JPH05241147A - 平面光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のバックライトの厚み・重量・消費電力
をほとんど変更することなく、より高輝度に出来る平面
光源装置を提供すること。 【構成】 均一化された拡散光を出射する平面状のバッ
クライトと、そのバックライトの拡散板５の上に設けら
れ、拡散板５側の面が平面により形成され、他面が、多
数の斜面が、その方向を逆転しながら連続している面に
より形成されたプリズム板６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透過型液晶表示装置等
においてその背後から照明を行うバックライトとなる平
面光源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示パネル等に使用されるバ
ックライトには、ランプを液晶表示パネルの裏面に設け
る直下方式と、導光板を液晶表示パネルの裏面に置きそ
の導光板の端面にランプを設置するエッジライト方式が
ある。どちらの方式においても反射板や拡散板の他、ラ
イティングカーテンや導光板裏面の印刷ドットパターン
により面上輝度の均斉化を図っている。

【０００３】以上の直下方式とエッジライト方式を比較
した場合、直下方式は比較的高輝度が得られるが薄型に
は向かず、エッジライト方式は薄くすることが比較的容
易であるが高輝度が得られない。バックライト付き液晶
モジュールとしては、例えば携帯用ノート型パーソナル
コンピュータ（以下、ノート型パソコンと略す）等にお
いては薄く軽いこと、電池駆動で長時間使用できること
が要求され、さらにこれらの条件を満たした上で明るく
見やすいことが必要とされている。ノート型パソコンに
おいては消費電力及び厚み・重量の点でバツクライトの
占める割合が他の構成部品に比べて大きいため、バック
ライトの改善が大きな課題となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、従来のノート
型パソコン用液晶モジュールでは厚み・重量を考慮して
エッジライト方式を採用している。

【０００５】しかしながら、エッジライト方式では、消
費電力の制限により輝度をある程度犠牲にして使用しな
ければならないという課題がある。

【０００６】また、白黒の液晶表示パネルよりもさらに
透過率の低いカラー液晶表示パネルにおいては、白黒の
液晶表示パネルに比べて一段と輝度が低下することにな
り、ノート型パソコン用液晶モジュールのカラー化には
バックライトの高輝度化が必要であるという課題があ
る。

【０００７】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、従来のバックライトの厚み・重量・消費電力をほと
んど変更することなく、より高輝度に出来る平面光源装
置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、均一化された
拡散光を出射する平面状の光源手段と、その光源手段の
出射面の上に設けられ、光源手段側の面が平面により形
成され、他面が、多数の斜面が、その方向を逆転しなが
ら連続している面により形成された集光手段とを備えた
平面光源装置である。

【０００９】

【作用】本発明は、光源手段が、均一化された拡散光を
出射し、その出射された拡散光が、集光手段の平面側に
入射し、他面の多数の斜面側から出射する。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。

【００１１】図１は、本発明にかかる一実施例の平面光
源装置の断面図である。すなわち、エッジライト方式の
バックライトにプリズム板を組み合わせた図である。バ
ックライトには、アクリル等の透過率の高い材料で作ら
れた透明板１が設けられ、その端面には、光源２が設置
されている。光源２には、光源２から発せられた光を透
明板１の端面に集めて透明板１の中へ導く反射板３が配
置されている。透明板１の裏面には、乱反射面７が印刷
されており、透明板１の裏面に接着された反射シート４
と併せて表面全体から均一に光が出て行くように乱反射
面７のパターンが形成されている。さらに乱反射面７の
印刷パターンのムラを隠し均斉度を高めるために透明板
１の上面には、拡散板５が設置されている。以上のよう
に構成されたバックライトの上面、すなわち拡散板５と
液晶パネルとの間には、図２に示すようなプリズム板６
が、平面を拡散板５側にして配置されている。

【００１２】次に上記実施例の動作について説明する。

【００１３】まず、光源２から発射された光は、反射板
３により透明板１の端面に導かれる。そうするとこの光
は、端面から透明板１に入射し、空気と透明板１の屈折
率の違いによって、一部の光は透明板１の中を反射しな
がら進み、一部の光は透明板１の表から出て行く。更に
乱反射面７や反射シート４によって均斉化された光が透
明板１の液晶パネル側に出射され、その光が拡散板５に
より更に均斉化される。このように比較的容易に均斉度
の高い面光源を形成することができ、また、バックライ
ト全体の厚さをほぼ光源の直径まで薄くすることができ
る。

【００１４】次に拡散板５を出射した光は、図２に示す
ような、片面に多数のプリズム溝が一方向に形成された
フィルムで、アクリルやポリカーボネート等の透過性の
高い材料でできたプリズム板６の平らな面に入射する。
プリズム板６に入射した光は法線方向に屈折され、上面
のプリズム溝から出射するときに法線方向を中心に集光
される。このようにして一度拡散された光を集めること
でより高い輝度を得ることができる。

【００１５】次に上記実施例の輝度と視野角依存性を、
従来のバックライトと比較検討した結果を図３に示す。
図中Ａは従来のバックライトの輝度の視野角依存性、Ｂ
は従来のバックライトにプリズム板を追加した場合の輝
度の視野角依存性を表したものである。プリズムを追加
した場合、プリズムの溝の方向とそれに直角な方向では
視野角依存性に違いが見られる。Ｂ（ｈ）がプリズムの
溝の方向、Ｂ（ｖ）がプリズムの溝に垂直な方向であ
る。図からわかるようにプリズムの溝の方向では法線方
向を中心に約１２０度の範囲で、プリズムの溝に直角な
方向では約６０度の範囲で従来のバックライトの輝度を
上回った。また、上記角度を越える範囲においては輝度
は従来のレベルよりも低下するわけであるが、その領域
においては液晶パネルのコントラストが低いために、液
晶パネルとしての視認性に大きな影響を及ぼさない。一
般的に液晶パネルの視野角が比較的狭いことを考えれ
ば、プリズム板６はバックライト付き液晶パネルの高輝
度化に対して極めて有効であるといえる。さらに、図２
においてプリズム角の角度ｄあるいはプリズムの溝のピ
ッチｓを変更することでバックライト面の輝度の視野角
特性を変えることができる。したがって本実施例にて使
用した液晶パネルに限らず、使用する液晶パネルの視野
角特性に合わせたプリズム板を組み合わせることで輝度
向上と視認性の最適化を図ることが可能である。

【００１６】なお、上記実施例では、集光手段にプリズ
ム溝を設けたフィルムを用いたが、これに限らず、集光
手段の出射側の面が、方向が逆転しながら連続した多数
の斜面で有ればよく、例えば、凹面、凸面又は角錐状等
に形成されていればよい。

【００１７】また、上記実施例では、光源手段を液晶パ
ネル用のエッジライト方式のバックライトとして説明し
たが、これに限らず、それ以外の方式のバックライト等
にも応用することができるのはもちろんである。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、均一化された拡散光を出射する平面状の光源手
段と、その光源手段の出射面の上に設けられ、光源手段
側の面が平面により形成され、他面が、多数の斜面が、
その方向を逆転しながら連続している面により形成され
た集光手段とを備えているので、従来のバックライトの
厚み・重量・消費電力をほとんど変更することなく、よ
り高輝度に出来るという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例の平面光源装置の断面
図である。

【図２】同実施例のプリズム板の部分拡大図である。

【図３】同実施例にて、プリズム板を使用した場合のバ
ックライト面の輝度及び視野角特性を従来のものと比較
したグラフである。

【符号の説明】

１ 透明板 ２ 光源 ３ 反射板 ４ 反射シート ５ 拡散板 ６ プリズム板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 均一化された拡散光を出射する平面状の
   光源手段と、その光源手段の出射面の上に設けられ、前
   記光源手段側の面が平面により形成され、他面が、多数
   の斜面が、その方向を逆転しながら連続している面によ
   り形成された集光手段とを備えたことを特徴とする平面
   光源装置。
2. 【請求項２】 集光手段の前記連続している面は、断面
   が三角形の波状面により形成されていることを特徴とす
   る請求項１記載の平面光源装置。
3. 【請求項３】 集光手段の前記斜面は、平面、凹面及び
   凸面のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請
   求項１記載の平面光源装置。