JPH04329522A - 液晶用照明装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受光型液晶表示装置の
背面照明（バツクライト）に用いられるエツジライト方
式の照明装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶表示装置としてのエツジ
ライト方式の照明装置としては、図５の如く、光源１と
して冷陰極管や熱陰極管等のランプを使用し、これを透
光性材料からなる導光板２の両側に配し、導光板２の上
面に照明面の輝度を面全体にわたつて均一化するために
光散乱効果を有する乳白色の合成樹脂板から成る拡散シ
ート３が設けられ、また反射シート４としては鏡面反射
シートまたは光散乱アクリル板等が用いられている。こ
の反射シート４は光源１から発して背面に向かう光を反
射させて前面に導くことによつて、光の利用効率を向上
させるために設けたものである。

【０００３】特に、カラーＬＣＤユニツトの分野におい
ては、液晶の光学的異性を利用して偏光板を重ね合わせ
ることが不可欠であり、そのため、照射光の５０％程度
はカツトされてしまい、より高輝度かつ薄型のバツクラ
イトシステムが市場からのニーズとして強く要望される
傾向にある。

【０００４】なお、図中、７は光源からの外側への光を
導光板２側へ反射させる光源反射体、Ｘは液晶表示板で
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の導光板２の左右
両端の光入射端面５より光を入射させるエツジライト方
式の液晶用照明装置では、非常に均一な輝度分布を実現
できる。しかし、従来の液晶用照明装置では、光の利用
効率が低い点が指摘されていた。

【０００６】すなわち、図５の如く、反射シート４に斜
入射した光はその入射角θ１として、光反射面の法線３
向に対して、等しい角度θ２で反射する。ここで、導光
板２の左右両端に管状光源１を設け、左右の両光入射端
面５から導光板２中光入射させるエツジライト方式にお
いては、導光板２中での光の光路差が増大することによ
つて、導光板２の材料であるアクリル等による光の材料
吸収および導光板２の境界面に光の臨界角よりも大きな
角で入射した場合には、導光板２中で全反射をくり返し
ながら光伝播することになり、益々拡散シート３上での
光の出射効率を低下させることになる。したがつて、５
Ｗ程度の低消費電力条件を一定にした状態で拡散シート
３上の輝度向上を実現するためには、光入射端面５の厚
み、すなわち導光板２の厚み寸法を増大させる必要があ
る。しかし、そうすると、薄型化カラーＬＣＤユニツト
の実現という立場からどうしても問題があつた。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑み、高輝度かつ薄
型化対応の液晶用照明装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、図１〜４の如く、液晶表示板Ｘを後方から照明す
るものであつて、液晶表示板Ｘに平行に配される導光板
１１と、該導光板１１の両端部に配された光源１２と、
導光板１１での後方への光を液晶表示板Ｘ側へ反射させ
る反射シート１３と、照明面の輝度を面全体にわたつて
均一化するための拡散シート１４とを備えた液晶用照明
装置において、前記反射シート１３は、反射率の高い反
射層２１と、該反射層２１の導光板１１側に形成され光
源１２と直交する方向に並置された複数の三角プリズム
２２を有する透光層２３とが積層されてなり、前記三角
プリズム２２の傾斜面２５の傾斜角度は、三角プリズム
２２への入射光と出射光とが直交するように設定された
ものである。

【０００９】

【作用】上記課題解決手段において、光源１２からの光
は、導光板１１の光入射端面からその内部へ進入し、そ
の後、反射シート１３にて前方に反射され、導光板１１
の全面から液晶表示板Ｘの裏面に照射される。

【００１０】このとき、反射シート１３に反射層２１と
複数の三角プリズム２２とを設け、導光板１１内の後方
への光を一旦出射させて、三角プリズム２２にて光を屈
折させた後、反射層２１にて前方へ反射させ、さらに三
角プリズム２２にて指向性を持たせてから導光板１１に
戻すことにより、導光板１１と反射シート１３との間で
光の指向性を確保する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例の液晶用照明装置を
図面に基づいて説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例の液晶用照明装置
を示す断面図、図２は同じく反射シートを示す要部拡大
断面図、図３は同じく三角プリズムの形状を計測した結
果を示す図、　　図４は本発明と従来例の鏡面反射パタ
ーンの説明図である。

【００１３】図示の如く、本実施例の液晶用照明装置は
、エツジライト方式にて液晶表示板Ｘを後方から照明す
るものであつて、液晶表示板Ｘに平行に配される導光板
１１と、該導光板１１の両端部に配された光源１２と、
導光板１１での後方への光を液晶表示板Ｘ側へ反射させ
る反射シート１３と、照明面の輝度を面全体にわたつて
均一化するための拡散シート１４とを備えたものである
。

【００１４】前記導光板１１は、図１の如く、例えば全
光線透過率９３％、屈折率ｎ＝１．４９のアクリル樹脂
が使用され、長さ寸法２０５ｍｍ、幅寸法１５５ｍｍ、
厚さ寸法６．０ｍｍの平板状に形成されている。

【００１５】前記光源１２は、例えば、消費電力が５Ｗ
駆動のフイラメント等の発光体と、これを覆う外装管と
からなる直管型の熱陰極管等が使用されており、その直
径は４．１ｍｍ、管面輝度は１５０００ｎｔに夫々設定
されている。

【００１６】前記反射シート１３は、反射率の高い反射
層２１と、該反射層２１の導光板１１側に形成され光源
１２と直交する方向に並置された複数の三角プリズム２
２を有する透光層２３とから積層されるてなる積層シー
ト（ライトアングルフイルム）である。

【００１７】前記反射層２１は、前記透光層２３の後面
に蒸着されたアルミニウム製の薄膜であり、その後面に
はさらに粘着剤２３ａおよび表面膜２３ｂが順次配され
ている。

【００１８】前記透光層２３は透光性の樹脂にて成形さ
れ、その全面にわたつて複数の三角プリズム２２が光源
１２と直交する方向に並置されている。該各三角プリズ
ム２２は、図２の如く、例えば高さ１６５μｍ、幅３５
０μｍに均一に設定されている。これは、三角プリズム
２２の傾斜面２５の傾斜角度を、三角プリズム２２に斜
めに入射した光がこれを直交する方向に出射されるよう
に設定されたもので、その傾斜角度は約４３°とされて
いる。なお、図３は、この三角プリズム２２の形状を計
測した結果を示したものである。

【００１９】前記拡散シート１４は、乳白色の樹脂フイ
ルムが使用され、その導光板１１に対向する面には、出
射光の指向性を確保するための多数の微細プリズムが形
成されている。

【００２０】なお、図１中、２６は光源１２からの導光
板１１と逆側への光を導光板１１側へ反射させる光源反
射体である。

【００２１】上記構成において、光源１２からの内側へ
の光は、直接に導光板１１の光入射端面からその内部へ
進入する。

【００２２】一方、光源１２からの外側への光は、光源
反射体２６にて反射された後、導光板１１の光入射端面
からその内部へ進入する。

【００２３】その後、進入光は、反射シート１３にて反
射されて前方の拡散シート１４に配光される。そして、
この拡散シート１４を介して、ほぼ均一に配光された光
を液晶表示板Ｘの裏面に照射する。

【００２４】ここで、従来においては、アルミニウムや
銀製の反射シートを使用し、図５の如く、導光板内の光
を鏡面反射させていたことから、全ての光の入射角θ１
と反射角θ２が等しく、特に導光板の屈折率ｎ＝１．４
９２として臨界角４２°よりも大きい場合に導光板中で
全反射をくり返しながら光伝播することになり、その分
、光の利用効率が低下していた。

【００２５】これに対し、本実施例では、反射シート１
３に反射層２１と複数の三角プリズム２２とを設けてい
るので、図２の如く、導光板１１内で鏡面反射させるの
でなく、一旦導光板１１からその後方へ光を出射させた
後、三角プリズム２２にて光を屈折させ、反射層２１に
て前方へ反射させ、さらに三角プリズム２２にて指向性
を持たせてから導光板１１に戻すことができ、導光板１
１と反射シート１３との間で光の指向性を確保すること
ができる。

【００２６】また、図４の如く、三角プリズム２２の傾
斜面２５の傾斜角度を、入射光と出射光とが直交するよ
う設定しているので、特に、導光板１１の下面と反射シ
ート１３への光の入射方向とのなす角θ３が小さい場合
、すなわち、導光板の屈折率をｎ＝１．４９２、その臨
界角をθｃとして、θｃ＝ｓｉｎ−１（１／ｎ）＝ｓｉ
ｎ−１（１／１．４９２）＝４２°であつても、光は鏡
面反射ではなく、反射光と入射光とのなす角を９０°で
反射させることができる。これにより、拡散シートの光
出射面に対して垂直方向の指向性をもたせて光を反射さ
せることができる。なお、図４中、Ａは本実施例におけ
る反射光、Ｂは反射シート１３を鏡面反射状とした場合
の反射光を示している。

【００２７】さらに、本実施例では、拡散シート１４に
ついても微細プリズムを有しているため、その照明面で
の指向性を、反射シート１３の指向性と相俟つて一層強
めることができる。

【００２８】以上のことから、照明面における光の指向
性を高めることができ、導光板の厚さ寸法を増大させな
くても高輝度な液晶用照明装置を提供し得、その高輝度
薄型化への要請に対応し得る。

【００２９】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。

【００３０】例えば、上記実施例では、反射シート１３
の三角プリズム２２の形状や大きさを均一に設定してい
たが、光源１２からの離間距離によってその指向性を調
整すべく、徐々に変化させてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項１によると、反射シートを、反射率の高い反射層と
、該反射層の導光板側に形成され光源と直交する方向に
並置された複数の三角プリズムを有する透光層とから構
成しているので、反射シートでの反射時に、三角プリズ
ムにて光を屈折させて反射光の指向性を確保し、照明面
で輝度の向上を図り得る。

【００３２】特に、三角プリズムの傾斜面の傾斜角度を
、斜めに入射した光がこれと直交する方向に出射される
ように設定しているので、導光板の下面と反射シートへ
の光の入射方向とのなす角が小さい場合であつても、反
射光と入射光とのなす角を９０°で反射させて、最終的
な光の指向性を持たせることができ、照明面での輝度の
向上を図り得るといつた優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例の液晶用照明装置を示
す断面図である。

【図２】図２は同じく反射シートを示す要部拡大断面図
である。

【図３】図３は同じく三角プリズムの形状を計測した結
果を示す図である。

【図４】図４は本発明と従来例の鏡面反射パターンの説
明図である。

【図５】図５は従来の液晶用照明装置の断面図である。

【符号の説明】

１１　　　　導光板 １２　　　　光源 １３　　　　反射シート １４　　　　拡散シート ２１　　　　反射層 ２２　　　　三角プリズム ２３　　　　透光層 ２５　　　　傾斜面 ２６　　　　光源反射体 Ｘ　　　　液晶表示板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　液晶表示板を後方から照明するもので
   あつて、液晶表示板に平行に配される導光板と、該導光
   板の両端部に配された光源と、導光板での後方への光を
   液晶表示板側へ反射させる反射シートと、照明面の輝度
   を面全体にわたつて均一化するための拡散シートとを備
   えた液晶用照明装置において、前記反射シートは、反射
   率の高い反射層と、該反射層の導光板側に形成され光源
   と直交する方向に並置された複数の三角プリズムを有す
   る透光層とが積層されてなり、前記三角プリズムの傾斜
   面の傾斜角度は、三角プリズムへの入射光と出射光とが
   直交するように設定されたことを特徴とする液晶用照明
   装置。