JPH0474713B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示装置、特に液晶表示パネル等
の表示体を背面側から照明するいわゆるバツクラ
イトと称する表示体用照明装置を備えた液晶表示
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、オモチヤ用表示、クロツ
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
つて、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
るようになつた。

従来、例えば腕時計において、液晶表示パネル
の背面に小型ランプよりなるバツクライトを備え
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ツクライト
であつて、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つた。

例えば第７図および第８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１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、
ヒユーズ型、円筒型、ラインフイラメント型等の
線形形状をしたタングステンランプであつた。以
下、略して線状光源と呼ぶ。上記光散乱体１０
は、乳白色のポ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
状であつた。また前記反射体９は、Al等の金属
板であつた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のような表示体用照明装置にお
ける反射体９は、従来一般に前記第７図・第８図
のように線状光源２の周面のみを覆う構成であ
り、線状光源２の両端部側には設けられていな
い。そのため光源２からの光の一部が洩れて照明
効率が低下し、特に線状光源の端部に非発光部ま
たは弱発光部が存在する場合には、それに対応す
る表示面の光量が不足する等のおそれがあつた。

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、液晶表示体と、その液晶表示体の裏面側
に該液晶表示体と略平行に配設された線状光源
と、その線状光源を囲むように設けられた反射体
とを備えた液晶表示装置において、上記線状光源
と液晶表示体との間に上記線状光源に近接する領
域での光散乱強度が他の領域よりも漸次大きくな
るようにした光散乱体を配設すると共に、上記線
状光源の長手方向端部の上記長手方向と交差する
方向にも反射体を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

上記のように線状光源と液晶表示体との間に線
状光源に近接する領域での光散乱強度が他の領域
よりも漸次大きくなるようにした光散乱体を配設
したので、上記線状光源からの光を上記光散乱体
を介して液晶表示体を均一に照明することが可能
となる。また前記線状光源の長手方向端部の前記
長手方向と交差する方向にも反射体を設けたの
で、線状光源から出た光の一部が上記端部側から
洩れて照明効率が低下するのを防ぐことができる
と共に、その光の一部が上記反射体で反射して、
光源の端部に対応する表示体端部の光量が増大さ
れ、上記と相まつて液晶表示体を良好に照明する
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７図・第８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。

図示例の反射体９は、前記従来例と同様に線状
光源２の下面および長手方向両側面に反射体９ａ
を連続的に設けると共に、光源２の両端部側にも
反射体９ｂを連続的に一体的に設けることによつ
て、表示体としての液晶表示パネル１側の面を除
く線状光源２の略全面を覆うようにしたものであ
る。

上記反射体９は、例えばAl、Fe、ステンレス
等の金属板、または金属板上にAlやNi、Ag等を
メツキ、蒸着、スパツタしたもの、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ツク導光体を形成して、外側
に上記金属板や金属箔やアルミとプラスチツクの
ラミ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Ni、Agを導
光体に蒸着やスパツタしたり、接着剤や塗料中に
混合し、塗ることにより構成することができる。

なお、特に線状光源の端部に非発光部又は弱発
光部２ｂ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乳白色
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９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９図の表示状態においては、表示
パネル１の端部１ｂの表示「AM」や「３」の部
分は暗く、中央部１ａの表示「５：４」の部分は
明るいので、美観が損なわれる。この場合、線状
光源２を液晶表示パネル１から遠ざければ、照明
ムラは緩和されるが、やはり若干残つてしまい、
また、液晶表示装置全体が厚くなつてしまう。

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の中心部は厚くなつて
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１０
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できる。従つて前
記のように線状光源の両端部側にも反射体９ｂを
設けることと相まつて、照明強度を適度の明るさ
で、より均一にすることが可能となる。

また第３図・第４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
さを変化させた例を示すもので、他の構成は前記
第１図・第２図の場合と同様である。

すなわち、光散乱体１０は、第５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６図に示すように線状光源２の交差
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１の
見切り内で、線状光源２の長手方向と直交する方
向に照明ムラが出やすい。第１０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、
「AM5：45」の表示の上下部分１ｄは暗く、中心
部分１ｃは明るくなつていいる。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、やはり若干残つてしまい、また、
液晶表示装置全体が厚くなつてしまう。ところ
が、上記のように、線状光源２と直交する方向の
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、
線状光源と交差する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つて、さらに照明
効率ひいては表示性能のよい液晶表示装置を提供
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ことを可と
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、特に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、液晶のバツクライ
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ツ
ト等を使用すると、その分コストアツプになる。
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
立が増大し、より不利になる。また、線状光源と
するには、フイ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の発光色が白であり、特に結晶の
バツ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、バツク
ライト装飾効果の大きい利点がある。この為、特
に色偏光板や色フイ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
バツクライトとして最適であり、相転位型やDS
型、DTN型のバツ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特に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２図および第３図・第４図に
示すように表示体としての液晶表示パネル１と光
散乱体１０との間に必要に応じて半透過反射体１
１を設けるとよい。そのようにすると光源２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１１が反射させ、光源２を点
灯させた状態では、バツクライトを散乱、透過さ
せる。このため周囲が明るい時には光源２を消し
てバツクライトなしで表示し、暗いときのみ光源
２を点灯させることでき、バツクライトの消費電
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１０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。
またバツ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。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による液晶表示装
置は、液晶表示パネル１等の液晶表示体と線状光
源２との間に該線状光源２に近接する領域での光
散乱強度が他の領域よりも漸次大きくなるように
した光散乱体１０を配設したので、上記線状光源
２からの光を上記光散乱体１０を介して液晶表示
体を均一に照明することができる。また前記線状
光源２の長手方向端部の前記長手方向と交差する
方向にも反射体９ｂを設けたので、線状光源２か
ら出た光の一部が上記端部側から洩れて照明効率
が低下するのを防ぐことができると共に、その光
の一部が上記反射体９ｂで反射して、光源２の端
部に対応する表示体端部の光量を増大させること
ができる。従つて、例えば線状光源２の端部２ｂ
に弱発光部や非発光部がある場合にも、上記の端
部２ｂに対応する表示面の光量が不足するのを防
ぐことができる。その結果、例えば発光領域の長
い線状光源等を用いなくても表示体端部の光量不
足が防止され、前記のように光散乱体１０によつ
て液晶表示体を均一に照明できることと相まつて
表示体全面の照明強度が一定で照明ムラのない良
好な液晶表示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
図は光散乱体の正面図、第６図はその側面図、第
７図は従来の表示体用照明装置の縦断正面図、第
８図はその縦断側面図、第９図及び第１０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、１０は光散乱体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液晶表示体と、その液晶表示体の裏面側に該
   液晶表示体と略平行に配設された線状光源と、そ
   の線状光源を囲むように設けられた反射体とを備
   えた液晶表示装置において、 上記線状光源と液晶表示体との間に上記線状光
   源に近接する領域での光散乱強度が他の領域より
   も漸次大きくなるようにした光散乱体を配設する
   と共に、上記線状光源の長手方向端部の上記長手
   方向と交差する方向にも反射体を設けたことを特
   徴とする液晶表示装置。