JP4047796B2 - 液晶表示装置用バックライト装置及び両面型液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置用バックライト装置及び両面型液晶表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、バックライト装置に関し、更に詳しくは、発光面の直下に複数の光源を有する直下型のバックライト装置に関する。更に、本発明は、前面及び背面に発光面を有する本発明のバックライト装置を備える両面型表示装置に関する。
バックライト装置は、面発光の光源であり、例えば液晶表示装置に使用される。バックライト装置は、主にエッジライト型のバックライト装置と、直下型のバックライト装置とに大別される。直下型のバックライト装置は、拡散板の直下にランプ等の光源を有し、エッジライト型のバックライト装置に比して、発光面の大型化、及び、輝度の向上が容易であり、例えば大画面の液晶表示装置に使用される。直下型のバックライト装置に関する技術としては、例えば特許文献１に記載された技術がある。
液晶表示装置としては、種々のタイプの液晶表示装置が提案されており、前面及び背面の双方で画像の表示を行う両面表示型の液晶表示装置も提案されている。そのような両面表示型の液晶表示装置には、前面及び背面に発光面を有する両面バックライト装置が用いられる。直下型の両面バックライト装置に関する技術としては、例えば特許文献２に記載された技術が知られている。
図７は、特許文献２に記載の両面バックライト装置を断面図で示している。この両面バックライト装置２００は、前面側及び背面側の拡散板２０１に光を照射する、一列に配置された複数のランプ２０２を有する。両面バックライト装置２００では、前面側及び背面側の拡散板２０１が、一列に並ぶランプ２０２の列と平行に配置されており、前面及び背面の発光面は、互いに平行である。両面バックライト装置２００内に配置されるランプ数、及び、互いに隣接する２つのランプ間の距離（ランプピッチ）は、発光面に要求される輝度に応じて設計され、通常、ランプピッチは一定となっている。
特開２０００−１００９４号公報 特開２０００−３３８４８３号公報
ところで、例えば液晶表示装置の表示面に広告等が表示されている場合において、表示面が人の目線よりも高い位置に配置されているときには、表示面を少し下向きに傾けると、表示されている広告等が見やすくなる。また、これとは逆に、表示面が目線よりも低い位置に配置されているときには、表示面を少し上向きに傾けると、表示されている広告等が見やすくなる。しかし、図７に示す両面バックライト装置２００を備える両面表示型液晶表示装置では、前面側及び背面側の発光面には、同じランプ２０２からの光が照射され、双方の表示面が表裏一体であるため、一方の表示面を上向きにすると、他方の表示面が下向きとなる。そのため、そのままでは、表示面を前面側から観察する観察者と背面側から観察する観察者とに、画像を、同様な角度だけ傾けて表示することができない。
図８は、前面側及び背面側の拡散板が互いに平行に配置されない比較例の両面バックライト装置を断面図として示している。この両面バックライト装置２００ａでは、両面側及び背面側の拡散板２０１を、ランプ２０２の列の中心線２０４に対してある傾きを持ち、中心線２０４に関して対称となるように配置している。このような両面バックライト装置２００ａを備える両面表示型液晶表示装置では、例えば、前面側の拡散板２０１と背面側の拡散板２０１との間の距離が長い側を上にして天井から吊り下げると、表示面を前面側から観察する観察者と、背面側から観察する観察者とに、表示面を同様な角度だけ傾けて表示できるようになる。
図８に示した構造では、両面バックライト装置２００ａのＹ方向の一端における拡散板２０１からランプ２０２までの間の距離と、他端における拡散板２０１からランプ２０２までの間の距離とが異なる。一般に、拡散板２０１からランプ２０２までの距離が短い位置では、拡散板２０１からランプ２０２までの距離が長い位置に比べて、拡散板２０１上で観察される輝度が高い。このため、両面バックライト装置２００ａでは、前面側及び背面側の発光面において、Ｙ方向の一端での輝度と、他端での輝度とが異なる輝度となり、発光面に輝度ムラが生じるという問題が発生する。
なお、片面側にのみ発光面を有する通常のバックライト装置では、ランプの配列方向を、拡散板（発光面）と同様な角度で傾けることができるため、その場合には、上記した輝度ムラの問題は生じない。しかし、片面側にのみ発光面を有するバックライト装置において、図９に示すように、ランプ２０２の列と、拡散板２０１とを平行に形成しない構成を採用する場合には、上記した両面バックライト装置２００ａと同様に、Ｙ方向の一端での輝度と、他端での輝度とが異なる輝度となり、発光面に輝度ムラが生じることになる。つまり、上記した輝度ムラの問題は、片面側にのみ発光面を有するバックライト装置においても、同様に生じ得る問題である。
本発明は、発光面が傾きを有するバックライト装置であって、発光面の輝度ムラを抑制できるバックライト装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の第１の視点のバックライト装置は、複数の光源が配列された光源配列面と、該光源配列面に対して傾斜した発光面とを有する直下型バックライト装置であって、前記複数の光源は、前記光源配列面と前記発光面の間の距離が短い位置から長い位置に向かって、隣接する２つの光源間の距離が順次に短くなるように設定されることを特徴とする。
本発明の第１の視点のバックライト装置では、光源配列面と発光面との距離が長い位置に配置される隣接する２つの光源間の距離が、光源配列面と発光面との距離が短い位置に配置される隣接する２つの光源間の距離に比して、短く設定されているため、発光面が光源配列面に対して傾斜している場合に、各光源から発光面までの距離の差に起因して発生する、発光面で観察される輝度の差を補償して、発光面の輝度を均一化できる。
本発明の第１の視点のバックライト装置では、前記隣接する２つの光源間の距離が、該隣接する２つの光源を結ぶ線分の垂直二等分線と前記発光面の交点と、前記隣接する２つの光源のそれぞれとの間の離隔距離が等しくなるように設定されていることが好ましい。この場合、バックライト装置内において、各ランプから、隣接する２つのランプの中間位置に対応する発光面上の点までの距離を同じ距離とすることができ、発光面の輝度を更に均一化できる。
本発明の第１の視点のバックライト装置は、前記光源配列面を複数有し、該複数の光源配列面は相互に異なる平面内に在る構成を採用することができる。
発光面の傾斜角度が大きいときには、光源配列面から発光面の間の距離が大きく離れ、隣接する２つの光源間の距離を、光源配列面と発光面との間の距離が長くなるに従って短くしていくだけでは、発光面の輝度を均一化できない場合がある。この場合には、例えば光源配列面から発光面の間の距離がある程度以上はなれた位置で、光源配列面を発光面側にオフセットさせた光源配列面を更に配置することで、発光面で観察される輝度が不足する事態を回避し、発光面で観察される輝度を均一化できる。
本発明の第２の視点のバックライト装置は、複数の光源が配列された光源配列面と、該光源配列面に対して傾斜した発光面とを有する直下型バックライト装置であって、前記複数の光源は、前記光源配列面と前記発光面の間の距離が短い位置から長い位置に向かって、各光源の輝度が順次に高くなるように設定されることを特徴とする。
本発明の第２の視点のバックライト装置では、光源配列面と発光面との距離が長い位置に配置される光源の輝度が、光源配列面と発光面との距離が短い位置に配置される光源の輝度に比して、高く設定されているため、発光面が光源配列面に対して傾斜している場合に、各光源から発光面までの距離の差に起因して発生する、発光面で観察される輝度の差を補償して、発光面の輝度を均一化できる。
本発明の第３の視点のバックライト装置は、複数の光源が配列された光源配列面と、該光源配列面に対して傾斜した発光面とを有する直下型バックライト装置であって、前記光源配列面と前記発光面との間に配設された光透過制御膜を備え、該光透過制御膜は、前記光源配列面と前記発光面の間の距離が短い位置から長い位置に向かって、光透過率が順次に高くなるように設定されることを特徴とする。
本発明の第３の視点のバックライト装置では、光透過制御膜の光透過率が、光源配列面と発光面との距離が長い位置では高く、光源配列面と発光面との距離が短い位置では低く設定されているため、発光面が光源配列面に対して傾斜している場合に、各光源から発光面までの距離の差に起因して発生する、発光面で観察される輝度の差を補償して、発光面の輝度を均一化できる。
本発明のバックライト装置は、前面及び背面にそれぞれ前記発光面を有する両面バックライト装置として構成できる。
本発明の両面型表示装置は、両面バックライト装置として構成される本発明のバックライト装置と、該バックライト装置の前記前面の発光面及び背面の発光面にそれぞれ対応して配設された表示面とを備えることを特徴とする。
本発明の両面型表示装置では、発光面が傾斜していても、発光面の輝度が均一化できるバックライト装置を備えるため、前面側の観察者と、背面側の観察者とに、同様な傾きで良好な表示を行うことができる。
本発明のバックライト装置は、発光面が光源配列面に対して傾斜している場合に、各光源から発光面までの距離の差に起因して発生する、発光面で観察される輝度の差を補償して、発光面の輝度を均一化できる。また、本発明の両面型表示装置は、前面側の観察者と、背面側の観察者とに、同様な傾きで良好な表示を行うことができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態例に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態例のバックライト装置を含む液晶表示装置を断面図で示している。このバックライト装置１００は、前面側及び背面側に発光面を有する両面バックライト装置として構成され、前面側及び背面側の発光面上に液晶表示パネル１０９を搭載して、両面表示型液晶表示装置１１０を構成する。同図に示すような両面表示型液晶表示装置１１０を、拡散板１０１間の距離が長い側が上になるように天井から吊り下げると、前面側の観察者と、背面側の観察者とに、同様な表示面の傾きで、画像を観察させることができる。なお、同図中に示すＹ方向は、両面表示型液晶表示装置１１０における走査方向に相当する。
両面バックライト装置１００は、Ｙ方向に延びる断面中心線（面）１０４に対して対称な構造を有し、前面側及び背面側の発光面は、それぞれ断面方向の中心線１０４に対して所定の傾きを有する。具体的には、前面側の発光面を構成する拡散板１０１は、中心線１０４に対して＋θの傾きを有し、背面側の発光面を構成する拡散板１０１は、中心線１０４に対して−θの傾きを有する。発光面の傾斜角θは、例えば１度から３度に設定される。Ｙ方向の一端側のセンターピース１０３ａのＺ方向の厚みは、他端側のセンターピース１０３ｂのＺ方向の厚みに比して、厚く形成されており、前面側及び背面側の拡散板１０１は、それぞれ双方のセンターピース１０３をまたぐように配置される。
ランプ１０２は、例えば直径が３ｍｍの冷陰極管ランプとして構成され、中心線１０４上に、複数が一列に配置される。拡散板１０１間の距離が短い側のセンターピース１０３ｂに最も近いランプ１０２から双方の拡散板１０１までの間の距離は、例えば１０ｍｍに設定される。隣接する２つのランプ１０２間の距離（ランプピッチ）は、前面側及び背面側の拡散板１０１上で観察される発光面の輝度が均一となるように、拡散板１０１間の距離が短い側のセンターピース１０３ｂから拡散板１０１間の距離が長い側のセンターピース１０３ａに向けて、徐々に短くなるように設定される。
ランプピッチは、例えば、隣接する２つのランプ１０２間の中間に対応する拡散板１０１上の点と、ランプ１０２との間の距離が一定となるように設定することができる。図２は、図１のランプ１０２及び前面側の拡散板１０１付近を拡大して示している。同図に示すように、隣接する２つのランプ１０２間の中心をＣ（Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、・・・）点とし、Ｃ点から、中心線１０４に対して垂直に延びる線と拡散板１０１とが交差する点をＱ（Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3、・・・）点とする。以下では、各ランプ１０２から対応するＱ点までの距離ｌが一定となるように、ランプピッチを設定する手法について説明する。
前面側の拡散板１０１から背面側の拡散板１０１までの間の距離が短い側のセンターピース１０３ｂに最も近いランプ１０２を０番目のランプ１０２（０）とする。まず、０番目のランプ１０２（０）と１番目のランプ１０２（１）との間のランプピッチＰ1（＝２×Ａ1）と、０番目のランプ１０２（０）と１番目のランプ１０２（１）の中心点Ｃ1から、その中心点Ｃ1に対応する拡散板１０１上の点Ｑ1までの間の高さＨ1とを任意に設定する。このとき、ランプ１０２（０）及び１０２（１）からＱ1点までの距離ｌは、
Figure 0004047796
 である。
１番目のランプ１０２（１）と２番目のランプ１０２（２）との間のランプピッチをＰ2（＝２×Ａ2）とすると、図２中に示す距離Ａ2と高さＨ2とは、式（１）を用いると、
Figure 0004047796
 の関係を満たしている。一方、高さＨ1と高さＨ2との差をｘ1とすると、点Ｑ2は、拡散板１０１上の点であるため、
Figure 0004047796
 の関係も同時に満たしている。ランプピッチＰ1と拡散板１０１の傾斜角θとが任意に設定されているとき、式（２）と式（３）が等しくなるようなＡ2を求めることで、１番目のランプ１０２（１）と２番目のランプ１０２（２）との間のランプピッチＰ2が求まる。以下、３番目以降のランプ１０２について、順次に、求めた１つ前のランプピッチと拡散板１０１の傾斜角θとを用いて、式（２）と式（３）とが等しくなるようなランプピッチを計算し、各ランプ１０２から対応するＱ点までの距離が一定となるようなランプピッチを求める。
本実施形態例の両面バックライト装置１００では、上述のように、ランプ１０２から前面側及び背面側の拡散板１０１までの間の距離が短い位置では、ランプピッチが広く設定され、ランプ１０２から前面側及び背面側の拡散板１０１間での間の距離が長い位置では、ランプピッチが狭く設定されている。このため、ランプ１０２から拡散板１０１までの間の距離が長い位置と、ランプ１０２から拡散板１０１までの間の距離が短い位置の間で、輝度ムラが生じる事態を回避することができ、前面側及び背面側で観察される発光面の輝度を均一化できる。このような両面バックライト装置１００を有する両面表示型液晶表示装置１１０は、発光面の輝度が均一化されているため、前面側の観察者と背面側の観察者とに、同様な傾きで良好な表示を行うことができる。
特に、ランプ１０２と、隣接する２つのランプ１０２の中間位置に対応する拡散板１０１上の点との間の距離ｌが一定となるようにランプピッチを設定する場合には、例えば図２に示すＱ1点に、０番目のランプ１０２（０）及び１番目のランプ１０２（１）から照射される光の量と、Ｑ2点に、１番目のランプ１０２（１）及び２番目のランプ１０２（２）から照射される光の量とがほぼ同じとなって、双方の点で観察される輝度はほぼ同じとなる。このため、上記した手法でランプピッチを設定する場合には、両面バックライト装置１００の発光面の輝度をより良好に均一化できる。
図３は、本発明の第２実施形態例のバックライト装置を示している。本実施形態例の両面バックライト装置１００ａでは、ランプ１０２が一列に配列されない点で、第１実施形態例のバックライト装置１００と相違する。両面バックライト装置１００ａは、中心線１０４上に複数のランプ１０２が配列される第１ランプ列１０７ａと、中心線１０４よりも前面側の拡散板１０１側にオフセット量ｄだけオフセットした線１０５上に複数のランプ１０２が配列される第２ランプ列１０７ｂと、中心線１０４よりも背面側の拡散板１０１側にオフセット量ｄだけオフセットした線１０６上に複数のランプ１０２が配列される第３ランプ列１０７ｃとを有する。第２ランプ列１０７ｂのランプ列の中心線１０５、及び、第３ランプ列１０７ｃのランプ列の中心線１０６と、第１ランプ列１０７ａのランプ列の中心線１０４とは、相互に平行である。
第１ランプ列１０７ａに配列されたランプ１０２は、前面側及び背面側の拡散板１０１に光を入射する。第２ランプ列１０７ｂに配列されたランプ１０２は、主に、前面側の拡散板１０１に光を入射し、第３ランプ列１０７ｃに配列されたランプ１０２は、主に、背面側の拡散板１０１に光を入射する。例えば、第１ランプ列１０７ａの先頭のランプ１０２（拡散板１０１間の距離が短い側のセンターピース１０３ｂに最も近いランプ１０２）から前面側及び背面側の拡散板１０１までの距離と、第２ランプ列１０７ｂの先頭のランプ１０２から前面側の拡散板１０１までの距離、及び、第３ランプ列１０７ｃの先頭のランプ１０２から背面側の拡散板１０１までの距離とは、同じ距離に設定されている。第１ランプ列１０７ａ〜第３ランプ列１０７ｃでは、それぞれ、第１実施形態例の両面バックライト装置１００におけるランプ１０２の配列と同様に、ランプ１０２と拡散板１０１との間の距離が長くなるにしたがって、ランプピッチが狭くなるように、ランプ１０２が配列される。
第１実施形態例の両面バックライト装置１００では、発光面の傾斜角θが大きくなると、ランプ１０２と拡散板１０１とが大きく離れているところでは、ランプピッチを狭く設定しても、前面側及び背面側の拡散板１０１に入射する光の光量が不足して、発光面の輝度を均一にすることが困難になる。本実施形態例の両面バックライト装置１００ａは、中心線１０４と、前面側及び背面側の拡散板１０１と間の距離がある程度以上となる地点で、ランプ列を１列から２列に増やし、ランプ列を前面側及び背面側の拡散板１０１近づけているため、発光面の傾斜角θが大きいときにも、前面側及び背面側の拡散板１０１に入射する光の量を確保することができ、発光面の輝度を均一にすることができる。
図４は、本発明の第３実施形態例のバックライト装置を示している。本実施形態例の両面バックライト装置１００ｂでは、ランプピッチは一定であり、各ランプ１０２の輝度を、ランプ１０２と前面及び背面の拡散板１０１との間の距離に応じて変化させている。より詳細には、前面側及び背面側の拡散板１０１との間の距離が短い位置に配置されるランプ１０２は、その輝度が低く設定され、前面側及び背面側の拡散板１０１との間の距離が長い位置に配置されるランプ１０２は、その輝度が高く設定される。ランプ１０２の輝度は、例えばランプ１０２を流れる電流によって変化させる。
ランプピッチが一定であるときに、各ランプ１０２の輝度が同じであると、ランプ１０２から前面側及び背面側の拡散板１０１までの間の距離が短い位置では、拡散板１０１上で観察される発光面の輝度が高くなり、ランプ１０２から前面側及び背面側の拡散板１０１までの間の距離が長い位置では、拡散板１０１上で観察される発光面の輝度が低くなって、前面側及び背面側の発光面には輝度ムラが生じる。本実施形態例では、各ランプ１０２の輝度を、拡散板１０１との間の距離に応じて変化させることで、拡散板１０１上で観察される輝度の差を補償して、発光面の輝度を均一化できる。
図５は、本発明の第４実施形態例のバックライト装置を示している。本実施形態例の両面バックライト装置１００ｃでは、ランプピッチは一定であり、ランプ１０２と前面側及び背面側の拡散板１０１との間に、それぞれ光透過量を制御する遮光シート１０８が配置されている。遮光シート１０８には、中心線１０４と前面側及び背面側の拡散板１０１との間の距離に応じて光の透過量が制御される遮光パターンが形成されている。より詳細には、遮光シート１０８には、中心線１０４と前面側及び背面側の拡散板１０１との間の距離が短い位置では、光透過量が少なく、中心線１０４と前面側及び背面側の拡散板１０１との間の距離が長い位置では、光透過量が多くなるような遮光パターンが形成される。遮光パターンは、例えば遮光性を有する膜に形成したドット状のパターンとして構成される。この場合、光透過量は、ドット状パターンのドットの大きさを変化させること、或いは、同じ大きさで形成されるドットが形成される密度を変化させることで、制御することができる。
遮光シート１０８が配置されない場合には、第３実施形態例で説明したのと同様に、ランプピッチが一定であるときに、各ランプ１０２の輝度が一定であると、前面側及び背面側の発光面には、輝度ムラが生じる。本実施形態例では、拡散板１０１とランプ１０２との間の距離に応じて光透過量を制御する遮光シート１０８により、発光面の輝度が高くなる位置での輝度を落としているため、拡散板１０１上で観察される輝度の差を補償して、発光面の輝度を均一化できる。
なお、上記各実施形態例では、バックライト装置が両面バックライト装置として構成される例について説明したが、本発明のバックライト装置は、ランプの配列に対して発光面が傾く片面のバックライト装置として構成することもできる。また、上記各実施形態例は、全ての他の実施形態例と適宜組み合わせることができる。例えば、第１実施形態例と第３実施形態例とを組み合わせて、拡散板とランプの間の距離が長くなるにつれてランプピッチを狭くしつつ、ランプの輝度を高くすることもできる。
第２実施形態例では、第１ランプ列１０７ａの中心線１０４と、第２ランプ列１０７ｂの中心線１０５及び第３ランプ列１０７ｃの中心線１０６とを平行に構成したが、ランプ列１０７の一部を前面側及び背面側の拡散板１０１に平行に配置してもよい。例えば図６に示すように、両面バックライト装置１００ｄにおいて、双方の拡散板１０１間の距離が短い位置では、ランプピッチが順次に狭くなる第１ランプ列１０７ａを、バックライト装置の中心線１０４上に配置し、双方の拡散板１０１間の距離が長い位置では、ランプピッチが一定なランプ列１０７ｃ及びランプ列１０７ｄを、それぞれ前面側及び背面側の拡散板１０１に平行に配置する構成を採用することもできる。
第３実施形態例では、ランプ１０２の輝度を変化させたが、これに代えて、ランプ１０２の前面に、光透過量を制御する遮光物（遮光膜）を配置して、ランプ１０２自体の輝度は変化させずに、各ランプ１０２の前面に配置された遮光物に光の透過量を変化させて、ランプ１０２の見かけ上の輝度を変化させてもよい。また、ランプ１０２の輝度を変化させるのに代えて、又は、これに加えて、ランプ１０２の径を変化させて、拡散板１０１上で観察される発光面の輝度を均一化させてもよい。第５実施形態例では、遮光シート１０８を配置するのに代えて、遮光シート１０８に形成される遮光パターンと同様なパターンを、拡散板１０１の背面側（発光面の反対側）、或いは、各ランプ１０２の表面に直接に印刷してもよい。
以上、本発明をその好適な実施形態例に基づいて説明したが、本発明のバックライト装置は、上記実施形態例にのみ限定されるものではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
本発明の第１実施形態例のバックライト装置を含む液晶表示装置を示す断面図。 図１のランプ１０２及び前面側の拡散板１０１付近を拡大して示す断面図。 本発明の第２実施形態例のバックライト装置を示す断面図。 本発明の第３実施形態例のバックライト装置を示す断面図。 本発明の第４実施形態例のバックライト装置を示す断面図。 一部のランプが発光面と平行に配置される本発明の一実施形態例のバックライト装置を示す断面図。 特許文献２に記載された従来の両面バックライト装置を示す断面図。 前面側及び背面側の拡散板が互いに平行に配置されない比較例の両面バックライト装置を示す断面図。 拡散板がランプに対して傾いて配置される比較例の片面バックライト装置を示す断面図。
符号の説明
１００：バックライト装置
１０１：拡散板
１０３：センターピース
１０２：ランプ
１０４：中心線
１０５：線
１０６：線
１０７：ランプ列
１０８：遮光シート
１０９：液晶表示パネル
１１０：両面表示型液晶表示装置

Claims (9)

  1. 複数の光源が配列された光源配列面と、該光源配列面に対して傾斜した発光面とを有する直下型バックライト装置であって、
    前記複数の光源は、前記光源配列面と前記発光面の間の距離が短い位置から長い位置に向かって、隣接する２つの光源間の距離が順次に短くなるように設定されることを特徴とする液晶表示装置用のバックライト装置。
  2. 前記隣接する２つの光源間の距離は、該隣接する２つの光源を結ぶ線分の垂直二等分線と前記発光面の交点と、前記隣接する２つの光源のそれぞれとの間の離隔距離が等しくなるように設定されている、請求項１に記載の液晶表示装置用のバックライト装置。
  3. 前記光源配列面を複数有し、該複数の光源配列面は相互に異なる平面内に在る、請求項１又は２に記載の液晶表示装置用のバックライト装置。
  4. 複数の光源が配列された光源配列面と、該光源配列面に対して傾斜した発光面とを有する直下型バックライト装置であって、
    前記複数の光源は、前記光源配列面と前記発光面の間の距離が短い位置から長い位置に向かって、各光源の輝度が順次に高くなるように設定されることを特徴とする液晶表示装置用のバックライト装置。
  5. 前記複数の光源は等間隔に配列される、請求項４に記載の液晶表示装置用のバックライト装置。
  6. 複数の光源が配列された光源配列面と、該光源配列面に対して傾斜した発光面とを有する直下型バックライト装置であって、
    前記光源配列面と前記発光面との間に配設された光透過制御膜を備え、該光透過制御膜は、前記光源配列面と前記発光面の間の距離が短い位置から長い位置に向かって、光透過率が順次に高くなるように設定されることを特徴とする液晶表示装置用のバックライト装置。
  7. 前記複数の光源は等間隔に配列される、請求項６に記載の液晶表示装置用のバックライト装置。
  8. 前面及び背面にそれぞれ前記発光面を有する、請求項１〜７の何れか一に記載の液晶表示装置用のバックライト装置。
  9. 請求項８に記載の液晶表示装置用のバックライト装置と、該バックライト装置の前記前面の発光面及び前記背面の発光面にそれぞれ対応して配設された液晶表示面とを備えることを特徴とする両面型液晶表示装置。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005243346A (ja) * 2004-02-25 2005-09-08 Citizen Electronics Co Ltd 両面発光照明装置
US7802912B2 (en) * 2005-06-13 2010-09-28 Sharp Kabushiki Kaisha Illumination device and display device
JP2007103181A (ja) * 2005-10-05 2007-04-19 Fujifilm Corp 面光源装置、および表示器
KR101365030B1 (ko) * 2007-03-21 2014-02-27 삼성디스플레이 주식회사 옥외용 표시장치
KR200447655Y1 (ko) * 2008-02-29 2010-02-11 주식회사 디에스엘시디 액정표시장치용 백라이트 유닛
US7639918B2 (en) * 2008-05-05 2009-12-29 Visteon Global Technologies, Inc. Manifold-type lightguide with reduced thickness
WO2009157226A1 (ja) * 2008-06-27 2009-12-30 シャープ株式会社 バックライト装置、表示装置およびテレビジョン受像機
CN105487274B (zh) * 2016-01-18 2019-03-01 深圳市华星光电技术有限公司 双面显示器框架及双面显示器
CN105788478A (zh) * 2016-04-07 2016-07-20 深圳市华星光电技术有限公司 一种显示器
CN106483700A (zh) * 2016-12-05 2017-03-08 深圳市华星光电技术有限公司 模块化液晶显示装置
CN106526977B (zh) * 2017-01-09 2019-09-17 深圳市华星光电技术有限公司 双面显示器
JP7372172B2 (ja) * 2020-02-19 2023-10-31 シャープ株式会社 表示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6633722B1 (en) * 1998-04-30 2003-10-14 Nippon Zeon Co., Ltd. Light guide plate with alicyclic resin
JP2000010094A (ja) 1998-06-19 2000-01-14 Nec Corp バックライト装置
JP2000338483A (ja) 1999-05-31 2000-12-08 Nec Home Electronics Ltd 液晶表示装置
US6341879B1 (en) * 1999-09-28 2002-01-29 Rainbow Displays, Inc. High output flat-panel display back light module
US6578985B1 (en) * 2001-07-18 2003-06-17 Rainbow Displays, Inc. Back light assembly for use with back-to-back flat-panel displays
JP3826047B2 (ja) * 2002-02-13 2006-09-27 キヤノン株式会社 露光装置、露光方法、及びそれを用いたデバイス製造方法
DE10245580B4 (de) * 2002-09-27 2006-06-01 Siemens Ag Einrichtung zur Erzeugung eines Bildes
KR100971392B1 (ko) * 2003-12-24 2010-07-21 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

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