JPH036525A - 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）の背面に配設さ
れて、該液晶デイスプレィを照射するバックライト装置
に関す名。

「従来の技術」 近年、液晶デイスプレィは、薄形、軽量、及び低消費電
力などの優れた特徴を有し、この特徴を充分発揮し得る
平面デイスプレィとして各種製品への利用に多大な期待
が寄せられている。しかしながら、液晶デイスプレィは
、現在産業用及び民生用°として広く使用されているＣ
　ＲＴ　（Ｃａｔｈｏｄｅ　ＲａｙＴｕｂｅ　）に比較
して画質面で劣っており、この画質を改善するためにバ
ックライト形式の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、薄形でかつ軽量であるこ
とが望まれ、又画面の全領域において輝度が均一である
ことが必要条件とされている。バックライト装置におい
て、輝度の均一性を高める技術としては、既に各種の提
案がされている。例えば、特開昭５７−１３４７８号公
報記載のものは、線状光源の上部に乳白色光散乱体を設
け、かつ該乳白色光散乱体の中央部の層厚を厚（シ、端
部に至るに従って薄くして、照明むらをなくし、しかも
薄型でかつ小型化を図り得るようにしたものである。更
に、特開昭６０−２６４０３９号公報記載のものでは、
蛇行状の冷陰極ランプを用い、特開昭６１−２１９９８
０号公報記載のものでは、紫外線ランプ、及び該紫外線
ランプの周辺に配設した蛍光体塗布層部を活用し、特開
昭６２−１０６２１号公報記載のものでは、導光板中に
光源を組み込み、特開昭６２−１２７７１７号公報記載
のものでは、複数個の光源の上下面に凹凸レンズを配設
し、特開昭６３−１２５９７５号公報記載のものではＵ
字型ランプを用い、これによりそれぞれ照明むらをな（
して輝度の均一化を図るようにしである。

［発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記従来のものは、下記の如き問題があ
る。

（１）光散乱体の下面に光源を配設する場合には、バッ
クライト装置全体の厚みが厚くなり高張るといった問題
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、大面積にすればするほど多数のランプが必要
となってコスト高を招くといった問題がある。

（３）蛇行状のランプを用いる場合には、大面積のもの
に適用すると、量産性に欠けるといった問題がある。

そこで、本発明は、上記問題点を克服すべくなされたも
ので、薄型かつ軽量で大面積化によっても輝度の均一性
を保持し得るバックライト装置を提供せんとするもので
ある。

「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、透明基板の四周
のうちの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、更に透明基板の後面に光鏡面反
射層を積層し、透明基板の表面には微小凹凸から成る光
拡散層を形成させ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、光源からの放射光が透明
基板の端面から内部に入射し、透明基板と空気との界面
の光学的密度差に伴い反射を繰返しながら進行する。こ
の進行の途中で光乱反射層に入射すると、光乱反射層で
乱反射し、透明基板と空気との界面において臨界角以下
になって透明基板の前面の光拡散層を経て外部に放射さ
れる。

光乱反射層は光源から遠ざかる程高密度のパターンにな
っていることから透明基板全領域において均一に外部に
放射される。光乱反射層のパターンの形成箇所以外の光
鏡面反射層は透明基板からの光の洩れを防ぐと同時に反
射の繰返しを助長させて、透明基板の表面から効率良く
光の放射をさせる。光拡散層は、表面が凹凸状になって
いるために、透明基板内から外部に向う放射光が拡散し
て、光乱反射層と光乱反射層が形成されていないパター
ン間隔の領域との間で照射むらの発生を防いでいる。

「実施例」 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図は第１実施例を示
し、図中１は透明基板である。該透明基板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
４周部のうちの一側縁に光源２を配設する。光源２は、
般に広く用いられている蛍光灯の他、細い管径の冷陰極
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客を押えること
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、反射微粒子としての酸化チタンを含有する揮発
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た色彩の着色インクを使用
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１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点（
ドツト）を径大に描写し、透明基板１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１
０〜１０００μに設定する。光乱反射層３が形成された
透明基板１の裏面の全面には、光鏡面反射層４を積層す
る。光鏡面反射層４は、反射率の高い鏡面仕上げにして
あり、例えば銀やアルミニューム等の金属を蒸着やスパ
ッタリングなどの手段で付着させる方法の他に、アルミ
ニュームを蒸着したポリエステルフィルム等の高い反射
率を持つフィルムを接着する方法が採用できる。上記光
鏡面反射層４の経時劣化を防ぐために、該光鏡面反射層
４に防湿コーティングを施し、又は防湿フィルムを貼着
することもできる。一方、透明基板１の表面には、光拡
散層５を形成する。光拡散層５は、透明基板１の表面に
、透明若しくは半透明のつまり透光性のあるインク又は
塗料で微小点状にスクリーン印刷するか、塗布すること
によって積層する。

又、別の透明板の表面に上記と同一の処理を施し、この
透明板を上記光拡散層５に代えて光拡散板として上記透
明基板１の表面に添着することも可能である。上記光乱
反射層３、光鏡面反射Ｎ４及び光拡散層５が形成された
透明基板１と光源２とは、前面側を除いてハウジング６
により囲繞させである。ハウジング６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２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なっている。例えば
、ハウジング６として、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ｌの光源２の
光が入光する端面以外に反射テープ７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１の一端面から入光する。透明基
板１内に入光した光源２からの放射光は、透明基板１と
空気との界面での光学的密度差により入光角に依存した
反射を繰返しながら進行する。この進行に伴い、光乱反
射層３に達して入光すると、内部に含有する酸化チタン
で乱反射し、この結果、乱反射光は透明基板１の表面と
空気との界面に対して臨界角以下となって、該透明基板
１０表面から外部に放射する。この時、光乱反射層３で
乱反射した光は、透明基板１の表面の光拡散層５を通過
するが、光拡散層５が微小な点状又は凹凸状になってい
ることから、光が更に拡散されて外部に放射する。つま
り、まず光乱反射層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
るから、光源２からの距離による光の不均一を防止して
、光量の多い光源２の付近から光量の少ない距離の隔っ
た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内に入射した光は、光乱反射Ｎ３の
パターン以外に達した時、光鏡面反射層４にて鏡面反射
して、光乱反射層３に達するまで透明基板１内にて反射
を繰返す。従って、光源２から透明基板１内に入射した
光は透明基板１０表面以外から不用意に洩れるといった
ことがない。しかも、光拡散層５は、光乱反射層３と光
乱反射層３のパターン以外の領域との間の光量変化、所
謂「影の発生」をなくし、均一な輝度が得られるように
する。光乱反射層３のパターンの間隔より洩れた光は、
光鎖面反射層４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上記と同様に
光乱反射層３で乱反射し光拡散Ｎ５を経て外部に放射さ
れる。光源２から発生する熱は、ハウジング６を通して
外部に放散する。

第３図及び第４図は、本発明に係るハックライト装置の
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８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に従い透明基板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８は、光源２ａ、２ｂの中間で、最も
密度が高く、光源２ａ、２ｂ付壜に至るに従って粗い密
度に形成されている。光乱反射層８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８が形成された裏面には上記第１実施例と
同様に光鏡面反射層４を形成する。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６と同様に内面
に高反射率の高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、かつ
その反射が光鏡面反射層４の存在で助長されて進行し、
光乱反射層８に達すると、ここで乱反射をして透明基板
１から光拡散層５を経て外部に放散する。光乱反射Ｎ８
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Ｎ８のパター
ン間隔に達した光は、第１実施例と同様に光鏡面反射層
４で反射させて透明基板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、光拡散層、光乱反射層及び
光鏡面反射層の積層厚、これをハウジングに組着する際
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
得ることができるばかりか、透明基板裏面の光鏡面反射
層を形成させたことから、その後面側への光の漏洩を防
ぐことができると共に、光の利用効率が高いバックライ
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
各種バッ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の光乱
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
を裏面側の光乱反射層の形成状態を示す説明図である。 １・・・透明基板　　　　２．２ａ、２ｂ・・・光源３
．８・・・光乱反射層　４・・・光鏡面反射層５・・・
光拡散層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明基板の四周のうちの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、更に該透明基板
   の後面に光鏡面反射層を積層し、透明基板の表面には微
   小凹凸から成る光拡散層を形成させたことを特徴とする
   バックライト装置。