JP2000285719A

JP2000285719A - 照明装置及びその照明装置を用いた液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000285719A
Application number: JP11088757A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Uehara; 大志上原
Original assignee: West Electric Co Ltd
Current assignee: West Electric Co Ltd
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、プリズムシートが不要で、高光効
率の照明装置及びそれを使用した液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。【解決手段】本発明による照明装置は、導光体の下面
に形成された少なくとも２つの複数の溝を有した溝群を
複数個又は単一の溝の複数個を設け、溝群又は複数個の
溝による全反射を利用して、導光体の側面から入射され
る光源の光を導光体上面より射出するものであり、プリ
ズムシートが不要で高光効率のものにでき、かつその照
明装置を使用することにより広視野角での液晶画面表示
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像を表示するの
に有用されている液晶表示装置のバックライトとして使
用される照明装置及びその照明装置を用いた液晶表示装
置に関し、特に、照明装置の構成を簡略化するととも
に、高光効率の照明装置及びそれを用いた液晶表示装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、パソコン、ワー
プロ、ビデオカメラ等の画像表示に多用されており、そ
の用途は多岐に及び益々拡大傾向にある。その液晶表示
装置としては、図１２に示されるものがあり、図におい
て、５３は導光体、５４は導光体の裏面に白色インキで
印刷した複数個のドットパターンや凸部が複数個施され
た光拡散面、５５は例えば冷陰極蛍光管の光源、５６は
冷陰極蛍光管の発光を反射する光反射体、５７は光反射
シート、５８は導光体５３の上面に近接配置される光拡
散板、５９はさらにその上面に配置されるプリズムシー
ト、７はプリズムシート５９の上面に配置される液晶表
示素子である。

【０００３】かかる構成よりなる液晶表示装置は、光源
５５を点灯させると、光源５５の直接光と光反射体５６
による反射光とが導光体５３に光入射され、その入射光
は、導光体５３内を伝播し、光拡散面５４で光拡散され
るとともに導光体５３の外部に放射され、導光体５３の
下面よりの放出光は光反射シート５７により光反射さ
れ、再び導光体５３に光入射し、導光体５３の上面より
放出される。導光体５３上面の放出光は光拡散板５８に
より光拡散され、導光体５３の光拡散面のたとえばドッ
トパターンを見えなくする。光拡散板５８により拡散さ
れた光は、プリズムシート５９により正面方向に規正さ
れ、液晶表示素子７を背面より光照射する。そのとき、
液晶表示素子が図示しない駆動回路によって駆動されて
いれば、表示画面上に画像を視認することができる。

【０００４】また、他の従来例装置として、図示しない
が、上面と下面を平行にして形成した直方体形状の導光
体を用い、他の構成を前述したのと同様にしたものもあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来より液晶表示装置
はいくつかの課題を有しており、上記装置は、導光体５
３の背面の光拡散面５４、光反射シート５７、導光体５
３の上面に配置の光拡散板５８及びプリズムシート５９
等による光吸収のために光効率が低下するため、出来る
限り使用されるシート類は少ないほうが好ましいといわ
れている。また、導光体５３の背面の光反射シート５
７、導光体の上面の光拡散板５８、プリズムシート５９
と、シートを多数使用するために各シートの位置合せ、
シート間の異物混入による品質劣化、コストがアップす
る等の問題を有している。

【０００６】さらに、液晶表示装置は、視野角の問題、
いわゆる目視する角度が異なれば、画像を認識すること
が困難になることがある。そのために、最近では、１４
０度、１６０度といった広視野角の液晶表示素子が実用
化されているが、それでも充分といえる状態ではない。

【０００７】本発明は、かかる問題点を改善したもので
あり、プリズムシートを不要にし、高光効率で視野角の
問題を改善した照明装置及び液晶表示装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、第１の本発明の照明装置は、光源からの発光を
導光する導光体の平坦な上面に対して下面を傾斜させ、
導光体の厚みの大きい一方の側面側に光源を配置し、導
光体の上面に光拡散板を配置し、導光体の下面側に光反
射シートを配置してなる。かかる前記導光体の下面に
は、前記一方の側面と平行である少なくとも２個の複数
個の溝を有した溝群を複数個設けてなり、個々の溝群と
溝群の間は平坦面と接続面とで接続してなる。複数個の
溝群は、前記導光体の一方の側面から離れるにしたがっ
て、溝群の溝個々の深さが大きくなるよう形成され、前
記溝群個々の幅と平坦面個々の幅及び接続面個々の幅を
加算した溝群幅を、前記一方の側面から前記導光体の他
方の側面間において一定にしたものである。

【０００９】第２の本発明の照明装置は、光源からの発
光を導光する導光体の平坦な上面に対して下面を傾斜さ
せ、導光体の厚みの大きい一方の側面側に光源を配置
し、導光体の上面に光拡散板を配置し、導光体の下面側
に光反射シートを配置し、前記導光体の下面には、前記
一方の側面と平行である少なくとも２個の複数個の溝を
有した溝群を複数個設けてなり、個々の溝群と溝群の間
は平坦面と接続面で接続してなる。その光源が配置され
る導光体の一方の側面に近接した部分は、前記溝群の溝
個々の深さが一定の大きさであり、前記近接部の端部か
ら前記導光体の他方側面までの部分は、前記溝群の溝の
深さが漸増し、前記溝群個々の幅と平坦面個々の幅及び
接続面個々の幅を加算した溝群幅を、前記一方の側面か
ら漸減し、前記近接部の端部から前記導光体の他方側面
までの部分は、一定にしたものである。

【００１０】第３の本発明の照明装置は、第１の発明の
照明装置に使用した導光体を２個用いた形状で導光体の
夫々の厚みの小さい側面を中央部で貼り合わせたような
形状の導光体にし、厚みの大きい両側面側に光源を対向
配置し、この導光体の下面形状に沿った形状の光反射シ
ートを配置し、導光体の上面に光拡散シートを配置した
ものである。

【００１１】第４の本発明の照明装置は、第２の発明の
照明装置に使用した導光体を２個用いた形状で導光体の
夫々の厚みの小さい側面を中央部で貼り合わせたような
形状の導光体にし、厚みの大きい両側面側に光源を対向
配置し、この導光体の下面形状に沿った形状の光反射シ
ートを配置してなるものである。

【００１２】第５の本発明の照明装置は、上面と下面が
平行な導光体と、この導光体の一方の側面に配置される
光源と、導光体下面に配置される光反射シートと、前記
導光体の上面に設けられる光拡散板とからなり、前記導
光体の下面に、前記一方の側面と平行な溝を複数有した
溝群を複数個設け、その複数個の溝群の個々の溝の深さ
が前記一方の側面から離れるにしたがって大きくなるよ
うにしたものである。

【００１３】第６の本発明の照明装置は、光源からの発
光を導光する導光体の平坦な上面に対して下面を傾斜さ
せ、導光体の厚みの大きい一方の側面側に光源を配置
し、導光体の上面に光拡散板とを配置し、導光体の下面
側に光反射シートを配置してなる。かかる導光体の下面
には、前記一方の側面と平行である複数個の溝を設けて
なり、個々の溝と溝の間は平坦面と接続面とで接続し、
複数個の溝個々の深さを導光体の一方の側面より他方側
面に向かって漸増してなる。

【００１４】第７の本発明の照明装置は、上面と下面が
平行な導光体と、この導光体の一方の側面に配置される
光源と、導光体の下面に配置される光反射シートと、前
記導光体の上面に設けられる光拡散板とからなり、前記
導光体の下面に、前記一方の側面と平行な溝を複数個設
け、その複数個の溝個々の溝の深さが前記一方の側面か
ら離れるにしたがって大きくし、個々の溝間を平坦面で
接続してなる。

【００１５】本発明の第８の照明装置は、第６の発明の
照明装置に使用した導光体を２個用いた形状で導光体の
夫々の厚みの小さい側面を中央部で貼り合わせたような
形状の導光体にし、厚みの大きい両側面側に光源を対向
配置し、この導光体の下面形状に沿った形状の光反射シ
ートを配置してなるものである。

【００１６】さらに本発明は、上記第１〜第８の照明装
置の光拡散板の上方に液晶表示素子を配置し液晶表示装
置を提供するものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、平坦な上面に対して下面が傾斜した導光体の下面
に、光源が配置される導光体の厚みの大きい一方の側面
と平行で少なくとも２個の連続した複数の溝を有した溝
群を複数個設け、複数個の溝群の溝個々の深さを前記一
方の側面より遠ざかるにつれて漸増させ、溝群と溝群を
平坦面と接続部で接続してなり、溝群の幅と平坦面の幅
と接続部の幅とを加算した溝群部の幅を前記一方の側面
から導光体の他方側面にいたるまで一定にしてなり、こ
のような導光体を使用することにより、プリズムシート
を不要にすることができ、高光効率の照明装置を提供で
きる。

【００１８】本発明の請求項２に記載の発明は、平坦な
上面に対して下面が傾斜した導光体の下面に、光源が配
置される導光体の厚みの大きい一方の側面と平行で少な
くとも２個の連続した複数の溝を有した溝群を複数個設
け、溝群と溝群とを平坦面と接続部で接続し、溝群の幅
と平坦面幅と接続部幅を加算した溝群部の幅を、前記一
方の側面から離間するにつれて減少させ、前記一方の側
面近接部の端部から導光体の他方の側面までは前記近接
部における溝群幅の最小間隔と同一にしてなり、前記溝
群の溝個々の深さを、前記近接部間においては一定の大
きさにし、前記近接部の端部から前記導光体の他方側面
間は漸増させてなる導光体を使用したので、プリズムシ
ートが不要で、高光効率の照明装置を提供できる。

【００１９】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１に記載の導光体を２個、厚みの薄い側面を中央部で貼
り合わせる形状にした導光体を使用したものであり、よ
り高効率の照明装置とすることができる。

【００２０】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
２に記載の導光体を２個、厚みの薄い側面を中央部で貼
り合わせる形状にした導光体を使用したものであり、よ
り高効率の照明装置とすることができる。

【００２１】本発明の請求項５に記載の発明は、平坦な
上面と平行な下面を有した導光体の下面に、光源が配置
される一方の側面と平行な複数個の溝を有した溝群を複
数個設け、溝群の個々の溝の深さを、一方の側面から離
れるにしたがって漸増させたので、プリズムシートが不
要な高効率の照明装置を提供できる。

【００２２】本発明の請求項６に記載の発明は、平坦な
上面に対して下面が傾斜した導光体の下面に、光源が配
置される導光体の厚みの大きい一方の側面と平行な溝を
複数個設け、複数個の溝個々の深さを前記一方の側面よ
り遠ざかるにつれて漸増させ、溝と溝を平坦面と接続部
で接続してなるもので、プリズムシートが不要な高効率
の照明装置を提供できる。

【００２３】本発明の請求項７に記載の発明は、平坦な
上面と平行な下面を有した導光体の下面に、光源が配置
される一方の側面と平行でこの側面から離れるにしたが
って溝個々の深さが漸増する溝を複数個設けたもので、
プリズムシートが不要な高効率の照明装置を提供でき
る。

【００２４】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
６記載の導光体を２個、厚みの薄い側面を中央部で貼り
合わせる形状にした導光体を使用したものであり、より
高効率の照明装置とすることができる。

【００２５】本発明の請求項９〜１６に記載の発明は、
請求項１から８に記載の各照明装置の光拡散板の上面に
液晶表示素子を配置したもので、視野角の良好な液晶表
示装置を提供することが出来る。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を図面とともに説明する。

【００２７】図１は、本発明の第１の実施例である照明
装置を使用してなる液晶表示装置の構成断面図であり、
１は導光体であり、アクリル樹脂、ポリカーボネート等
の透明樹脂の合成材料で製作され、上面８が平坦で下面
９が傾斜した楔の形状をしている。２は導光体１の下面
９に設けられる複数個の溝群であり、個々の溝群は少な
くとも２個の複数の溝を有してなり、かかる溝群が導光
体１の下面９全体に設けられる。３は導光体１の厚みが
大きい一方の側面１０に近接して配置される光源であ
り、例えば細長の直管形状の冷陰極や熱陰極の蛍光管が
使用される。４は光反射体であり、光源３を取り囲むよ
うにして設けられ光源３の発光を導光体１の一方の側面
１０方向に光反射させるものであり、例えば樹脂のシー
トに銀やアルミニウム等の光反射率の高い材料を蒸着し
たもので形成したり、又は薄いアルミニウムの金属板で
光反射体を形成したものである。５は、光反射シートで
あり、導光体１の下面９及び他方の厚みの小さい他方の
側面を覆うようにして配置され、導光体１の下面９の対
向面側の光反射率が高く形成されており、光反射体４と
同様の材料を使用しても良いし、透明な樹脂シート内に
極めて微小な気泡を密に分散させたものを用いても良
い。６は導光体１の上面８に近接配置される光拡散板で
あり、透明な樹脂のシート内部に屈折率の異なる材料を
分散させたものや透明シート表面に凹凸を形成したもの
が使用される。本発明装置は以上の構成よりなる。７は
光拡散板６の上方に配置される液晶表示素子であり、周
知のように、透明導電膜の表示用電極と配向膜等を積層
した面が対抗するように間隔を置いて２枚の透明ガラス
基板を重ね合わせ、シール材でこの両基板を貼り合わせ
てシール材の内側に液晶を封入し、両基板の外側に偏向
板を設けて構成されている。

【００２８】図２は、導光体１と光源３の相対位置関係
を導光体１の下面側から見た平面図であり、光源３は導
光体１の一方の側面１０に沿って近接して配置される。

【００２９】図３は、図１において部分枠Ａで示した複
数個の溝郡の一部拡大断面図であり、溝群２−１の溝１
１、１２、１３は同じ深さｈ１で同一形状に形成され、
同様に溝群２−２の溝１４、１５、１６は同じ深さｈ２
で同一形状に形成され、溝群と溝群との間は、導光体１
の上面８と平行な平坦面１７と接続部１８とで接続され
る。溝群２−１及び２−２の中の溝１１、１２、１３、
と１４、１５、１６は、相似形状であり、また溝の深さ
ｈ２はｈ１よりも大きく、この溝群の深さは、図２の矢
印方向、即ち、光源３が配置される導光体１の一方の側
面１０から他方の側面に向かって大きくなるようにして
形成される。

【００３０】以上の構成よりなる本発明の照明装置は、
図示しない電源装置により光源３を点灯させると、光源
３の発光は、光反射体４により光反射された反射光と直
接光とが一方の側面１０を介して導光体１に光入射され
る。導光体１に入射した光は、導光体の上面８と下面９
で全反射しながら導光体の内部を伝播してゆくが、下面
９の溝群２−１、２−２の溝１１、１２、１３及び１
４、１５、１６の斜面への入射光は、斜面で反射し再度
導光体内に戻されたり、斜面を通過した光が光反射シー
ト５で光反射され再度導光体内部に光入射される。そし
て、上面８への入射光が全反射角以下の入射角になった
光の大部分は上面８を通過し、導光体１より放出され
る。

【００３１】この様に、導光体１への入射光は、導光体
内部を伝播し、複数個の溝群２の個々の溝群における複
数の溝による光反射、光通過、光反射シート５による反
射光の導光体への再入射等により、導光体１の上面８を
通過して、導光体１の外部に放出される。

【００３２】さて、導光体１の下面９の溝群２の個々の
複数個の溝は、その個々の溝群の複数の溝の深さを、光
源３が配置される導光体の側面１０から遠ざかるにつれ
て漸増しているが、これは、導光体１内の光量は、光源
３に近いほど大きく、光源から遠ざかるにつれて小さく
なるので、導光体１の上面８における明るさのバラツキ
を小さくするためである。

【００３３】照明装置の導光体１の上面８からの放出光
は、光拡散板６で光拡散され、液晶表示素子７を背面か
ら光照明し、このとき図示しない駆動装置によって液晶
表示素子７が駆動されていれば、その前面の表示画面上
に画像を見ることができる。

【００３４】以上の構成よりなる、本発明の照明装置に
おける導光体１の長さ、厚み、溝群の個々の複数個の溝
の深さ、溝群の幅との相互関係が、図４に示すような導
光体を用いて、光拡散板の上方に液晶表示素子を配置し
て液晶表示装置を製作し、その水平方向と垂直方向の輝
度分布を調べ、図５および図６に示す結果を得た。

【００３５】Ｓは光源３が近接配置される導光体の一方
の側面１０の位置を示し、Ｅは導光体１の他方の側面位
置である終端位置を示し、ｔは導光体１の厚み、ｐは溝
群部の幅を表す。なお、溝郡部の幅ｐは、図３で示され
る溝群２―２で説明すると、平坦面１７の幅ａと、溝群
２−２の溝１４、１５、１６の個々の幅の加算幅ｂと、
次の溝群とを接続する平坦面への接続部１８の幅ｃとを
加算したもである。図４から明らかなように、導光体
は、光源が配置される一方の側面１０の位置Ｓより他方
の側面位置Ｅに向かって、その厚みｔが漸減し、逆に溝
群の個々の溝の深さｈは漸増し、溝群部の幅ｐは一定の
大きさである。また、比較される従来の液晶表示装置
は、図１２のもので、導光体を同じ外形寸法、光源の寸
法及び明るさを本発明のものと同一にして作成した。

【００３６】図５は、垂直方向の輝度分布を示し、即ち
液晶表示装置の表示画面に正対して、その表示画面を前
後方向に回動したときの画面上の測定点における輝度を
示し、図６は、水平方向の輝度分布を示し、正対した表
示画面を左右方向に回動したときの画面上の測定点にお
ける輝度分布を示し、図において、イの実線は本発明の
液晶表示装置の輝度分布を示し、ロの破線は従来装置の
輝度分布を示す。また、図５及び図６における輝度比と
は、表示画面を前後左右に回動させる放射角度が０度の
ときの明るさを基準(絶対値１．０)とし、表示画面を前
後左右に回動させたときの夫々の回動角度における明る
さを上記基準値と比較した相対的な輝度をいい、また放
射角度とは表示画面を前後左右に回動させた時の角度そ
のものを表す。

【００３７】この輝度分布の結果を見ると、従来装置
は、水平方向では左右の放射角度が４０度以上で輝度が
大きく低下し、垂直方向では前後の放射角度２０度以上
で輝度が大きく低下している。このことは、水平方向で
は、左右４０度、垂直方向では僅か前後２０度程度で画
像の識別が悪化することを表している。

【００３８】一方、本発明のものは、水平方向、垂直方
向の放射角度が大きくなるにつれて、輝度が低下する傾
向があるものの、従来装置のように大きく低下すること
なく、水平、垂直方向とも輝度分布が著しく改善されて
いる。

【００３９】図７は、導光体の他の実施例であり、光源
３が配置される一方の側面１０の位置Ｓにおいては、そ
の近接した部分の溝群の個々の複数個の溝の深さを小さ
く同一にし、溝群部の幅ｐを側面１０の位置Ｓから近接
部分の端部Ｍに向かって漸減させ、側面位置近接部の端
部Ｍから他方の側面位置Ｅにおいては溝群の深さｈを漸
増させ、溝群部の幅ｐを一定にしたものであり、このよ
うな導光体を使用することにより、図４の関係図の場合
の導光体を使用のものに比して、垂直及び水平方向とも
に僅かではあるが、大きい放射角度での輝度低下が改善
されるたことが確認された。

【００４０】図８は、本発明の第２の実施例である照明
装置を使用してなる液晶表示装置の構成断面図であり、
第１の実施例における導光体２個を厚みの薄い他方の側
面を中央部で貼り合わせた形状にした導光体を使用した
ものである。

【００４１】図において、１９は上面が平坦で下面が図
示形状の導光体、２０は導光体１９の下面に形成される
複数個の溝群であり、溝群２０は中央部２６の右側部分
と左側部分と対称的に形成され、それらの溝群は第１の
実施例と同様に形成される。２１、２２は導光体１９の
両側面に沿って、近接して配置される細長の直管形状の
冷陰極または熱陰極の蛍光管、２３、２４は第１の実施
例と同様の光反射体、２５は導光体１９の下面形状に沿
って配置される光反射シートであり、第１の実施例と同
様の材料が使用される。

【００４２】この実施例では、上面より光放射される面
積が大きい導光体に適したものであり、光源２１、２２
を導光体１９の両側面に近接配置したので、光放射面積
が大きい導光体でも高輝度で高光効率のものにすること
ができるし、水平及び垂直方向の輝度分布も前実施例同
様に良好なものにすることができる。

【００４３】図９は、本発明の第３の実施例である液晶
表示装置の構成断面図を示し、２７は平坦な上面と下面
とが平行な導光体、２９と３０は前述したと同様の光源
と光反射体を夫々示し、３１は光反射シートである。導
光体２７の下面の溝群２８は、図９の部分枠Ｆを拡大し
た図１０に示される形状をしている。溝群２８−１の溝
３２、３３、３４は同一形状であり、溝群２８−２の溝
３５、３６、３７は同一形状で構成され、また溝群２８
−３の溝３８、３９、４０は同一形状で構成されてお
り、また溝群２８−１、２８−２、２８−３の夫々の溝
は、相似形状になされている。溝群の個々の複数個の溝
の深さｈは、光源２９が配置される導光体２７の一方の
側面に近いほど小さく、この一方の側面より遠ざかるに
つれて溝の深さは大きくなるように形成されており、溝
群２８−１の溝の深さｈ３、溝群２８―２の溝の深さｈ
４、溝群２８−３の溝の深さｈ５は、ｈ３＜ｈ４＜ｈ５
の関係となっている。

【００４４】この実施例の場合、導光体が直方体形状で
あり、前実施例の楔形状のものとは多少輝度分布が異な
るが、たとえば、溝部分の幅、即ち２８−２の溝郡にお
ける溝群の接続平坦面４１の幅ａ１と溝群の幅ｂ１とを
加算した溝群部の幅ｐ１、２８−３の溝群における溝群
の接続平坦面４２の幅ａ２と溝群の幅ｂ２と溝郡部の幅
ｐ２、溝の深さｈ４、ｈ５を適宜に調整するようにし
て、導光体の下面の溝群の深さ、溝郡部の幅等を調整し
最適な輝度分布が得られるようにすればよい。

【００４５】図１１は、本発明の照明装置の第４の実施
例であり、装置に使用する導光体のみを部分拡大した断
面図であり、第１の実施例における楔形状の導光体の下
面に施される溝群を単一の溝で形成したものである。

【００４６】溝４３、４４、４５は、相似形状で形成さ
れ、その深さｈ６、ｈ７、ｈ８は、光源が配置される導
光体の一方の側面から遠ざかるにつれて漸増している。
この実施例と同様に、溝４３、４４、４５を接続する平
坦面４６、４７、４８の幅ａ３、ａ４、ａ５、溝の幅ｂ
３、ｂ４、ｂ５の夫々を加算したｐ３、ｐ４、ｐ５及び
溝の深さｈ６、ｈ７、ｈ８を適宜調整して最適な輝度分
布が得られるようにすればよい。なお、５０、５１、５
２は、溝４３、４４、４５を平坦面４７、４８、４９に
接続するための接続部分であり、平坦面に向かう接続部
分の勾配を出来るだけ急峻にすれば溝４３、４４、４５
の幅に対して無視することが出来るので、ｂ３、ｂ４、
ｂ５を溝の幅とみなすことが出来る。この実施例では、
第１の実施例の楔形状の導光体にこの単一の溝を施した
が、図９の実施例の直方体形状の導光体に施してもよい
ことは言うまでもないが、前述したように、溝の深さ、
溝部分の幅等を調整して最適の輝度分布にすることが必
要である。

【００４７】以上の照明装置が使用される液晶表示装置
としては、使用する液晶表示素子は特定はしていない
が、できるだけ視野角の広い例えば１４０度、１６０度
といったものを使用すれば、水平及び垂直の輝度分布が
より一層改善されることはいうまでもない。また、第１
〜第３の実施例における導光体の下面の溝郡内の溝は３
個で示したが、２個あるいは４個と、使用する対象物や
液晶表示の画面の大きさ等により、輝度分布の様子を見
ながら適宜増減すれば良い。さらに、各実施例における
複数個の溝郡内の複数個の溝及び複数個の単一の溝の光
源に対向する面は斜面であることが必要であるが、その
勾配は輝度分布の様子を見ながら調整すればよい。使用
する光源としては、冷陰極型または熱陰極型の蛍光管い
ずれでもよいが、冷陰極の方が陰極の構成からして小型
化が図れるので、冷陰極型の蛍光管が好ましい。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の照明装置
は、従来装置において必要とされていた導光体上面に配
置されるプリズムシートを不要にし高光効率のものにす
ることができる。

【００４９】また、プリズムシートが不要なので、他の
光拡散板や光反射シートとの位置合せが比較的容易にな
るし、シート間の異物混入の危険性も少なく、品質劣化
が改善されコスト的にも有利な照明装置を提供すること
が出来る。さらにその照明装置を用いた液晶表示装置に
おいては、水平及び垂直方向の輝度分布も従来装置に比
べて改善したものにすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である照明装置を使用し
てなる液晶表示装置の構成断面図

【図２】図１の実施例における導光体と光源の配置を示
した平面図

【図３】図１の実施例における導光体下面の溝群の部分
拡大図

【図４】図１の実施例における導光体の厚みと、溝群の
溝の深さと、溝郡部の幅との関係を示した一例である導
光体の構成関係図

【図５】図４の構成関係図に基づく導光体を使用した本
発明の第１の実施例による液晶表示装置と従来の液晶表
示装置の表示画面の垂直方向の輝度分布図

【図６】図４の構成関係図に基づく導光体を使用した本
発明の第１の実施例による液晶表示装置と従来の液晶表
示装置の表示画面の水平方向の輝度分布図

【図７】図１の実施例における導光体の厚みと、溝群の
溝の深さと、溝群部の幅との関係を示した他の例である
導光体の構成関係図

【図８】本発明の第２の実施例である照明装置を使用し
てなる液晶表示装置の構成断面図

【図９】本発明の第３の実施例である照明装置を使用し
てなる液晶表示装置の構成断面図

【図１０】図９の実施例における導光体の下面の溝の部
分拡大図

【図１１】本発明の第４の実施例である照明装置におけ
る導光体の下面に施される溝の部分の拡大図

【図１２】従来の液晶表示装置の構成断面図

【符号の説明】

１導光体２溝群３光源４光反射体５光反射シート６光拡散板７液晶表示素子８上面９下面１０一方の側面１１、１２、１３、１４、１５、１６溝１７平坦面１８接続部１９導光体２０溝群２１、２２光源２３、２４光反射体２５光反射シート２７導光体２８溝群２９光源３０光反射体３１光反射シート３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、、
４０溝４１、４２平坦面４３、４４、４５溝４６、４７、４８、４９平坦面５０、５１、５２接続部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、平坦な上面に対し下面が傾斜
し、厚みの大きい一方の側面に近接して前記光源が配置
される導光体と、前記光源の発光を前記一方の側面の方
向に光反射させる光反射体と、前記導光体の下面に近接
して配置される光反射シートと、前記導光体の上面に配
置される光拡散板とからなり、前記導光体の下面に、前
記一方の側面と平行な少なくとも２個の連続した複数の
溝を有した溝群の複数個と、前記複数個の溝群の個々の
一端に一端が接続された平坦面の複数個と、前記複数個
の溝群の個々の他端と前記複数個の平坦面の個々の他端
とを接続する接続部の複数個とを設けてなり、前記複数
個の溝群個々の複数個の溝を形成し前記光源に対向する
面は傾斜しており、溝群前記複数個の溝群の個々におけ
る前記複数の溝の深さは、前記溝群が前記一方の側面よ
り前記導光体の他方側面に向かうにしたがって漸増して
形成され、前記複数個の溝群の個々の幅と前記平坦面の
個々の幅と前記接続部の個々の幅とを加算した溝群幅
を、前記導光体の一方の側面から前記導光体の他方の側
面に至るまで同一にしてなる照明装置。
【請求項２】光源と、平坦な上面に対し下面が傾斜
し、厚みの大きい一方の側面に近接して前記光源が配置
される導光体と、前記光源の発光を前記一方の側面の方
向に光反射させる光反射体と、前記導光体の下面に近接
して配置される光反射シートと、前記導光体の上面に配
置される光拡散板とからなり、前記導光体の下面に、前
記一方の側面と平行な少なくとも２個の連続した複数の
溝を有した溝群の複数個と、前記複数個の溝群の個々の
一端に一端が接続された平坦面の複数個と、前記複数個
の溝群の個々の他端と前記複数個の平坦面の個々の他端
とを接続する接続部の複数個とを設けてなり、前記複数
個の溝群個々の複数個の溝を形成し前記光源に対向する
面は傾斜しており、前記複数個の溝群の個々における前
記複数の溝の深さは、前記導光体の一方の側面から前記
一方の側面近接部の端部迄においては同一であり、前記
近接部の端部から前記導光体の他方側面に向かうにした
がって漸増するように形成され、前記複数個の溝群の個
々の幅と前記平坦面の個々の幅と前記接続部の個々の幅
とを加算した個々の溝群部の幅を、前記導光体の一方の
側面から前記近接部の端部までにおいては前記一方の側
面から前記端部に向かって漸減させ、前記近接部の端部
から前記導光体の他方側面までにおいては前記近接部に
おける前記溝群部の最小の幅と同一の幅にしてなる照明
装置。
【請求項３】第１の側面と第２の側面の厚みに対して
中央部の厚みが薄く、上面が平坦で下面が前記第１の側
面と第２の側面から前記中央部に対して同じ角度で傾斜
した第１の傾斜面と第２の傾斜面を有した導光体と、前
記第１の側面に近接配置される第１の光源と、前記第２
の側面に近接配置される第２の光源と、前記第１の光源
の発光を前記第１の側面方向に光反射させる第１の光反
射体と、前記第２の光源の発光を前記第２の側面方向に
光反射させる第２の光反射体と、前記導光体の下面に沿
って近接配置される光反射シートと、前記導光体の上面
に近接配置される光拡散板とからなり、前記第１の傾斜
面に、前記第１の側面と平行な少なくとも２個の連続し
た複数の溝を有した第１の溝群の複数個と、前記第１の
複数個の溝群の個々の一端に一端が接続された第１の平
坦面の複数個と、前記第１の複数個の溝群の個々の他端
と前記第１の複数個の平坦面の個々の他端とを接続する
第１の接続部の複数個とを設けてなり、前記第１の複数
個の溝群個々の複数個の溝を形成し前記第１の光源に対
向する面は傾斜しており、前記第１の複数個の溝群個々
の前記複数個の溝を形成し前記第１の光源に対する面は
傾斜しており、前記第１の複数個の溝群個々の前記複数
の溝の深さを、前記第１の溝群の複数個が前記第１の側
面より前記導光体の中央部に向かうにしたがって漸増し
て形成し、前記第１の複数個の溝群の個々の幅と前記第
１の平坦面の個々の幅と前記第１の複数個の接続部の個
々の幅とを加算してなる個々の第１の溝群部の幅を、前
記導光体の第１の側面から前記導光体の中央部に至るま
で同一にしてなり、前記第２の傾斜面に、前記第２の側
面と平行な少なくとも２個の連続した複数の溝を有した
第２の溝群の複数個と、前記第２の複数個の溝群の個々
の一端に一端が接続された第２の平坦面の複数個と、前
記第２の複数個の溝群の個々の他端と前記第２の複数個
の平坦面の個々の他端とを接続する第２の接続部の複数
個とを設けてなり、前記第２の複数個の溝群個々の複数
個の溝を形成し前記第２の光源に対する面は傾斜してお
り、前記第２の複数個の溝群の個々の前記複数の溝の深
さを、前記第２の溝群の複数個が前記第２の側面より前
記導光体の中央部に向かうにしたがって漸増して形成
し、前記第２の複数個の溝群の個々の幅と前記第２の平
坦面の個々の幅と前記第２の接続部の個々の幅とを加算
してなる個々の第２の溝群部の幅を、前記第２の側面か
ら前記導光体の中央部に至るまで同一にしてなる照明装
置。
【請求項４】第１の側面と第２の側面の厚みに対して
中央部の厚みが薄く、上面が平坦で下面が前記第１の側
面と第２の側面から前記中央部に対して同じ角度で傾斜
した第１の傾斜面と第２の傾斜面を有した導光体と、前
記第１の側面に近接配置される第１の光源と、前記第２
の側面に近接配置される第２の光源と、前記第１の光源
の発光を前記第１の側面方向に光反射させる第１の光反
射体と、前記第２の光源の発光を前記第２の側面方向に
光反射させる第２の光反射体と、前記導光体の下面に沿
って近接配置される光反射シートと、前記導光体の上面
に近接配置される光拡散板とからなり、前記第１の傾斜
面に、前記第１の側面と平行な少なくとも２個の連続し
た複数の溝を有した第１の溝群の複数個と、前記第１の
複数個の溝群の個々の一端に一端が接続される第１の平
坦面の複数個と、前記第１の複数個の溝群の個々の他端
と前記第１の平坦面の複数個の他端とを接続する第１の
接続部の複数個とを設けてなり、前記第１の複数個の溝
群個々の複数個の溝を形成し前記第１の光源に対向する
面は傾斜しており、前記複数個の溝群個々の複数個の溝
を形成し前記光源に対向する面は傾斜しており、前記第
１の複数個の溝群個々の前記複数の溝の深さは、前記第
１の側面から前記第１の側面近接部の第１の端部迄にお
いては同一であり、前記第１の端部から前記中央部に向
かうにしたがって漸増してなり、前記第１の複数個の溝
群の個々の幅と前記第１の平坦面の個々の幅と前記第１
の接続部の個々の幅とを加算してなる個々の第１の溝群
部の幅を、前記第１の側面から前記第１の端部までは前
記第１の側面部から前記第１の端部に向かって漸減し、
前記第１の端部から前記中央部迄においては前記第１の
側面近接部における前記第１の溝群部の最小幅と同一に
してなり、前記第２の傾斜面に、前記第２の側面と平行
な少なくとも２個の連続した複数の溝を有した第２の溝
群の複数個と、前記第２の複数個の溝群の個々の一端に
一端が接続される第２の平坦面の複数個と、前記第２の
複数個の溝群の個々の他端と前記第２の複数個の平坦面
の個々の他端とを接続する第２の接続部の複数個とを設
けてなり、前記第２の複数個の溝群個々の複数個の溝を
形成し前記第２の光源に対向する面は傾斜しており、前
記第２の複数個の溝群個々の前記複数の溝の深さは、前
記第２の側面から前記第２の側面近接部の第２の端部迄
においては同一であり、前記第２の端部から前記中央部
に向かうにしたがって漸増してなり、前記第２の複数個
の溝群の個々の幅と前記第２の複数個の平坦面の個々の
幅と前記第２の接続部の個々の幅とを加算してなる第２
の溝群部の個々の幅を、前記第２の側面から前記第２の
端部までは前記第２の側面部から前記第２の端部に向か
って漸減し、前記第２の端部から前記中央部迄において
は前記第２の側面近接部における前記第２の溝群部の最
小幅と同一にしてなる照明装置。
【請求項５】光源と、上面と下面とが平行で前記上面
が平坦で前記光源が一方の側面に配置される導光体と、
前記光源の発光を前記一方の側面方向に光反射させる光
反射体と、前記導光体の上面に配置される光拡散板とか
らなり、前記導光体の下面に、前記一方の側面と平行な
少なくとも２個の複数個の溝を有した溝群の複数個と、
前記複数個の溝群の個々と個々とを接続する平坦面の複
数個とを設け、前記複数個の溝群個々の複数個の溝を形
成し前記光源に対向する面は傾斜しており、前記複数個
の溝群個々の複数の溝は、前記一方の側面より離れるに
したがって溝の深さが漸増してなる照明装置。
【請求項６】光源と、平坦な上面に対し下面が傾斜
し、厚みの大きい一方の側面に近接して前記光源が配置
される導光体と、前記光源の発光を前記一方の側面の方
向に光反射させる光反射体と、前記導光体の下面に近接
して配置される光反射シートと、前記導光体の上面に配
置される光拡散板とからなり、前記導光体の下面に、前
記一方の側面と平行な複数の溝と、前記複数の溝の一端
と一端が接続される平坦面の複数個と、前記複数の溝個
々の他端と前記複数の平坦面個々の他端とを接続する複
数個の接続部とを形成してなり、前記複数の溝個々を形
成し前記光源に対向する面は傾斜しており、前記複数個
の溝個々の深さは、前記溝が前記一方の側面より前記導
光体の他方側面に向かって漸増して形成されてなる照明
装置。
【請求項７】光源と、上面と下面とが平行で前記上面
が平坦で前記光源が一方の側面に配置される導光体と、
前記光源の発光を前記一方の側面方向に光反射させる光
反射体と、前記導光体の上面に配置される光拡散板とか
らなり、前記導光体の下面に、前記一方の側面と平行で
前記一方の側面より離れるにしたがって溝の深さが漸増
する複数個の溝と、前記複数個の個々の溝と個々の溝と
を接続する平坦面の複数個とを設け、前記複数の溝個々
を形成し前記光源に対向する面は傾斜してなる照明装
置。
【請求項８】第１の側面と第２の側面の厚みに対して
中央部の厚みが薄く、上面が平坦で下面が前記第１の側
面と第２の側面から前記中央部に対して同じ角度の第１
の傾斜面と第２の傾斜面を有した導光体と、前記第１の
側面に近接配置される第１の光源と、前記第２の側面に
近接配置される第２の光源と、前記第１の光源の発光を
前記導光体の第１の側面方向に光反射させる第１の光反
射体と、前記第２の光源の発光を前記導光体の第２の側
面方向に光反射させる第２の光反射体と、前記導光体の
下面に沿って近接配置される光反射シートと、前記導光
体の上面に近接配置される光拡散板とからなり、前記第
１の傾斜面に、前記第１の側面と平行な第１の複数個の
溝と、前記第１の複数個の溝の個々の一端に一端が接続
される第１の平坦面の複数個と、前記第１の複数個の溝
の個々の他端と前記第１の複数個の平坦面個々の他端と
を接続する第１の接続部の複数個とを設けてなり、前記
第１の複数個の溝の個々を形成し前記第１の光源に対向
する面は傾斜しており、前記第１の複数個の溝の深さ
は、前記第１の側面より前記中央部に向かって漸増して
形成され、前記第２の傾斜面に、前記第２の側面と平行
な第２の複数個の溝と、前記第２の複数個の溝の夫々の
一端に一端が接続される第２の平坦面の複数個と、前記
第２の複数個の溝の個々の他端と前記第２の複数個の平
坦面個々の他端とを接続する第２の接続部の複数個とを
設けてなり、前記第２の複数の溝個々を形成し前記第２
の光源に対向する面は傾斜しており、前記第２の複数個
の溝個々の深さは、前記第２の側面より前記中央部に向
かって漸増して形成されなる照明装置。
【請求項９】請求項１記載の照明装置の光拡散板の上
方に液晶表示素子を配置してなる液晶表示装置。
【請求項１０】請求項２記載の照明装置の光拡散板の
上方に液晶表示素子を配置してなる液晶表示装置。
【請求項１１】請求項３記載の照明装置の光拡散板の
上方に液晶表示素子を配置してなる液晶表示装置
【請求項１２】請求項４記載の照明装置の光拡散板の
上方に液晶表示素子を配置してなる液晶表示装置。
【請求項１３】請求項５記載の照明装置の光拡散板の
上方に液晶表示素子を配置してなる液晶表示装置
【請求項１４】請求項６記載の照明装置の光拡散板の
上方に液晶表示素子を配置してなる液晶表示装置。
【請求項１５】請求項７記載の照明装置の光拡散板の
上方に液晶表示素子を配置してなる液晶表示装置
【請求項１６】請求項８記載の照明装置の光拡散板の
上方に液晶表示素子を配置してなる液晶表示装置。