JP2008010267A

JP2008010267A - 液晶照明装置

Info

Publication number: JP2008010267A
Application number: JP2006178367A
Authority: JP
Inventors: Masao Hirayama; 昌男平山; Shigefusa Muroi; 茂房室井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2008-01-17

Abstract

【課題】導光体内での光伝送効率を向上すると共に、導光体の全面に渡って一様で高い輝度を有するエッジライト方式の液晶照明装置を提供する。
【解決手段】光源からの光を前記液晶ディスプレイパネルに導く導光体の前記液晶ディスプレイパネルと平行な面のいずれか一方の面を、前記光源から離れるにしたがって前記導光体が薄くなるような斜面として形成し、前記斜面の傾斜方向に所定の領域に渡って複数のＶ字状の溝を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶ディスプレイ装置に関し、より特には液晶ディスプレイ装置の液晶ディスプレイパネルを透過照明するエッジライト式液晶照明装置に関する。

液晶ディスプレイ装置のバックライト光源としては、冷陰極管及び熱陰極間方式の蛍光灯等の円柱状光源が広く用いられている。このような光源を用いた液晶ディスプレイ装置では、拡散板の下に１本若しくはそれ以上の光源を配置する方法が主流であった。このような液晶ディスプレイ装置では、輝度の一様性を確保するために拡散板と光源との距離を充分にとる必要があった。しかしながら、液晶ディスプレイ装置の薄型化を図るためには、光源と拡散板の距離を小さく設定することが必要である。

例えば特許文献１には、光伝送体内に光源を配置する方法が開示されている。しかし、このような装置に於いては拡散板上で輝度むらが発生し易い。これを防止するために、一般に拡散板の拡散性を上げる方法がとられるが、この方法では光の透過率が低下し、液晶ディスプレイの明るさを損なう等の問題を生じる。したがって、同一の明るさを確保するためには、光源の数を増やさなければならないが、消費電力の増加や温度上昇による対策等を考慮しなければならない。

そこで、特許文献２に開示されいているような導光体を用いた照明が提案されている。これはエッジライト方式と呼ばれ、光源を導光体の端に配置して光を液晶ディスプレイパネルに導く照明装置である。導光体の一方の面に反射面を構成することにより、導光体内を屈折しながら進む光をこの反射面で反射し、光を液晶ディスプレイパネル方向に出射する。この方式によれば光源を液晶ディスプレイパネルの下に配置する必要がないため、照明装置の厚みを薄くすることができ、結果として液晶ディスプレイ装置の厚みを薄くすることができる。
特開平１−１０７２３６号公報特開平３−１１１８１９号公報特開平６−２３０３７６号公報

ところが、エッジライト方式は光源の位置が液晶ディスプレイパネルの真下ではないため、輝度が低下してしまうという問題がある。エッジライト方式の照明装置は、各構成部材が光源から出た光をディスプレイパネルへ伝送する上での損失が大きく、特に光源から導光体に入る入射部での損失や、導光体内での繰返し反射による損失等が大きい。

導光体上面の出射面輝度を均一にする方法として例えば上記した反射パターンを用いる方法がある。この方法では、光源からの距離に比例してその密度分布を変えて印刷した反射パターンを導光体の下面に設け、これによって伝送体出射面全面に渡って一様な輝度分布を得ている。ところが該方法は、反射パターンの密度分布化が複雑であり、印刷等の複雑な工程を経なければならない。一方、反射パターンに当たらない光は、例えば、伝送体下面に別の反射板を構成した場合には、伝送体を抜け出た光は反射板に当たりまた伝送体内に戻ろうとするが、上記反射パターンに阻止されて、有効な光として働かない問題も起こる。

特許文献３には、光伝送体の液晶ディスプレイに平行な面のいずれか一方の面を、階段状の拡散傾斜面を有する出射面とし、傾斜面の幅を光源から離れるに従い広くすることにより、光伝送体内の光束利用率を向上し、伝送体出射面の輝度を均一にした照明装置が開示されている。

しかしながら特許文献３の照明装置では、光源の反対側から液晶を見たときは視認性に問題ないが、光源側に光が出射しないため、光源側斜め方向からの視認性が悪くなるという問題があった。

上述したことを鑑み、本発明は、導光体内での光伝送効率を向上すると共に、導光体の全面に渡って一様で高い輝度を有するエッジライト方式の液晶照明装置を提供することを目的とする。

本発明による液晶ディスプレイパネルを透過照明するエッジライト式液晶照明装置は、光源からの光を前記液晶ディスプレイパネルに導く導光体の前記液晶ディスプレイパネルと平行な面のいずれか一方の面を、前記光源から離れるにしたがって前記導光体が薄くなるような斜面として形成し、前記斜面の傾斜方向に所定の領域に渡ってＶ字状の溝を設けたことを特徴とする。

本発明による他の液晶ディスプレイパネルを透過照明するエッジライト式液晶照明装置は、光源からの光を前記液晶ディスプレイパネルに導く導光体の前記液晶ディスプレイパネルと平行な面のいずれか一方の面を、前記光源から離れるにしたがって前記導光体が薄くなるような斜面として形成し、前記斜面の傾斜方向に所定の領域に渡ってＶ字状の突起を設けたことを特徴とする。

好適には、前記Ｖ字状の溝又は突起の成す角度を４５度とする。
好適には、前記Ｖ字状の溝又は突起を前記液晶ディスプレイパネルの表示エリアに対応する範囲にのみ設ける。
好適には、前記Ｖ字状の突起に微小凹凸を設ける。
好適には、前記光源からの距離が増すにつれて前記Ｖ字状の溝又は突起の密度を増す。

好適には、前記導光体の斜面を階段形状にする。
好適には、前記導光体の斜面の階段形状の立ち上がり面の各々を傾斜面にする。
好適には、前記導光体の斜面の階段形状の立ち上がり面の各々が前記液晶ディスプレイパネルと平行な面に対して４５度の角度を成すようにする。
好適には、前記導光体の斜面の階段形状の立ち上がり面に微小凹凸を設ける。

本発明によれば、光源からの光がＶ字状の溝又は突起によって液晶の視野角全体にわたって均等に反射され、導光体の全面に渡って一様で高い輝度を有するエッジライト方式の液晶照明装置が実現される。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明による液晶照明装置を用いる液晶ディスプレイ装置の構成の一例を示す側面図である。円筒状光源１からの光は導光体２によって液晶ディスプレイパネル４側に導かれ、導光体２の射出面側に配置された拡散材３を経て液晶ディスプレイパネル４を透過照明する。導光体２の射出面と反対側の面は光源１から離れるにしたがって導光体２が薄くなるような斜面として形成される。好適には、図１に示すようにこの斜面を階段形状とし、階段形状の立ち上がり面の各々を傾斜面とする。好適には、これらの傾斜面は、液晶ディスプレイパネル４と平行な面に対して４５度の角度を成すようにする。

図２は、図１に示す照明装置の斜視図である。本図においては、図を明瞭にするために、導光体２及び液晶ディスプレイパネル４のみを示す。導光体２の斜面には、傾斜方向、すなわち、階段形状と交差する方向に断面がＶ字状の溝５が形成されている。好適には、Ｖ字状の溝５の成す角度は４５度とする。この構成により、階段形状の傾斜面と、交差するＶ字状の溝とによって光源１からの光が反射し、正面視、斜め方向視に渡って均等な反射光が得られ、あらゆる方向からの輝度、視認性が向上する。好適には、Ｖ字状の溝５は、液晶ディスプレイパネル４の表示エリア６に対応する範囲にのみ設ける。このようにすれば、例えば文字などが表示される表示エリア６がより明るく表示され、それ以外の部分の輝度を押さえることができるようになる。

Ｖ字状の溝５を設ける代わりに、図３に示すように断面がＶ字状の突起７を設けてもよい。この場合も、好適には、Ｖ字状の突起７の成す角度は４５度とし、好適には、Ｖ字状の突起７は、液晶ディスプレイパネル４の表示エリア６に対応する範囲にのみ設ける。

好適には、導光体２の階段形状の傾斜面とＶ字状の溝５又はＶ字状の突起７には、例えば５ミクロン程度の微小凹凸を設ける。このようにすれば、より効率的に光を液晶ディスプレイ４の方向に反射させることができ、輝度を向上させることができる。

導光体２の階段形状も、液晶ディスプレイパネル４の表示エリア６に対応する範囲のみに設けてもよい。このようにすれば、例えば文字などが表示される表示エリア６がより明るく表示され、それ以外の部分の輝度を押さえる効果をより向上させることができるようになる。

上記実施形態ではＶ字状の溝５又はＶ字状の突起７は、導光体２の斜面の傾斜方向において設けたが、傾斜方向に対して所定の角度方向に設けてもよい。また、互いに異なった複数の角度方向において設けてもよい。このようにしても、Ｖ字状の溝５又はＶ字状の突起７を導光体２の斜面の傾斜方向において設けたのと同様の効果を得ることができる。

Ｖ字状の溝５又はＶ字状の突起７の密度を、光源１から遠ざかるにつれ増すようにしてもよい。例えば、これらの数を数段階において倍ずつ増やす。このようにすれば、光源１からの距離に応じて光の利用率を変化させることができ、全体としてより均等な反射光を得ることができる。

Ｖ字状の溝５又はＶ字状の突起７は、光源１から遠ざかるにつれ、溝の深さ又は突起の高さが増すようにしてもよい。このようにすれば、光源１からの距離に応じて光の利用率を変化させることができ、全体としてより均等な反射光を得ることができる。

本発明は、液晶照明装置に利用可能である。

本発明による液晶照明装置を用いる液晶ディスプレイ装置の構成の一例を示す側面図である。本発明による液晶照明装置を示す斜視図である。本発明による他の液晶照明装置を示す斜視図である。

符号の説明

１光源
２導光体
３拡散材
４液晶ディスプレイパネル
５Ｖ字状の溝
６表示エリア
７Ｖ字状の突起

Claims

液晶ディスプレイパネルを透過照明するエッジライト式液晶照明装置において、光源からの光を前記液晶ディスプレイパネルに導く導光体の前記液晶ディスプレイパネルと平行な面のいずれか一方の面を、前記光源から離れるにしたがって前記導光体が薄くなるような斜面として形成し、前記斜面の傾斜方向に所定の領域に渡ってＶ字状の溝を設けたことを特徴とする液晶照明装置。
前記Ｖ字状の溝の成す角度が４５度であることを特徴とする請求項１記載の液晶照明装置。
前記Ｖ字状の溝を前記液晶ディスプレイパネルの表示エリアに対応する範囲にのみ設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶照明装置。
前記Ｖ字状の溝に微小凹凸を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶照明装置。
前記光源からの距離が増すにつれて前記Ｖ字状の溝の数を段階的に増やしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶照明装置。
液晶ディスプレイパネルを透過照明するエッジライト式液晶照明装置において、光源からの光を前記液晶ディスプレイパネルに導く導光体の前記液晶ディスプレイパネルと平行な面のいずれか一方の面を、前記光源から離れるにしたがって前記導光体が薄くなるような斜面として形成し、前記斜面の傾斜方向に所定の領域に渡ってＶ字状の突起を設けたことを特徴とする液晶照明装置。
前記Ｖ字状の突起の成す角度が４５度であることを特徴とする請求項６記載の液晶照明装置。
前記Ｖ字状の突起を前記液晶ディスプレイパネルの表示エリアに対応する範囲にのみ設けたことを特徴とする請求項６又は７記載の液晶照明装置。
前記Ｖ字状の突起に微小凹凸を設けたことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の液晶照明装置。
前記光源からの距離が増すにつれて前記Ｖ字状の突起の密度を増したことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の液晶照明装置。
前記導光体の斜面を階段形状としたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の液晶照明装置。
前記導光体の斜面の階段形状の立ち上がり面の各々を傾斜面としたことを特徴とする請求項１１記載の液晶照明装置。
前記導光体の斜面の階段形状の立ち上がり面の各々が前記液晶ディスプレイパネルと平行な面に対して４５度の角度を成すことを特徴とする請求項１２記載の液晶照明装置。
前記導光体の斜面の階段形状の立ち上がり面に微小凹凸を設けたことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の液晶照明装置。