JPH0682629A - 照明装置および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単かつ低コストで出光面の輝度分布を平坦に
すると共に、輝度を高める。 【構成】ランプケース１２内に、導光体１３と、この導
光体１３の左右端の側方にそれぞれ配置される左右一対
の蛍光ランプ１４ａ，１４ｂとをそれぞれ内蔵する。導
光体１３はその出光面１３ａをその左右方向中間部を底
部とするＶ字状凹面に形成する。導光体１３の底面に連
続反射膜１６を被着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＬＣＤ（液晶表示装置）
パネルの背面等を照明するバックライト等に好適な照明
装置および液晶表示装置に係り、特に、輝度分布の平坦
化を図った照明装置および液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の照明装置の一例としては
例えば図５に示すものがある。この照明装置１はサイド
（エッジ）ライト方式と言われるものであり、ランプケ
ース２のほぼ全内面２ａを反射面に形成すると共に、そ
の内底面上に反射シート２ｂを被着している。

【０００３】このランプケース２はその内部に、例えば
アクリル樹脂製等の矩形板状の導光体３と、その左右端
の側方にそれぞれ配置される左右一対の蛍光ランプ４
ａ，４ｂとを収容している。したがって、通常、各蛍光
ランプ４ａ，４ｂに近い導光体３の両端部における出光
面３ａが高輝度であり、これら蛍光ランプ４ａ，４ｂか
ら最も遠い中間部では比較的低輝度である。

【０００４】そこで、導光体３は、その図中上面の出光
面３ａを、その内方にＶ字状に凹む凹面に形成してい
る。つまり、出光面３ａをＶ字状凹面に形成することに
より、図６に示すように、高輝度の出光面３ａの図中左
右端部では、ここに入射する光の入射角αが、全反射と
透過の境界をなす例えば４２°の臨界角を超えることが
多く、全反射する光が多い。このために、ここから外方
へ出光する光量が低減し、高輝度は抑制される。

【０００５】一方、導光体３の低輝度の中間部では出光
面３ａがＶ字状に傾斜しているので、この中間部の出光
面３ａに入射する入射角βが臨界角より小さくなり、透
過光量が増大するので、ここから外方へ出光する光量が
増加する。このために、出光面３ａの両端部と中間部と
を含む全体の輝度分布が平坦化される。出光面３ａ上に
は拡散板５を介して図示しないＬＣＤ（液晶表示装置）
パネルを載置固定するようになっている。

【０００６】そして、導光体３の外底面には例えば白色
塗料より成るドット状反射膜６を形成しており、このド
ット状反射膜６はそのドット密度を一対の蛍光ランプ４
ａ，４ｂから遠ざかるに従って次第に密になるように形
成し、比較的低輝度の中間部での反射光量を増大させ
て、輝度の分布の平坦化を図っている。

【０００７】したがって、一対の蛍光ランプ４ａ，４ｂ
からの光の一部は導光体３の内部を伝搬してドット状反
射膜６の間隙で全反射するが、ドット状反射膜６に入射
した光は、その箇所では一部が全反射して他の光が拡散
反射して出光面３ａから外方の拡散板５へ出光され、こ
こでさらに拡散されて図示しないＬＣＤパネルの背面等
を照明するようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の照明装置１では、導光体３のドット状反射膜６
が出光面３ａと対向しているので、このドット状反射膜
６のドットによる影が出光面３ａに投影され、明るさの
均斉度が低下するという不都合がある。またドット状反
射膜形成に多くの工程を要する。

【０００９】そこで、この導光体３の出光面３ａ上に拡
散板５を設けて拡散させることにより、ドット状の影が
出るのを防止しているが、これでは拡散板５を光が透過
する際の透過ロスが生ずる上に、拡散板５を設けている
ために部品点数が増えて、小型薄形化を阻害する上に、
コスト高を招いている。また、ドット状反射膜６を形成
するためには、その複雑なドット密度の設定やその製
版、印刷と多くの工程を要し、ドット状反射膜６の形成
が煩雑である上に、コスト高を招いている。

【００１０】さらに、導光体３内を伝播する光が各ドッ
ト状反射膜６相互間を透過して外部へリークするリーク
光ｌが多く、出光面３ａの輝度が必ずしも高くない。

【００１１】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は簡単かつ低コストで輝度分
布を平坦にすると共に、輝度を高めることができる照明
装置と液晶表示装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。

【００１３】本願の請求項１に記載の発明（以下、第１
の発明という）は、一対の端面から入射される光を出光
面に導光する導光体と、この導光体の前記両端面側方に
配設される一対の光源とを有する照明装置において、前
記導光体の出光面に対向する面に、反射膜を全面的に連
続して形成すると共に、この出光面を、その両端面から
の中間部にて底部をなすＶ字状凹面に形成したことを特
徴とする。

【００１４】本願の請求項２に記載の発明（以下、第２
の発明という）は、導光体は、反射膜の外面を被覆する
保護膜を被着せしめていることを特徴とする。

【００１５】本願の請求項３に記載の発明（以下、第３
の発明という）は、導光体は、その出光面のＶ字状底面
部を、内方に凹む円弧面に形成したことを特徴とする。

【００１６】本願の請求項４に記載の発明（以下、第４
の発明という）は、導光体の出光面のＶ字状底部からの
出光を遮光する遮光部材を設けたことを特徴とする。

【００１７】本願の請求項５に記載の発明（以下、第５
の発明という）は、導光体の出光面側に、拡散板を介し
て液晶表示パネルを配設し、この表示パネルの短手方向
で一対の光源を配設し、この表示パネルの短手方向で一
対の光源を対向させるように配置したことを特徴とす
る。

【００１８】

【作用】

〈第１の発明〉導光体の両端部は光源に近いので、比較
的高輝度になり易い。しかし、この導光体の出光面はＶ
字状凹面をなしており、その両端部は、その光入射端面
に対してほぼ直角をなしている。このために、この両端
部の出光面に入射される光の入射角が、全反射と透過の
境界をなす臨界角を超えることが多い。このために、入
射光の多くはここで全反射し、ここで外部へ出光する光
量が少なくなるので、高輝度は抑制される。

【００１９】一方、両光源間の中間部に位置する出光面
の中間部は、各光源から最も遠いので、その分、低輝度
になり易い。しかし、この中間部の出光面は光入射端面
に対し直角より小さい角度で次第に傾斜しているので、
ここでの光入射角が臨界角より小さくなる。このため
に、ここから透過して外部へ出光する出光量が増大する
ので、輝度が高くなる。

【００２０】したがって、一対の光源が対向する方向に
おいて、出光面の輝度分布を平坦化することができる。

【００２１】そして、反射膜が連続膜であるので、従来
のドット状反射膜のように、その間隙から光がリークす
るのを防止することができ、その分、出光面全体の輝度
をアップすることができる。

【００２２】また、反射膜は連続膜に形成されるので、
従来のドット状反射膜に比して、複雑なドット密度の設
定やその製版、印刷等の工程を必要としない。そのため
に、反射膜の形成が簡単になる上に、コストを低減する
ことができるうえに、ドットによる影が出光面に投影さ
れるのを防止することができる。

【００２３】〈第２の発明〉導光体の反射膜の外面を保
護膜により被覆して保護するので、光反射膜の破損等を
防止し得る上に、導光体への密着性が悪いが、反射率の
高い硫酸バリウム等の高反射材料を反射膜として使用
し、これを保護膜により導光体へ密着せしめることがで
きる。これにより、反射率を高めて、輝度を高めること
ができる。

【００２４】〈第３の発明〉出光面がＶ字状をなす場合
は、そのＶ字状底部において、輝度が高い方向へ若干突
出するが、そのＶ字状底部を円弧面に形成して凹部深さ
を緩和しているので、Ｖ字状底部の輝度の突出を抑えて
出光面全体の輝度の平坦化を一層高めることができる。

【００２５】〈第４の発明〉出光路面のＶ字状底部では
輝度が高い方向へ若干突出するが、この光は遮光部材に
より遮光されるので、その輝度の突出が抑制される。こ
のために、出光面全体の輝度の平坦化を一層高めること
ができる。

【００２６】〈第５の発明〉一対の光源同士を液晶表示
装置パネルの短手方向で対向させているので、一対の光
源が液晶表示パネルの長手方向で対向する場合に比し
て、一対の光源同士間の距離が狭くなる。このために、
導光体の輝度勾配が小さくなるので、輝度分布の平坦化
が得易い。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２８】図１は本願第１の発明の一実施例の縦断面
図であり、図において、照明装置１１はランプケース１
２内に、アクリル樹脂製等の矩形板状の導光体１３と、
この導光体１３の図中左右端の側方にそれぞれ配置され
る左右一対の蛍光ランプ１４ａ，１４ｂとをそれぞれ内
蔵している。各蛍光ランプ１４ａ，１４ｂは図１中、紙
面の表裏方向にそれぞれ直状に延びている。

【００２９】ランプケース１２はそのほぼ全内面を反射
面１２ａに形成し、その図中上面に開口１２ｂを形成す
る一方、内底面上に、導光体１３とほぼ同形同大のシー
ト状の反射シート１２ｃを被着している。

【００３０】導光体１３はその図中上面の出光面１３ａ
を、その図中左右方向中間部を底部とするＶ字状凹面に
形成して、その殆どをランプケース１２の開口１２ｂに
臨ませ、出光面１３ａ上に拡散板１５を載置固定せしめ
ている。

【００３１】また、導光体１３はその外底面に、例えば
白色塗料等の反射塗料をベタ塗りすることにより、膜厚
がほぼ均一の連続反射膜１６をほぼ全面的に連続して形
成している。

【００３２】次に本実施例の作用を図２に基づいて説明
する。

【００３３】一般に、導光体１３の両端部は一対の蛍光
ランプ１４ａ，１４ｂに近いので、比較的高輝度になり
易い。しかし、この導光体１３の出光面１３ａはＶ字状
凹面をなしており、その両端部は、各蛍光ランプ１４
ａ，１４ｂからの光が入射する左右各端面に対してほぼ
直角をなしている。このために、この両端部の出光面１
３ａに入射される光の入射角αが、全反射と透過の境界
をなす、例えば４２°の臨界角を超えることが多い。こ
のために、入射光の多くはここで全反射し、ここで透過
して外部へ出光する光量が少なくなるので、高輝度は抑
制される。

【００３４】一方、一対の蛍光ランプ１４ａ，１４ｂの
中間に位置する出光面１３ａの中間部は、各蛍光ランプ
１４ａ，１４ｂから最も遠いので、その分、低輝度にな
り易い。しかし、この中間部の出光面１３ａは光入射端
面に対し直角より小さい角度で次第に傾斜しているの
で、ここでの光入射角βが臨界角より小さくなる。この
ために、ここから外部へ出光する光量が増大するので、
輝度が高くなる。

【００３５】したがって、本実施例によれば、一対の蛍
光ランプ１４ａ，１４ｂが対向する方向において、出光
面１３ａの輝度分布を平坦化することができる。

【００３６】また、連続反射膜１６が連続膜であるの
で、図５で示す従来のドット状反射膜６のように、その
ドット状反射膜６同士の間隙から外部へ光がリークする
のを防止することができ、その分、出光面１３ａ全体の
輝度をアップすることができる。

【００３７】また、連続反射膜１６は単に白色等の反射
塗料をベタ塗りすることにより、連続膜に形成されるの
で、従来のドット状反射膜６に比して、複雑なドット密
度の設定やその製版、印刷等の工程を必要としない。こ
のために、連続反射膜１６の形成が簡単になる上に、コ
ストを低減することができるうえに、ドットによる影が
出光面１３ａに投影されるのを防止することができる。

【００３８】図３は本願第２の発明の一実施例の縦断面
図であり、この照明装置２１は前記照明装置１１の反射
膜１６の外面を、保護フィルム２２により全面的に被覆
した点に特徴があり、これ以外は前記照明装置１１とほ
ぼ同様の構成であるので、図３中、図１で示す部分と共
通する部分には同一符号を付して、その重複した部分の
説明を簡略化している。

【００３９】つまり、連続反射膜１６の外面に、保護フ
ィルム２２を被着して反射膜１６を保護しているので、
組立作業中等で連続反射膜１６を破損させたりするのを
防止することができる。

【００４０】また、従来では、反射率の高い硫酸バリウ
ム等の高反射材料は導光体３への密着性が必ずしも良好
ではないので、これを印刷により従来のドット状反射膜
６に形成することはできなかった。しかし、本実施例に
よれば、硫酸バリウム等の高反射材料を導光体１３の底
面にベタ塗りして連続反射膜１６に形成しても、この反
射膜１６の外面を保護フィルム２２により被覆して導光
体１３への密着度を高めることができるので、この反射
膜１６の剥離を防止できる。

【００４１】なお、導光体１３の出光面１３ａのＶ字状
底部では輝度が高い方向へ若干突出するので、このＶ字
状底部を、内方へ凹の円弧面に形成し、または、このＶ
字状底部から出光される光を遮光する遮光部材を設ける
ことにより輝度の突出を抑制して、出光面１３ａ全体の
輝度分布の平坦化を一層高めてもよい。

【００４２】図４は本願第５の発明の一実施例の一部を
断面で示す斜視図であり、これは図１で示す本願第１の
発明に係る照明装置１１の一実施例を液晶表示装置（Ｌ
ＣＤ）３１に適用した場合の一実施例を示している。

【００４３】つまり、この液晶表示装置３１は図１で示
す照明装置１１の導光体１３の出光面１３ａ上に横長矩
形板状のＬＣＤパネル３２を密着させてランプケース１
２の開口端部１２ｂにより保持させ、一対の蛍光ランプ
１４ａ，１４ｂをランプケース１２の上下端部内にそれ
ぞれ収容することにより、一対の蛍光ランプ１４ａ，１
４ｂをＬＣＤパネル３８の短手方向でそれぞれ対向させ
る点に特徴がある。これ以外は図１で示す実施例と同様
の構成であるので、図４中、図１で示す部分と共通する
部分には同一符号を付している。

【００４４】この液晶表示装置３１は一対の蛍光ランプ
１４ａ，１４ｂ同士をＬＣＤパネル３２の短手方向で対
向させているので、このＬＣＤパネル３２の長手方向で
対向させる場合に比して、一対の蛍光ランプ１４ａ，１
４ｂ同士間の距離が狭くなる。このために、ＬＣＤパネ
ル３２の背面（内面）の輝度分布の均一を得易い。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本願第１の発明は、
導光体の出光面をＶ字状凹面に形成したので、この導光
体内を伝播する光がＶ字状出光面に入射する入射角が一
対の光源間の中間部にいくに従って次第に小さくなって
いくので、その中間部にいくに従って、出光面から外部
へ出光される光量を増大することができる。

【００４６】このために、導光体の一対の光源に近い端
部では輝度が抑制される一方、一対の光源から最も遠い
導光体の中間部では輝度が向上し、出光面全体としての
輝度分布が平坦になる。

【００４７】また、本願第２の発明は、導光体に被着さ
れた反射膜の外面を保護フィルムにより被覆するので、
反射膜の破損等を防止し得る上に、導光体への密着性が
悪いが反射率の高い硫酸バリウム等の高反射材料を反射
膜の素材として使用することにより、密着性を高めて反
射率を高め、輝度を高めることができる。

【００４８】本願第３の発明は、出光部のＶ字状底部
を、内方に凹む円弧面に形成して、その凹部深さを緩和
しているので、Ｖ字状底部における輝度が高い方向へ若
干突出するのを抑制して、出光面全体の輝度の平坦化を
一層高めることができる。

【００４９】本願第４の発明は、出光面のＶ字状底部で
は輝度が高い方向へ若干突出するが、この光を遮光部材
により遮光するので、その輝度の突出を抑制して輝度の
平坦化を一層高めることができる。

【００５０】本願第５の発明は、一対の光源同士を液晶
表示装置パネルの短手方向で対向させているので、一対
の光源同士が液晶表示装置パネルの長手方向で対向する
場合に比して、一対の光源同士間の距離が短かくなる。
このために、導光体の輝度勾配が小さくなるので、この
輝度分布の平坦化が得易い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願第１の発明に係る照明装置の一実施例の縦
断面図。

【図２】図１で示す実施例の作用を説明する要部構成
図。

【図３】本願第２の発明の一実施例の縦断面図。

【図４】本願第５の発明の一実施例の一部を縦断面で示
す斜視図。

【図５】従来の照明装置の縦断面図。

【図６】図５で示す従来例の作用を示す要部構成図。

【符号の説明】

１１ 照明装置 １２ ランプケース １２ａ 反射面 １２ｃ 反射シート １３ 導光体 １３ａ 出光面 １４ａ，１４ｂ 一対の蛍光ランプ １５ 拡散板 １６ 反射膜 ２２ 保護フィルム ３１ 液晶表示装置 ３２ ＬＣＤパネル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の端面から入射される光を出光面に
   導光する導光体と、この導光体の前記両端面側方に配設
   される一対の光源とを有する照明装置において、前記導
   光体の出光面に対向する面に、反射膜を全面的に連続し
   て形成すると共に、この出光面を、その両端面からの中
   間部にて底部をなすＶ字状凹面に形成したことを特徴と
   する照明装置。
2. 【請求項２】 導光体は、反射膜の外面を被覆する保護
   膜を被着せしめていることを特徴とする請求項１記載の
   照明装置。
3. 【請求項３】 導光体は、その出光面のＶ字状底面部
   を、内方に凹む円弧面に形成したことを特徴とする請求
   項１または２記載の照明装置。
4. 【請求項４】 導光体の出光面のＶ字状底部からの出光
   を遮光する遮光部材を設けたことを特徴とする請求項１
   または２記載の照明装置。
5. 【請求項５】 導光体の出光面側に、拡散板を介して液
   晶表示パネルを配設し、この表示パネルの短手方向で一
   対の光源を対向させるように配置したことを特徴とする
   請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。