JPH0348279A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示パネル等の表示体用照明装置、特に表
示体を背面側から照明するいわゆるバックライトと称す
る照明装置に関する． 〔従来の技術〕 近年、例えば液晶表示装置における表示体用照明装置は
、液晶の諸特性が改善されるにつれ、液晶の応用分野が
拡大し、オモチャ用表示、クロソク用表示、事務機器用
表示、端末用表示、ターミナル用表示や自動車用表示等
に応用されるのに伴って、長時間の照明、比較的大型パ
ネルの照明、装飾性のある照明や、効率の良い照明が要
求されるようになった． 従来、例えば腕時計において、表示体としての液晶表示
パネルの背面に小型ランプよりなるバックライトを備え
たものが実用化されている．しかし、腕時計においては
、夜間ごく短時間照明して表示を識別し、時刻を知るた
めにのみ最小限必要なバックライトであって、明るさ、
光の均一性、装飾性、寿命等においては充分満足のいく
ものではなかった． 例えば第９図および第１０図は表示体としての液晶表示
パネル１の背面側（図では真下）に光源２と反射体９と
を配した従来の液晶表示装置における表示体用照明装置
の一例を示す縦断正面図および縦断側面図である． 上記表示パネルｌは、液晶３を上電極基板４と下電極基
仮５の間に、スペーサ６を介して挾み、上偏光体７と下
偏光体８を付加することにより構成されている．光源２
から放出された光は光散乱反射体９により反射し、乳白
色の光散乱体１０を介して液晶表示パネルｌを照射する
．光ｇ２は、ヒューズ型、円筒型、ラインフィラメント
型等の線形形状をしたタングステンランプであった．以
下、略して線状光源と呼ぶ．上記光散乱体１０は、乳白
色のボリカーボネイト樹脂や、乳白色のアクリル樹脂に
より構成され、均一な厚さ、板形状であった．また前記
反射体９は、ＡＩ等の金属板であった． 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、上記従来のように反射体として金属板を用い
るものは、重量が重く、しかも必ずしも充分な反射性能
が得られない等の問題があった．本発明は、上記の問題
を簡単な構成により解消することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は以下の構成とした
ものである．即ち、表示体の背面側に線状光源と反射体
とを配設した表示体用照明装置において、上記反射体は
、内側の反射面側に透明プラスチック導光体を形成し、
その外側に反射層を設けたものである． 上記の透明プラスチック導光体としては、例えばボリカ
ーボネイト樹脂もしくはアクリル樹脂等を用いる． また前記反射層としては、例えば金属薄板もしくは金属
箔とプラスチックとのラ【ネートシ一ト、あるいは前記
導光体にＡｌやＮｉもしくはＡｇ等の金属を蒸着もしく
はスパッタ等する。

〔作　用〕

上記のように反射体を、その内側の反射面側をポリカー
ボネイト樹脂やアクリル樹脂等の透明プラスチック導光
体で形成し、その外側の反射層をラξネートシート、あ
るいは金属蒸着層等で構成したことにより、軽量で反射
性能のよい反射体を得ることが可能となる． 〔実施例〕 以下、図に示す実施例に基づいて本発明を具体的に説明
する． 第１図および第２図は本発明による表示体用照明装置の
一実施例を示す縦断正面図および縦断側面図であり、前
記第９図・第１０図と同一もしくは同様の機能を有する
部材には同一の符号を付して再度の説明を省略する． 本実施例の反射体９は、線状光源２の下面および光源の
長手に沿う両側面側を覆うように断面略Ｕ字形に形成し
たもので、図には省略したが、その内面すなわち光源側
の反射面は透明のプラスチック導光体で形成され、その
外側に反射層が設けられている． 上記のプラスチック導光体としては、例えばポリカーボ
ネート樹脂やアクリル樹脂等を用い、反射層としては、
アルｉニウムその他の金属薄板や金属箔とプラスチノク
とのラミネートシートを接着または機械的取付もしくは
機械的圧力等で装着したもの、あるいはＡｌやＮｉ，Ａ
ｇを上記の導光体に蒸着やスバッタしたり、接着剤や塗
料中に混合して塗ることに．より構成する． 上記のように構戒することにより、軽量で反射性能に優
れた反射体が得られるものである。

なお、例えば線状光ＩＸ２の端部２ｂに非発光部又は弱
発光部が存在する場合には、第１図に示すように線状光
源２の長手方向と平行する方向の光散乱体１０の厚さを
中心部は厚く、端部は薄くするのが望ましい． 第１１図は上記のような非発光部または弱発光部が存在
する線状光源を用いた場合の前記従来の表示体用照明装
置に於ける表示状態の一例を示す．光散乱体１０の中央
部は、発光強度の強い線状光源２の中心部２ａと近距離
にあるので強い光が当たり、光散乱体１０の端部は非発
光または発光強度の弱い線状光源２の端部２ｂと近距離
にあり発光の中心部２ａと遠距離にあるので当たる光が
弱い。そのため第１１図の表示状態においては、表示パ
ネル１の端部１ｂの表示ｒＡＭＪや「３」の部分は暗く
、中央部１ａの表示「５：４」め部分は明るいので、美
観が損なわれる。この場合、線状光源２を掖晶表示バネ
ル１から遠ざければ、照明ムラは緩和されるが、やはり
若干残ってしまい、また、液晶表示装置全体が厚くなっ
てしまう。

そこで本実施例では、第１図のように線状光源２と平行
する方向の光散乱体１０の厚さを、中央部は厚く、端部
は薄くなるようにしたもので、強い光の当たる光散乱体
１０の中心部は厚くなっているため光を多く散乱して端
部に伝えられて中心部の光強度は若干弱くなると共に、
光散乱体ｌＯの端部に於いては、厚さが薄いため光をよ
く通し、かつ中心部で散乱された光が伝えられて光散乱
強度が大きくなり、前記のような端部に弱発光部等が存
在する線状光源を用いた場合にも表示体の長手方向の照
明強度を平均化することができる，第３図・第４図は前
記実施例における反射仮９の変形例を示すもので、線状
光ａ２の下崩および光源の長平に沿う両側面を覆う断面
略Ｕ字状の反射体９ａの両端部に、線状光＃２の長手方
向両端部側を覆う反射体９ｂを前記例と同様の横戒によ
り一体的に設けた例を示す。他の構成は前記第１図・第
２図例の場合と同様であり、上記のように繍状光Ｓ２の
端部側にも反射体９ｂを設けることにより、特に前記の
ように線状光ａ２の端部２ｂに弱発光部等が存在する場
合に、その端部２ｂに対応した表示面の光量不足を補う
ことができる。

さらに前記第１図・第２図例と同様に光散乱体ｌＯの光
源長手方向の厚さを中心部は厚く端部は薄くなるように
すれば、相まって表示面の光源長手方向の明るさを更に
良好に平均化することが可能となる． また第５図・第６図は線状光源２の長手方向及びそれと
交差する方向における光散乱体１０の厚さをそれぞれ変
化させた例を示すもので、他の構成は前記第３図・第４
図例の場合と同様である．すなわち、本例の光散乱体１
０は、第７図に示すように、線状光源２の長手方向と平
行する方向の厚さを、中心部は厚く、端部は漸次薄くな
るようにすると共に、第８図に示すように線状光源２と
交差する方向の厚さも、中心部は厚く、端部は漸次薄く
なるようにしたものである。

一般に、線状光ａ２の発光する部分の径が、表示バネル
１の側面の見切り幅に比べて小さいときには、表示バネ
ル１の見切り内で、線状ｙｔ．源２の長手方向と交差す
る方向に照明ムラが出やすい。

第１２図は前記従来例における表示状態の一例を示す平
面図であり、ｒＡＭ　　５：４５Ｊの表示の上下部分１
ｄは暗く、中心部分１ｃは明るくなっている．ここで、
線状光源２を表示パネル１から遠ざければ、照明ムラは
緩和されるが、やはり若干残ってしまい、また、液晶表
示装置全体が厚くなってしまう。

ところが、上記のように、線状光源２と交差する方向の
光散乱体１０の厚さを、光源に近い中心部は厚く、光源
から遠い端部は薄くすることにより（前記第１図・第２
図例の場合とほぼ同様の理由で、線状光源と直交方向の
照明ムラをもなくすことができ、前記のように線状光源
の両端部側にも反射体９ｂを設けることと相まってさら
に照明効率ひいては表示性能のよい演晶表示装置を提供
することが可能となる。

なお前記の光源２としては、従来のタングステンランプ
その他各種の線状光源が適用可能であるが、好ましくは
冷陰極放電管を用いるを可とする。

以下その理由を述べる． 液晶表示パネル等の表示体の照明手段としては、表示体
が薄型である特性を生かすため、小型、薄型、低価格、
また低消費電力を満足する必要性があり、かかる光源は
タングステンランプがよいとされてきたが、タングステ
ンランプは、第１に色温度が２０００″Ｋ前後であり、
やや赤い発光分光特性をもち、液晶の透過分光特性が赤
い光を強調する傾向があるため、液晶のバックライトと
しては、見栄えや色合いが悪くなる不具合がある．また
第２に、メーカーにより定義に若干の差異はあるが、ラ
ンプの５割から８割が断線しない点灯寿命がせいぜい数
万時間であり、長時間点灯あるいは常時点灯用として使
用する場合には、ランプ交換を容易に行える構造にする
必要があり、構造が複雑になり、小型化に不利になる．
また、例えばランプ交換を容易にするためにソケット等
を使用すると、その分コストアップになる。さらに照明
面積が大きくなり、ランプの使用数が多くなると、その
うち１個が断線し、取替える確率が増大し、より不利に
なる．また、線状光源とするには、フィラメント部を線
状にする必要があり長くなる程構造上無理がかかるので
、寿命や信頼性をより低下させる原因となる． これに対し、冷陰極放電管は、第１に断線寿命は定格で
使用する限り、ほぼ半永久的であり常時点灯した際、発
光強度が半減する時間も数万時間以上であり、光源交換
の必要性を生じない利点がある．また第２に発光色が白
であ・り、特に液晶のバックライトとして使用すると、
色合いが液晶とよく調和し、液晶の点灯状態がよく栄え
、バックライト装飾効果の大きい利点がある．この為、
特に色偏光板や色フィルターを使用した液晶のカラー表
示用やゲストホストタイプのカラー表示用のバックライ
トとして最適であり、相転位型やＤＳ型、ＤＴＮ型のバ
ックライトとしても適する．以上の理由により、常時点
灯用、あるいは長時間点灯用の装飾性のある液晶照明用
光源としては冷陰極放電管が好ましい． さらに第１図〜第６図に示すように液晶表示バネル１と
光散乱体ｌＯとの間に．必要に応じて半透過反射体１１
を設けるとよい．そのようにすると光ａＩ２を点灯させ
ない昼間の状態ではパネルｌ側から入射する光を半透過
反射体ｌ１が反射させ、光ａ２を点灯させた状態では、
バックライトを散乱、透過させる．このため周囲が明る
い時には光源２を消してバックライトなしで表示し、暗
いときのみ光源２を点灯させることができ、バックライ
トの消費電力を小さくできる．また、半透過反射体１１
自体にも光散乱効果があり、光散乱体ｌ０と重ねて使用
することにより光のムラをより小さくできる．またバッ
クライトの照度が強すぎる場合、半透過反射体１ｌの挿
入により液晶表示パネル１を照明する光の強さを適当に
落とすことができる． （発明の効果〕 以上説明したように、本発明による表示体用照明装置は
、内側の反射面側をポリカーボネイト樹脂やアクリル樹
脂等の透明プラスチック導光体で形成し、その外側の反
射層をラ果ネートシート、あるいは金属蒸着層等で構成
した反射体を用いるようにしたから、反射体ひいては装
置全体を軽量に構威することができると共に、反射性能
の優れた反射体が得られ、表示体を適度な明るさに良好
に照明することのできる表示性能のよい表示体用照明装
置を提供できる等の効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による表示体用照明装置の一実施例を示
す縦断正面図、第２′図はその縦断側面図、第３図は変
形例の縦断正面図、第４図はその縦断側面図、第５図は
他の変形例の縦断正面図、第６図はその縦断側面図、第
７図は光散乱体の正面図、第８図はその側面図、第９図
は従来の表示体用照明装置の縦断正面図、第１０図はそ
の縦断側面図、第１ｌ図及び第１２図は従来の表示体用
照明装置による表示状態の一例を示す平面図である．１
は表示体（液晶表示パネル）、２は線状光源、９は反射
体、ｌＯは光散乱体． 第 １ 図 第 ２ 図 第 ５図 第 ６図 第 ７ 図 第 ８図 ５二；：：フ １０ ＼Ｅア １０ 第 ３ 図 第９図 第１１図 第 ４ 図 第１０図 第１２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示体の背面側に線状光源と反射体とを配設した
   表示体用照明装置において、上記反射体は、内側の反射
   面側に透明プラスチック導光体を形成し、その外側に反
   射層を有するものであることを特徴とする表示体用照明
   装置。
2. （２）前記透明プラスチック導光体は、ポリカーボネイ
   ト樹脂もしくはアクリル樹脂よりなる特許請求の範囲第
   （１）項記載の表示体用照明装置。
3. （３）前記反射層は、金属薄板もしくは金属箔とプラス
   チックとのラミネートシートよりなる特許請求の範囲第
   （１）項記載の表示体用照明装置。
4. （４）前記反射層は、前記透明プラスチック導光体にＡ
   ｌやＮｉもしくはＡｇ等の金属を蒸着もしくはスパッタ
   したものである特許請求の範囲第（１）項記載の表示体
   用照明装置。