JPH08211230A - 液晶表示装置のバックライト構造 - Google Patents
液晶表示装置のバックライト構造Info
- Publication number
- JPH08211230A JPH08211230A JP7020737A JP2073795A JPH08211230A JP H08211230 A JPH08211230 A JP H08211230A JP 7020737 A JP7020737 A JP 7020737A JP 2073795 A JP2073795 A JP 2073795A JP H08211230 A JPH08211230 A JP H08211230A
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- JP
- Japan
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- liquid crystal
- light
- lens sheet
- crystal display
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 横臥した三角柱形状のプリズム部を片面に多
数有するレンズシートのうち、より多くの光が出射され
る個所の形状を工夫し、当該個所を通過する光の指向性
を局部的に弱めることにより、バックライトの輝度を向
上させる該レンズシートがグレア光を生じる虞がなく、
表示品位が良好な液晶表示装置のバックライト構造を提
供する。 【構成】 レンズシート４のうち、各プリズム部５の頭
頂部５ｂと隣接するプリズム部５，５間の溝底部５ｃを
共に曲面となし、且つ、これらの曲面の曲率半径を０．
０２５〜０．２５ミリメートルに設定した。
数有するレンズシートのうち、より多くの光が出射され
る個所の形状を工夫し、当該個所を通過する光の指向性
を局部的に弱めることにより、バックライトの輝度を向
上させる該レンズシートがグレア光を生じる虞がなく、
表示品位が良好な液晶表示装置のバックライト構造を提
供する。 【構成】 レンズシート４のうち、各プリズム部５の頭
頂部５ｂと隣接するプリズム部５，５間の溝底部５ｃを
共に曲面となし、且つ、これらの曲面の曲率半径を０．
０２５〜０．２５ミリメートルに設定した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、片面に三角柱形状のプ
リズム部が多数連設されているレンズシートを液晶パネ
ルと導光板との間に介設して輝度向上を図った液晶表示
装置のバックライト構造に係り、特にそのレンズシート
の改良に関する。
リズム部が多数連設されているレンズシートを液晶パネ
ルと導光板との間に介設して輝度向上を図った液晶表示
装置のバックライト構造に係り、特にそのレンズシート
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のレンズシートをバックライトの
構成要素とした液晶表示装置は、導光板から出射されて
液晶パネルへと向かう光線を、横臥した三角柱形状のプ
リズム部で屈折させることにより、液晶パネルに背面側
から照射される光の指向性を強めて所望の視角範囲内に
照射光を集中させ、もってバックライトの輝度を向上さ
せるというものであり、カラー液晶表示装置などにおい
て広く採用されている。
構成要素とした液晶表示装置は、導光板から出射されて
液晶パネルへと向かう光線を、横臥した三角柱形状のプ
リズム部で屈折させることにより、液晶パネルに背面側
から照射される光の指向性を強めて所望の視角範囲内に
照射光を集中させ、もってバックライトの輝度を向上さ
せるというものであり、カラー液晶表示装置などにおい
て広く採用されている。
【０００３】図６はこのような液晶表示装置に使用され
ている従来のレンズシートの部分断面図である。すなわ
ち、このレンズシート１は、片面がプリズム面１ａで他
面が平坦面１ｂとなっている透光性のシートであり、プ
リズム面１ａには、横臥した三角柱形状のプリズム部２
が多数連設されている。そして、このレンズシート１
は、プリズム面１ａを液晶パネルと対向させ平坦面１ｂ
を導光板と対向させた状態で、これら液晶パネルと導光
板との間に介設され、光源の光が導光板を経て平坦面１
ｂ側から入射されると、図６に矢印で示すように、この
光はプリズム部２の外表面である傾斜面２ａを横切って
図示上方の液晶パネルへ向かう際に内側へ屈折すること
となり、よって液晶パネルを照射する光を特定の視角範
囲内、例えば表示画面に必要とされる±２０°程度の範
囲内に集中させることができて、この視角範囲内でバッ
クライトの輝度を高めることができる。
ている従来のレンズシートの部分断面図である。すなわ
ち、このレンズシート１は、片面がプリズム面１ａで他
面が平坦面１ｂとなっている透光性のシートであり、プ
リズム面１ａには、横臥した三角柱形状のプリズム部２
が多数連設されている。そして、このレンズシート１
は、プリズム面１ａを液晶パネルと対向させ平坦面１ｂ
を導光板と対向させた状態で、これら液晶パネルと導光
板との間に介設され、光源の光が導光板を経て平坦面１
ｂ側から入射されると、図６に矢印で示すように、この
光はプリズム部２の外表面である傾斜面２ａを横切って
図示上方の液晶パネルへ向かう際に内側へ屈折すること
となり、よって液晶パネルを照射する光を特定の視角範
囲内、例えば表示画面に必要とされる±２０°程度の範
囲内に集中させることができて、この視角範囲内でバッ
クライトの輝度を高めることができる。
【０００４】なお、装置の薄型化を図るため、光源は導
光板の側端面と対向する位置（図６の右下方あるいは左
下方）に配置されることが多い。
光板の側端面と対向する位置（図６の右下方あるいは左
下方）に配置されることが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示す如き形状のプリズム部２を有するレンズシート１を
バックライトに具備した従来の液晶表示装置は、その表
示画面のうち、法線方向の異なる傾斜面２ａ，２ａが連
続する各プリズム部２のエッジ部分と対応する個所、換
言するなら各プリズム部２の頭頂部２ｂや隣接するプリ
ズム部２，２間の溝底部２ｃと対応する個所に、グレア
光と称される「ぎらつき」が生じやすく、このグレア光
が表示品位を損なうという不具合があった。特に、各プ
リズム部２の頭頂部２ｂはグレア光が強く、輝線が目視
されることもあった。
示す如き形状のプリズム部２を有するレンズシート１を
バックライトに具備した従来の液晶表示装置は、その表
示画面のうち、法線方向の異なる傾斜面２ａ，２ａが連
続する各プリズム部２のエッジ部分と対応する個所、換
言するなら各プリズム部２の頭頂部２ｂや隣接するプリ
ズム部２，２間の溝底部２ｃと対応する個所に、グレア
光と称される「ぎらつき」が生じやすく、このグレア光
が表示品位を損なうという不具合があった。特に、各プ
リズム部２の頭頂部２ｂはグレア光が強く、輝線が目視
されることもあった。
【０００６】したがって本発明の目的は、バックライト
の輝度を向上させるレンズシートがグレア光を生じる虞
がなくて表示品位が良好な、液晶表示装置のバックライ
ト構造を提供することにある。
の輝度を向上させるレンズシートがグレア光を生じる虞
がなくて表示品位が良好な、液晶表示装置のバックライ
ト構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上述した目的
は、横臥した三角柱形状のプリズム部を片面に多数有す
るレンズシートとして、各プリズム部の頭頂部と隣接す
るプリズム部間の溝底部をそれぞれ曲面となしたものを
用いることによって達成される。そして、これらの曲面
の曲率半径が０．０２５〜０．２５ミリメートルに設定
してあれば、より好ましい。
は、横臥した三角柱形状のプリズム部を片面に多数有す
るレンズシートとして、各プリズム部の頭頂部と隣接す
るプリズム部間の溝底部をそれぞれ曲面となしたものを
用いることによって達成される。そして、これらの曲面
の曲率半径が０．０２５〜０．２５ミリメートルに設定
してあれば、より好ましい。
【０００８】
【作用】レンズシートの各プリズム部のエッジ部分（頭
頂部や溝底部）と対応する個所にグレア光が生じる理由
としては、例えば図６中の鎖線矢印に示す如く、臨界角
を越えた反射光が集まりやすい等の理由が考えられる
が、いずれにせよ、より多くの光が出射される個所を曲
面となせば、当該個所を通過する光の指向性が弱まるの
で、所望の視角範囲内において当該個所のグレア強度が
低減し、表示品位の向上が図れる。そして、本発明者ら
が実験したところによると、レンズシートのプリズム面
に設ける前記曲面の曲率半径を０．０２５〜０．２５ミ
リメートルに設定しておけば、グレア光が十分に解消で
きるとともに、所望の視角範囲内に照射光を集中させる
というレンズ効果も損なわれないことが判明した。
頂部や溝底部）と対応する個所にグレア光が生じる理由
としては、例えば図６中の鎖線矢印に示す如く、臨界角
を越えた反射光が集まりやすい等の理由が考えられる
が、いずれにせよ、より多くの光が出射される個所を曲
面となせば、当該個所を通過する光の指向性が弱まるの
で、所望の視角範囲内において当該個所のグレア強度が
低減し、表示品位の向上が図れる。そして、本発明者ら
が実験したところによると、レンズシートのプリズム面
に設ける前記曲面の曲率半径を０．０２５〜０．２５ミ
リメートルに設定しておけば、グレア光が十分に解消で
きるとともに、所望の視角範囲内に照射光を集中させる
というレンズ効果も損なわれないことが判明した。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本実施例に係る液晶表示装置の基本構成を
示す概略断面図、図２は同実施例で用いたレンズシート
を示す部分断面図、図３は同実施例のバックライトの視
角と光強度との関係を示す特性図、図４はレンズシート
のプリズム面に設ける曲面の曲率半径と光強度やグレア
強度との関係を示す実験データ、図５はレンズシートの
各プリズム部の傾斜面どうしのなす角度と光強度や視野
角との関係を示す実験データである。
する。図１は本実施例に係る液晶表示装置の基本構成を
示す概略断面図、図２は同実施例で用いたレンズシート
を示す部分断面図、図３は同実施例のバックライトの視
角と光強度との関係を示す特性図、図４はレンズシート
のプリズム面に設ける曲面の曲率半径と光強度やグレア
強度との関係を示す実験データ、図５はレンズシートの
各プリズム部の傾斜面どうしのなす角度と光強度や視野
角との関係を示す実験データである。
【００１０】図１に示す液晶表示装置は、液晶パネル３
の背面側に、上面をプリズム面となした透明性のレンズ
シート４と、アクリル樹脂等からなる透明性の導光板６
と、上方へ光を反射させるための反射シート７を、この
順序で積層し、且つ、導光板６の側端面と対向する位置
に冷陰極管（ＣＣＦＬ）等の光源８を配置して、概略構
成されている。
の背面側に、上面をプリズム面となした透明性のレンズ
シート４と、アクリル樹脂等からなる透明性の導光板６
と、上方へ光を反射させるための反射シート７を、この
順序で積層し、且つ、導光板６の側端面と対向する位置
に冷陰極管（ＣＣＦＬ）等の光源８を配置して、概略構
成されている。
【００１１】ここで、前記レンズシート４には図２に示
す如く、液晶パネル３と対向する側の面であるプリズム
面４ａに、横臥した三角柱形状を呈し外表面に相対向す
る２つの傾斜面５ａ，５ａを有するプリズム部５が多数
連設されているが、各プリズム部５の頭頂部５ｂと、隣
接するプリズム部５，５間の溝底部５ｃは、いずれも曲
面となっており、本実施例の場合、これら頭頂部５ｂお
よび溝底部５ｃの曲率半径を共に０．１０ミリメートル
（０．１０Ｒ）に設定してある。さらに、本実施例で
は、各プリズム部５の相対向する２つの傾斜面５ａ，５
ａのなす角度Ａが９０°に設定してある。なお、このレ
ンズシート４の下面、すなわち導光板６と対向する側の
面は、平坦面４ｂとなっている。また、この液晶表示装
置は従来一般のものと同様に、各プリズム部５の長手方
向が光源８の長手方向と平行になるように設定してあ
り、よって光源８は図２の左下方（あるいは右下方）に
配置されることになる。
す如く、液晶パネル３と対向する側の面であるプリズム
面４ａに、横臥した三角柱形状を呈し外表面に相対向す
る２つの傾斜面５ａ，５ａを有するプリズム部５が多数
連設されているが、各プリズム部５の頭頂部５ｂと、隣
接するプリズム部５，５間の溝底部５ｃは、いずれも曲
面となっており、本実施例の場合、これら頭頂部５ｂお
よび溝底部５ｃの曲率半径を共に０．１０ミリメートル
（０．１０Ｒ）に設定してある。さらに、本実施例で
は、各プリズム部５の相対向する２つの傾斜面５ａ，５
ａのなす角度Ａが９０°に設定してある。なお、このレ
ンズシート４の下面、すなわち導光板６と対向する側の
面は、平坦面４ｂとなっている。また、この液晶表示装
置は従来一般のものと同様に、各プリズム部５の長手方
向が光源８の長手方向と平行になるように設定してあ
り、よって光源８は図２の左下方（あるいは右下方）に
配置されることになる。
【００１２】このような構成の液晶表示装置は、光源８
の光が導光板６の側端面から該導光板６内へ入射される
と、その光は反射シート７等で反射されて拡散するの
で、導光板６の上面から出射される光の指向性は弱い
が、かかる出射光はレンズシート４に入射されるので、
そのプリズム部５の傾斜面５ａを横切って液晶パネル３
へ向かう際に内側へ屈折して指向性が強まり、よって液
晶パネル３を背面側から照射する光を特定の視角範囲内
に集中させることができ、この視角範囲内でバックライ
トの輝度を高めることができる。ただし、導光板６から
各プリズム部５の頭頂部５ｂや隣接するプリズム部５，
５間の溝底部５ｃへ入射される光は、曲面から出射され
ることになるので相対的に指向性が弱くなる。
の光が導光板６の側端面から該導光板６内へ入射される
と、その光は反射シート７等で反射されて拡散するの
で、導光板６の上面から出射される光の指向性は弱い
が、かかる出射光はレンズシート４に入射されるので、
そのプリズム部５の傾斜面５ａを横切って液晶パネル３
へ向かう際に内側へ屈折して指向性が強まり、よって液
晶パネル３を背面側から照射する光を特定の視角範囲内
に集中させることができ、この視角範囲内でバックライ
トの輝度を高めることができる。ただし、導光板６から
各プリズム部５の頭頂部５ｂや隣接するプリズム部５，
５間の溝底部５ｃへ入射される光は、曲面から出射され
ることになるので相対的に指向性が弱くなる。
【００１３】なお、かかるレンズシート４を設けた本実
施例のバックライトについて、視角に応じた光強度の変
化を測定したところ、図３に示すように、レンズシート
４を真正面から見たときの光強度を１として、そこから
光源側へ２０°傾いた位置、および反光源側へ２０°傾
いた位置から斜めに見たときの光強度が共に０．７５で
あり、表示画面の視角範囲を±２０°と想定すればその
視角範囲内に多くの照射光が集中することが確認され
た。
施例のバックライトについて、視角に応じた光強度の変
化を測定したところ、図３に示すように、レンズシート
４を真正面から見たときの光強度を１として、そこから
光源側へ２０°傾いた位置、および反光源側へ２０°傾
いた位置から斜めに見たときの光強度が共に０．７５で
あり、表示画面の視角範囲を±２０°と想定すればその
視角範囲内に多くの照射光が集中することが確認され
た。
【００１４】次に、レンズシート４の頭頂部５ｂおよび
溝底部５ｃの曲率半径を種々変化させたときに光強度や
グレア強度がどのように変化するかを測定したところ、
図４に示すように、曲率半径が０．２５ミリメートルよ
り大きくなると指向性の弱い領域が広くなりすぎてレン
ズ効果が薄れるため、光強度が不所望に低下してしま
い、また、曲率半径が０．０２５ミリメートルより小さ
くなると該曲面を通過する光の指向性が十分に弱まらな
いため、グレア強度が不所望に増大してしまうことが確
認された。したがって、頭頂部５ｂや溝底部５ｃの曲率
半径を０．０２５〜０．２５ミリメートルに設定してお
けば、グレア光が十分に解消できるとともに、所望の視
角範囲内に照射光を集中させるというレンズ効果も損な
われないことがわかる。
溝底部５ｃの曲率半径を種々変化させたときに光強度や
グレア強度がどのように変化するかを測定したところ、
図４に示すように、曲率半径が０．２５ミリメートルよ
り大きくなると指向性の弱い領域が広くなりすぎてレン
ズ効果が薄れるため、光強度が不所望に低下してしま
い、また、曲率半径が０．０２５ミリメートルより小さ
くなると該曲面を通過する光の指向性が十分に弱まらな
いため、グレア強度が不所望に増大してしまうことが確
認された。したがって、頭頂部５ｂや溝底部５ｃの曲率
半径を０．０２５〜０．２５ミリメートルに設定してお
けば、グレア光が十分に解消できるとともに、所望の視
角範囲内に照射光を集中させるというレンズ効果も損な
われないことがわかる。
【００１５】また、レンズシート４の各プリズム部５の
相対向する傾斜面５ａ，５ａのなす角度Ａを種々変化さ
せたときに光強度や視野角がどのように変化するかを測
定したところ、図５に示すように、角度Ａが１１０°よ
り大きくなるとレンズ効果が薄れて光強度が不所望に低
下してしまい、また、角度Ａが７０°より小さくなると
光の指向性が強くなりすぎて視野角が不所望に狭くなる
ことが確認された。したがって、角度Ａを７０°〜１１
０°に設定しておけば、表示画面に必要とされる±２０
°程度の視角範囲内に照射光を集中させることができ
て、バックライトの輝度向上に有利であることがわか
る。なお、視野角とは、ピーク値（真正面から見たとき
の光強度）の７５％以上の光強度が得られる視野の角度
である。
相対向する傾斜面５ａ，５ａのなす角度Ａを種々変化さ
せたときに光強度や視野角がどのように変化するかを測
定したところ、図５に示すように、角度Ａが１１０°よ
り大きくなるとレンズ効果が薄れて光強度が不所望に低
下してしまい、また、角度Ａが７０°より小さくなると
光の指向性が強くなりすぎて視野角が不所望に狭くなる
ことが確認された。したがって、角度Ａを７０°〜１１
０°に設定しておけば、表示画面に必要とされる±２０
°程度の視角範囲内に照射光を集中させることができ
て、バックライトの輝度向上に有利であることがわか
る。なお、視野角とは、ピーク値（真正面から見たとき
の光強度）の７５％以上の光強度が得られる視野の角度
である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、指向性
を強めるために液晶パネルと導光板との間に介設される
レンズシートのうち、グレア光と称される「ぎらつき」
が生じやすかった各プリズム部の頭頂部や隣接するプリ
ズム部間の溝底部を曲面となすことにより、所望の視角
範囲内に照射光を集中させてバックライトの輝度向上を
図るというレンズ効果を損なうことなく、グレア光を解
消して表示品位を高めることができるという優れた効果
を奏する。
を強めるために液晶パネルと導光板との間に介設される
レンズシートのうち、グレア光と称される「ぎらつき」
が生じやすかった各プリズム部の頭頂部や隣接するプリ
ズム部間の溝底部を曲面となすことにより、所望の視角
範囲内に照射光を集中させてバックライトの輝度向上を
図るというレンズ効果を損なうことなく、グレア光を解
消して表示品位を高めることができるという優れた効果
を奏する。
【図１】本実施例に係る液晶表示装置の基本構成を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図２】同実施例で用いたレンズシートを示す部分断面
図である。
図である。
【図３】同実施例のバックライトの視角と光強度との関
係を示す特性図である。
係を示す特性図である。
【図４】レンズシートのプリズム面に設ける曲面の曲率
半径と光強度やグレア強度との関係を示す実験データで
ある。
半径と光強度やグレア強度との関係を示す実験データで
ある。
【図５】レンズシートの各プリズム部の傾斜面どうしの
なす角度と光強度や視野角との関係を示す実験データで
ある。
なす角度と光強度や視野角との関係を示す実験データで
ある。
【図６】従来品に用いられているレンズシートの部分断
面図である。
面図である。
３ 液晶パネル ４ レンズシート ５ プリズム部 ５ａ 傾斜面 ５ｂ 頭頂部 ５ｃ 溝底部 ６ 導光板 ７ 反射シート ８ 光源
Claims (3)
- 【請求項１】 横臥した三角柱形状のプリズム部を透光
性のシートの片面に多数連設してなるレンズシートを、
前記プリズム部を液晶パネルに対向させた状態で該液晶
パネルと導光板との間に介設した液晶表示装置であっ
て、前記レンズシートの各プリズム部の頭頂部と隣接す
るプリズム部間の溝底部とをそれぞれ曲面にしたことを
特徴とする液晶表示装置のバックライト構造。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、前記レンズシ
ートに設けた前記曲面の曲率半径が０．０２５〜０．２
５ミリメートルに設定してあることを特徴とする液晶表
示装置のバックライト構造。 - 【請求項３】 請求項１または２の記載において、各プ
リズム部の外表面である相対向する２つの傾斜面のなす
角度が７０°〜１１０°に設定してあることを特徴とす
る液晶表示装置のバックライト構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7020737A JPH08211230A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 液晶表示装置のバックライト構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7020737A JPH08211230A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 液晶表示装置のバックライト構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08211230A true JPH08211230A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=12035517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7020737A Pending JPH08211230A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 液晶表示装置のバックライト構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08211230A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100325673B1 (ko) * | 1998-04-22 | 2002-02-25 | 기타지마 요시토시 | 렌즈 필름 및 면광원 장치 |
| WO2007049515A1 (ja) | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | 光透過性樹脂板 |
| WO2008066081A1 (fr) * | 2006-11-29 | 2008-06-05 | Hitachi Maxell, Ltd. | Feuille optique utilisée dans un dispositif de rétroéclairage, dispositif de rétroéclairage et dispositif d'affichage |
| KR101442159B1 (ko) * | 2012-02-23 | 2014-09-19 | 도레이케미칼 주식회사 | 엘이디 조명 절약형 확산판 |
| KR20180034765A (ko) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 엘지디스플레이 주식회사 | 프리즘 시트 및 이를 구비한 백 라이트 유닛과 액정 표시장치 |
| JP2020506417A (ja) * | 2017-01-16 | 2020-02-27 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | ファセット化された微細構造化表面 |
-
1995
- 1995-02-08 JP JP7020737A patent/JPH08211230A/ja active Pending
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