JPH0348280A - 表示体用照明装置 - 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ンクライトと称す
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に
おいては、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、クロンク用表示、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、液晶表示パネル等の表示
体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ｌ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． 液晶表示パネルｌは、液晶３を上電極基板４と下電極基
板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１を照射する
．光源２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ｌＯは、乳白
色のポリカーボネイト樹脂や、乳白色のアクリル樹脂に
より横威され、均一な厚さ、板形状であった．また前記
反射体９は、Ａｆｆｉ等の金属板であった． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記のような従来の表示体用照明装置においては、表示
体としての液晶表示パネル１の真下に線状光ａｌ２が配
されるため光源２が点光源の場合に比較して、比較的大
面積を比較的強い光で照明できＪ使用光源２の数も少な
くて済む利点がある．しかし、例えば前記のような線状
光源２の端部２ｂに、非発光部もしくは中央の発光部１
ａよりも光の弱い弱発光部が存在する場合には、表示バ
ネルＩの中央部１ａは、バックライトが強く、端部ｌｂ
はバックライトが弱く、場所によって表示コントラスト
にムラを生じる．第１１図は前記第９図および第１０図
の従来例の表示体用照明装置に於いて、バックライト照
明のムラを生じた表示外観例である．表示パネルｌの中
心部１ａは照明強度が強く、端部１ｂは弱い．そのため
表示中のｒＡＭ，やｒ３，の部分は暗く、「５：４」の
部分は明るいので、美観が損なわれる． 上記表示パネル１の中心部１ａと端部１ｂの照明ムラは
、光源２を表示バネル１から遠ざけるほど緩和されるが
、全体的に暗くなり、又、若干のムラは残ってしまう．
しかも装置全体として厚くなってしまう．又発光部２ａ
を表示パネルｌの見切りの長さだけ長いものを使用する
と、非発光部ｌｂは表示パネルｌの両サイド方向に突き
出てしまい、表示パネルｌに比較して、バックライト部
が大きくなり、効率が悪く、しかも装置が全体として大
きくなってしまう等の不具合があった．本発明は、上記
の問題点を解消し、液晶表示パネル等の表示体に均一な
照明効果を与え、薄型・小型で、表示性能のよい照明装
置を提供することを目的とする． 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達或するために本発明は以下の構成とした
ものである．　ＩＩＩち、表示体の裏面側に線状光源と
反射体とを配設し、その線状光源と上記表示体との間に
不透明の平面状光散乱体を配置してなる表示体用照明装
置において、上記線状光源に近接する領域での上記光散
乱体の厚さが他の領域よりも光源側で漸次厚くなるよう
にしたことを特徴とする． 〔作　用〕 上記のように線状光源に近接する領域での上記光散乱体
の厚さが他の領域よりも光源側で漸次厚くなるようにし
たことにより、線状光源から出た光は、その線状光源に
近接する領域では、他の領域よりも、多くもしくは広く
散乱されて表示体をより均一に照明することが可能とな
ると共に、光源に対応する表示面が明るく目立ってしま
うのを防ぐことができる．また、表示体に対して光源を
大きく離さなくても、表示体上での照明強度を平均化す
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
第１の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
． 光散乱反射体９は、Ａｆｆｉ，　Ｆ　ｅｓステンレス等
の金属板、または金属板上に／ｌやＮｉ，Ａｇ等をメッ
キ、蒸着、スパッタしたもの、または、内側の反射方向
にポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の透明プラス
チック導光体を形威して、外側に上記金属板や金属箔や
アル藁とプラスチックのラξネートシートを接着、機械
的取付、機械的圧力等で装着したもの、あるいはＡｌや
ＮｉＳＡｇを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、塗ることにより構成される．本発明の
第１の実施例に於いては、線状光源２の長手方向と平行
する方向の乳白色の光散乱体１の厚さを中心部は厚く、
端部は薄くなるようにしたもので、その厚さ変化は光源
側で構戒され、表示パネル側は平坦に形威されている． 上記のように構成すると、前記のように光源の端部に弱
発光部等がある場合にも照明ムラを解消することができ
る．即ち、光散乱体ｌＯの中央部は、発光強度の強い線
状光源２の中心部２ａと近距離にあるため強い光が当た
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
と遠距離にあるため、当たる光が弱いが、強い光の当た
る光散乱体ＩＯの中央部は厚くなっているため、光を散
乱して端部に伝えると共に、中心部の光強度は若干弱く
なる．一方、散乱体ｌＯの端部に於いては、厚さが薄い
ため光をよく通すと共に、中心で散乱された光が伝えら
れ、光散乱強度が大きくなり光散乱体１０の中心部と端
部は照明強度がほぼ平均され均一な光散乱強度を生ずる
．従ってムラがなくなり比較的長時間の照明あるいは常
時照明において、観賞者に満足感を与え、装飾効果も大
きい．また本発明は、光源２と表示体としての液晶表示
パネル１の距離が短くて済み、光敗乱体ｌＯの形を変え
るだけなので、均一な照明効果を与える液晶表示装置が
、容易に薄型、小型化できる． なお光源としては、従来のタングステンランプその他適
宜であるが、好ましくは冷陰極放電管を用いるとよい．
以下その理由を述べる．この種の照明装置としては、一
般に液晶表示パネル等の表示体が薄型である特性を生か
すため小型・薄型・低価格で、かつ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テンランプがよい
とされてきたが、本発明者等は冷陰極放電管に着目した
． 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ｌ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
光強度が半滅する時間も数万時間以上であり、光源交換
の必要性を生しない利点がある．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． また第１図・第２図に示すように液晶表示パネルｌと光
散乱体１０との間に必要に応じて半透過反射体ｌ１を設
けるとよい．そのようにすると光ａ２を点灯させない昼
間の状態ではパネル１側から入射する光を半透過反射体
ｌ１が反射させ、光ｆｉ２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Ｒ２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ｌｌ自体
にも光散乱効果があり、光散乱体ｌＯ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．またバンクラ
イトの照度が強すぎる場合、半透過反射体１１の挿入に
より液晶表示パネル１の照明する光の強さを適当に落と
すことができる．第３図及び第４図は本発明の第２の実
施例の縦断正面図及び縦断側面図である。

本実施例が前記第１の実施例と異なるのは、線状光源２
の端部側にも反射体９ｂを一体的に設けた点である．上
記のように線状光源２の側方にも反射体９を設けると、
線状光源２の端部に非発光部２ｂ等が存在する場合に、
上記端部の反射体９ｂで光散乱されるため、両端に発光
部が、あたかも存在したのと同様の効果かえられる．従
って、その分、光のムラがなく、光散乱体ＩＯの製造・
製作も容易になり、また光散乱体１０の中心部の厚さを
薄くできる．その結果、バックライト部を薄くでき、全
体として薄型・小型の照明装置を構威できる．また、端
部の光散乱反射体９ｂの存在する分、光のロスをなくす
効率が向上する．第５図および第６図は、本発明の第３
の実施例の縦断正面図および縦断側面図である．本実施
例が前記の第２の実施例と異なる点は光散乱体１０の形
状であり、他の構成は前記例と同欅である． その光散乱体１０は、第７図及び第８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、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、それぞれ光源側で変化させたもので
ある．一般に、線状光源２の発光する部分の径が、表示
パネル１の側面の見切り幅に比べて小さいときには、表
示パネルｌの見切り内で、線状光源２の長手方向と直交
する方向に照明ムラか出やすい。

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、’ＡＭ　　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ｌ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、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、表示性能および装飾効
果の大きい表示体照明装置を提供することができる．〔
発明の効果〕 以上説明したように、本発明は表示体の裏面側に線状光
源と反射体とを配設し、その線状光源と上記表示体との
間に不透明の平面状光散乱体を配置してなる表示体用照
明装置において、上記線状光源に近接する領域での上記
光散乱体の厚さが他の領域よりも光源側で漸次厚くなる
ようにしたから、線状光源から出た光は、その線状光源
に近接する領域では、他の領域よりも、多くもしくは広
く散乱されて表示体をより均一に照明することが可能と
なると共に、光源に対応する表示面が明るく目立ってし
まうのを防ぐことができる．また、表示体に対して光源
を大きく離さなくても、表示体上での照明強度を平均化
することが可能となるもので小型で表示性能の優れた表
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ｌ図は本発明による表示体用照明装置の第ｌ実施例の
縦断正面図、第２図はその縦断側面図、第３図は第２実
施例の縦断正面図、第４図はその縦断側面図、第５図は
第３実施例の縦断正面図、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ｌＯ図はそ
の縦断側面図、第１１図及び第１２図はそれぞれ従来の
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、ＩＯは光散乱体。 第 １ 図 第 ５図 第 ７ 図 第 ２ 図 第 ６図 第 ８図 第 ３ 図 ２ 第 ９図 第１１図 １ ＼ 第 ４ 図 第１０図 第１２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示体の裏面側に線状光源と反射体とを配設し、
   その線状光源と上記表示体との間に不透明の平面状光散
   乱体を配置してなる表示体用照明装置において、上記線
   状光源に近接する領域での上記光散乱体の厚さが他の領
   域よりも光源側で漸次厚くなるようにしたことを特徴と
   する表示体用照明装置。
2. （２）前記光散乱体は、前記線状光源の長手方向中央部
   が厚く、両端部が薄くなるようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の表示体用照明装置。
3. （３）前記光散乱体は、前記線状光源の長手方向と直交
   方向における該線状光源に近接する領域が他の領域より
   も漸次厚くなるようにしたことを特徴とする特許請求範
   囲第（１）項記載または第（２）項記載の表示体用照明
   装置。