JPH05313164A - 液晶用照明装置 - Google Patents

液晶用照明装置

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JPH05313164A
JPH05313164A JP4117246A JP11724692A JPH05313164A JP H05313164 A JPH05313164 A JP H05313164A JP 4117246 A JP4117246 A JP 4117246A JP 11724692 A JP11724692 A JP 11724692A JP H05313164 A JPH05313164 A JP H05313164A
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JP
Japan
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liquid crystal
sheet
crystal display
light
plate
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JP4117246A
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English (en)
Inventor
Masao Obata
雅夫 小羽田
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 モワレ現象を緩和する。 【構成】 拡散シート14等の前面に、表面に複数の凹
凸16a,16bを周期的に設けた一対の指向シート1
5a,15bを設け、出射光の指向性を高める。両凹凸
16a,16bの形成方向を互いに直交させて、光の干
渉をいずれの方向にも緩和する。

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に
使用される背面照明としての液晶用照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶表示装置に搭載する照明装置
(バックライトシステム)としては、大別して、光源、
反射板、拡散板および光量調整体を有する直下型方式の
ものと、光源および導光体(ライトガイド)を有するエ
ッジライト方式のものの二種類がある。
【0003】このうち、直下型方式は、高輝度化を実現
できる一方、ユニット層が増大し、加えて、光源からの
光が照明面に直進するため、その部分が他の部分より明
るくなってしまい、照明装置としての照明面の輝度均一
性(以下、均斎度という)の向上を図ることが困難であ
る。
【0004】このような欠点を考慮し、図7の如く、後
者のエッジライト方式が使用される。図中、1は液晶表
示板、2は光源、3は導光体、4は反射シート、5は拡
散シート、6は光散乱材である。
【0005】このエッジライト方式では、照明装置の均
斎度向上、ユニットの薄型化の面では有利であるが、直
下型方式に比べて高輝度化の面で不利であり、照明装置
として導光体の分だけ重量が増大するというデメリット
もあり、各々用途に応じて選定されているのが現状であ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の直下型もしくは
エッジライト方式照明装置を搭載した液晶表示ユニット
において、バックライト面輝度を向上させるためには、
その光出射光の指向性をアップさせればよい。特に、輝
度の弱いエッジライト方式では、その必要性が高い。
【0007】このため、照明面、すなわち拡散フィルム
5あるいは拡散板上に、表面形状を凹凸形状にしたポリ
カーボネートもしくはアクリル製の光学的レンズフィル
ム(図示せず)を設ける方法が考えられる(提案例
1)。
【0008】しかし、液晶表示ユニットの有効エリア
(以下、表示エリアという)内での液晶のドットピッチ
(画素ピッチ=0.27〜0.33mm)と、表面の凹凸
形状のピッチとの幾何学的相互関係により、液晶表示ユ
ニットの視野角の範囲内で干渉が起こり、周期的なしま
状の模様(以下、モワレ現象という)が発生する傾向に
ある。そうすると、液晶表示エリア内でそのモワレ現象
により表示品位を低下させるといった重大な課題があっ
た。
【0009】本発明は、上記課題に鑑み、液晶表示エリ
ア内でのモワレ現象を防止できる液晶用照明装置の提供
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明請求項1による課
題解決手段は、図1の如く、液晶表示板10を後方から
照明するものであつて、液晶表示板10の後方に平行に
配される導光板11と、該導光板11の端部に配された
光源12と、導光板11での後方への光を液晶表示板1
0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、前記拡散シート14の前
面に、光指向性を高めて輝度を向上するための第一指向
シート15aと第二指向シート15bとが平行配置さ
れ、前記第一指向シート15aの光照射面に、複数の第
一凹凸16aが一方向に沿って連続形成され、前記第二
指向シート15bの照射面に、複数の第二凹凸16bが
第一指向シート15aの第一凹凸16a形成方向に対し
て直交する方向に連続形成されたものである。
【0011】本発明請求項2による課題解決手段は、液
晶表示板10を後方から照明するものであつて、液晶表
示板10の後方に平行に配される導光板11と、該導光
板11の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10側へ反射させる反射シート1
3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、
前記拡散シート14の前面に、光指向性を高めて輝度を
向上するための指向シート15が設けられ、該指向シー
ト15に、前記液晶表示板10の液晶表示素子の画素配
列方向に対して対角線方向に複数の凹凸16が連続形成
されたものである。
【0012】本発明請求項3による課題解決手段は、液
晶表示板10を後方から照明するものであつて、液晶表
示板10の後方に配された光源12と、該光源12から
の後方への光を液晶表示板10側へ反射させる反射板1
8と、照明面の輝度を面全体にわたつて均一化するため
の拡散板19とを備えた液晶用照明装置において、前記
拡散板19の前面に、光指向性を高めて輝度を向上する
ための第一指向シート15aと第二指向シート15bと
が平行配置され、前記第一指向シート15aの光照射面
に、複数の第一凹凸16aが一方向に沿って連続形成さ
れ、前記第二指向シート15bの照射面に、複数の第二
凹凸16bが第一指向シート15aの第一凹凸16a形
成方向に対して直交する方向に連続形成されたものであ
る。
【0013】本発明請求項4による課題解決手段は、液
晶表示板10を後方から照明するものであつて、液晶表
示板10の後方に配された光源12と、該光源12から
の後方への光を液晶表示板10側へ反射させる反射板1
8と、照明面の輝度を面全体にわたつて均一化するため
の拡散板19とを備えた液晶用照明装置において、前記
拡散板19の前面に、光指向性を高めて輝度を向上する
ための指向シート15が設けられ、該指向シート15
に、前記液晶表示板10の液晶表示素子の画素配列方向
に対して対角線方向に複数の凹凸16が連続形成された
ものである。
【0014】本発明請求項5による課題解決手段は、請
求項1もしくは請求項3記載の凹凸16a,16bまた
は請求項2もしくは請求項4記載の凹凸16は、断面視
三角形のプリズム状とされたものである。
【0015】
【作用】上記課題解決手段において、光源12からの光
は、請求項1,2では、導光板11内に進入し、その内
部で全反射を繰り返した後、拡散シート14を介して前
方へ照射される。また、請求項3,4では、光源12か
らの光を直接、あるいは反射板18で反射させた後、拡
散板19を介して前方へ照射される。
【0016】このとき、拡散シート14または拡散板1
9から全方位方向に出射された光を、指向シート15
a,15b,15の凹凸16a,16b,16にて、液
晶表示板10の視野角の範囲に出射光を限定する。そう
すると視野角範囲内での照明面の輝度を向上させる。
【0017】ここで、指向シート15a,15b,15
の凹凸16a,16b,16と、格子状に配列された液
晶表示板10の画素電極との幾何学的関係から、光が干
渉し、モワレ現象が発生しやすくなる。
【0018】しかし、請求項1,3,5においては、一
対の指向シート15a,15bの各凹凸16a,16b
を互いに直交させ、いずれの方向への光にも指向性を持
たせることで、全方向に対する干渉を防止する。
【0019】また、請求項2,4,5においては、液晶
表示板10の画素配列方向に対して指向シート15の凹
凸16を斜めに形成することで、画素配列方向の干渉を
防止できるため、モワレ現象はなくなる。
【0020】
【実施例】
(第一実施例)図1は本発明の第一実施例を示すエッジ
ライト方式の液晶用照明装置の斜視図、図2は本発明の
第一実施例を示すエッジライト方式の液晶用照明装置の
断面模式図である。
【0021】図示の如く、本実施例のエッジライト方式
の液晶用照明装置は、液晶表示板10を後方から照明す
るものであつて、液晶表示板10の後方に平行に配され
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10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、
該拡散シート14の前面に、光指向性を高めて輝度を向
上するための第一指向シート15aと第二指向シート1
5bとが平行配置されている。
【0022】前記液晶表示板10は、液晶層の前後両面
に透明電極板が配され、さらに偏光板が積層されてなる
もので、格子状に配列された複数の透明画素電極にて液
晶層の分子を配光軸周りに回転させて駆動する。該液晶
表示板10の画素ピッチは、0.285mm×0.285
mmとされている。
【0023】前記導光板11は、例えば全光線透過率9
3%、屈折率n=1.49のポリメチルメタアクリレー
ト(PMMA)等を用いて、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。
【0024】前記光源12は、例えば、直管型の冷陰極
管(CCFT)等が使用されており、その管長は240
mm、直径は4mmとされている。なお、図2中、12
a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。
【0025】前記反射シート13は、高反射率のアクリ
ル樹脂等の白色シートを用いて、前記導光板11と同面
積に形成される。該反射シート13の前面には、図2の
如く、従来と同様のTiOやBaSO等からなる光
散乱材13aが塗布されている。該散乱材13aは、散
点状にパターン印刷され、前記光源12を配した際の反
射面の輝度分布に応じて密度調整されている。該反射シ
ート13および散乱材13aは、前記導光板11の後面
に密着される。
【0026】前記拡散シート14は、厚さ0.25mm
の乳白色のアクリル樹脂製フイルム等が使用されてい
る。
【0027】前記両指向シート15a,15b(光学レ
ンズフイルム)は、ポリカーボネートやアクリル製の透
光性樹脂を用いて、厚さ0.35mmの略平板状に形成
されている。
【0028】前記第一指向シート15aの前面すなわち
光照射面には、断面視三角形のプリズム状の複数の第一
凹凸16a(光学レンズ)が、光源12からの光の進行
方向(y方向)に沿って周期的に形成されている。
【0029】前記第二指向シート15bの前面すなわち
光照射面には、断面視三角形のプリズム状の複数の第二
凹凸16b(光学レンズ)が、前面第一凹凸16a形成
方向に対して直交する方向(x方向)に周期的に形成さ
れている。
【0030】なお、上記凹凸16a,16bの形成ピッ
チは0.35mmとされている。
【0031】上記構成において、光源12からの光は、
導光板11内に進入し、その内部で全反射を繰り返した
後、前方へ照射される。そして、拡散シート14で全方
向に拡散され、液晶表示板10側へ出射する。
【0032】このとき、拡散シート14から全方位方向
に出射された出射光を、両指向シート15a,15bに
て液晶表示板10の視野角範囲に限定でき、指向性を向
上させ得る。
【0033】この際、その指向シート15a,15bの
周期的な凹凸16a,16bが、互いに直交する方向に
沿って形成されているので、液晶表示板10の一方向
(y方向)とこれに直交する方向(x方向)いずれの視
野方向に対しても、液晶表示板10の視野角範囲内で指
向性を向上でき、視野方向によつて輝度むらが生じるの
を低減できる。
【0034】そうすると、液晶表示板10の格子状の画
素電極のいずれの方向にも、周期的なしま状の模様、す
なわちモワレ現象の発生を防止でき、表示品位の劣化を
防止できる。
【0035】(第二実施例)図3は本発明の第二実施例
を示すエッジライト方式の液晶用照明装置の斜視図、図
4は本発明の第二実施例を示すエッジライト方式の液晶
用照明装置の断面模式図である。
【0036】図示の如く、本実施例の液晶用照明装置
は、拡散シート14の前面に、光指向性を高めて輝度を
向上するための一枚の指向シート15が設けられ、該指
向シート15は、前記液晶表示板10の液晶表示素子の
画素配列方向(ドットピッチ)に対して対角線方向に沿
って、断面視三角形のプリズム状の複数の凹凸16が周
期的に形成されたものである。ここで、液晶表示板10
の画素電極は、一般に図3中のx−y方向に0.285
mm×0.285mmの格子状に配列されることを考慮
し、これらの両方向から45°位相して平行に配置され
る。
【0037】なお、本実施例の凹凸16のピッチは、
0.35mmとされている。
【0038】本実施例においては、第一実施例と同様
に、照明装置の高輝度化を図ると共に、液晶表示板10
の格子状の画素電極のいずれの方向(x方向、y方向)
にも異なる方向(w方向)に凹凸16を形成すること
で、画素電極と凹凸との幾何学的特性に起因するモワレ
現象を緩和防止することができる。
【0039】しかも、第一実施例と異なって、指向シー
トが一枚で済むといった利点がある。
【0040】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。
【0041】例えば、上記実施例では、輝度向上を目的
とするものであることから、一般的に輝度の低いエッジ
ライト方式を例にとって説明したが、図5,6に示した
直下型方式照明装置に適用してもよいことは勿論であ
る。図5,6は、本発明を直下型のものに適用した例を
示す図であつて、図中、18は光源12からの後方への
光を液晶表示板10側へ反射させる反射板、19は照明
面の輝度を面全体にわたつて均一化するための拡散板で
あり、凹凸16a,16b,16を有する指向シート1
5a,15b,15は、拡散板19の前面に配置すれば
良い。
【0042】また、図1〜4では、光源12を導光板1
1の両端部に配しているが、片端部にのみ配してもよ
い。
【0043】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項1,3,5によると、拡散シートまたは拡散板の前
面に一対の指向シートを平行配置し、一方に複数の第一
凹凸を形成し、他方に、複数の第二凹凸を形成し、両指
向シートの凹凸を直交させているので、拡散シートから
全方位方向に出射された光を、液晶表示板の視野角の範
囲に出射光を限定でき、照明面での干渉を互いに直交す
る方向について防止できる。
【0044】また、請求項2,4,5によると、拡散シ
ートの前面に光指向性を高めて輝度を向上するための指
向シートを設け、この凹凸を液晶表示板の液晶表示素子
の画素配列方向に対して対角線方向に形成しているの
で、液晶表示板の画素配列方向に対して干渉を防止でき
る。しかも、指向シートが一枚で済むという利点もあ
る。
【0045】以上のことから、表示画面の視野角範囲に
おける輝度を向上させ得、かつこれに伴う品位の劣化を
防止できるといつた優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例を示すエッジライト方式の
液晶用照明装置の斜視図
【図2】本発明の第一実施例を示すエッジライト方式の
液晶用照明装置の断面模式図
【図3】本発明の第二実施例を示すエッジライト方式の
液晶用照明装置の斜視図
【図4】本発明の第二実施例を示すエッジライト方式の
液晶用照明装置の断面模式図
【図5】本発明の他の実施例を示すエッジライト方式の
液晶用照明装置の斜視図
【図6】本発明の他の実施例を示すエッジライト方式の
液晶用照明装置の斜視図
【図7】従来のエッジライト方式の液晶用照明装置の断
面模式図
【符号の説明】
10 液晶表示板 11 導光板 12 光源 13 反射シート 14 拡散シート 15a,15b,15 指向シート 16a,16b,16 凹凸 18 反射板 19 拡散板

Claims (5)

    【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、液晶表示板の後方に平行に配される導光板と、該
    導光板の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、前記拡散シートの前面
    に、光指向性を高めて輝度を向上するための第一指向シ
    ートと第二指向シートとが平行配置され、前記第一指向
    シートの光照射面に、複数の第一凹凸が一方向に沿って
    連続形成され、前記第二指向シートの照射面に、複数の
    第二凹凸が第一指向シートの第一凹凸形成方向に対して
    直交する方向に連続形成されたことを特徴とする液晶用
    照明装置。
  2. 【請求項2】 液晶表示板を後方から照明するものであ
    つて、液晶表示板の後方に平行に配される導光板と、該
    導光板の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、前記拡散シートの前面
    に、光指向性を高めて輝度を向上するための指向シート
    が設けられ、該指向シートに、前記液晶表示板の液晶表
    示素子の画素配列方向に対して対角線方向に複数の凹凸
    が連続形成されたことを特徴とする液晶用照明装置。
  3. 【請求項3】 液晶表示板を後方から照明するものであ
    つて、液晶表示板の後方に配された光源と、該光源から
    の後方への光を液晶表示板側へ反射させる反射板と、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板
    とを備えた液晶用照明装置において、前記拡散板の前面
    に、光指向性を高めて輝度を向上するための第一指向シ
    ートと第二指向シートとが平行配置され、前記第一指向
    シートの光照射面に、複数の第一凹凸が一方向に沿って
    連続形成され、前記第二指向シートの照射面に、複数の
    第二凹凸が第一指向シートの第一凹凸形成方向に対して
    直交する方向に連続形成されたことを特徴とする液晶用
    照明装置。
  4. 【請求項4】 液晶表示板を後方から照明するものであ
    つて、液晶表示板の後方に配された光源と、該光源から
    の後方への光を液晶表示板側へ反射させる反射板と、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板
    とを備えた液晶用照明装置において、前記拡散板の前面
    に、光指向性を高めて輝度を向上するための指向シート
    が設けられ、該指向シートに、前記液晶表示板の液晶表
    示素子の画素配列方向に対して対角線方向に複数の凹凸
    が連続形成されたことを特徴とする液晶用照明装置。
  5. 【請求項5】 請求項1、請求項2、請求項3または請
    求項4記載の凹凸は、断面視三角形のプリズム状とされ
    たことを特徴とする液晶用照明装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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