JPH09219109A - 面表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示面の発光輝度を全面に亘ってほぼ均一に
して、表示品質を高め、しかも安価に製作できるように
すること。 【解決手段】 面表示器である液晶表示パネル３と、光
射出面５ａが長方形をなす透明な導光板５と、その導光
板５の短辺をなす対向する両側面５ｃ，５ｃにそれぞれ
近接して配置した光源６，６とからなり、その導光板５
を長辺方向に沿って、光を射出する方向に全体して凸な
曲面に形成する。そして、この導光板５を、両側面５
ｃ，５ｃに近づくにしたがって液晶表示パネル３しの距
離が次第に離間するように配設する。このように液晶表
示パネル３背面側にバックライト光源として面光源装置
４を配設することにより、表示面の明るさが均一にな
り、液晶表示のコントラストにムラがなく、高品質の表
示が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示装置の
ようなバックライト照明用の光源を必要とする面表示装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】所定の平面領域をほぼ均一に照明する面
光源装置が、例えば液晶表示装置等の面表示装置のバッ
クライト照明等に多用されている。その面光源装置とし
ては、一般に透明な導光板の側面に近接して直管状の光
源を配置し、その光源から導光板の側面に入射した光が
導光板内をその裏面と表面（光射出面）で反射されなが
ら伝播しつつ、その表面から順次射出して照明するよう
に構成されたものが使用されている。

【０００３】このような面光源装置において、その導光
板の光射出面全体が均一な明るさで発光するように工夫
されている。例えば図４に示す面光源装置は、特開平１
−２４１５９０号公報に見られるものであり、透明な導
光板１１の短辺をなす両側面に近接してそれぞれ直管状
の光源１２を配置したものであるが、その導光板１１の
下面を光拡散面１３となし、その光拡散面１３に白色塗
料を、その単位面積当りの塗布面積が光源１２から離れ
るに従って大きくなるように、塗布点の密度及び／又は
大きさを変化させて塗布している。

【０００４】したがって、この面光源装置では、光源１
２から導光板１１の内部に入射した光は、その光拡散面
１３と光射出面（上面）１４に反射されて伝播するが、
光拡散面１３の白色塗料が塗布されている部分に当たる
と拡散されて光射出面１４から外部に射出される。白色
塗料が塗布されていない部分に当たると、その光の光拡
散面１３への入射角が臨界角より大きければ全反射され
てさらに導光板１１の内部を伝播し、臨界角より小さけ
れば通過して外部に漏れる。

【０００５】その光拡散面１３の単位面積当りの白色塗
料の塗布面積が、光源１２から離れるに従って大きくな
るので、光拡散面１３で拡散されて光射出面１４から外
部に射出される光量も多くなる。それによって、光源１
２から離れるに従って光の強度が弱くなるのを補い、導
光板１１の光射出面１４全体の輝度が均一化される。

【０００６】図５に示す面光源装置は、特開平４−１４
０７８３号公報に見られる他の従来例であり、導光板１
５の下面の反射面１６を山形の斜面に形成し、直管状の
光源１２からこの導光板１５内に入射した光が反射面１
６によって反射されて、射出面（上面）１７から射出す
る光による輝度が全面で均一になるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の輝度を均一化した面光源置はいずれもコスト
高になるという問題がある。すなわち、図４に示した面
光源装置では、導光板１１の光拡散面１３に単位面積当
たりの塗布面積が光源１２から離れるに従って大きくな
るように白色塗料を塗布する工程が増え、しかもかなり
面倒な作業である。

【０００８】また、図５に示した面光源装置では、導光
板１５の反射面１６を成形するために山形の凹凸のある
金型が必要になり、金型代が上昇すると共に、その斜面
の角度を決めるための試作に手間がかかるという問題も
ある。

【０００９】この発明は、このような現状に鑑みてなさ
れたものであり、表示面の明るさが全面に亘って均一
で、表示品質の高い面表示装置を安価に提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、面表示器と、その面表示器に光を導く透
明な導光板と、少なくともその一側面に近接して配置し
た光源とからなる面表示装置において、上記導光板を、
上記側面に直交する方向に沿って光を射出する方向に全
体として凸な曲面に形成し、上記側面に近づくにつれて
面表示器との距離が離間するように配設したものであ
る。

【００１１】上記透明な導光板の光射出面を長方形に
し、その長辺方向に沿って光を射出する方向に凸な曲面
に形成し、その導光板の短辺をなす対向する両側面にそ
れぞれ近接して光源を配置するとよい。これによって、
導光板に簡単な曲面加工を施すだけで、面表示器の表示
面の発光輝度を全面に亘ってほぼ均一にすることができ
る。

【００１２】導光板の裏面に白色処理を施すことによ
り、その輝度を全体に高めることができる。上記面表示
器を液晶表示パネルとし、そのバックライト光源として
上記導光板と光源とを配設すれば、表示面の明るさが均
一な液晶表示装置を安価に提供することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明する。図３はこの発明の一実
施形態を示す面表示装置である液晶表示装置が電子機器
の操作パネルに取付けられた状態を示す斜視図であ、図
１はそのＡ−Ａ線に沿う拡大断面図、図２はその面光源
装置のみの平面図である。

【００１４】図３において、１は電子機器（例えば電子
楽器）の操作パネルであり、ケース（筐体）を兼ねてい
てもよい。その操作パネル１に周囲が緩いテーパ面１ａ
によって凹陥した長方形の窓孔１ｂが設けられており、
そこに透明なカバーパネル２が嵌着されている。その裏
面側に液晶表示装置が配設保持されており、その表示が
カバーパネル２を通して見えるようになっている。

【００１５】その内部構造は、図１に示すように、カバ
ーパネル２の下方に僅かな間隔を置いて並行に、表示面
が長方形の液晶表示パネル３が配設され、その裏面側に
近接して面光源装置４がバックライト光源として配設さ
れて、液晶表示装置を構成している。

【００１６】液晶表示パネル３は、マトリクス状に各画
素の駆動電極を形成した２枚のガラス基板３ａ，３ｂの
間に図示しない偏光板と液晶を封入たユニットであり、
その両短辺部が、操作パネル１の裏面側に窓孔１ｂに近
接して取付けネジ８によって取り付けられた一対の保持
部材７，７の上段部７ａと、操作パネル１の窓孔１ｂの
内側に延びる突縁部１ｃとによって挟持されて保持され
る。

【００１７】面光源装置４は、図２にも示すように、光
射出面５ａが長方形をなす透明な導光板５と、その導光
板５の短辺をなす対向する両側面５ｃ，５ｃにそれぞれ
近接して配置した直管状の光源６，６とからなり、導光
板５をその長辺方向に沿って、光を射出する方向に全体
として凸な曲面になるように湾曲させて形成し、両側面
５ｃに近づくにつれて液晶表示パネル３との距離が次第
に離間するように配設される。この導光板５には、例え
ばアクリル樹脂等の透明度の高い樹脂が使用される。こ
の例では、導光板５の光射出面５ａと反射面となる裏面
５ｂとが同じ曲率の凸曲面に形成され、導光板５の厚さ
は一定であるが、光射出面５ａと裏面５ｂの曲率を異な
らせて、導光板５をレンズ状に形成することもできる。

【００１８】この面光源装置４の導光板５は、その両短
辺部が一対の保持部材７，７の浅い溝部７ｂ，７ｂに係
止されて保持され、一対の直管状の光源６，６は、保持
部材７，７の浅い溝部７ｂ，７ｂからさらに深く形成さ
れた溝部７ｃ，７ｃ内に嵌入保持される。光源６として
は、フィラメント６ａを有する細長いランプを用いた例
を示したが、超小型の蛍光灯や高輝度ＬＥＤ（複数個列
設するとよい）等を使用することもできる。

【００１９】この面光源装置４は、光源６の発光により
側面５ｃから導光板５内に入射した光は、図１に示すよ
うにその光射出面（上面）５ａ又は裏面（下面）５ｂへ
の入射角が臨界角より大きければそこで全反射されて伝
播し、入射角が臨界角より小さければ透過して外部へ射
出する。その際、光射出方向に凸曲面に形成された光射
出面５ａへの入射角は、それが平面の場合に比べて入射
位置が光源６に近い程大きくなる。それによって、光源
６に近い領域では射出光を減少させ、光源６から離れる
（中央に近くなる）ほど射出光を増加させて、光の強度
の低下を補償することができ、導光板５の光射出面５ａ
全体の輝度を均一化することができる。

【００２０】この導光板５の裏面５ｂに、例えば白色塗
料を塗るか、白色の樹脂シートを貼るなどの白色処理を
施すと、裏面５ｂでの反射効率が高まり、透過する光が
殆どなくなるので、光射出面５ａ側の輝度を高め、明る
さを増すことができる。このように白色処理を施すにし
ても、図４によって説明した従来例のようにその単位面
積当りの白色部の面積を変化させる面倒な作業は必要な
く、裏面５ｂ全体に均一に白色処理（導光板５の裏面に
吹き付け塗装するか又は単に白い紙を貼付る等の処理）
を施せばよいので、作業は簡単である。また、この白色
処理を施さなくても、光射出面５ａ側の輝度の均一化は
達成できる。

【００２１】そして、図１に示す液晶表示装置は、液晶
表示パネル３が裏面側から面光源装置４によって、全面
に亘って均一の明るさで照明されるので、液晶表示のコ
ントラストにムラがなくなり、表示品質を高めることが
できる。

【００２２】上記実施形態では、導光板５の短辺をなす
両側面５ｃ，５ｃに近接して光源６を配設したが、この
面光源装置４を長手方向の中央から左右に２分割した一
方のみの形状にすることもできる。すなわち、導光板の
一側面に近接して光源を配置した面光源装置において
も、その導光板を光源を配置した側面に直交する方向に
沿って、光を射出する方向に凸な曲面に形成すれば、そ
の光射出面側の輝度を均一化することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、この発明による面表
示装置は、その光射出面全域の輝度がほぼ均一になり、
しかも導光板を加熱しながら曲げ力を加えていくという
簡単な曲面加工を施すだけで済むので、手間のかかる工
程や特別な金型が不要になり、安価に作製することがで
きる。また、この発明により液晶表示装置を構成すれ
ば、バックライトの明るさが全表示面に亘って均一にな
るので、液晶表示のコントラストにムラがなく、見易い
品質の高い表示を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３に示す液晶表示装置のＡ−Ａ線に沿う拡大
断面図である。

【図２】同じくその面光源装置のみの平面図である。

【図３】この発明の一実施形態を示す面表示装置である
液晶表示装置が電子機器の操作パネルに取付けられた状
態を示す斜視図である。

【図４】従来の面表示装置に用いられている面光源装置
の一例を示す斜視図である。

【図５】従来の面光源装置の他の例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】 １…操作パネル、２…カバーパネル、３…液晶表示パネ
ル、４…面光源装置、５…導光板、５ａ…光射出面、５
ｂ…裏面、５ｃ…短辺をなす側面、６…直管状の光源、
７…保持部材、８…取付けネジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 面表示器と、該面表示器に光を導く透明
   な導光板と、少なくともその一側面に近接して配置した
   光源とからなる面表示装置において、 前記導光板を、前記側面に直交する方向に沿って光を射
   出する方向に全体として凸な曲面に形成し、前記側面に
   近づくにつれて前記面表示器との距離が離間するように
   配設したことを特徴とする面表示装置。
2. 【請求項２】 前記導光板の裏面に白色処理を施したこ
   とを特徴とする請求項１記載の面表示装置。
3. 【請求項３】 前記面表示器が液晶表示パネルであり、
   そのバックライト光源として前記導光板と光源とを配設
   したことを特徴とする請求項１又は２記載の面表示装
   置。