JPH035725A - バックライト装置 - 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、液晶デイスプレィ（ＬＣＤ）のバックライト
装置に係り、特に薄形でかつ軽量であり、しかも大面積
であっても輝度の均一性に優れるバックライト装置に関
する。

「従来の技術」 近年、液晶デイスプレィは、薄形、軽量、低消費電力な
どの優れた特徴を充分発渾し得る平面デイスプレィとし
て各種製品への利用が期待されている。しかしながら、
現在の液晶デイスプレィは、産業用及び民生用のデイス
プレィとして広範にかつ数多く利用されているＣ　ＲＴ
　（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）に比べて画質
の点で劣り、このため画質の改善を図り得るハシクライ
ト形液晶デイスプレィが開発されるに至っている。

この種のバックライト装置は、照射すべき面の各部にお
いて輝度の均一性が要求されるが、この輝度の均一性に
関して数多くの発明が提案されている。例えば、特開昭
５７−１３４７８号公報記載のバックライト装置は、線
状光源の上部に設けた乳白色光散乱体を、中央部が厚く
、端部側に至るに従って薄く形成し、これにより照明む
らと薄型でかつ小型化を図るようにしたものである。特
開昭６０−２６４０３９号公報記載のバックライト装置
では、蛇行状の冷陰極ランプを用い、特開昭６１−２１
９９８０号公報記載のバックライト装置では紫外線ラン
プを使用すると共に、該紫外線ランプの周辺に蛍光体塗
布層を配設し、特開昭６２−１０６２１号公報記載のバ
ックライト装置では、導光板中に光源を組込み、又特開
昭６２−１２７７１７号公報記載のバックライト装置で
は、複数の光源の上下面に凹凸レンズを設け、更に特開
昭６３−１２５９７５号公報記載のバックライト装置で
は、Ｕ字型ランプを用い、これによりそれぞれ照明むら
を解消し得るようにしたものである。

「発明が解決しようとする課題」 上記従来のバックライト装置は、下記のような問題点が
ある。

（１）光散乱体の下面に光源を配設することから、肉厚
がかなり厚くなるといった問題がある。

（２）輝度の均一化を図るべくランプを複数個設ける場
合には、大面積にするにつれてランプを多（必要として
コスト高になるといった問題がある。

（３）蛇行状のランプを使用した場合には、大面積化を
図ると量産性に欠けるといった問題がある。

そこで、本発明は、上記従来の問題点を解消せんとする
もので、薄形でかつ軽量化を図り得ると共に、大面積化
をしても輝度の均一性に優れるばかりか、量産をする上
でも好適なバックライト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」 本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、
透明基板の四周のうち少なくとも一箇所に光源を配設し
、透明基板の後面には光源からの距離に応じて密度が高
まるパターンで光乱反射層を形成し、透明基板の前面に
は、微小な凹凸による光拡散部を設けたバックライト装
置を特徴とするものである。

「作用」 本発明は、上記構成において、光源からの照明光が透明
基板の端縁から内部入射し、透明基板と空気との界面の
光学的密度差により、透明基板内に入光した大部分の光
が透明基板内を反射しながら進行する。この進行中に入
射光が光乱反射層に達すると、咳光乱反射層にて乱反射
し、透明基板と空気との界面に対して所謂臨界角以下に
なって透明基板の表面から外部に放射される。光乱反射
層は光源から距離を隔てるに従って高密度のパターンに
形成されであることから、光源から距離を隔てるに従っ
て弱まる光量を補正して透明基板の前面に亙って均一な
光量を補正し得る。透明基板から放射された光は、光拡
散部によって上記光乱反射層のパターンに従う放射むら
を消し、均一な輝度分布のバックライトを得るようにし
たものである。

「実施例Ｊ 以下に、本発明に係るバックライト装置の実施例を図面
に基づき説明する。第１図及び第２図は液晶デイスプレ
ィ（ＬＣＤ）の背後に設置する本発明のバックライト装
置の第１実施例を示し、図中１は、透明基板である。透
明基板１は、光透過率の良好な肉厚の薄い板で、材質と
して例えばガラス板、アクリル樹脂板、ポリカーボネー
ト樹脂板等、無機質若しくは合成樹脂製の透明板を使用
する。透明基板１の周部の一箇所には光源２を配設する
。光源２は、一般に用られる蛍光灯の他、管径の細い冷
陰極管が、バックライト装置全体の薄形化及び液晶デイ
スプレィ（ＬＣＤ）パネルに対する温度の影響を押える
ことができて、利用上有利である。又光源２としては、
アパーチャー型のランプを用いてもよい。上記透明基板
１の裏面には、光源２からの放射光を乱反射する光乱反
射層３を、光源２からの距離に比例して高密度化するパ
ターンで描写させである。光乱反射層３は、酸化チタン
等反射微粒子を含有する揮発硬化型の、若しくは紫外線
硬化型の白色インクを用い、又は利用する者の希望に応
じて着色インクを使用する。

透明基板１の裏面に光乱反射層３を形成する方法として
は、スクリーン印刷やその他の公知の技術を用いて描写
する。該光乱反射層３を透明基板ｌの裏面に形成するに
際しては、第２図に示す如く、単位面積当たりの点の数
を同一にし、光源から距離を隔てるに従って比例して点
（ドツト）を径大に描写し、透明基板Ｉの単位面積当た
りの光乱反射層３の占有率を変えるようにしである。光
乱反射層３の点の直径は、１〜３０００μ、好ましくは
１０〜１０００μに設定する。上記透明基板１の前面に
光拡散部を設けるが、光拡散部としては、透明基板Ｉの
前面に光拡散シート４を添着する他に、透四基板１の前
面に直接形成することもできる。光拡散シート４は、磨
ガラスや皺付けしたプラスチックフィルム、又はシリカ
やガラス等の微小フィラーを添加したプラスチックフィ
ルムを添着する。

このプラスチ・ンクフィルムとしては、コスト、耐久性
の観点から表面に上記の如くして光拡散部を形成したポ
リエスルフィルムが好適である。上記透明基板１の表面
に直接光拡散部を形成する場合は、サンドブラストや皺
付けの手段で表面に微小な凹凸を形成する。上記光乱反
射Ｎ３が描写された透明基板１、光源２、乃至光拡散シ
ート４は、前面側を除いてハウジング５により囲繞する
。ハウジング５は、透明基板１、若しくは光源２から漏
洩する光を透明基板１に戻す機能と、前面以外からの光
の漏洩を防ぐべく遮光する機能と、光源から発生する熱
を外部に放散させる放熱機能とを持たせるためのもので
内面に光反射率の高い処理を施した金属あるいはプラス
チックより成っている。例えば、ハウジング５として１
．光反射率の高い白色塗料を塗布したアルミケースや、
高反射率の金属蒸着を施したアルミケースが好適である
。

又、上記透明基板１の光源２の光が入光する端面以外に
反射テープ６を貼着して、透明基板ｌの周縁からの光の
漏洩を防ぐようにすることもできる。

上記第１実施例のバックライト装置では、まず光源２か
らの放射光が透明基板Ｉの端面から入射し、透明基板１
と空気との界面において入光角度に依存した反射を繰返
しながら、透明基板１内を進行する。この進行に伴い、
光乱反射層３に達した入射光は、該光乱反射層３内に入
光すると含有された酸化チタン等反射微粒子で乱反射さ
れて、透明基板１と空気との界面での臨界角以下となっ
て、該透明基板１０表面から放射される。光乱反射層３
は、透明基板１の単位面積当たりの占有率が光源２から
距離を隔たるに従い増加させであることから、光量の多
い光源２の付近から光量の少ない距離のある箇所まで前
面に亙って均一な乱反射光量を得ることができる。透明
基板１より洩れた光、特に、光乱反射層３のパターン間
隔より洩れた光はハウジング５の内面で反射されて再び
透明基板１内に戻り、透明基板１内で反射を繰返すうち
に透明基板１の前面から　放射する。該放射光は、光拡
散シート４若しくは透明基板１の前面に直接付した光拡
散部で拡散され、これにより上記光乱反射層３と、光乱
反射層３のパターン間隔との間での光量変化をなくし、
均一な輝度が得られる。一方、光源２の発熱は、ハウジ
ング５を通じて外部に放散する。

第３図及び第４図は、本発明に係るバックライト装置の
第２実施例を示し、光源２ａ、２ｂを透明基板１の左右
両端側に２個配設させである。更に、透明基板１の裏面
には、光乱反射層７として、点（ドツト）の径を変える
ことなく、光源２ａ。

２ｂからの距離を隔てる従い透明基板１の単位面積当た
りの点の数を増加させて形成させたものである。この結
果、光乱反射層７は、光源２ａ、２ｂの中間で、最も密
度が高く、光源２ａ、２ｂ付近に至るに従って粗い密度
に形成される。光乱反射層７は、上記第１実施例の光乱
反射層３と同一の組成を用いている。透明基板１の光乱
反射層７が形成された裏面には反射シート８を添着する
。

反射シート８は、ガラスはもとよりプラスチックフィル
ムに反射率の高い金属蒸着を施したものの使用が可能で
ある。各光源２ａ、２ｂは、ランプハウジンク９で囲繞
させである。ランプハウジング９は、上記第１実施例の
ハウジング５と同様に内面に高反射率の閏い処理を施し
たアルミケースを用いるのが好適である。その他は、上
記第１実施例と同一である。

第２実施例のバックライト装置においても、上記第１実
施例と同様に、光源２ａ、２ｂからの放射光が透明基板
１の左右両端面から内部に入射して反射を繰返しながら
進行し、光乱反射層７に達すると、ここで乱反射をして
透明基板ｌから光拡散シート４を経て外部に放散する。

光乱反射層７は、光源２ａ、２ｂから距離を隔てるに従
い高密度に形成しであるから、上記第１実施例と同様に
前面に亙って均一の輝度の放射光が得られる。光乱反射
層７のパターン間隔を透過した光は、反射シート８で反
射して、第１実施例と同様に再び透明基板１内に戻る。

尚、本発明において、上記光乱反射層として、第１実施
例及び第２実施例の他に、光源からの距離に比例させて
点の径と単位面積当たりの数の両者を変えることもでき
、又、点に限らず、線を用いて、その線の太さや線相互
間の間隔を変える形式をも採用できる。

「発明の効果」 上記の如く、本発明に係るバックライト装置によれば、
光源を透明基板の厚み方向ではなく周縁側に配設するこ
とから、バックライト装置としての全体の厚みが、光源
の径を含む透明基板の厚み、光拡散シート、これらを添
着する際の若干のクリアランス、その他必要とするハウ
ジング等の部材の厚みの合計値で済み、しかも輝度の均
一性に優れ、従って従来の技術では困難であった薄形で
かつ軽量であり、更に大面積化を図っても優れた輝度の
均一性を得ることができるバックライト装置を本発明に
おいて提供し得るものである。以上の如き本発明のバッ
クライト装置は、液晶デイスプレィ（ＬＣＤ）の背後に
設置することにより、薄形でしかも輝度むらのない見易
い画面を実現し得て、液晶デイスプレィ（ＬＣＤ）の機
能の向上に多大に貢献でき、その他の各種バンクライト
装置としても利用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバックライト装置の第１実施例を
示す構成図、第２図は第１図の透明基板を裏面側から見
た光乱反射層の形成状態を示す説明図、第３図は第２実
施例のバックライト装置の構成図、第４図は第３図の透
明基板を裏面側から見た光乱反射層の形成状態を示す説
明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明基板の四周のうち少なくとも一箇所に光源を配設し
   、透明基板の後面には光源からの距離に応じて密度が高
   まるパターンで光乱反射層を形成し、透明基板の前面に
   は微小な凹凸による光拡散部を設けたことを特徴とする
   バックライト装置。