JP2002131745A - バックライト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開閉板を用いる必要がなく、輝度ムラを防
ぎ、効率良く液晶表示装置を照明できるようにする。 【解決手段】 液晶表示装置２の背面側に配置された導
光板２１の同一上端面側に光源部６からの光を取り込む
入光面２４と外光を取り込む採光面２５とを設け、液晶
表示装置２に対面する導光板２１の出射面２６に対して
反対側に位置する導光板２１の傾斜面２７に反射シート
４を設けた。従って、光源部６からの光と外光とを導光
板２１の同一方向から取り込むことができるので、従来
例のような平行平板の導光板を用いる必要がなく、楔状
の導光板２１を用いることができる。このため、反射シ
ート４側の反射状態を輝度ムラなどの条件に応じて容易
に調整することができ、これにより輝度ムラを防ぐこと
ができると共に、従来例のような開閉板を用いずに、効
率良く液晶表示装置を照明することができる。

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、液晶表示装置に
用いられるバックライト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置を背面より照明する
バックライト装置においては、光源部の光と外光とを併
用または選択的に使いわけることにより、液晶表示装置
を明るく照明するようにしたものがある。図４はその一
例を示した図である。このバックライト装置１は、液晶
表示装置２の背面側に配置されたアクリルなどの透明な
材料からなる導光板３を備えている。この導光板３は、
液晶表示装置２の背面と平行な平行平板であり、その背
面つまり液晶表示装置２と反対側に位置する面（図４で
は右面）に反射シート４が設けられ、この状態で光源部
６からの光および外光を導光板３の側面側（同図では上
下の両端面）より取り込み、この取り込んだ光を反射シ
ート４で反射して液晶表示装置２の背面に対面する出射
面５より出射する構造になっている。

【０００３】この場合、導光板３の一側面側（図４では
下端面側）には、光源部６が配置されており、この光源
部６が位置する導光板３の下端面には、光源部６からの
光を導光板３内に取り込む入光面７が設けられている。
また、これと反対側に位置する他側面側（同図では上端
面側）には、開閉板８が開閉可能に設けられており、こ
の開閉板８が位置する導光板３の上端面には、太陽光な
どの外光を導光板３内に取り込む採光面９が設けられて
いる。なお、光源部６は、ランプ１０とリフレクタ１１
とからなり、リフレクタ１１の焦点位置にランプ１０が
配置され、このリフレクタ１１の先端縁（同図では上端
縁）が導光板３の入光面７に密接して配置され、この状
態でランプ１０が点灯すると、その光をリフレクタ１１
で導光板３の入光面７に向けて反射するように構成され
ている。また、開閉板８は、これを開くことにより外光
を選択的に取り込み、閉じることにより採光面９から外
光を取り込むのを防ぐと共に、光源部６からの光が採光
面９から抜け出すのを防ぐように構成されている。

【０００４】このようなバックライト装置１では、外光
が十分に得られる明るい所で使用するときには、開閉板
８を開いて導光板３の採光面９から外光を取り込み、こ
の取り込んだ光を反射シート４で反射して導光板３の出
射面５から出射させることにより、液晶表示装置２を背
面より照明することができる。また、外光が十分に得ら
れない暗い所で使用するときには、光源部６のランプ１
０を点灯させ、その光をリフレクタ１１で集光して導光
板３の入光面７から取り込み、この取り込んだ光源部６
からの光を反射シート４で反射して導光板３の出射面５
から出射させることにより、液晶表示装置２を背面より
照明することができる。なお、このときには、導光板３
内に取り込んだ光源部６からの光が導光板３の採光面９
から抜け出さないように、開閉板８を閉じておく必要が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなバックライト装置１では、導光板３が液晶表示装置
２の背面と平行な平行平板であるから、導光板３の入光
面７から入射した光源部６の光が導光板３の出射面５か
ら出射する際、入光面７側の輝度が高く、これと反対側
に位置する採光面９側に向かうに従って次第に輝度が低
くなり、また導光板３の採光面９から入射した外光が導
光板３の出射面５から出射する際、採光面９の輝度が高
く、これと反対側に位置する入光面７側に向かうに従っ
て次第に輝度が低くなり、これにより液晶表示装置２に
輝度ムラが生じる。特に、光源部６からの光と外光とが
導光板３に入射する方向が異なるため、反射シート４側
の反射状態を輝度ムラに応じて調整することが困難であ
り、このため輝度ムラを防ぐことができないという問題
がある。

【０００６】また、このバックライト装置１では、外光
が十分に得られない暗い所で、光源部６からの光のみを
導光板３に取り込む場合、光源部６からの光が導光板３
の採光面９から抜け出してしまうのを防ぐために、導光
板３の採光面９側に開閉板８を設ける必要があり、この
ため部品点数が多くなり、外観上の制約を受けるばかり
か、光源部６からの光と外光とを併用する場合には、開
閉板８を開かなければならないため、光源部６からの光
を導光板３に取り込んでも、その多くが採光面９から抜
け出してしまい、効率良く液晶表示装置２を照明するこ
とができないという問題もある。

【０００７】この発明の課題は、開閉板を用いる必要が
なく、輝度ムラを防ぎ、効率良く液晶表示装置を照明で
きるようにすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、液晶表示装
置の背面側に配置された導光板を備え、前記導光板の側
面側より光源部の光と外光とを取り込み、この取り込ん
だ光を前記液晶表示装置の背面に対面する前記導光板の
出射面から出射することにより、前記液晶表示装置を背
面より照明するバックライト装置において、前記光源部
からの光を取り込む入光面と前記外光を取り込む採光面
とを前記導光板の同一側面側に設けたことを特徴とす
る。この発明によれば、光源部からの光を取り込む入光
面と外光を取り込む採光面とを導光板の同一側面側に設
けたことにより、光源部からの光と外光とを導光板の同
一方向から取り込むことができるので、従来例のような
平行平板の導光板を用いる必要がなく、楔状の導光板を
用いることが可能となり、これにより輝度ムラを容易に
調整できるので、輝度ムラを防ぐことができると共に、
従来例のような開閉板を用いずに、効率良く液晶表示装
置を照明することができる。

【０００９】この場合、請求項２に記載のごとく、前記
導光板の前記液晶表示装置と反対側に位置する面に設け
られた反射板を備え、前記導光板は、前記反射板で反射
した光を前記液晶表示装置の背面に対面する出射面から
出射することにより、導光板内に取り込んだ光を反射板
により効率良く液晶表示装置の背面に向けて出射するこ
とができる。また、請求項３に記載のごとく、前記導光
板は、前記入光面と前記採光面とが位置する側面側の厚
みよりも、これと反対側に位置する側面側の厚みが次第
に薄くなる楔状に形成されていることにより、導光板に
おける反射板側の面を傾斜面に形成することができ、こ
のため導光板内に取り込んだ光を傾斜面によって導光板
の出射面からほぼ均一に出射させることができ、これに
より効率良く液晶表示装置を照明することができる。ま
た、請求項４に記載のごとく、前記導光板の側面にはそ
の厚み方向に段差部が形成され、この段差部の一段低い
部分には前記入光面が設けられていると共に前記光源部
が配置され、前記段差部の一段高い部分には前記採光面
が前記光源部の後端部とほぼ同じ位置に設けられている
ことにより、入光面と採光面とを導光板の同一側面側に
設けても、光源部の影響を受けずに、外光を採光面から
十分に取り込むことができる。

【００１０】また、請求項５に記載のごとく、前記導光
板の側面には、前記光源部を収容する凹部を有する突出
部が設けられ、この突出部の前記凹部には前記入光面が
設けられ、前記突出部の外端面には前記採光面が前記光
源部の後端部よりも後方に位置して設けられていること
により、採光面を広く形成することができ、これにより
外光を十分に取り込むことができる。また、請求項６に
記載のごとく、前記光源部の後端部に隣接する前記凹部
の傾斜面は、前記採光面からほぼ垂直に入射した光の臨
界角以上の角度で傾斜していることにより、採光面から
取り込んだ光を効率良く導光板内に導くことができる。
さらに、請求項７に記載のごとく、前記導光板と前記液
晶表示装置との間には、プリズム板と拡散板との少なく
とも一方が配置されていることにより、プリズム板で導
光板からの光をほぼ平行に集光して液晶表示装置に照射
することができ、また拡散板で導光板からの光を拡散さ
せて液晶表示装置に照射することができ、これにより均
一な照度で液晶表示装置を照明することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］以下、図１およ
び図２を参照して、この発明のバックライト装置の第１
実施形態について説明する。なお、図４に示された従来
例と同一部分には同一符号を付して説明する。このバッ
クライト装置２０は、光源部６からの光と外光とを導光
板２１の同一方向から取り込む構造で、かつこの導光板
２１と液晶表示装置２との間に拡散シート２２とプリズ
ムシート２３とを配置した構造であり、これ以外は従来
例とほぼ同じ構造になっている。

【００１２】すなわち、この導光板２１は、アクリルな
どの透明な合成樹脂からなり、光源部６からの光を取り
込む入光面２４と、外光を取り込む採光面２５とが、同
一側面側（図１では上端面側）に設けられ、入光面２４
と採光面２５とが位置する上端面側の厚みよりも、これ
と反対側に位置する下端面側の厚みが次第に薄くなる楔
状に形成されている。この場合、導光板２１は、液晶表
示装置２側に位置する出射面２６（図１では左面）が液
晶表示装置２と平行に形成され、液晶表示装置２と反対
側に位置する他面（図１では右面）が傾斜面２７に形成
され、この他面の傾斜面２７に反射シート４が設けられ
ている。なお、この反射シート４は、図示しないが導光
板２１の下端面にも設けられていることが望ましい。

【００１３】また、導光板２１の上端面には、図２に示
すように、その厚み方向に段差部が設けられている。こ
の段差部は、導光板２１の上端面における左側ほぼ半分
の箇所つまり液晶表示装置２側のほぼ半分の箇所に突出
部２８が設けられ、その右側ほぼ半分の箇所に一段低く
凹んだ切欠き部２９が設けられた形状になっている。そ
して、この凹んだ切欠き部２９の底部には、入光面２４
が設けられており、この切欠き部２９内には、光源部６
が入光面２４に密接して配置されている。また、突出部
２８は、光源部６の後端部つまりリフレクタ１１の後端
面とほぼ同じ位置に突出しており、この突出部２８の先
端面（同図では上端面）には、外光を取り込む採光面２
５がリフレクタ１１の後端面とほぼ同じ位置に設けられ
ている。

【００１４】ところで、導光板２１と液晶表示装置２と
の間に配置された拡散シート２２とプリズムシート２３
とは、図１に示すように、導光板２１側に拡散シート２
２が配置され、液晶表示装置２側にプリズムシート２３
が配置されている。拡散シート２２は、導光板２１の出
射面２６から出射した光を拡散する構造のものである。
また、プリズムシート２３は、液晶表示装置２側の出射
面に多数のプリズムを配列したものであり、拡散シート
２２で拡散された光を多数のプリズムで屈折させること
により、プリズムシート２３に対しほぼ垂直な平行光に
集光して液晶表示装置２の背面に照射する構造になって
いる。

【００１５】このようなバックライト装置２０では、明
るい所で外光が十分に得られるときには、光源部６のラ
ンプ１０を消灯し、導光板２１の採光面２５から外光を
取り込むことができ、また暗い所で外光が十分に得られ
ないときには、光源部６のランプ１０を点灯させ、その
光をリフレクタ１１で集光して導光板２１の入光面２４
から取り込むことができる。このようにして取り込んだ
光は、導光板２１の傾斜面２７に設けられた反射シート
４によって順次導光板２１の出射面２６に向けて反射さ
れ、この反射された光が導光板２１の出射面２６からほ
ぼ均一に出射される。そして、導光板２１の出射面２６
から出射された光は、拡散シート２２で拡散され、この
拡散された光がプリズムシート２３でこれにほぼ垂直な
平行光に集光されて液晶表示装置２の背面に照射され
る。これにより、液晶表示装置２が背面側より照明され
る。

【００１６】このように、このバックライト装置２０に
よれば、光源部６からの光を取り込む入光面２４と外光
を取り込む採光面２５とを導光板２１の同一側面側、つ
まり上端面側に設けたので、導光板２１を上端面側の厚
みよりも、下端面側の厚みが次第に薄くなる楔状に形成
することができる。特に、導光板２１は、その出射面２
６が液晶表示装置２の背面と平行で、これと反対側に位
置する他面が傾斜面２７に形成されているので、この傾
斜面２７に設けられた反射シート４によって取り込んだ
光を傾斜面２７の傾斜に応じて順次反射することがで
き、これにより取り込んだ光を導光板２１の出射面２６
からほぼ均一に出射することができる。このため、輝度
ムラを防ぐことができると共に、入光面２４と採光面２
５とから取り込んだ光が導光板２１の下端面からほとん
ど出射しないため、取り込んだ光を効率良く液晶表示装
置２の背面に照射することができる。

【００１７】また、このバックライト装置２０では、光
源部６からの光と外光とを導光板２１の同一方向から取
り込んでいるので、導光板２１の傾斜面２７の傾斜角度
を適宜変更することにより、反射シート４側の反射状態
を輝度ムラなどの条件に応じて容易に調整することがで
き、これにより輝度ムラを確実に防ぐことができ、高効
率で液晶表示装置２を照明することができる。特に、入
光面２４と採光面２５とから取り込んだ光が導光板２１
の下端面からほとんど出射することがなく、しかも外光
が十分に得られない暗い所で光源部６からの光のみを取
り込んでも、その光が採光面２５からほとんど出射する
こともないため、導光板２１の下端面側および上端面側
に従来例のような開閉板８を設ける必要がない。このた
め、部品点数を削減することができるほか、構造の簡素
化をも図ることができる。この場合、導光板２１の下端
面側にも反射シート４が設けられていれば、導光板２１
の入光面２４と採光面２５とから取り込んた光が抜け出
すことがないので、これによっても高効率で液晶表示装
置２を照明することができる。

【００１８】また、このバックライト装置２０では、導
光板２１の上端面に設けられた切欠き部２９内に光源部
６が入光面２４に密接して配置されていると共に、導光
板２１の上端面に設けられた突出部２８の先端面に採光
面２５が光源部６の外端部とほぼ同じ位置に突出して設
けられているので、入光面２４と採光面２５とを導光板
２１の同一側面側つまり導光板２１の上端面側に設けて
も、光源部６の影響を受けずに、外光を採光面２５から
十分に取り込むことができる。さらに、このバックライ
ト装置２０では、導光板２１と液晶表示装置２との間に
拡散シート２２とプリズムシート２３とが配置されてい
るので、導光板２１の出射面２６から出射した光を拡散
シート２２で拡散させ、この拡散した光をプリズムシー
ト２３でこれにほぼ垂直な平行光に集光して液晶表示装
置２の背面に照射することができ、これにより均一な照
度で液晶表示装置２を照明することができる。

【００１９】［第２実施形態］次に、図３を参照して、
この発明のバックライト装置の第２実施形態について説
明する。この場合には、図１および図２に示された第１
実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。この
バックライト装置３０は、導光板２１の上端面側の構造
が第１実施形態と異なり、これ以外は第１実施形態と同
じ構造になっている。すなわち、導光板２１の上端面に
は、光源部６を収容する突出部３２が設けられている。
この突出部３２の右側面つまり液晶表示装置２と反対側
の面には、光源部６を収納する凹部３３が設けられてお
り、この凹部３３内の下側内面には、光源部６からの光
を取り込む入光面３４が設けられている。

【００２０】また、突出部３２は、光源部６の後端部か
ら更に後方（同図では上方）に突出しており、その外端
面（同図では上端面）には、採光面３５が光源部６の後
端面（同図では上端面）よりも後方（同図では上方）に
離れた位置に設けられている。この採光面３５は、導光
板２１の最も厚さの厚い箇所つまり入光面３４が位置す
る箇所の断面積とほぼ同じ大きさに形成されている。ま
た、この突出部３２の凹部３３には、光源部６の後端部
に隣接する箇所が傾斜面３６に形成されている。この傾
斜面３６は、採光面３５からほぼ垂直に入射した光の臨
界角以上、例えば導光板２１がアクリルであるときには
約４３°以上の角度θで傾斜している。

【００２１】このようなバックライト装置３０では、第
１実施形態と同様の作用効果があるほか、特に導光板２
１の上端面に光源部６を収容する凹部３３を有する突出
部３２が設けられ、この突出部３２の外端面に採光面３
５が光源部６の後端部から後方に突出した位置に設けら
れているので、採光面３５を十分に広く形成することが
でき、これにより外光を十分に取り込むことができると
共に、光源部６の後端部に隣接する凹部３３の傾斜面３
６が採光面３５からほぼ垂直に入射した光の臨界角以上
の角度θで傾斜しているので、採光面３５から取り込ん
だ外光を凹部３３の箇所で逃がすことがなく、確実に導
光板２１内に導くことができ、これにより第１実施形態
のものよりも、より一層、高効率で液晶表示装置２を背
面より明るく照明することができる。

【００２２】なお、上記第１、第２実施形態では、外光
を取り込む採光面２５、３５を導光板２１の上端面にお
ける液晶表示装置２側に設け、光源部６からの光を取り
込む入光面２４、３４を導光板２１の上端面における液
晶表示装置２と反対側に設けたが、これに限らず、例え
ば光源部６からの光を取り込む入光面２４、３４を導光
板２１の上端面における液晶表示装置２側に設け、外光
を取り込む採光面２５、３５を導光板２１の上端面にお
ける液晶表示装置２と反対側に設けても良い。また、上
記第１、第２実施形態では、導光板２１の上端面側に光
源部６からの光を取り込む入光面２４、３４と外光を取
り込む採光面２５、３５とを設けたが、これに限らず、
例えば導光板２１の下端面側に設けても良く、また上下
の各端面と直交する左右の端面側のいずれかに設けても
良い。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光源部からの光を取り込む入光面と外光を取り込む
採光面とを導光板の同一側面側に設けたことにより、光
源部からの光と外光とを導光板の同一方向から取り込む
ことができるので、従来例のような平行平板の導光板を
用いる必要がなく、楔状の導光板を用いることが可能と
なり、これにより輝度ムラを容易に調整することができ
るので、輝度ムラを防ぐことができると共に、従来例の
ような開閉板を用いずに、効率良く液晶表示装置を照明
することができる。

【００２４】この場合、前記導光板の前記液晶表示装置
と反対側に位置する面に設けられた反射板を備え、前記
導光板は、前記反射板で反射した光を前記液晶表示装置
の背面に対面する出射面から出射することにより、導光
板内に取り込んだ光を反射板により効率良く液晶表示装
置の背面に向けて出射することができる。また、導光板
は、入光面と採光面とが位置する側面側の厚みよりも、
これと反対側に位置する側面側の厚みが次第に薄くなる
楔状に形成されていることにより、導光板における反射
板側の面を傾斜面に形成することができ、このため導光
板内に取り込んだ光を導光板の出射面からほぼ均一に出
射させることができ、これにより効率良く液晶表示装置
を照明することができる。さらに、導光板の側面にはそ
の厚み方向に段差部が形成され、この段差部の一段低い
部分に入光面が設けられていると共に光源部が配置さ
れ、段差部の一段高い部分に採光面が光源部の後端部と
ほぼ同じ位置に設けられていることにより、入光面と採
光面とを導光板の同一側面側に設けても、光源部の影響
を受けずに、外光を採光面から十分に取り込むことがで
きる。

【００２５】また、導光板の側面に光源部を収容する凹
部を有する突出部が設けられ、この突出部の凹部に入光
面が設けられ、突出部の外端面に採光面が光源部の後端
部よりも後方に位置して設けられていることにより、採
光面を広く形成することができ、これにより外光を十分
に取り込むことができる。また、光源部の後端部に隣接
する凹部の傾斜面が採光面からほぼ垂直に入射した光の
臨界角以上の角度で傾斜していることにより、採光面か
ら取り込んだ光を効率良く導光板内に導くことができ
る。さらに、導光板と液晶表示装置との間にプリズム板
と拡散板との少なくとも一方が配置されていることによ
り、プリズム板で導光板からの光をほぼ平行に集光して
液晶表示装置に照射することができ、また拡散板で導光
板からの光を拡散させて液晶表示装置に照射することが
でき、これにより均一な照度で照明することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のバックライト装置の第１実施形態を
示した構成図。

【図２】図１の要部を示した拡大図。

【図３】この発明のバックライト装置の第２実施形態を
示した要部の拡大図。

【図４】従来のバックライト装置を示した構成図。

【符号の説明】

２ 液晶表示装置 ４ 反射シート ６ 光源部 ２０、３０ バックライト装置 ２１ 導光板 ２２ 拡散シート ２３ プリズムシート ２４、３４ 入光面 ２５、３５ 採光面 ２６ 導光板の出射面 ２７ 導光板の傾斜面 ２８、３２ 突出部 ２９ 切欠き部 ３３ 突出部の凹部 ３６ 突出部の傾斜面

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H091 FA14Z FA21Z FA23Z FA32Z FA41Z FD06 KA10 LA18 LA30 5G435 AA02 BB12 BB15 DD14 EE27 FF03 FF04 FF06 FF08 GG03 GG24

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶表示装置の背面側に配置された導光板
   を備え、前記導光板の側面側より光源部の光と外光とを
   取り込み、この取り込んだ光を前記液晶表示装置の背面
   に対面する前記導光板の出射面から出射することによ
   り、前記液晶表示装置を背面より照明するバックライト
   装置において、 前記光源部からの光を取り込む入光面と前記外光を取り
   込む採光面とを前記導光板の同一側面側に設けたことを
   特徴とするバックライト装置。
2. 【請求項２】前記導光板の前記液晶表示装置と反対側に
   位置する面に設けられた反射板を備え、前記導光板は、
   前記反射板で反射した光を前記液晶表示装置の背面に対
   面する出射面から出射することを特徴とする請求項１に
   記載のバックライト装置。
3. 【請求項３】前記導光板は、前記入光面と前記採光面と
   が位置する側面側の厚みよりも、これと反対側に位置す
   る側面側の厚みが次第に薄くなる楔状に形成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のバックライ
   ト装置。
4. 【請求項４】前記導光板の側面にはその厚み方向に段差
   部が形成され、この段差部の一段低い部分には前記入光
   面が設けられていると共に前記光源部が配置され、前記
   段差部の一段高い部分には前記採光面が前記光源部の後
   端部とほぼ同じ位置に設けられていることを特徴とする
   請求項１〜３のいずれかに記載のバックライト装置。
5. 【請求項５】前記導光板の側面には、前記光源部を収容
   する凹部を有する突出部が設けられ、この突出部の前記
   凹部には前記入光面が設けられ、前記突出部の外端面に
   は前記採光面が前記光源部の後端部よりも後方に位置し
   て設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載のバックライト装置。
6. 【請求項６】前記光源部の後端部に隣接する前記凹部の
   傾斜面は、前記採光面からほぼ垂直に入射した光の臨界
   角以上の角度で傾斜していることを特徴とする請求項５
   に記載のバックライト装置。
7. 【請求項７】前記導光板と前記液晶表示装置との間に
   は、プリズム板と拡散板との少なくとも一方が配置され
   ていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載
   のバックライト装置。