JPH09318945A - 平面照明装置、及び液晶表示装置 - Google Patents

平面照明装置、及び液晶表示装置

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JPH09318945A
JPH09318945A JP8138050A JP13805096A JPH09318945A JP H09318945 A JPH09318945 A JP H09318945A JP 8138050 A JP8138050 A JP 8138050A JP 13805096 A JP13805096 A JP 13805096A JP H09318945 A JPH09318945 A JP H09318945A
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JP
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light
linear
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reflecting
emitting
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JP8138050A
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English (en)
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Takafumi Kashiwagi
隆文 柏木
弘 ▲高▼橋
Hiroshi Takahashi
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は液晶表示装置の背面照明に使用する
平面照明装置に関するもので、特に輝度均一性に優れた
平面照明装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の平面照明装置は、線状発光体1
01と、この線状発光体1011から発光された光を入
光端面より入射する導光体102と、この導光体102
の光線出射表面に配設した光散乱反射部107を下面に
有するシート状の光拡散手段103とを有し、この光拡
散手段103及び前記光散乱反射部107が前記導光手
段入力端面より突出する部分を備えることにより発光体
近傍に生じる輝度不均一を解消するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は文字及び画像等を表
示する液晶表示装置等の背面照明に使用する平面照明装
置に関し、特に輝度均一性に優れた平面照明装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置等の背面照明に使用する平
面照明装置は、図6に示すように線状発光体1からの光
線を導光手段2端面に入射し、導光手段主面からの出射
光を光拡散手段3等を用いて望ましい出射光特性に変換
する構成になっている。一般に線状発光体1には冷陰極
蛍光管が多く用いられ、導光手段にはPMMA等の透明
樹脂を平板あるいはくさび形状に成型し、出射光効率お
よび輝度均一性を上げるために裏面に白色ドット状印刷
あるいは成型による凹凸(図示せず)を設け、さらに導
光手段裏面ほぼ全面に白色樹脂等の反射シート5が設け
られた構成になっている。また、線状発光体1からの光
線を効率良く導光手段端面へ入光させるために、金属蒸
着シート等の高反射率材料からなる反射部材6で線状発
光体を覆い、導光手段方向のみに光線を集中させる構造
が多く用いられる。
【0003】拡散手段は透明な樹脂シートに凹凸を設
け、透過する光線を拡散するものであり、凹凸の形状に
より拡散効果を調整することが可能である。また、プリ
ズムをシート状に成形した集光手段4を前記拡散手段に
重ねてあるいは置き換えて設置し、特定の方向に光線を
集めることにより望ましい出射光特性を得ることが行わ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記のように構成され
た平面照明装置において、導光手段2主面からの出射光
の輝度均一化は導光手段の透明樹脂板裏面に施された白
色ドット印刷等(図示せず)の密度および面積の調整に
よって行われる。すなわち、線状発光体に近い部分の密
度および面積を低くし、遠い部分の密度および面積を高
くすることにより線状発光体からの距離によらず均一な
輝度分布を得ている。
【0005】しかし、液晶表示装置においては、近年の
大画面化かつ装置全体のコンパクト化により、有効表示
領域の外側のいわゆる額縁に相当する部分の縮小が進行
している。それに伴って背面照明装置においても、均一
な輝度が要求される有効発光領域が拡大され、導光手段
2のほぼ全域が有効発光領域となっている。その結果、
線状発光体からの光線が入射する導光手段側端面に近接
した領域は、輝度を抑えるためにほとんど前記白色ドッ
ト印刷が無い状態ににもかかわらず導光手段中央部に比
較し輝度が高い状態になる場合が多い。
【0006】この輝度不均一を低減するために、図7に
示す様に前記導光手段2裏面ほぼ全面に配置された反射
シート5の光線入射側に近い部分または、前記拡散手段
3の光線入射側に近い部分に光吸収部分を設ける構造、
具体的には黒色インクによる帯状パターンの印刷7また
は黒色粘着テープの貼付等が行われている。しかし、こ
れらの光線吸収部の設置により全面的な輝度低下が生じ
るという課題がある。また、最近のより狭額縁が要求さ
れるものにおいては、従来のものより有効表示領域から
線状発光体までの距離が近く、発光光線が導光手段に入
射する以前に前記反射部材6に反射した光線が図中に示
す矢印のように表示面より出射し、液晶表示装置有効表
示域の線状発光体付近に強い輝度上昇帯が生じるという
課題がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を達成するため
に本発明の平面照明装置は、線状発光体と、この線状発
光体から発光された光を入光端面より入射する導光体
と、この導光体の光線出射表面に配設した光散乱反射部
を下面に有するシート状の光拡散手段とを有し、この光
拡散手段及び前記光散乱反射部が前記導光手段入力端面
より突出する部分を備え、光散乱反射部により入光端面
付近が高輝度になることを抑えることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の平面照明装置は、線状発
光体と、この線状発光体から発光された光を入光端面よ
り入射する導光体と、この導光体の光線出射表面に配設
した光散乱反射部を下面に有するシート状の光拡散手段
とを有し、この光拡散手段及び前記光散乱反射部が前記
導光手段入力端面より突出する部分を備えたものであ
り、前記光拡散手段または集光手段に設けた光散乱反射
性を呈する部分が導光手段端面より突出しているため、
発光光線が導光手段に入射する以前に前記反射部材6に
反射して導光手段中を伝播せず表示面にそのまま出射す
る現象が生じないという作用を有する。
【0009】また、本発明の平面照明装置は、線状発光
体と、この線状発光体から発光された光を入光端面より
入射する導光体と、この導光体の光線出射表面に配設し
た光吸収部を下面に有するシート状の光拡散手段とを有
し、この光拡散手段及び前記光吸収部が前記導光手段入
力端面より突出する部分を備えており、発光光線が導光
手段に入射する以前に前記反射部材6に反射して導光手
段中を伝播せず表示面にそのまま出射する現象が生じな
いという作用を有する。
【0010】また、本発明の平面照明装置は、線状発光
体と、この線状発光体の周囲に、前記線状発光体に対向
する面に光散乱反射部を有する前記線状発光体の光を反
射する反射部材と、前記線状発光体から発光された光を
入光端面より入射する導光体とを有し、前記光散乱反射
部が前記導光手段入力端面付近の前記導光体を覆ってお
り、この反射部材が前記光拡散手段または集光手段に設
けた光散乱反射性を呈する部分と同様に作用し、線状光
源近傍に生じる輝度不均一を解消できるものである。
【0011】また、本発明は、線状発光体と、この線状
発光体から発光された光を入光端面より入射する導光体
と、この導光体の光線出射表面に前記入射端面より突出
する部分を有するシート状の光拡散手段と、前記線状発
光体の周囲に前記線状発光体の光を反射する反射部材
と、この反射部材の反射面側と前記光拡散手段とを接着
する光散乱性を有する接着材又は両面接着テープとを備
え、この接着材又は両面テープの少なくとも一部が導光
手段入力端面より突出するように前記光拡散手段上に配
設した平面照明装置であり、接着剤あるいは両面接着テ
ープが前記光拡散手段または集光手段に設けた光吸収性
を呈する部分と同等に作用し、輝度不均一を防止するこ
とができる。
【0012】また、本発明は、導光体の光線出射表面上
方に、前記導光体の光の進行方向を規制する集光手段を
有する平面照明装置であり、拡散した光線出射表面の光
を表示部に集めることができる。また、本発明の平面照
明装置を背面照明として備えた液晶表示装置は、有効表
示領域外のいわゆる額縁部を細くした場合にも線状発光
体近傍に輝度が上昇する帯状不均一を防ぐ作用があり、
均一な輝度分布の高画質な液晶表示装置を得るものであ
る。
【0013】本発明の実施の形態を図を用いて説明す
る。 (実施の形態1)図1は実施の形態の一例である平面照
明装置の断面図である。線状発光体101には冷陰極管
を用い、導光手段102としてはPMMA樹脂をくさび
形に成型した導光体を用いた。出射光側の反対面には白
色樹脂シートからなる反射シート105を設けている。
反射シートの冷陰極管に近接する部分には黒色帯状印刷
等の光線吸収手段は何等施していない。また、光線出射
面上にはエンボス加工を施した樹脂シートである拡散手
段103を配置した。この拡散手段103により導光手
段102から発する光に偏りがあっても、拡散手段10
2を通過すると、偏りがなくなり液晶パネル全体をを明
るくする。拡散手段の平面寸法は導光体入光面側に配設
し導光体より約0.7mmより大きく作成し、導光体端
面より約0.7mm以上突き出した形状としている。冷
陰極管101の周囲には銀蒸着樹脂フィルムを巻き付け
反射部材106とし、この反射部材106が光拡散手段
103の状面に重なるようにした。拡散手段103の冷
陰極管に近接する部分の導光体側表面、かつ光拡散手段
103下面に白色顔料を含む塗料を塗布し散乱反射面1
07を形成した。白色顔料塗布面は前記拡散手段の突き
出し部を含む幅約3mmの帯状に設けている。そのた
め、冷陰極管から発生した反射部材106上方へ向かう
光線は、反射部材106に直接当たらず白色顔料面に当
たり散乱するため、光線出射側から観測した場合に、冷
陰極管近傍の高輝度帯を防ぐことができる。その結果、
液晶表示装置有効表示域の線状発光体側に強い輝度上昇
帯が生じることを防ぐことができる。なお、光散乱反射
面の形状及び拡散手段の導光体からの突き出し量は前記
数値に限定するものではなく、導光体の厚さや冷陰極管
の径および相対的な配置によって異なる最適値にするこ
とが望ましい。
【0014】また、拡散手段を用いず、導光体から発す
る拡散した光の進行方向を規制する集光手段のみを用い
た平面照明装置の場合は、寸法変更及び散乱反射面形成
を上記拡散手段と同様に集光手段に対して行なうことに
より同様の作用が得られる。さらに、拡散手段と集光手
段を積み重ねた構成の場合は、導光手段に近い側のもの
に寸法変更及び散乱反射面形成を行う必要がある。
【0015】(実施の形態2)図2は実施の形態の一例
である平面照明装置の断面図である。線状発光体101
には冷陰極管を用い、導光手段102としてはPMMA
樹脂をくさび形に成型した導光体を用いた。出射光側の
反対面には白色樹脂シートからなる反射シート105を
設けている。反射シートの冷陰極管に近接する部分には
黒色帯状印刷等の光線吸収手段は何等施していない。ま
た、光線出射面上にはエンボス加工を施した樹脂シート
である拡散手段103を配置した。拡散手段の平面寸法
は導光体入光面側に配設して導光体より約0.7mmよ
り大きく作成し、導光体端面より約0.7mm以上突き
出した形状としている。冷陰極管101の周囲には銀蒸
着樹脂フィルムを巻き付け反射部材106とし、この反
射部材106の一部が光拡散手段103の上面に重なる
ようにした。拡散手段103の冷陰極管に近接する部分
の導光体側表面かつ、光拡散手段103下面に黒色顔料
を含む灰色塗料を塗布し光吸収面107を形成した。灰
色塗料塗布面は前記拡散手段の突き出し部を含む幅約2
mmの帯状に設けている。冷陰極管から発生した光線は
反射部材106に直接当たらず灰色塗料面に当たり吸収
されるため、光線出射側から観測した場合に、冷陰極管
近傍の高輝度帯を防ぐことができる。その結果、液晶表
示装置有効表示域の線状発光体側に強い輝度上昇帯が生
じることを防ぐことができる。なお、光吸収面の形状及
び拡散手段の導光体からの突き出し量は前記数値に限定
するものではなく、導光体の厚さや冷陰極管の径および
相対的な配置によって異なる最適値にすることが望まし
い。
【0016】(実施の形態3)図3は実施の形態の一例
である平面照明装置の断面図である。線状発光体101
には冷陰極管を用い、導光手段102としてはPMMA
樹脂をくさび形に成型した導光体を用いた。出射光側の
反対面には白色樹脂シートからなる反射シート105を
設けている。反射シートの冷陰極管に近接する部分には
黒色帯状印刷等の光線吸収手段は何等施していない。ま
た、光線出射面上にはエンボス加工を施した樹脂シート
である拡散手段103を配置した。冷陰極管101の周
囲には発泡PET樹脂からなる白色樹脂フィルムを巻き
付け反射部材106とした。反射部材106の線状発光
体101に面した表面はの一部に散乱反射面を有し、こ
の散乱反射面の一端を拡散手段103と導光手段102
の間に挿入された状態で拡散手段に接着固定した。導光
手段端面からの挿入量は約1.5mmとした。冷陰極管
から発生した光線で導光体端面際に照射され、冷陰極管
近傍の高輝度帯の原因となる光線は導光体端面手前の成
分および導光体に入射した成分共に散乱反射されるた
め、光線出射側から観測した場合に、冷陰極管近傍の高
輝度帯を防ぐことができる。その結果、液晶表示装置有
効表示域の線状発光体側に強い輝度上昇帯が生じること
を防ぐことができる。なお、反射部材106の導光体か
らの挿入量は前記数値に限定するものではなく、導光体
の厚さや冷陰極管の径および相対的な配置によって異な
る最適値にすることが望ましい。
【0017】(実施の形態4)図4は実施の形態の一例
である平面照明装置の断面図である。線状発光体101
には冷陰極管を用い、導光手段102としてはPMMA
樹脂をくさび形に成型した導光体を用いた。出射光側の
反対面には白色樹脂シートからなる反射シート105を
設けている。反射シートの冷陰極管に近接する部分には
黒色帯状印刷等の光線吸収手段は何等施していない。ま
た、光線出射面上にはエンボス加工を施した樹脂シート
である拡散手段103を配置した。拡散手段の平面寸法
は導光体入光面側において導光体より約0.7mm大き
く作成し、導光体端面より約0.7mm突き出した形状
としている。冷陰極管101の周囲には銀蒸着樹脂フィ
ルムを巻き付け反射部材106とした。反射部材106
は幅1.5mmの黒色両面テープ(寺岡製作所製No.
707)を用いて拡散手段103の導光体端面より突き
出した部分より導光体上に架けて接着した。その結果、
冷陰極管から発生した光線は反射部材106に直接当た
らず黒色両面テープに当たり吸収されるため、光線出射
側から観測した場合に、冷陰極管近傍の高輝度帯を防ぐ
ことができる。その結果、液晶表示装置有効表示域の線
状発光体側に強い輝度上昇帯が生じることを防ぐことが
できる。なお、両面テープの幅及び拡散手段の導光体か
らの突き出し量は前記数値に限定するものではなく、導
光体の厚さや冷陰極管の径および相対的な配置によって
異なる最適値にすることが望ましい。また、両面テープ
の材質および色も前記品種に限定するものではなく、両
面テープではなく黒色等の光吸収性の色調をもつ接着剤
でも同様の作用が得られる。
【0018】(実施の形態5)図5は実施の形態1に示
した平面照明装置を背面照明として使用した液晶表示装
置の断面図である。駆動回路112を接続した対角29
cm型の液晶パネル110を平面照明装置の光線出射面
上に配置し、フレーム111で固定した構造とした。導
光体102は冷陰極管101に面した端面が厚み3.0
mmとし、冷陰極管は外径2.4mmとした。液晶パネ
ルの有効表示域から冷陰極管中心までの距離は4.0m
mの場合反射シート105や拡散手段103に何ら輝度
不均一対策を行わない場合、液晶パネルの有効表示域内
において中央部と冷陰極管側端部の輝度差は最大50%
にも達した。そこで(実施の形態1)に示したように拡
散手段を0.7mm導光体端部より突き出すと共に、白
色塗料を用いて拡散手段上に幅3mmの散乱反射部を設
けたところ、液晶パネルの有効表示域内において中央部
と冷陰極管側端部の輝度差は最大5%に押さえられ、ま
た平均輝度の低下は6%であった。また、比較のため拡
散手段を導光体端部より突き出さずに拡散手段と導光体
寸法を同一にした場合、液晶パネルの有効表示域内にお
いて中央部と冷陰極管側端部の輝度差は最大25%生
じ、輝度上昇現象の抑圧が不十分であることがわかる。
【0019】同様の輝度均一効果は実施の形態2から4
に示した平面照明装置を用いた場合にも得られるもので
ある。
【0020】
【発明の効果】本発明の平面照明装置は、きわめて簡易
な構造の追加によって線状光源近傍に生じる輝度不均一
を解消したものであり、特に液晶表示装置に使用するこ
とにより、近年特に求められている表示領域周辺のいわ
ゆる額縁部分のきわめて狭い機種においても輝度均一性
に優れた高表示画質が得られるという工業的価値の大な
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による平面照明装置の断
面図
【図2】本発明の一実施の形態による平面照明装置の断
面図
【図3】本発明の一実施の形態による平面照明装置の断
面図
【図4】本発明の一実施の形態による平面照明装置の断
面図
【図5】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の断
面図
【図6】従来の平面照明装置の断面図
【図7】従来の平面照明装置の断面図
【符号の説明】
1 線状発光体 2 導光手段 3 拡散手段 4 集光手段 5 反射シート 6 反射部材 101 線状発光体 102 導光手段 103 拡散手段 105 反射シート 106 反射部材 107 散乱反射部 108 光吸収部 109 黒色両面テープ 110 液晶パネル 111 フレーム 112 駆動回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 線状発光体と、この線状発光体から発光
    された光を入光端面より入射する導光体と、この導光体
    の光線出射表面に配設した光散乱反射部を下面に有する
    シート状の光拡散手段とを有し、この光拡散手段及び前
    記光散乱反射部が前記導光手段入力端面より突出する部
    分を備えた平面照明装置。
  2. 【請求項2】 線状発光体と、この線状発光体から発光
    された光を入光端面より入射する導光体と、この導光体
    の光線出射表面に配設した光吸収部を下面に有するシー
    ト状の光拡散手段とを有し、この光拡散手段及び前記光
    吸収部が前記導光手段入力端面より突出する部分を備え
    た平面照明装置。
  3. 【請求項3】 線状発光体と、この線状発光体の周囲
    に、前記線状発光体に対向する面に光散乱反射部を有す
    る前記線状発光体の光を反射する反射部材と、前記線状
    発光体から発光された光を入光端面より入射する導光体
    とを有し、前記光散乱反射部が前記導光手段入力端面付
    近の前記導光体上面に重なる平面照明装置。
  4. 【請求項4】 線状発光体と、この線状発光体から発光
    された光を入光端面より入射する導光体と、この導光体
    の光線出射表面に前記入射端面より突出する部分を有す
    るシート状の光拡散手段と、前記線状発光体の周囲に前
    記線状発光体の光を反射する反射部材と、この反射部材
    の反射面側と前記光拡散手段とを接着する光散乱性を有
    する接着材又は両面接着テープとを備え、この接着材又
    は両面テープの少なくとも一部が導光手段入力端面より
    突出するように前記反射部材と前記光拡散手段との間に
    配設した平面照明装置。
  5. 【請求項5】 導光体の光線出射表面上方に、前記導光
    体の光の進行方向を規制する集光手段を有する請求項1
    〜4のいずれかに記載の平面照明装置。
  6. 【請求項6】請求項1〜5のいずれかに記載の平面照明
    装置を背面照明として備えた液晶表示装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001331118A (ja) * 2000-05-22 2001-11-30 Canon Inc 表示装置
JP2002107715A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Optrex Corp 液晶表示装置
CN100458518C (zh) * 2003-07-02 2009-02-04 三星电子株式会社 扩散反射膜及其制造方法与包括该膜的光学组件和装置

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