JP2001319515A - 照明装置及び表示装置 - Google Patents
照明装置及び表示装置Info
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Abstract
生することを抑え、製造歩留まりの向上が可能な照明装
置及び表示装置を提供する。 【解決手段】 線状光源3は、LED31と、LED3
1からの光を入射し導光板4の入射面41へと出射する
線状導光体32とを有する。導光板4の反射面に形成さ
れる頂線あるいは谷線の一方と入射面41との成す角度
θが鋭角である側の方向に、線状導光体32を突出させ
て点光源31を配置する。
Description
光源からの光を入射する入射面、入射面から入射した光
を反射する反射面、および光を出射する出射面を有する
導光板とを備える照明装置に関する。特に、表示装置の
表示面側に設けられて表示面を照明する照明装置(所謂
フロントライト)に好適に採用できる。
置は、低消費電力であり小型・薄型化が可能であること
から電子機器のディスプレイ手段として欠くことのでき
ないものとなっている。そして、液晶表示装置は、透過
型と反射型に大別され、透過型の液晶表示装置には背面
側に設けられ背面から表示画面を照明するバックライト
が組込まれ、反射型の液晶表示装置には表示面側に設け
られ前方から表示画面を照明するフロントライトが組込
まれる。このフロントライトは、外光による照明が可能
なことから低消費電力化という点でバックライトに比べ
て優位性を有しており、実用化に向けて種々の構成のも
のが開発されている(例えば特開平10−311915
号公報や特開平10−153777号公報参照)。
いられ通常冷陰極蛍光管が使用されるが、線状光源とし
て、点光源と線状(棒状)の導光体から構成されるもの
を用いるものも開発されている(例えば、特開平11−
191307号公報参照)。
装置の概略構成図を示す。51は画像表示が行なわれる
反射型の液晶表示パネル、52は液晶表示パネル51の
表示面側に設けられたフロントライトで、フロントライ
ト52は、冷陰極蛍光管等の線状光源53、線状光源5
3からの光を側方から入射すると共に外光を通過させて
液晶表示パネル51の表示画面を照明する導光板54、
視認性向上のために導光板54の液晶表示パネル51の
表示画面と対向する面に蒸着やスパッタにより形成され
た反射防止膜55から構成される。
ッタにより形成される面とは反対側の面は、線状光源5
3からの光が入射される入射面a側に向くように、反射
防止膜55が蒸着やスパッタにより形成される面を基準
に傾斜する第1傾斜面56と、入射面aと対向する面側
に向くように、同じく反射防止膜55が蒸着やスパッタ
により形成される面を基準に傾斜する第2傾斜面57が
交互に形成されている。複数の第1傾斜面56は長さ方
向において平行であり、複数の第2傾斜面57も長さ方
向において平行であるため、第1傾斜面56と第2傾斜
面57の面が接する辺にて形成される頂線と谷線も平行
状態となる。
平面(図4における破線)とした場合、仮想平面に対す
る第1傾斜面56の傾斜角度βは、仮想平面に対する第
2傾斜面57の傾斜角度αよりも非常に大きく形成され
ており、例えば、角度βは43°、角度αは2°に形成
されている。このため、仮想平面に対する第1傾斜面5
6の投影面積は、仮想平面に対する第2傾斜面57の投
影面積に比べ非常に小さく(この場合およそ1:27)
なっている。また、導光板54は、入射面aから離れる
に従って厚み(仮想平面と反射防止膜55が蒸着やスパ
ッタにより形成される面との距離)が薄くなっていく、
所謂楔型の断面形状となるように形成されている。
や谷線が導光板54の入射面と平行となるように第1傾
斜面56及び第2傾斜面57が形成されている構造を示
しているが、多くの場合、図5に示すように、導光板5
4は頂線や谷線が入射面aに対して所定の角度θ(θは
5〜25°程度、この例では22°とする)を有するよ
うに形成され、液晶表示パネル51上に設置される。こ
れは、液晶表示パネル51において画素がマトリクス状
に配置されていることから、導光板54の頂線や谷線と
の関係でモアレ縞が発生するのを防止するためである。
等の点光源61と線状の導光体62から構成される光源
を用いた場合のフロントライトの上面図を示している。
このような構成において、導光板54に対する線状光源
からの光の供給は、点光源61からの光が導光体62に
入射し、その光が導光板54の入射面aに対向する導光
体62の面から出射されて導光板54の入射面aに入射
することでなされる。
体62に入射されればよいが、点光源61の出光部分と
導光体62の入光部分との接続の関係で、多くは組立て
あるいは設計の不備あるいは点光源61と導光体62に
要求される大きさの大小関係により、点光源61からの
光の一部が導光体62に入らず、洩れて直接導光板54
に入射されることがある。点光源61から直接導光板5
4に入射した光は、頂線や谷線が入射面aに対して所定
の角度θ傾斜していることと、第1傾斜面56と第2傾
斜面57の面の傾斜角が原因と考えられるが、頂線や谷
線とほぼ直交する方向の輝線L1(図5参照)を導光板
54上に発生させる。
イトは、表示画面の表示品質を劣化させてしまうので、
照明装置として実用に供されない。そして、このような
輝線L1は、点光源61からの僅かに洩れる光によって
も発生してしまうので、フロントライトとしての製造歩
留まりを著しく低下させてしまう。
状の導光体62から構成される光源の配置を変更した場
合のフロントライト52の上面図を示している。このよ
うな構成において、導光板54に対する線状光源からの
光の供給は、図5の場合と同様になされる。このとき、
点光源61からの光の一部が導光体62に入らず、洩れ
て直接導光板54に入射されることがあるが、点光源6
1から直接導光板54に入射した光は、頂線や谷線が入
射面aに対して所定の角度θ方向に傾斜している関係で
輝線は発生しないが、図6に示す構成の場合、線状光源
53からは導光板54の入射面aに対して点光源61か
ら離れる向きの傾きを有した光が、図中矢印L2のよう
に入射される。これは、反射面65が出射面64に対し
て、入射面63から離れるに従って出射面64に近づく
形状に形成されているためである。このような向きで導
光板54に光が入射した場合、第1傾斜面56で反射さ
れる光の量が少なくなり、液晶表示パネル51の表示画
面の照明に寄与する光は上述の通り第1傾斜面56で反
射される光であるので、照明光量が少なくなって十分な
輝度を得られない。
輝度を得られないフロントライト52は、表示画面の表
示品質を劣化させてしまう。
点に鑑みてなされたもので、点光源と線状の導光体から
なる線状光源を用いる照明装置において、点光源から光
が洩れても導光板上に輝線が発生することを抑え、製造
歩留まりの向上が可能な装置を提供することを目的とす
るものである。また、導光板の輝度の低下を防止するこ
とを目的とする。更に、導光板の輝度の向上を図ること
を目的とする。上述の目的を達成し、表示性能の良い表
示装置を提供することを目的とするものである。
は、線状光源と、線状光源からの光を入射する入射面、
入射面から入射した光を反射する反射面、および光を出
射する出射面を有する導光板とを備える照明装置におい
て、前記線状光源は、点光源と、該点光源からの光を入
射し導光板の入射面へと出射する線状の導光体とを具備
し、前記導光板の反射面に形成される頂線あるいは谷線
の一方と入射面との成す角度θが鋭角である側の方向
に、前記線状導光体を突出させて前記点光源を配置する
ことを特徴とする請求項1によれば、点光源から光が洩
れても導光板上に輝線が発生することを防止できる。
の照明装置において、導光板の入射面の長さより線状導
光体の出射面の長さを長くすることを特徴とする。
ただけ、導光板の入射面の長さより線状導光体の出射面
の長さを長くすることにより、線状導光体の突出してい
ない側(導光板の頂線あるいは谷線の一方と入射面との
成す角度が鈍角(180°−θ)である側)の導光板の
輝度の低下を防止できる。
の照明装置において、線状導光体の長手方向両端に点光
源が各々設けられていることを特徴とする。
図ることができる。
請求項3のいずれかに記載の照明装置と、前記導光板の
出射面側に設けられた非発光型表示手段を備えることを
特徴とする表示装置である。
性能の良い表示装置を提供することができる。
表示装置の概略構成図である。図2は本発明の実施の形
態に係る照明装置であるフロントライトの上面図を示し
ている。図3は本発明の他の実施の形態に係る照明装置
であるフロントライトの上面図を示している。尚、いず
れの図も理解を容易にするために模式的に描かれ実際の
寸法及び縮尺割合とは異なっている。 <実施の形態>以下、本発明の実施の形態につき図1及
び図2を参照して説明する。
発光型表示手段としての反射型の液晶表示パネル、2は
液晶表示パネル1の表示画面側に設けられた照明装置と
してのフロントライトである。
D31(図2参照)及びLED31からの光を入射して
線状に光を出射する線状導光体32から構成される線状
光源3、線状光源3からの光を後述する入射面から入射
すると共に外部からの光を通過させて液晶表示パネル1
(図1参照)の表示画面を照明する導光板4、視認性向
上のために導光板4の液晶表示パネル1の表示画面と対
向する面(後述する裏面)に蒸着やスパッタにより形成
された反射防止膜5(図1参照)、内面が反射面となっ
ており後述する出射面を除いた線状光源3(特に線状導
光体32)の周囲に巻回されるリフレクタ6(図1参
照)から構成される。
から成り、線状光源3と対向し線状光源3からの光が入
射される入射面41、平坦な面であり液晶表示パネル1
と対向し反射防止膜5が蒸着やスパッタにより形成され
る出射面としての裏面42、裏面42と対向し入射面4
1から入射した線状光源3からの光を反射しまた外部か
らの光を透過する対向面(反射面)43を有している。
に所定の方向に傾斜する第1傾斜面44と第1傾斜面4
4とは異なる方向に傾斜する第2傾斜面45とからな
り、複数の平行な第1傾斜面44と複数の平行な第2傾
斜面45が交互に形成され、第1傾斜面44と第2傾斜
面45が接する辺にて頂線と谷線が形成されている。こ
のとき、頂線や谷線は交互に存在し、また夫々平行状態
にある。そして、図2に示すように、これら頂線や谷線
が入射面41に対してある所定の角度θ(θは5〜25
°程度、本実施例では22°とする)で傾斜するよう
に、第1傾斜面44及び第2傾斜面45が設けられてい
る。
平面(図1における破線)とした場合、頂線及び谷線と
直交する面において、仮想平面に対する第1傾斜面44
の傾斜角度βは、仮想平面に対する第2傾斜面45の傾
斜角度αよりも非常に大きく形成されており、例えば、
角度βは43°、角度αは2°に形成されている(但
し、図1は頂線及び谷線と直交する面での断面ではない
ので、概略的に図示している)。このため、仮想平面に
対する第1傾斜面44の投影面積は、仮想平面に対する
第2傾斜面45の投影面積に比べ非常に小さく(本実施
の形態ではおよそ1:27)なっている。
に従って、裏面42と対向面43における仮想平面との
距離が小さくなる、即ち厚みが薄くなっていく楔型の断
面形状となるように形成されている。例えば、導光板4
の入射面41側の厚みはおよそ1.2mm、入射面41
と対向する面側の厚みはおよそ1mm、仮想平面への投
影状態における谷線と頂線との距離はおよそ13μmで
ある。
2は、導光板4と同様にアクリル樹脂等の透光性材料か
ら成り、LED31からの光が入射される入射面33
と、導光板4の入射面41と対向し、線状導光体32の
入射面33から入射された光を出射する出射面34と、
出射面34と対向する対向面としての平行な反射面35
を有している。
導光板4の入射面41の大きさ以上の大きさに形成さ
れ、線状導光体32の形状は入射面33側から入射面3
3と対向する面側に向かうに従い、出射面34と反射面
35との距離(厚さ)が小さく(薄く)なる楔型の断面
形状に形成される。
谷線の一方と入射面41との成す角が鋭角である側の、
導光板4の入射面41の長さ方向における端部付近に配
置して設けられる。
線の一方と入射面41との成す角が鋭角である側の方向
に距離X突出し、導光板4の入射面41の大きさ以上の
大きさに形成される。
面35との距離(厚さ)は2.8mm、入射面33と対
向する面側の出射面34と反射面35との距離(厚さ)
は0.5mm、突出距離Xは1mmに形成されるが、こ
れらの距離は、フロントライト2に要求される照明能力
や寸法等の仕様により適宜変更決定される。
状のものは、アクリル樹脂を含めポリカーボネート等の
熱可塑性樹脂を用いた射出成形により形成され、第1傾
斜面44及び第2傾斜面45を有するものであっても、
金型を用いた一般的な成形工程により一体的に且つ容易
に形成される。
晶表示パネル1(図1参照)の表示画面の照明を外部か
らの光(外光)により行なう場合について説明する。太
陽光や室内光といった外光は、対向面43の上方から到
来し第2傾斜面45及び第1傾斜面44(面積的な割合
からほとんど第2傾斜面45)から導光板4内に入射さ
れる。導光板4に入射した外光は、導光板4を通過して
裏面42から出光し、反射防止膜5を介して液晶表示パ
ネル1の表示画面を照明する。照明による液晶表示パネ
ル1の表示画面からの反射光は、反射防止膜5を介して
裏面42から導光板4内に入光し、第2傾斜面45から
外部に出光して観察者に認識される。
ントライト2により行なう場合は、LED31(図2参
照)が点灯される。LED31を点灯させると、LED
31の光は線状導光体32の入射面33から入射して、
線状導光体32の内部を進行しながら直接あるいは反射
面35や他の側面で反射されて出射面34から出射され
る。出射面34からは線状に光が出射される。尚、反射
面34や他の側面で反射されずに線状導光体32を通過
した光は、リフレクタ6で反射されて再び線状導光体3
2に入射されて出射面34からの出射光として利用され
る。
4)から出射された光は、導光板4の入射面41から入
射し、第1傾斜面44にて反射され裏面42(図1参
照)から出射される。導光板4の面にて光が反射したり
通過したりするのは、導光板4が空気に対する導光板の
材質(例えばアクリル樹脂)固有の臨界角を有するため
で、各面に対し、臨界角より小さい角度で進行してきた
光は屈折を伴って通過し、臨界角より大きい角度で進行
してきた光は反射される。裏面42から出射された光
は、反射防止膜5を介して液晶表示パネル1の表示画面
を照明する。照明による液晶表示パネル1の表示画面か
らの反射光は、反射防止膜5を介して裏面42から導光
板4内に入射し、第2傾斜面45から外部に出光して観
察者に認識される。
たとき、LED31からの光の一部が線状導光体32の
入射面33に入らない場合であっても、線状導光体32
は、頂線あるいは谷線の一方と入射面41との成す角が
鋭角である側の方向に距離X突出しているため、線状導
光体32の入射面33に入らない光が直接入射面41か
ら導光板4内に入射されることを防止できる。その結
果、図5に示すような輝線L1が発生することはなく、
液晶表示パネル1(図1参照)の表示画面の表示品質を
劣化させてしまうことが防止できる。従って、輝線L1
の発生が抑えられるので、フロントライトとしての製造
歩留まりの向上が可能となる。
の光を入射する入射面41、入射面41から入射した光
を反射する反射面43、および光を出射する出射面42
を有する導光板4とを備える照明装置2において、前記
線状光源3は、点光源31と、該点光源31からの光を
入射し導光板4の入射面41へと出射する線状の導光体
32とを具備し、前記導光板4の反射面43に形成され
る頂線あるいは谷線の一方と入射面41との成す角度θ
が鋭角である側の方向に、前記線状導光体32を突出さ
せて前記点光源31を配置することを特徴とする照明装
置2である。
れても導光板32上に輝線が発生することを防止でき
る。従って、照明装置2としての製造歩留まりの向上が
可能となる。
長さより線状導光体32の出射面34の長さを長くする
ことを特徴とする照明装置2である。
していない側(導光板4の頂線あるいは谷線の一方と入
射面41との成す角度が鈍角(180°−θ)である
側)の導光板4の輝度の低下を防止できる。 <他の実施の形態>以下、本発明の他の実施の形態につ
き図1及び図3を参照して説明する。図3は、線状光源
3の点光源としてLED31を複数用いた場合のフロン
トライト2の上面図を示している。
光体32の長手方向両端側に配置される。
と同様にアクリル樹脂等の透光性材料から成り、線状導
光体32の長手方向両端に設けられる2つのLED3
1,31からの光が入射される2つの入射面33,33
と、導光板4の入射面41と対向し一対の入射面33,
33から入射された光を出射する出射面34と、出射面
34と対向する対向面としての平行な反射面35を有し
ている。
41の大きさ以上の大きさに形成される。
線の一方と入射面41との成す角が鋭角である側の方向
に距離X突出し、導光板4の入射面41の大きさ以上の
大きさに形成されるものであり、その効果は図2に示し
たものと同様で、線状導光体32の入射面33に入らな
い光が直接入射面41から導光板4内に入射されること
を防止できる。その結果、図5に示すような輝線L1が
発生することはなく、液晶表示パネル1(図1参照)の
表示画面の表示品質を劣化させてしまうことが防止でき
る。従って、輝線L1の発生が抑えられるので、フロン
トライトとしての製造歩留まりの向上が可能となる。
の一方と入射面41との成す角が鈍角(180°−θ)
である側の方向には突出していないため、その方向に設
けられた1つのLED31からの光の一部が線状導光体
32に入らず、洩れて直接導光板4に入射されることが
あるが、その方向に設けられた1つのLED31から直
接導光板4に入射した光は、頂線や谷線が入射面41に
対して所定の角度θ方向に傾斜している関係で輝線は発
生しない。
に点光源31,31が各々設けられていることを特徴と
する照明装置2である。
ことにより、導光板の輝度の向上を図ることができる。
と、導光板4の出射面42側に設けられた非発光型表示
手段1を備えることを特徴とする表示装置である。
置を提供することができる。
は、フロントライトとして説明したが、バックライトに
適用できることは言うまでも無い。
に、線状光源は、点光源と、該点光源からの光を入射し
導光板の入射面へと出射する線状の導光体とを具備し、
前記導光板の反射面に形成される頂線あるいは谷線の一
方と入射面との成す角度θが鋭角である側の方向に、前
記線状導光体を突出させて前記点光源を配置することに
より、点光源から光が洩れても導光板上に輝線が発生す
ることを防止できる。従って、照明装置としての製造歩
留まりの向上が可能となる。
板の入射面の長さより線状導光体の出射面の長さを長く
することにより、線状導光体の突出していない側(導光
板の頂線あるいは谷線の一方と入射面との成す角度が鈍
角(180°−θ)である側)の導光板の輝度の低下を
防止できる。
手段が各々設けられているので、導光板の輝度の向上を
図ることができる。
に設けられた非発光型表示手段を備えることにより、上
記効果を有する表示性能の良い表示装置を提供すること
ができる。
図である。
ントライトの上面図である。
フロントライトの上面図である。
る。
である。
面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】線状光源と、線状光源からの光を入射する
入射面、入射面から入射した光を反射する反射面、およ
び光を出射する出射面を有する導光板とを備える照明装
置において、 前記線状光源は、点光源と、該点光源からの光を入射し
導光板の入射面へと出射する線状の導光体とを具備し、 前記導光板の反射面に形成される頂線あるいは谷線の一
方と入射面との成す角度θが鋭角である側の方向に、前
記線状導光体を突出させて前記点光源を配置することを
特徴とする照明装置。 - 【請求項2】前記導光板の入射面の長さより前記線状導
光体の出射面の長さを長くすることを特徴とする請求項
1に記載の照明装置。 - 【請求項3】前記線状導光体の長手方向両端に前記点光
源が各々設けられていることを特徴とする請求項2に記
載の照明装置。 - 【請求項4】請求項1ないし請求項3のいずれかに記載
の照明装置と、前記導光板の出射面側に設けられた非発
光型表示手段を備えることを特徴とする表示装置。
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