JPH07191319A

JPH07191319A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH07191319A
Application number: JP5332433A
Authority: JP
Inventors: Masao Obata; 雅夫小羽田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-28

Abstract

(57)【要約】【構成】液晶パネル１と、この液晶パネル１に背面側
から光を照射する導光板ライトガイド方式のバックライ
トシステム１０とを備え、このバックライトシステム１
０に、ＣＣＦＴ８からの光を液晶パネル１へと集光させ
るレンズフィルム３が設けられている。このレンズフィ
ルム３には、光入射面及び光出射面のそれぞれに、互い
に直交する一方向に延びる複数の溝が形成されている。【効果】導光板５から照射された互いに直交する方向
に進む光は、レンズフィルム３の光入射面及び光出射面
にて、同時に液晶パネル１が配されている法線方向へ効
率よく集光される。したがって、拡散フィルムを設けず
とも光を効果的に液晶パネル１に照射することが可能と
なり、拡散フィルムによる光損失を防止して輝度の向上
が図れ、液晶表示装置の表示品位の向上、低消費電力化
が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネルを背面側か
ら照射するバックライトシステムを備えた液晶表示装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic)
からなる液晶パネルを使用した液晶表示装置は、主とし
てＯＡ分野の（カラー）ノートＰＣ（パーソナルコンピ
ュータ）を中心に商品化されつつある。

【０００３】このような液晶表示装置においては、従来
より、液晶パネルの背面側に光源を配設し、この光源か
らの光で液晶パネルを照射する方式、いわゆる、バック
ライト方式が採用されている。

【０００４】このようなバックライトシステムとして
は、大別して冷陰極管（ＣＣＦＴ）等の光源ランプを、
光透過性に優れたアクリル等からなる平板状の導光板の
側端部に沿って取付け、光源ランプからの光を導光板内
で多重反射させる、導光板ライトガイド方式（所謂、エ
ッジライト方式）と、導光板を用いない直下型方式とが
ある。最近では、薄型化が容易なことから、導光体ライ
トガイド方式のバックライトシステムが主流となってき
ている。

【０００５】導光板ライトガイド方式のバックライトシ
ステムが搭載された液晶表示装置としては、例えば図１
８に示すような構成のものが一般的に知られている。こ
れにおいては、上部に液晶パネル４１が設けられ、その
下面に液晶パネル４１の端部側を支持するプラスチック
製のシャーシ４２が設けられている。そして、このシャ
ーシ４２の下面側に、上面（光出射面）に拡散フィルム
（拡散層）４４が設けられた、略長方形板状のＰＭＭＡ
（ポリメチルメタクリレート）等からなる導光板４５が
設けられている。さらに、この導光板４５の下面に、導
光板４５に導入された光を効率よく上記液晶パネル４１
方向に均一となるように散乱して反射させるための散乱
反射パターン部４６が印刷によって設けらると共に、散
乱反射パターン部４６下方に反射フィルム（反射層）４
７が設けられている。

【０００６】また、上記導光板４５には、側端部に沿っ
て光源ランプ４８が取り付けらており、さらに、光源ラ
ンプ４８の光を効率よく導光板４５中に入射させるべ
く、光源ランプ４８の背面側を覆うようにして高反射率
のランプリフレクタ４９が設けられている。

【０００７】上記散乱反射パターン部４６は、白色であ
る二酸化チタン（TiO₂）粉末を透明な接着剤等の溶液に
混合した混合物を、所定のパターン、例えばドットパタ
ーンにて印刷し乾燥、形成したものであり、導光板４５
内に入射した光に指向性を付与し、光出射面側へと光を
導くようになっており、高輝度化を図るための一手段で
ある。

【０００８】さらに、最近では、光利用効率をアップし
て高輝度化を図るべく、図１９に示すように、拡散フィ
ルム４４と液晶パネル４１との間に、光集光機能を備え
たレンズフィルム（レンズ層）４３を設けることが提案
されている。このレンズフィルム４３は、導光板４５の
光出射面から出射され、拡散フィルム４４で拡散された
光を、高効率で液晶パネル４１の有効表示エリアに集光
させるものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
液晶表示装置では、薄型で低消費電力、かつ、高輝度対
応であることが市場ニーズとして強く要請されており、
それに伴い、液晶表示装置に搭載されるバックライトシ
ステムも、薄型で低消費電力、かつ、高輝度であること
が要求されている。特に、最近、目覚ましい発展をみる
カラー液晶表示装置においては、液晶パネルのパネル透
過率がモノクロ対応の液晶パネルに比べ格段に低く、そ
のため、バックライトシステムの輝度向上を図ること
が、装置自体の低消費電力を得るために必須の課題とな
っている。しかしながら、上記したような従来の構成で
は、液晶表示装置のさらなる薄型化が図られる今日、高
輝度・低消費電力の要請に充分に応えられているとは言
い難く、ユーザからは、高輝度・高表示品位で、かつ、
低消費電力の液晶表示装置を実現できるバックライトシ
ステムの開発が待ち望まれている。

【００１０】そこで、本発明は、上記課題に鑑みて成さ
れたもので、ユーザの要求に応え得る、高輝度・高表示
品位で、かつ、低消費電力の液晶表示装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、液晶パ
ネルと、この液晶パネルに背面側から光を照射する光源
手段とを備え、この光源手段に、光源からの光を液晶パ
ネルへと集光させるレンズ層が設けられ、このレンズ層
の光入射面及び光出射面のそれぞれに、互いに直交する
一方向に延びる複数の溝が形成されていることを特徴と
している。

【００１２】請求項２記載の本発明の液晶表示装置は、
上記の課題を解決するために、上記請求項１記載の液晶
表示装置において、凹凸状に形成された上記レンズ層光
出射面の凸部の頂角は、光源手段に備えられた光源から
離れるにつれて小さくなるように形成されていることを
特徴としている。

【００１３】請求項３記載の本発明の液晶表示装置は、
上記の課題を解決するために、上記請求項１記載の液晶
表示装置において、上記レンズ層光出射面に形成された
溝は、断面略長方形状をなし、かつ、液晶パネルのドッ
トピッチに応じたピッチで形成されていることを特徴と
している。

【００１４】請求項４記載の本発明の液晶表示装置は、
上記の課題を解決するために、液晶パネルと、この液晶
パネルに背面側から光を照射する光源手段とを備え、こ
の光源手段に、光源からの光を均一に拡散する拡散層
と、拡散層から出射された光を液晶パネルへと集光させ
るレンズ層とが順に設けられ、これら拡散層とレンズ層
との間に、所定の間隙が形成されていることを特徴とし
ている。

【００１５】請求項５記載の本発明の液晶表示装置は、
上記の課題を解決するために、液晶パネルと、この液晶
パネルに背面側から光を照射する光源手段とを備え、こ
の光源手段に、直線状の光源が側端部に沿って配され、
光源からの光を透過する導光板と、この導光板の液晶パ
ネル対向面に配され、導光板からの光を均一に拡散する
拡散層と、この拡散層と液晶パネルとの間に配され、拡
散層から出射された光を液晶パネルへと集光させるレン
ズ層とが設けられ、上記拡散層の光源側端部が、上記液
晶パネルの有効表示エリアにおける光源側のエリア端に
揃えて設定されている液晶表示装置において、上記レン
ズ層の光源側端部近傍に、端部方向に沿って延びるスリ
ット状の開口部が設けられ、この開口部における光源側
とは反対側の辺が、上記拡散層の光源側端部と合致する
ように位置合わせされていることを特徴としている。

【００１６】請求項６記載の本発明の液晶表示装置は、
上記の課題を解決するために、液晶パネルと、この液晶
パネルに背面側から光を照射する光源手段とを備え、こ
の光源手段に、直線状の光源が側端部に沿って配され
た、光源からの光を透過する導光板が設けられ、この導
光板の光出射面に、微細な凹凸が形成されていることを
特徴としている。

【００１７】請求項７記載の本発明の液晶表示装置は、
上記の課題を解決するために、液晶パネルと、この液晶
パネルに背面側から光を照射する光源手段とを備え、こ
の光源手段に、直線状の光源が側端部に沿って配され、
光源からの光を透過する導光板と、この導光板の液晶パ
ネル側とは反対側に配され、導光板内に透過された光を
反射する反射層とが設けられ、上記導光板の反射層側の
面に、微細な凹凸が形成されると共に、この凹凸の凹部
と反射層との間に光散乱反射材が形成されていることを
特徴としている。

【００１８】請求項８記載の本発明の液晶表示装置は、
上記の課題を解決するために、上記請求項７記載の液晶
表示装置において、上記微細な凹凸が、光源から離れる
につれてピッチ及び形状が小さくなるように形成されて
いることを特徴としている。

【００１９】請求項９記載の本発明の液晶表示装置は、
上記の課題を解決するために、上記請求項７又は８記載
の液晶表示装置において、上記導光板の反射層側面が、
光源側から離れるにつれて導光板厚が薄くなるように、
傾斜形成されていることを特徴としている。

【００２０】請求項１０記載の本発明の液晶表示装置
は、上記の課題を解決するために、液晶パネルと、この
液晶パネルに背面側から光を照射する光源手段とを備
え、この光源手段に、直線状の光源が側端部に沿って配
され、光源からの光を透過する導光板と、この導光板の
液晶パネル側とは反対側の面上に形成され、導光板から
の光を均一に散乱し液晶パネル方向へ反射する散乱反射
パターン部とが設けられている液晶表示装置において、
上記散乱反射パターン部のドット間の導光板面に、微細
な凹部が形成されると共に、この凹部に光を反射する光
反射部が形成されていることを特徴としている。

【００２１】請求項１１記載の本発明の液晶表示装置
は、上記の課題を解決するために、上記請求項１０記載
の液晶表示装置において、上記光反射部が、微細な凹部
と共に、散乱反射パターン部上にも形成されていること
を特徴としている。

【００２２】請求項１２記載の本発明の液晶表示装置
は、上記の課題を解決するために、液晶パネルと、この
液晶パネルに背面側から光を照射する光源手段とを備
え、この光源手段に、直線状の光源が側端部に沿って配
され、光源からの光を透過する導光板と、この導光板の
液晶パネル側とは反対側の面上に形成され、導光板から
の光を均一に散乱し液晶パネル方向へ反射する散乱反射
部とが設けられた液晶表示装置において、上記導光板に
は、散乱反射部形成領域外で、かつ、光源の軸方向と直
交する方向に沿った端部近傍に、穴が形成されているこ
とを特徴としている。

【００２３】請求項１３記載の本発明の液晶表示装置
は、上記の課題を解決するために、上請求項１２記載の
液晶表示装置において、上記導光板に形成された穴の内
周面に、光散乱反射材が形成されていることを特徴とし
ている。

【００２４】

【作用】上記請求項１の構成においては、レンズ層の光
入射面及び光出射面のそれぞれに、互いに直交する一方
向に延びる複数の溝が形成されているので、光源から発
せられた互いに直交する方向に進む光は、レンズ層の光
入射面及び光出射面にて、同時に液晶パネルが配されて
いる法線方向へ効率よく集光される。この場合、光入射
面では、凹凸形状での光の全反射を利用し、光出射面で
は、凹凸形状と空気層との屈折率の差を利用して光を集
光する。

【００２５】したがって、光を拡散させる拡散層を設け
ずとも、光を効果的に液晶パネルに照射することが可能
となり、拡散層による光損失を防止でき、輝度が向上す
る。その結果、液晶表示装置の表示品位の向上が可能と
なり、かつ、輝度向上の分、低消費電力化を図ることが
できる。

【００２６】上記請求項２の構成においては、凹凸状に
形成された上記レンズ層光出射面の凸部の頂角が、光源
手段に備えられた光源から離れるにつれて小さくなるよ
うに形成されているので、レンズ層による光集光機能
は、光源から離れるほど大きくなっている。したがっ
て、特に、光源手段が、直線状の光源が導光板の側端部
に配されてなる導光板ライトガイド方式の場合、光源手
段における光源側の面輝度が高くなり、輝度均整度が低
下する危険性があるが、本発明の構成を採用すること
で、これを効果的に防止して輝度均整度を良好に維持す
ることが可能となる。その結果、さらに、液晶表示装置
の表示品位を向上させることができる。

【００２７】上記請求項３の構成においては、レンズ層
の光出射面の溝が、断面略長方形状をなし、かつ、液晶
パネルのドットピッチに応じたピッチで形成されている
ので、レンズ層の光入射面の溝にて液晶パネルの配され
ている法線方向へと集光された光は、長方形断面の平坦
部をそのまま透過する一方、光出射面の溝の延びる方向
と直交する方向に進む光は、溝による凹凸形状にて法線
方向へと効率よく集光される。したがって、液晶パネル
のドットに合わせて光を集光させることができ、光の利
用効率がさらに向上する。その結果、輝度が向上し、液
晶表示装置の表示品位の向上が可能となり、かつ、輝度
向上の分、低消費電力化を図ることができる。

【００２８】上記請求項４の構成においては、拡散層と
レンズ層との間に間隙が形成されるので、この間隙にて
拡散層で拡散された光が増大され、この増大された光が
レンズ層にて集光される。したがって、輝度が向上し、
その結果、液晶表示装置の表示品位の向上が可能とな
り、かつ、輝度向上の分、低消費電力化を図ることがで
きる。

【００２９】上記請求項５の構成においては、レンズ層
の光源側端部に設けられた開口部の光源側とは反対側の
辺と、上記拡散層の光源側端部とが合致されているの
で、導光板から出射された光が、拡散層を通ることな
く、直接レンズ層にて液晶パネル上に集光されることは
ない。したがって、導光板から出射された光が、直接レ
ンズ層にて液晶パネル上に集光されることによる、光源
側の白抜けを防止することができる。しかもこの場合、
単にレンズ層の光源側端部と拡散層の光源側端部とを合
致させるのではなく、開口部を設けて合致させること
で、レンズ層自体の外形寸法は、従来通り拡散層より大
きく形成することができ、レンズ層の四辺全てを、液晶
パネルの端部側を支持するシャーシ等に固定することが
可能となる。したがって、単にレンズ層及び拡散層の光
源側端部それぞれを合致させた場合においては、三辺の
みの固定となるため、シャーシに固定されない光源側の
レンズ層に反り等が発生し、反りによる輝度均整度の低
下や、表示画面のモワレ現象等を招来する恐れがある
が、これにより、これら不具合を確実に回避することが
できる。その結果、液晶表示装置の表示品位を向上させ
ることができる。

【００３０】上記請求項６の構成においては、導光板の
光出射面に、微細な凹凸が形成されているので、この微
細な凹凸にて、導光板の光出射面での光出射指向性を向
上させることができる。その結果、輝度が向上し、液晶
表示装置の表示品位の向上が可能となり、かつ、輝度向
上の分、低消費電力化を図ることができる。

【００３１】上記請求項７の構成においては、導光板の
反射層側の面に、微細な凹凸が形成されているので、導
光板内に透過された光は、この微細な凹凸にて指向性を
付与される。そしてこの場合、凹凸の凹部と反射層との
間に光散乱反射材が形成されているので、反射界面での
光損失が低減される。したがって、従来の導光板の反射
面に散乱反射材料をドット状にパターニングしていた散
乱反射パターン部では、導光板の厚みが薄くなると、光
に指向性を付与する機能が低下し、導光板の液晶パネル
側である光出射面側へと光を導くことが困難になってい
たが、これにより、導光板厚が薄くなっても、光に指向
性を付与して光出射面側えと導くことができ、光利用効
率を向上させることができる。その結果、輝度が向上
し、液晶表示装置の表示品位の向上が可能となり、か
つ、輝度向上の分、低消費電力化を図ることができる。
そしてこの場合、上記請求項８の構成のように、上記微
細な凹凸を、光源から離れるにつれてピッチ及び形状が
小さくなるように形成することで、輝度均整度を良好に
維持することが可能となり、その結果、さらに、液晶表
示装置の表示品位を向上させることができる。また、上
記請求項９の構成のように、導光板厚が光源側から離れ
るにつれて薄くなるように、導光板の反射層側面を傾斜
形成することで、さらなる輝度の向上が可能で、その結
果、より一層の液晶表示装置の表示品位の向上、低消費
電力化を図ることができる。

【００３２】上記請求項１０の構成においては、散乱反
射パターン部のドット間の導光板面に、微細な凹部が形
成されると共に、この凹部に光を反射する光反射部が形
成されているので、散乱反射パターン部で反射され指向
性を付与された導光板内の光が、このドット間の微細な
凹部にてさらに指向性を付与され、液晶パネルの配され
ている導光板の光出射面へと導かれることとなる。そし
て、この場合、この凹部に形成された光反射層にて、反
射界面での光損失が低減される。これにより、従来の導
光板の裏面（反射層側の面）に散乱反射材料をドット状
にパターニングしていた散乱反射パターン部だけのもの
に比べ、効果的に光に指向性を付与して光出射面側えと
導くことができ、従来より光利用効率を向上させること
ができる。その結果、輝度が向上し、液晶表示装置の表
示品位の向上が可能となり、かつ、輝度向上の分、低消
費電力化を図ることができる。そしてこの場合、たとえ
ば請求項１１の構成のように、散乱反射パターン部上に
も上記光反射層を形成することで、さらなる輝度の向上
が図れ、その結果、より一層の液晶表示装置の表示品位
の向上、低消費電力化を図ることができる。

【００３３】上記請求項１２の構成によれば、上記導光
板には、散乱反射部形成領域外で、かつ、光源の軸方向
と直交する方向に沿った端部近傍に、穴が形成されてい
るので、光源から導光板内部に入射した光が、この穴に
て、有効に光散乱反射され導光板内部方向へと光が導か
れる。したがって、その分、液晶パネルにおける四隅の
輝度を向上させることが可能となり、ひいては、従来の
四辺、四隅のパネルの輝度均整度を維持させながら、パ
ネル中央部の輝度を向上させることができる。その結
果、液晶表示装置の表示品位の向上が可能となり、か
つ、輝度向上の分、低消費電力化を図ることができる。
尚、上記の散乱反射部としては、従来からの散乱反射パ
ターン部だけでなく、上記請求項１０に記載した導光板
裏面の凹凸面凹部に光散乱反射材を形成した構成も含む
ものである。

【００３４】上記請求項１３の構成によれば、上記導光
板に形成された穴の内周面に、光散乱反射材が形成され
ているので、この穴部における光散乱反射がより効果的
に成されることとなり、その結果、さらなる液晶表示装
置の表示品位の向上、低消費電力化を図ることができ
る。

【００３５】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例について図１および図２
に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施例に
係る液晶表示装置は、図１に示すように、ＳＴＮ（Supe
r TwistedNematic ）からなり、略長方形板状に形成さ
れた液晶パネル１と、この液晶パネル１に背面側から光
を照射するバックライトシステム（光源手段）１０とを
備えている。

【００３６】このバックライトシステム１０は、上記液
晶パネル１の下面側に配された、光集光機能を有するレ
ンズフィルム（レンズ層）３を有しており、このレンズ
フィルム３の四辺は、液晶パネル１の端部側を背面から
支持する図示しないシャーシに貼着され固定されてい
る。このレンズフィルム３は、下面側から入射した光
を、液晶パネル１の表示有効エリアに効率よく集光して
照射するためのものであり、例えば住友スリーエム製の
ＢＥＦフィルム（商品名）が使用できる。尚、形状等の
詳細な説明は、図２を用いて後述する。

【００３７】上記レンズフィルム３の下面には、略長方
形板状の導光板５が配されており、この導光板５として
は、光透過性に優れた、例えばＰＭＭＡ（ポリメチルメ
タクリレート樹脂）からなるものが用いられる。この導
光板５の外形寸法は、Ｗ２０６.0ｍｍ×Ｌ１６０.0ｍｍ
×ｔ４.0ｍｍに形成されている。尚、上記寸法における
Ｗは、後述する直線状の光源であるＣＣＦＴ８の軸方向
にほぼ平行な方向の長さを示し、Ｌは上記軸方向にほぼ
直交する方向の長さを示し、ｔは厚みを示す。

【００３８】上記導光板５の下面には、散乱反射材料が
印刷にてパターニングされた散乱反射パターン部（散乱
反射部）６が形成されており、さらにその下面には、導
光板５からの光を反射する反射フィルム（反射層）７が
配されている。上記散乱反射パターン部６は、白色であ
る二酸化チタン（TiO₂）粉末を透明な接着剤等の溶液に
混合した混合物を、所定のパターン、例えばドットパタ
ーンにて印刷し乾燥、形成したものであり、導光板５内
に入射した光に指向性を付与し、光出射面側へと光を導
くようになっている。

【００３９】また、導光板５の相対する両端辺部には、
端部に沿って光源であるＣＣＦＴ（冷陰極管）８がそれ
ぞれ設けられている。これらのＣＣＦＴ８は、径３ｍ
ｍ、管長２１８ｍｍのものが用いられている。そして、
ＣＣＦＴ８からの光を導光板５方向に反射するランプリ
フレクタ９が、上記ＣＣＦＴ８の背面側をそれぞれ覆う
ように設けられている。ランプリフレクタ９には、例え
ばきもと製のＧＲ−３８Ｗ（商品名）、高反射率の白色
樹脂を使用したＲＷ−７５（商品名）が使用できる。

【００４０】上記レンズフィルム３は、図２に示すよう
に、光出射面に、１方向に延びる断面Ｖ字形状の溝３ａ
が複数形成されると共に、光入射面に、上記溝３ａと直
交する方向に延びる断面Ｖ字形状の溝３ｂが複数形成さ
れており、光入射面及び光出射面とも、断面Ｖ字形状の
凹凸状をなしている。

【００４１】上記光出射面に形成された溝３ａ…は、Ｃ
ＣＦＴ８の軸方向と直交する方向に平行に形成され、他
方光入射面に形成された溝３ｂ…は、ＣＣＦＴ８の軸方
向と平行に形成されている。

【００４２】光出射面に形成された溝３ａ…の形成ピッ
チは３１μｍで、溝３ａと溝３ａとの間に形成される断
面Ｖ字形状の凸部３ａ’の頂角は、図において左右両端
にあたるＣＣＦＴ８側から中央部にかけて小さくなるよ
うに形成されており、中央部での頂角は９０°に形成さ
れている。一方、光入射面に形成された溝３ｂ…の形成
ピッチは３１μｍで、溝３ｂと溝３ｂとの間に形成され
る断面Ｖ字形状の凸部３ｂ’の頂角は６３°に形成され
ている。

【００４３】このような構成のバックライトシステム１
０では、ＣＣＦＴ８から発せられた光の内、ＣＣＦＴ８
の軸方向と直交する方向に進む光は、光入射面に形成さ
れた凹凸にて光の全反射を利用して液晶パネル１の配さ
れている法線方向へと効率よく集光される一方、ＣＣＦ
Ｔ８の軸方向に進む光は、光出射面の凹凸にて空気層と
の屈折率の差を利用して法線方向へと効率よく集光され
るようになる。

【００４４】上記構成のバックライトシステム１０を備
えた液晶表示装置を用い、管面輝度２５０００ｃｄ／ｍ
²でバックライト面輝度を測定したところ３４００ｃｄ
／ｍ²を得た。これは、導光板と液晶パネルとの間に、
導光板からの光を均一に拡散する拡散フィルムを設けた
構成のバックライトシステムにおいて得られるバックラ
イト面輝度１６００ｃｄ／ｍ²に比べ、約２倍以上にも
面輝度の向上を実現しているものである。

【００４５】このように、本実施例の液晶表示装置で
は、従来の拡散フィルムの代わりに、光出射面にＣＣＦ
Ｔ８の軸方向と直交する方向に延びる断面Ｖ字形状の溝
３ａが複数形成されると共に、光入射面にＣＣＦＴ８の
軸方向と平行な方向に延びる断面Ｖ字形状の溝３ｂが複
数形成され、両面凹凸形状をなすレンズフィルム３を設
けた構成としたので、ＣＣＦＴ８から発せられた光の
内、ＣＣＦＴ８の軸方向と直交する方向に進む光は、光
入射面の凹凸にて液晶パネル１へと効率よく集光される
一方、ＣＣＦＴ８の軸方向に進む光は、光出射面の凹凸
にて液晶パネル１へと効率よく集光され、ＣＣＦＴ８か
ら出射された互いに直交し、Ｘ・Ｙ方向に進む光は、効
率よく液晶パネル１上に集光される。したがって、従来
から使用されていた拡散フィルムを除くことができ、拡
散フィルムによる光損失を防止できる。その結果、輝度
が向上し、液晶表示装置の表示品位の向上が図れ、か
つ、輝度向上の分、低消費電力化を図ることができる。

【００４６】しかも、レンズフィルム３の形状を工夫す
るだけの構成で、高輝度・低消費電力対応の液晶表示装
置を実現できるという効果もある。また、拡散フィルム
を省くことができるので、製造コストの削減も可能であ
る。

【００４７】さらに、本実施例の液晶表示装置では、レ
ンズフィルム３の光出射面に形成された凹凸は、断面Ｖ
字形状をなし、その凸部３ａ’の頂角が、ＣＣＦＴ８か
ら離れるにつれて小さく設定されているので、レンズフ
ィルム３による光集光機能は、ＣＣＦＴ８から離れるほ
ど大きくなっている。したがって、ＣＣＦＴ８側の面輝
度のみが高くなり、輝度均整度が低下するという事態の
招来を効果的に防止して輝度均整度を良好に維持するこ
とが可能となる。その結果、より一層、液晶表示装置の
表示品位を向上させることができる。

【００４８】尚、上記実施例においては、２灯式の導光
板ライトガイド方式のバックライトシステムを例示した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、１灯式の
バックライトシステムや、直下型方式のバックライトシ
ステムでもよく、また、これらバックライトシステムが
搭載される液晶表示装置も、カラーだけでなく、モノク
ロ対応の液晶表示装置でもよい。

【００４９】また、上述の実施例で例示した各部材の寸
法や材質、或いは凹凸の断面形状等はあくまで一例であ
り、断面Ｖ字形状以外に凸レンズ状、シリンドリカルレ
ンズ状等も採用でき、本発明の特許請求の範囲に記載し
た範囲内で多くの修正および変更を加え得ることは言う
までもない。

【００５０】〔実施例２〕本発明の他の実施例について
図３および図４に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。尚、説明の便宜上、前記実施例にて示した部材と同
一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その
説明を省略する。

【００５１】本実施例に係る液晶表示装置は、図３に示
すように、液晶パネル１と、バックライトシステム１１
とを備えており、このバックライトシステム１１は、液
晶パネル１との対向面に、前記実施例のレンズフィルム
３に代えて、２枚のレンズフィルム（レンズ層）１２・
１３が配されている点が、前記実施例のバックライトシ
ステム１０と異なる。

【００５２】上記の２枚のレンズフィルム１２・１３の
内、液晶パネル１の直ぐ下に配されるレンズフィルム１
２の光出射面には、図４に示すように、ＣＣＦＴ８の軸
方向と直交する方向に延びる断面略長方形状の溝１２ａ
が複数形成され、断面台形状の凹凸状をなしている。一
方、このレンズフィルム１２のさらに下方に配されたレ
ンズフィルム１３の光入射面には、ＣＣＦＴ８の軸方向
と平行に延びる断面Ｖ字形状の溝１３ａが複数形成さ
れ、断面Ｖ字形状の凹凸状をなしている。

【００５３】上記レンズフィルム１２に形成された溝１
２ａ…のピッチは、上方に配された液晶パネル１のドッ
トピッチ（例えば０．３０ｍｍ）と干渉を生じないピッ
チに設定されており、本実施例においては５０μｍに形
成されている。また、溝１２ａの凹凸差も同じく５０μ
ｍに形成されている。一方、レンズフィルム１３の光入
射面に形成された溝１３ａ…の形成ピッチは５０μｍ
で、溝１３ａと溝１３ａとの間に形成される断面Ｖ字形
状の凸部１３ａ’の頂角は６３°に形成されている。

【００５４】このような構成のバックライトシステム１
１では、ＣＣＦＴ８から発せられ、導光板５から出射さ
れる光の内、ＣＣＦＴ８の軸方向と直交する方向に進む
光は、レンズフィルム１３の光入射面の凹凸にて光の全
反射を利用して液晶パネル１の配されている法線方向へ
と効率よく集光され、レンズフィルム１２の溝１２ａの
平坦部をそのまま透過して液晶パネル１の上に集光され
る。一方、ＣＣＦＴ８の軸方向と平行な方向に進む光
は、レンズフィルム１２の凹凸段差部にて、空気層との
屈折率の差を利用して法線方向へと効率よく集光される
ようになる。

【００５５】上記構成のバックライトシステム１１を備
えた液晶表示装置を用い、ＣＣＦＴ８の管面輝度２７０
００ｃｄ／ｍ²にてバックライト面輝度を測定したとこ
ろ３０００ｃｄ／ｍ²を得た。これは、導光板の液晶パ
ネル対向面に拡散フィルムを設け、さらにその上に、各
々直交する方向に溝が形成されている２枚のレンズフィ
ルムを積層した構成のバックライトシステムにおいて得
られるバックライト面輝度２６００ｃｄ／ｍ²に比べ、
約１５％も面輝度の向上を実現しているものである。

【００５６】このように、本実施例の液晶表示装置で
は、従来の拡散フィルムの代わりに、光出射面にＣＣＦ
Ｔ８の軸方向と直交する方向に延びる断面略長方形状の
溝１２ａが複数形成されたレンズフィルム１２と、光入
射面にＣＣＦＴ８の軸方向と平行に延びる断面Ｖ字形状
の溝１３ａが複数形成されたレンズフィルム１３を配し
た構成としたので、ＣＣＦＴ８から発せられ、導光板５
から出射される光の内、ＣＣＦＴ８の軸方向と直交する
方向に進む光は、レンズフィルム１３の光入射面の凹凸
にて光の全反射を利用して液晶パネル１の配されている
法線方向へと効率よく集光され、レンズフィルム１２の
溝１２ａの平坦部をそのまま透過する一方、溝１２ａの
延びる方向と直交する方向に進む光は、凹凸にて法線方
向へと効率よく集光される。これにより、ＣＣＦＴ８か
ら出射された互いに直交し、Ｘ・Ｙ方向に進む光が効率
よく液晶パネル１上に集光されるので、従来から使用さ
れていた光を拡散させる拡散フィルムを除いて、拡散フ
ィルムによる光損失を防止できる。その結果、輝度が向
上し、液晶表示装置の表示品位の向上が可能となり、か
つ、輝度向上の分、低消費電力化を図ることができる。
しかも、拡散フィルムを省くことができるので、製造コ
ストの削減も可能である。

【００５７】さらに、本液晶表示装置では、レンズフィ
ルム１２の光出射面の溝１２ａ…のピッチが、液晶パネ
ル１のドットピッチに応じたピッチで形成されているの
で、液晶パネル１のドットに合わせて光を集光させるこ
とができ、光の利用効率がさらに向上し、より一層の高
輝度化が図れ、さらなる高表示品位、低消費電力化を図
ることができる。

【００５８】また、本実施例では、レンズフィルム１２
とレンズフィルム１３との２枚のレンズフィルムを用い
た構成としてが、一枚のレンズフィルムの両面に上記し
たような溝を形成することも勿論可能であり、さすれ
ば、部材数が一点減じられ、バックライトシステムを組
み立てる際の作業性を向上できる。

【００５９】尚、上記実施例においては、２灯式の導光
板ライトガイド方式のバックライトシステムを例示した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、１灯式の
バックライトシステムや、直下型方式のバックライトシ
ステムでもよく、また、これらバックライトシステムが
搭載される液晶表示装置も、カラーだけでなく、モノク
ロ対応の液晶表示装置でもよい。

【００６０】また、上述の実施例で例示した各部材の寸
法や材質、或いは凹凸の断面形状等はあくまで一例であ
り、本発明の特許請求の範囲に記載した範囲内で多くの
修正および変更を加え得ることは言うまでもない。

【００６１】〔実施例３〕本発明の他の実施例について
図５ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。尚、説明の便宜上、前記実施例にて示した部材と同
一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その
説明を省略する。

【００６２】本実施例に係る液晶表示装置は、図５に示
すように、液晶パネル１と、バックライトシステム１５
とを備えており、このバックライトシステム１５は、１
灯式で、液晶パネル１との対向面に、前記実施例のレン
ズフィルム３に代えて、図６に示す開口部１４ａが形成
されたレンズフィルム１４が配されると共に、このレン
ズフィルム１４と導光板５との間に、導光板５からの光
を均一にむらなく拡散させてレンズフィルム１４に導入
するための拡散フィルム（拡散層）４が配されている点
が、前記実施例のバックライトシステム１０と異なる。

【００６３】上記拡散フィルム４は、導光板５に密着し
て、かつ、ＣＣＦＴ８側の端部が、液晶パネル１の有効
表示エリアのＣＣＦＴ８側のエリア端に揃えて設けられ
ており、材質としては、例えばポリカーボネート等が使
用できる。

【００６４】上記レンズフィルム１４は、導光板５と同
寸法（Ｗ２０６.0ｍｍ×Ｌ１５９.7ｍｍ×ｔ４.0ｍｍ）
の外形寸法を有しており、液晶パネル１の端部側を背面
から支持するプラスチック製のシャーシ２に四辺を貼着
され固定されている。

【００６５】そして、このレンズフィルム１４は、図６
（ａ）に示すように、そのＣＣＦＴ８側の端部近傍に、
ＣＣＦＴ８の軸方向に延びるスリット状の開口部１４ａ
が形成されている。そして、同図（ｂ）に示すように、
この開口部１４ａは、ＣＣＦＴ８側とは反対側の開口端
面と、上記拡散フィルム４のＣＣＦＴ８側の端部とが合
致するように位置合わせされて形成されている。

【００６６】これにより、表示有効エリア外のＣＣＦＴ
８側となる導光板５から出射された光がレンズフィルム
１４を介して上記表示有効エリアに侵入することが抑制
される。例えば、レンズフィルムが拡散フィルムを越え
てシャーシの下面に沿って延びていると、拡散フィルム
を越えたＣＣＦＴ側のレンズフィルムから光が入りこん
で、ＣＣＦＴ側のレンズフィルムから出る光の強度が大
きくなる光漏れが発生し、液晶パネルの光源ランプ側に
白抜けを生じるという問題を有していたが、これにて、
ＣＣＦＴ８側での液晶パネル１に照射される光強度の増
加のみを抑制できるので、ＣＣＦＴ８側の液晶パネル１
にて生じる白抜けを軽減できる。

【００６７】しかも、このような開口部１４ａを設け
て、レンズフィルム１４のＣＣＦＴ８側の端部と、拡散
フィルム４のＣＣＦＴ８側の端部とを合致させ、レンズ
フィルム１４のみがＣＣＦＴ８側に張り出すのを防止す
るこで、レンズフィルム１４の外形寸法を、従来と同じ
にできる。したがって、単にＣＣＦＴ側における拡散フ
ィルムとレンズフィルムとの端部を合致させた形状とす
ると、レンズフィルムのＣＣＦＴ側の端部を、従来のよ
うにシャーシに充分に固定させることができず、レンズ
フィルムはＣＣＦＴ側の端部以外の三辺のみで固定され
た状態となり、薄いレンズフィルムがシャーシ２から剥
がれて反りを発生し、反りを要因とした輝度均整度の低
下や、表示画面のモワレ現象等を招来する虞れがある
が、これにより、レンズフィルム１４の四辺ともをシャ
ーシ２に確実に固定することができるので、レンズフィ
ルム１４のシャーシ２からの剥がれ等が生じる虞れもな
く、剥がれに伴うレンズフィルム１４の反りを要因とし
た輝度均整度の低下や、表示画面のモワレ現象等の発生
を防止できる。

【００６８】上記構成のバックライトシステム１５を備
えた液晶表示装置を用いＣＣＦＴ８の管電流を６ｍＡに
て、液晶表示装置の点灯実験を行なうと共に、バックラ
イトシステム１５のバックライト面輝度を測定したとこ
ろ、図７に示すような結果が得られた。図中、ａは本実
施例のバックライトシステム１５の面輝度、ｂはＣＣＦ
Ｔ８側にてレンズフィルム端が拡散フィルム端より張り
出していた従来のバックライトシステムの面輝度、ｃは
ランプリフレクタを拡散フィルムの端部に設けた状態の
バックライトシステムの面輝度をそれぞれ示す。

【００６９】図７のグラフからも判るように、本実施例
の液晶表示装置では、液晶パネル１の表示有効エリアの
端部（ＣＣＦＴ８側）近傍における白抜け現象を緩和防
止することができ、液晶表示装置の表示品位の向上を図
ることが可能となっている。

【００７０】尚、上記実施例においては、１灯式の導光
板ライトガイド方式のバックライトシステムを例示した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、２灯式の
バックライトシステムでもよく、また、これらバックラ
イトシステムが搭載される液晶表示装置も、カラーだけ
でなく、モノクロ対応の液晶表示装置でもよい。

【００７１】また、上述の実施例で例示した各部材の寸
法や材質等はあくまで一例であり、本発明の特許請求の
範囲に記載した範囲内で多くの修正および変更を加え得
ることは言うまでもない。

【００７２】〔実施例４〕本発明の他の実施例について
図８及び図９に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。尚、説明の便宜上、前記実施例にて示した部材と同
一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その
説明を省略する。

【００７３】本実施例に係る液晶表示装置は、図８に示
すように、液晶パネル１と、バックライトシステム１６
とを備えており、このバックライトシステム１６は、２
灯式で、液晶パネル１との対向面に、前記実施例のレン
ズフィルム１４に代えて、図９に示すレンズフィルム１
８が配されると共に、このレンズフィルム１８と導光板
５の上に形成された拡散フィルム４との間に所定の間隙
が形成ている点が、前記実施例のバックライトシステム
１５と異なる。

【００７４】上記レンズフィルム１８は、図９に示すよ
うに、液晶パネル１との対向面に、断面Ｖ字形状の溝が
複数形成された、断面Ｖ字形状の凹凸状をなし、フィル
ム厚（頂点から底面までの距離）が０．２３ｍｍに、ピ
ッチが３１μｍで形成されている。このレンズフィルム
１８には、住友スリーエム製のＢＥＦ（商品名）が使用
されている。

【００７５】上記レンズフィルム１８は、液晶パネル１
の端部側を背面から支持するシャーシ１７の液晶パネル
対向面に形成された凹部１７ａに固定されている。この
シャーシ１７には、液晶パネル１に光を照射するための
略長方形の図示しない開口が中央部に形成されると共
に、その上面側に、開口の外周側に沿ってレンズフィル
ム１７を支持するための上記凹部１７ａが形成されてい
る。

【００７６】この凹部１７ａにレンズフィルム１８が固
定されることで、レンズフィルム１８とレンズフィルム
１８の下面側に配されている拡散フィルム４との間に
は、シャーシ１７の厚み分の間隙が形成されている。

【００７７】このように拡散フィルム４とレンズフィル
ム１８との間に間隙が形成されることで、この間隙にて
拡散フィルム４で拡散された光が増大される。したがっ
て、レンズフィルム１８に入射する光量も増大し、レン
ズフィルム１８にて集光される光量も増加するようにな
る。

【００７８】尚、上記間隙の距離については、最適値が
存在するが、液晶表示装置のユニット厚の制限より、本
実施例では１ｍｍに設定されている。

【００７９】上記構成のバックライトシステム１６を備
えた液晶表示装置を用い、各ＣＣＦＴ８の管電流を５ｍ
Ａにて、バックライトシステム１６のバックライト面輝
度を測定したところ、２２６８ｃｄ／ｍ²を得た。これ
は、レンズフィルムと拡散フィルムとの間に間隙を形成
せず密着させた構成のバックライトシステムにおいて得
られるバックライト面輝度２１００ｃｄ／ｍ²に比べ、
８％も向上させることができた。

【００８０】このように、本実施例の液晶表示装置で
は、拡散フィルム４とレンズフィルム１８との間に間隙
が形成されている構成としたので、この間隙にて拡散フ
ィルム４で拡散された光が増大され、レンズフィルム１
８にて集光される光量も増加しする。その結果、輝度が
向上し、液晶表示装置の表示品位の向上が図れ、かつ、
輝度向上の分、低消費電力化を図ることができる。

【００８１】尚、上記実施例においては、２灯式の導光
板ライトガイド方式のバックライトシステムを例示した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、１灯式の
バックライトシステムでもよく、また、これらバックラ
イトシステムが搭載される液晶表示装置も、カラーだけ
でなく、モノクロ対応の液晶表示装置でもよい。

【００８２】また、上述の実施例で例示した各部材の寸
法や材質、及び間隙の距離等は、あくまで一例であり、
本発明の特許請求の範囲に記載した範囲内で多くの修正
および変更を加え得ることは言うまでもない。

【００８３】〔実施例５〕本発明の他の実施例について
図１０ないし図１２に基づいて説明すれば、以下の通り
である。尚、説明の便宜上、前記実施例にて示した部材
と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、
その説明を省略する。

【００８４】本実施例に係る液晶表示装置は、図１０に
示すように、液晶パネル１と、バックライトシステム１
９とを備えており、このバックライトシステム１９は、
１灯式で、前述の図９に示すレンズフィルム１８と拡散
フィルム４とが配されると共に、前記実施例の導光板５
に代えて、裏面に微細な凹凸が形成され、この凹凸の凹
部に光散乱反射材２１が形成された導光板２０が用いら
れている点が、前記実施例のバックライトシステム１０
と異なる。

【００８５】上記導光板２０の裏面の微細な凹凸は、複
数の断面Ｖ字形状の微細な溝である凹部２０ａ…にて形
成されている。凹部２０ａ…は、ＣＣＦＴ８側から離れ
るにつれてピッチ及び形状が小さくなるように、かつ、
ＣＣＦＴ８側の傾斜面の方が緩やかとなるように形成さ
れている。そして、これら凹部２０ａ…と、反射フィル
ム７との間には、散乱反射率の高い光散乱反射材２１が
形成されている。即ち、この導光板２０の裏面の微細な
凹凸と、凹部に形成された光散乱反射材２１とで、散乱
反射部が形成されている。

【００８６】このような構成のバックライトシステム１
９では、ＣＣＦＴ８から発せられ、導光板２０内に入射
された光は、図１１に示すように、導光板２０の裏面に
設けられた凹部２０ａ…にて指向性を付与されて、導光
板２０の光出射面側へと導かれ、そしてこの場合の反射
界面での光損失は、凹部２０ａ内に形成された光散乱反
射材２１にて低減されるようになる。

【００８７】上記構成のバックライトシステム１９を備
えた液晶表示装置を用い、管面輝度２７０００ｃｄ／ｍ
²でバックライト面輝度を測定したところ２１５０ｃｄ
／ｍ²を得た。これは、裏面に散乱反射パターン部６が
形成されている導光板５を用いた構成のバックライトシ
ステムにおいて得られるバックライト面輝度１８００ｃ
ｄ／ｍ²に比べ、約２０％面輝度の向上を実現している
ものである。尚、本実施例では、ランプリフレクタ９に
は白色樹脂系のＲＥ−７５を、拡散フィルム４にはポリ
エチレンテレフタレートベース基材をそれぞれ使用し
た。

【００８８】このように、本実施例の液晶表示装置で
は、導光板２０の裏面に微細な凹凸が形成されると共
に、この凹凸の凹部２０ａ…と反射フィルム７との間に
光散乱反射材２１が形成されているので、ＣＣＦＴ８か
ら発せられ、導光板２０内に入射された光は、導光板２
０の裏面に設けられた凹部２０ａ…にて、従来の散乱反
射パターン部よりも効果的に指向性が付与され、光利用
効率を向上させることができる。その結果、輝度が向上
し、液晶表示装置の表示品位の向上が可能となり、か
つ、輝度向上の分、低消費電力化を図ることができる。

【００８９】尚、この場合、凹部２０ａと反射フィルム
７との間に形成される光散乱反射材２１は、反射界面で
の光損失を低減させる機能を有しており、光散乱反射材
２１を設けなかった場合は、図１２に示すように、凹部
２０ａと反射フィルム７との間の空気層にて、光損失が
生じることとなる。

【００９０】また、本実施例では、導光板２０の裏面に
形成された凹部２０ａ…は、ピッチ及び形状が、ＣＣＦ
Ｔ８側から離れるにつれて小さくなるように形成されて
いるので、これにより、ＣＣＦＴ８側の面輝度のみが高
くなり、輝度均整度が低下するという事態の招来を効果
的に防止して輝度均整度を良好に維持することが可能と
なる。その結果、より一層、液晶表示装置の表示品位を
向上させることができる。

【００９１】また、本実施例の他の構成として、導光板
の反射フィルム側の面を、傾斜形成し、導光板の板厚
を、ＣＣＦＴ側から離れるにつれて薄くなるように設
け、かつ、裏面に微細な凹凸を上記と同様に形成し、凹
部に光散乱反射材を設けることで、さらに高効率に指向
性を付与することが可能となり、その結果、より一層輝
度向上が図れ、さらなる液晶表示装置の表示品位の向
上、低消費電力化を図ることができる。

【００９２】尚、上記実施例においては、１灯式の導光
板ライトガイド方式のバックライトシステムを例示した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、２灯式の
バックライトシステムでもよく、また、これらバックラ
イトシステムが搭載される液晶表示装置も、カラーだけ
でなく、モノクロ対応の液晶表示装置でもよい。

【００９３】また、上述の実施例で例示した各部材の寸
法や材質、或いは微細な凹凸形状等はあくまで一例であ
り、円錐形状等も採用でき、本発明の特許請求の範囲に
記載した範囲内で多くの修正および変更を加え得ること
は言うまでもない。

【００９４】〔実施例６〕本発明の一実施例について図
１３ないし図１５に基づいて説明すれば、以下の通りで
ある。尚、説明の便宜上、前記実施例にて示した部材と
同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、そ
の説明を省略する。

【００９５】本実施例に係る液晶表示装置は、図１３に
示すように、液晶パネル１と、バックライトシステム２
２とを備えており、このバックライトシステム２２は、
１灯式で、前記実施例のバックライトシステム１９にお
ける導光板２０に代わり、導光板２３を備えている点が
異なる。

【００９６】上記導光板２３の裏面には、図１４に示す
ように、散乱反射パターン部６と共に、散乱反射パター
ン部６のドットとドットの間に、微細な凹部２３ａが形
成されている。これら凹部２３ａは、裏面に設けられた
断面Ｖ字形状の微細な溝にて形成されており、ピッチが
２ｍｍ、形成寸法が０．３ｍｍ、その頂角が６０°にて
形成されている。そして、これら凹部２３ａ…の壁面に
は、光反射部２４が形成されている。

【００９７】このような構成のバックライトシステム２
２では、ＣＣＦＴ８から発せられ、導光板２３内に入射
された光は、図１４に示すように、導光板２３の裏面に
設けられた散乱反射パターン部６にて散乱反射され指向
性が付与されると共に、凹部２３ａ…にてさらに指向性
が付与されるので、高効率で導光板２３の光出射面へと
導かれる。このとき、凹部２３ａ…の壁面には、反射部
２４が設けられているので、その反射界面での光損失は
効果的に低減されるものとなる。

【００９８】上記構成のバックライトシステム２２を備
えた液晶表示装置を用い、管面輝度３１０００ｃｄ／ｍ
²でバックライト面輝度を測定したところ２０００ｃｄ
／ｍ²を得た。これは、裏面に散乱反射パターン部６の
みが形成されている導光板５を用いた構成のバックライ
トシステムにおいて得られるバックライト面輝度１８０
０ｃｄ／ｍ²に比べ、約１０％面輝度の向上を実現して
いるものである。尚、反射フィルム７には、東レ製のＥ
−６０（商品名）を、ランプリフレクタ９には白色樹脂
系のＲＥ−７５（商品名）を、拡散フィルム４にはポリ
カーボネートを、レンズフィルム１８には、住友スリー
エム製のＢＥＦ−１００（商品名）をそれぞれ使用し
た。

【００９９】このように、本実施例の液晶表示装置で
は、散乱反射パターン部６とパターン部のドット間に微
細な凹部２３ａが形成され、この微細な凹部２３ａに、
反射部２４を形成する構成としたので、ＣＣＦＴ８から
発せられ、導光板２３内に入射された光は、導光板２３
の裏面に設けられた散乱反射パターン部６と凹部２３ａ
…とで指向性を付与され、従来の散乱反射パターン部の
みの場合よりも高効率で指向性が付与され、光利用効率
が向上する。その結果、輝度が向上し、液晶表示装置の
表示品位の向上が可能となり、かつ、輝度向上の分、低
消費電力化を図ることができる。

【０１００】また、本実施例の他の構成として、図１５
に示すように、上記バックライトシステム２２の導光板
２３の光出射面に、微細な断面Ｖ字形状の溝を複数形成
し、微細な凹凸状（形状ピッチ５０μｍ、頂角９０°）
を有する導光板２３’とし、これを備えたバックライト
システム２２’を搭載することで、導光板２３’の光出
射面への集光性をさらに向上させることができ、さらに
５％の輝度向上を図ることができた。

【０１０１】尚、上記実施例においては、１灯式の導光
板ライトガイド方式のバックライトシステムを例示した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、２灯式の
バックライトシステムでもよく、また、これらバックラ
イトシステムが搭載される液晶表示装置も、カラーだけ
でなく、モノクロ対応の液晶表示装置でもよい。

【０１０２】また、上述の実施例で例示した各部材の寸
法や材質、或いは微細な凹凸形状等はあくまで一例であ
り、本発明の特許請求の範囲に記載した範囲内で多くの
修正および変更を加え得ることは言うまでもない。

【０１０３】〔実施例７〕本発明の一実施例について図
１６及び図１７に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。尚、説明の便宜上、前記実施例にて示した部材と同
一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その
説明を省略する。

【０１０４】本実施例に係る液晶表示装置は、図１６に
示すように、液晶パネル１と、バックライトシステム２
５とを備えており、このバックライトシステム２５は、
２灯式で、前記実施例のバックライトシステム１９にお
ける導光板２０に代わり、導光板２６を備えている点が
異なる。

【０１０５】上記導光板２６は、Ｗ２０８ｍｍ×Ｌ１４
５ｍｍ×ｔ４ｍｍの外形寸法を有し、図１７中、斜線に
て示す領域に散乱反射パターン部（散乱反射部）６が形
成されている。この散乱反射パターン部６形成領域の寸
法は、Ｗ１９３ｍｍ×Ｌ１４２ｍｍである。そして、こ
の散乱反射パターン部６の領域外で、ＣＣＦＴ８の軸方
向と直交する方向に沿った端部近傍に、複数の穴部
（穴）２６ａ…が形成されている。これら穴部２６ａ…
は、厚み方向に貫通する貫通穴でも、凹部形状でもよ
く、本実施例では、貫通穴とした。これら孔部２６ａ…
は、径８ｍｍ、ピッチ１５ｍｍにて形成されている。

【０１０６】このような構成のバックライトシステム２
５では、ＣＣＦＴ８から発せられ、導光板２６内に入射
された光は、この穴部２６ａ…にて有効に散乱反射さ
れ、導光板２６の内部方向へと導かれる。

【０１０７】上記構成のバックライトシステム２５を備
えた液晶表示装置を用い、管電流５Ａ、管面輝度２７０
００ｃｄ／ｍ²でバックライト面輝度を測定したところ
２７００ｃｄ／ｍ²を得た。これは、裏面に散乱反射パ
ターン部６のみが形成されている導光板５を用いた構成
のバックライトシステムにおいて得られるバックライト
面輝度２５００ｃｄ／ｍ²に比べ、約８％面輝度の向上
を実現しているものである。そしてこの場合のバックラ
イトシステムの均整度は、７０％と従来と同等に維持で
きた。尚、反射フィルム７には、東レ製のＥ−６０（商
品名）を、ランプリフレクタ９には白色樹脂系のＲＥ−
７５（商品名）を、拡散フィルム４にはポリカーボネー
トをそれぞれ使用した。

【０１０８】このように、本実施例の液晶表示装置で
は、導光板２６の端部側に、厚み方向の穴部２６ａ…を
形成した構成としたので、液晶パネル１の四隅の輝度を
向上させることが可能となって、従来の四辺四隅の輝度
均整度を維持しながら、液晶パンル１の中央部の輝度を
向上させることができる。その結果、輝度が向上し、液
晶表示装置の表示品位の向上が可能となり、かつ、輝度
向上の分、低消費電力化を図ることができる。

【０１０９】また、上記穴部２６ａ…の内面に、高散乱
反射材を形成することで、より一層の輝度向上を図るこ
とができ、これにより、さらなる、液晶表示装置の表示
品位の向上、低消費電力化が可能となる。

【０１１０】尚、上記実施例においては、２灯式の導光
板ライトガイド方式のバックライトシステムを例示した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、１灯式の
バックライトシステムでもよく、また、これらバックラ
イトシステムが搭載される液晶表示装置も、カラーだけ
でなく、モノクロ対応の液晶表示装置でもよい。

【０１１１】また、上述の実施例で例示した各部材の寸
法や材質、或いは穴部の形状等はあくまで一例であり、
本発明の特許請求の範囲に記載した範囲内で多くの修正
および変更を加え得ることは言うまでもない。

【０１１２】さらに、上記した実施例１〜実施例７の構
成を、必要に応じて種々組み合わせることで、さらなる
液晶表示装置の高輝度化を図ることができ、その結果、
液晶表示装置の表示品位のより一層の向上、及びより一
層の低消費電力化を図ることができる。

【０１１３】

【発明の効果】請求項１記載の本発明の液晶表示装置
は、以上のように、液晶パネルと、この液晶パネルに背
面側から光を照射する光源手段とを備え、この光源手段
に、光源からの光を液晶パネルへと集光させるレンズ層
が設けられ、このレンズ層の光入射面及び光出射面のそ
れぞれに、互いに直交する一方向に延びる複数の溝が形
成されている構成である。

【０１１４】これにより、光源から発せられた互いに直
交する方向に進む光は、レンズ層の光入射面及び光出射
面にて、同時に液晶パネルが配されている法線方向へ効
率よく集光される。したがって、光を拡散させる拡散層
を設けずとも、光を効果的に液晶パネルに照射すること
が可能となり、拡散層による光損失を防止でき、輝度が
向上する。その結果、液晶表示装置の表示品位の向上が
可能となり、かつ、輝度向上の分、低消費電力化を図る
ことができるという効果を奏する。

【０１１５】請求項２記載の本発明の液晶表示装置は、
以上のように、上記請求項１記載の液晶表示装置におい
て、凹凸状に形成された上記レンズ層光出射面の凸部の
頂角は、光源手段に備えられた光源から離れるにつれて
小さくなるように形成されている構成である。

【０１１６】これにより、レンズ層による光集光機能
は、光源から離れるほど大きくなる。したがって、特
に、光源手段が、直線状の光源が導光板の側端部に配さ
れてなる導光板ライトガイド方式の場合、光源手段にお
ける光源側の面輝度が高くなり、輝度均整度が低下する
危険性があるが、本発明の構成を採用することで、これ
を効果的に防止して輝度均整度を良好に維持することが
可能となる。その結果、さらに、液晶表示装置の表示品
位を向上させることができるという効果を奏する。

【０１１７】請求項３記載の本発明の液晶表示装置は、
以上のように、上記請求項１記載の液晶表示装置におい
て、上記レンズ層光出射面に形成された溝は、断面略長
方形状をなし、かつ、液晶パネルのドットピッチに応じ
たピッチで形成されている構成である。

【０１１８】これにより、レンズ層の光入射面の溝にて
液晶パネルの配されている法線方向へと集光された光
は、長方形断面の平坦部をそのまま透過する一方、光出
射面の溝の延びる方向と直交する方向に進む光は、溝に
よる凹凸形状にて法線方向へと効率よく集光される。し
たがって、液晶パネルのドットに合わせて光を集光させ
ることができ、光の利用効率がさらに向上する。その結
果、輝度が向上し、液晶表示装置の表示品位の向上が可
能となり、かつ、輝度向上の分、低消費電力化を図るこ
とができるという効果を奏する。

【０１１９】請求項４記載の本発明の液晶表示装置は、
以上のように、液晶パネルと、この液晶パネルに背面側
から光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、
光源からの光を均一に拡散する拡散層と、拡散層から出
射された光を液晶パネルへと集光させるレンズ層とが順
に設けられ、これら拡散層とレンズ層との間に、所定の
間隙が形成されている構成である。

【０１２０】これにより、間隙にて拡散層で拡散された
光が増大され、この増大された光がレンズ層にて集光さ
れる。したがって、輝度が向上し、その結果、液晶表示
装置の表示品位の向上が可能となり、かつ、輝度向上の
分、低消費電力化を図ることができるという効果を奏す
る。

【０１２１】請求項５記載の本発明の液晶表示装置は、
以上のように、液晶パネルと、この液晶パネルに背面側
から光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、
直線状の光源が側端部に沿って配され、光源からの光を
透過する導光板と、この導光板の液晶パネル対向面に配
され、導光板からの光を均一に拡散する拡散層と、この
拡散層と液晶パネルとの間に配され、拡散層から出射さ
れた光を液晶パネルへと集光させるレンズ層とが設けら
れ、上記拡散層の光源側端部が、上記液晶パネルの有効
表示エリアにおける光源側のエリア端に揃えて設定され
ている液晶表示装置において、上記レンズ層の光源側端
部近傍に、端部方向に沿って延びるスリット状の開口部
が設けられ、この開口部における光源側とは反対側の辺
が、上記拡散層の光源側端部と合致するように位置合わ
せされている構成である。

【０１２２】これにより、導光板から出射された光が、
拡散層を通ることなく、直接レンズ層にて液晶パネル上
に集光されることはない。したがって、導光板から出射
された光が、直接レンズ層にて液晶パネル上に集光され
ることによる、光源側の白抜けを防止することができ
る。しかもこの場合、単にレンズ層の光源側端部と拡散
層の光源側端部とを合致させるのではなく、開口部を設
けて合致させることで、レンズ層自体の外形寸法は、従
来通り拡散層より大きく形成することができ、レンズ層
の四辺全てを、液晶パネルの端部側を支持するシャーシ
等に固定することが可能となる。したがって、単にレン
ズ層及び拡散層の光源側端部それぞれを合致させた場合
においては、三辺のみの固定となるため、シャーシに固
定されない光源側のレンズ層に反り等が発生し、反りに
よる輝度均整度の低下や、表示画面のモワレ現象等を招
来する恐れがあるが、これにより、これら不具合を確実
に回避することができる。その結果、液晶表示装置の表
示品位を向上させることができるという効果を奏する。

【０１２３】請求項６記載の本発明の液晶表示装置は、
以上のように、液晶パネルと、この液晶パネルに背面側
から光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、
直線状の光源が側端部に沿って配された、光源からの光
を透過する導光板が設けられ、この導光板の光出射面
に、微細な凹凸が形成されている構成である。

【０１２４】これにより、この微細な凹凸にて、導光板
の光出射面での光出射指向性を向上させることができ
る。その結果、輝度が向上し、液晶表示装置の表示品位
の向上が可能となり、かつ、輝度向上の分、低消費電力
化を図ることができるという効果を奏する。

【０１２５】請求項７記載の本発明の液晶表示装置は、
以上のように、液晶パネルと、この液晶パネルに背面側
から光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、
直線状の光源が側端部に沿って配され、光源からの光を
透過する導光板と、この導光板の液晶パネル側とは反対
側に配され、導光板内に透過された光を反射する反射層
とが設けられ、上記導光板の反射層側の面に、微細な凹
凸が形成されると共に、この凹凸の凹部と反射層との間
に光散乱反射材が形成されている構成である。

【０１２６】請求項８記載の本発明の液晶表示装置は、
以上のように、上記請求項７記載の液晶表示装置におい
て、上記微細な凹凸が、光源から離れるにつれてピッチ
及び形状が小さくなるように形成されている構成であ
る。

【０１２７】請求項９記載の本発明の液晶表示装置は、
以上のように、上記請求項７又は８記載の液晶表示装置
において、上記導光板の反射層側面が、光源側から離れ
るにつれて導光板厚が薄くなるように、傾斜形成されて
いる構成である。

【０１２８】これにより、導光板内に透過された光は、
この微細な凹凸にて指向性を付与される。そしてこの場
合、凹凸の凹部と反射層との間に光散乱反射材が形成さ
れているので、反射界面での光損失が低減される。した
がって、従来の導光板の反射面に散乱反射材料をドット
状にパターニングしていた散乱反射パターン部では、導
光板の厚みが薄くなると、光に指向性を付与する機能が
低下し、導光板の液晶パネル側である出射面側へと光を
導くことが困難になっていたが、これにより、導光板厚
が薄くなっても、光に指向性を付与して出射面側えと導
くことができ、光利用効率を向上させることができる。
その結果、輝度が向上し、液晶表示装置の表示品位の向
上が可能となり、かつ、輝度向上の分、低消費電力化を
図ることができる。そしてこの場合、上記請求項８の構
成のように、上記微細な凹凸を、光源から離れるにつれ
てピッチ及び形状が小さくなるように形成することで、
輝度均整度を良好に維持することが可能となり、その結
果、さらに、液晶表示装置の表示品位を向上させること
ができる。また、上記請求項９の構成のように、導光板
厚が光源側から離れるにつれて薄くなるように、導光板
の反射層側面を傾斜形成することで、さらなる輝度の向
上が図られ、その結果、より一層の液晶表示装置の表示
品位の向上、低消費電力化を図ることができるという効
果を奏する。

【０１２９】請求項１０記載の本発明の液晶表示装置
は、以上のように、液晶パネルと、この液晶パネルに背
面側から光を照射する光源手段とを備え、この光源手段
に、直線状の光源が側端部に沿って配され、光源からの
光を透過する導光板と、この導光板の液晶パネル側とは
反対側の面上に形成され、導光板からの光を均一に散乱
し液晶パネル方向へ反射する散乱反射パターン部とが設
けられている液晶表示装置において、上記散乱反射パタ
ーン部のドット間の導光板面に、微細な凹部が形成され
ると共に、この凹部に光を反射する光反射部が形成され
ている構成である。

【０１３０】請求項１１記載の本発明の液晶表示装置
は、以上のように、上記請求項１０記載の液晶表示装置
において、上記反射部が、微細な凹部と共に、散乱反射
パターン部上にも形成されている構成である。

【０１３１】これにより、散乱反射パターン部で反射さ
れて指向性を付与された導光板内の光が、このドット間
の微細な凹部にてさらに指向性を付与されることとな
り、液晶パネルの配されている導光板の光出射面へと導
かれる。そして、この場合、この凹部に形成された光反
射層にて、反射界面での光損失が低減される。したがっ
て、従来の導光板の裏面（反射層側の面）に散乱反射材
料をドット状にパターニングしていた散乱反射パターン
部だけのものに比べ、効果的に光に指向性を付与して出
射面側えと導くことができ、従来より光利用効率を向上
させることができる。その結果、輝度が向上し、液晶表
示装置の表示品位の向上が可能となり、かつ、輝度向上
の分、低消費電力化を図ることができる。そしてこの場
合、たとえば請求項１１の構成のように、散乱反射パタ
ーン部上にも上記反射層を形成することで、さらなる輝
度の向上が図られ、その結果、より一層の液晶表示装置
の表示品位の向上、低消費電力化を図ることができると
いう効果を奏する。

【０１３２】請求項１２記載の本発明の液晶表示装置
は、以上のように、液晶パネルと、この液晶パネルに背
面側から光を照射する光源手段とを備え、この光源手段
に、直線状の光源が側端部に沿って配され、光源からの
光を透過する導光板と、この導光板の液晶パネル側とは
反対側の面上に形成され、導光板からの光を均一に散乱
し液晶パネル方向へ反射する散乱反射部とが設けられた
液晶表示装置において、上記導光板には、散乱反射部形
成領域外で、かつ、光源の軸方向と直交する方向に沿っ
た端部近傍に、穴が形成されている構成である。

【０１３３】これにより、光源から導光板内部に入射し
た光が、この穴にて、有効に光散乱反射され導光板内部
方向へと光が導かれる。したがって、その分、液晶パネ
ルにおける四隅の輝度を向上させることが可能となり、
逆に従来の四辺四隅のパネルの輝度均整度を維持させな
がら、パネル中央部の輝度を向上させることができる。
その結果、液晶表示装置の表示品位の向上が可能とな
り、かつ、輝度向上の分、低消費電力化を図ることがで
きるという効果を奏する。

【０１３４】請求項１３記載の本発明の液晶表示装置
は、以上のように、上請求項１２記載の液晶表示装置に
おいて、上記導光板に形成された穴の内周面に、光散乱
反射材が形成されている構成である。

【０１３５】これにより、この穴部における光散乱反射
がより効果的に成されることとなり、その結果、さらな
る液晶表示装置の表示品位の向上、低消費電力化を図る
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の液晶表示装置の要部断面模
式図である。

【図２】上記液晶表示装置に備えられたレンズフィルム
の形状を示す斜視図である。

【図３】本発明の他の実施例の液晶表示装置の要部断面
模式図である。

【図４】図４の液晶表示装置に備えられた、２枚のレン
ズフィルムと導光板とを示す斜視図である。

【図５】本発明の他の実施例の液晶表示装置の要部断面
模式図である。

【図６】（ａ）は図５の液晶表示装置に備えられたレン
ズフィルムの形状を示す平面図、（ｂ）は図５の液晶表
示装置における、レンズフィルム及び拡散フィルムの光
源側端部の位置合わせ状態を示す要部断面模式図であ
る。

【図７】バックライトシステムにおける光源側からの距
離と、面輝度との関係を示すグラフである。

【図８】本発明の他の実施例の液晶表示装置の要部断面
模式図である。

【図９】図８の液晶表示装置に備えられたレンズフィル
ムの断面図である。

【図１０】本発明の他の実施例の液晶表示装置の要部断
面模式図である。

【図１１】図１０の液晶表示装置の導光板に設けられた
散乱反射部にて光が反射される状態を説明する説明図で
ある。

【図１２】導光板の裏面に凹凸形状のみを設けた場合の
光の反射される状態を説明する説明図である。

【図１３】本発明の他の実施例の液晶表示装置の要部断
面模式図である。

【図１４】図１３の液晶表示装置の導光板に設けられた
散乱反射部にて光が反射される状態を説明する説明図で
ある。

【図１５】図１３の液晶表示装置の他の構成を示す要部
断面模式図である。

【図１６】本発明の他の実施例の液晶表示装置の要部断
面模式図である。

【図１７】図１７の液晶表示装置の導光板の形状を示す
平面図である。

【図１８】従来の液晶表示装置を示す要部断面模式図で
ある。

【図１９】従来の液晶表示装置を示す要部断面模式図で
ある。

【符号の説明】

１液晶パネル２シャーシ３レンズフィルム３ａ溝３ｂ溝４拡散フィルム（拡散層）５導光板６散乱反射パターン部（散乱反射パターン部、散乱
反射部）７反射フィルム（反射層）８ＣＣＦＴ（光源）９ランプリフレクタ１０バックライトシステム（光源手段）１１バックライトシステム（光源手段）１２レンズフィルム（レンズ層）１２ａ溝１３レンズフィルム（レンズ層）１３ａ溝１４レンズフィルム（レンズ層）１４ａ開口部１５バックライトシステム（光源手段）１６バックライトシステム（光源手段）１７シャーシ１８レンズフィルム（レンズ層）１９バックライトシステム（光源手段）２０導光板２０ａ凹部２１光散乱反射材２２バックライトシステム（光源手段）２３導光板２３ａ凹部２４光反射部２５バックライトシステム（光源手段）２６導光板２６ａ穴部（穴）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶パネルと、この液晶パネルに背面側か
ら光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、光
源からの光を液晶パネルへと集光させるレンズ層が設け
られ、このレンズ層の光入射面及び光出射面のそれぞれ
に、互いに直交する一方向に延びる複数の溝が形成され
ていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】凹凸状に形成された上記レンズ層光出射面
の凸部の頂角が、光源手段に備えられた光源から離れる
につれて小さくなるように形成されていることを特徴と
する上記請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】上記レンズ層光出射面に形成された溝が、
断面略長方形状をなし、かつ、液晶パネルのドットピッ
チに応じたピッチで形成されていることを特徴とする上
記請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】液晶パネルと、この液晶パネルに背面側か
ら光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、光
源からの光を均一に拡散する拡散層と、拡散層から出射
された光を液晶パネルへと集光させるレンズ層とが順に
設けられ、これら拡散層とレンズ層との間に、所定の間
隙が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】液晶パネルと、この液晶パネルに背面側か
ら光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、直
線状の光源が側端部に沿って配され、光源からの光を透
過する導光板と、この導光板の液晶パネル対向面に配さ
れ、導光板からの光を均一に拡散する拡散層と、この拡
散層と液晶パネルとの間に配され、拡散層から出射され
た光を液晶パネルへと集光させるレンズ層とが設けら
れ、上記拡散層の光源側端部が、上記液晶パネルの有効
表示エリアにおける光源側のエリア端に揃えて設定され
ている液晶表示装置において、上記レンズ層の光源側端部近傍に、端部方向に沿って延
びるスリット状の開口部が設けられ、この開口部におけ
る光源側とは反対側の辺が、上記拡散層の光源側端部と
合致するように位置合わせされていることを特徴とする
液晶表示装置。
【請求項６】液晶パネルと、この液晶パネルに背面側か
ら光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、直
線状の光源が側端部に沿って配された、光源からの光を
透過する導光板が設けられ、この導光板の光出射面に、
微細な凹凸が形成されていることを特徴とする液晶表示
装置。
【請求項７】液晶パネルと、この液晶パネルに背面側か
ら光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、直
線状の光源が側端部に沿って配され、光源からの光を透
過する導光板と、この導光板の液晶パネル側とは反対側
に配され、導光板内に透過された光を反射する反射層と
が設けられ、上記導光板の反射層側の面に、微細な凹凸
が形成されると共に、この凹凸の凹部と反射層との間に
光散乱反射材が形成されていることを特徴とする液晶表
示装置。
【請求項８】上記微細な凹凸が、光源から離れるにつれ
てピッチ及び形状が小さくなるように形成されているこ
とを特徴とする上記請求項７記載の液晶表示装置。
【請求項９】上記導光板の反射層側面が、光源側から離
れるにつれて導光板厚が薄くなるように、傾斜形成され
ていることを特徴とする上記請求項７又は８記載の液晶
表示装置。
【請求項１０】液晶パネルと、この液晶パネルに背面側
から光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、
直線状の光源が側端部に沿って配され、光源からの光を
透過する導光板と、この導光板の液晶パネル側とは反対
側の面上に形成され、導光板からの光を均一に散乱し液
晶パネル方向へ反射する散乱反射パターン部とが設けら
れている液晶表示装置において、上記散乱反射パターン部のドット間の導光板面に、微細
な凹部が形成されると共に、この凹部に光を反射する光
反射部が形成されていることを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項１１】上記光反射部が、微細な凹部と共に、散
乱反射パターン部上にも形成されていることを特徴とす
る上記請求項１０記載の液晶表示装置。
【請求項１２】液晶パネルと、この液晶パネルに背面側
から光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、
直線状の光源が側端部に沿って配され、光源からの光を
透過する導光板と、この導光板の液晶パネル対向面とは
反対側の面上に形成され、導光板からの光を均一に散乱
し液晶パネル方向へ反射する散乱反射部とが設けられた
液晶表示装置において、上記導光板には、散乱反射部形成領域外で、かつ、光源
の軸方向と直交する方向に沿った端部近傍に、穴が形成
されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】上記導光板に形成された穴の内周面に、
光散乱反射材が形成されていることを特徴とする上記請
求項１２記載の液晶表示装置。