光ランプを示す拡大横断面図である。

【図４】本発明に係わる照明装置の他の実施の形態を示
す側面断面図である。

【図５】本発明に係わる照明装置の他の実施の形態を示
す側面断面図である。

【図６】本発明に係わる照明装置の他の実施の形態を示
し、図（ａ）は側面断面図、図（ｂ）は正面図である。

【図７】本発明に係わる照明装置の他の実施の形態を示
し、図（ａ）は側面断面図、図（ｂ）は正面図である。

【図８】本発明に係わる照明装置の他の実施の形態を示
す側面断面図である。

【図９】本発明に係わる照明装置の他の実施の形態を示
す側面断面図である。

【図１０】本発明に係わる照明装置の他の実施の形態を
示す側面断面図である。

【符号の説明】

Ｂ：照明装置（バックライト装置） １：導光板 ２：発光面（表面） ３：側面 ４：薄肉部 ５：切欠部 ６：光反射面 ７：厚肉部 ９：凸レンズ Ｌ：反射型ランプ（反射型蛍光ランプ） Ｌ１：バルブ Ｌ２：光反射膜 Ｌ３：開口部 Ｌ４：蛍光体膜 Ｅ：液晶表示装置 Ｐ：液晶パネル Ｋ：光拡散板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢嶋 純 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一面に発光面を有する板状の
   導光板と；この導光板の側面に形成された切欠部と；こ
   の切欠部内にバルブ部分が収容され、切欠により形成さ
   れた薄肉部の発光面に対向した部位および導光板に囲繞
   されていない部位に半透明の光反射面を形成し、光反射
   面のない開口部を導光板の延在方向に向けて配設した反
   射型ランプと；を備えていることを特徴とする照明装
   置。
2. 【請求項２】 切欠部が、導光板の側面中央部に沿って
   凹溝状に形成されていることを特徴とする請求項１に記
   載の照明装置。
3. 【請求項３】 切欠部が、導光板の側面角部に沿って段
   状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   照明装置。
4. 【請求項４】 導光板の切欠部形成による薄肉部と連接
   した平坦な面側には発光面が、また、反対面には光反射
   面が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請
   求項３のいずれか一に記載の照明装置。
5. 【請求項５】 導光板の両面に発光面が形成されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明
   装置。
6. 【請求項６】 一面に発光面を反対面に光反射面を有す
   る板状の導光板と；この導光板の発光面側または光反射
   面側の中間部分に形成された切欠部と；この切欠部内に
   バルブ部分が収容され、切欠により形成された薄肉部の
   発光面に対向した部位および導光板に囲繞されていない
   部位に半透明の光反射面を形成し、光反射面のない開口
   部を導光板の延在方向に向けて配設した反射型ランプ
   と；を備えていることを特徴とする照明装置。
7. 【請求項７】 反射型ランプの光反射面のない開口部と
   導光板の光入射部との間に凸レンズを配設したことを特
   徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一に記載の
   照明装置。
8. 【請求項８】 凸レンズと導光板とが一体化しているこ
   とを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
9. 【請求項９】 導光板の発光面側に表示板が設けられて
   いることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれ
   か一に記載の照明装置。
10. 【請求項１０】 反射型ランプの光反射面は可視光の一
    部を透過することを特徴とする請求項１ないし請求項９
    のいずれか一に記載の照明装置。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし請求項１０のいずれか
    一に記載の照明装置と；この照明装置の導光板の発光面
    側に設けられた光拡散体と；この光拡散体に対向して設
    けられた液晶パネルと；を備えていることを特徴とする
    液晶表示装置。