JPH08220346A - 照光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示パネルなどの背面照光において、輝
度むらの発生と反射面の凹凸による光の濃淡の発生を防
止し、また平均輝度を高くできるようにする。 【構成】 光源１４と１５からの光は導光体１３の反射
面１３ａにより反射され、出射面１３ｂから拡散シート
１２を経て液晶表示パネル１１に与えられる。反射面１
３ａは中央部Ａにて表示部Ｂに接近している。導光体１
３の出射面１３ｂには凹面１３ｒが形成され拡散シート
１２との間に隙間が設けられている。中央部Ａにて反射
面１３ａが表示部Ｂに大きく接近していると、中央部で
の輝度が高くなるが、凹面１３ｒの空間により中央部Ａ
での反射光が拡散され、中央部での局部的な輝度の増大
が防止される。また中央部の反射面１３ａでの凹凸によ
る光の濃淡も目立たなくなる。中央部Ａにて反射面１３
ａを表示部Ｂに接近させることができため、全体の照光
輝度を高めることができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、側方に配置されるなど
した光源の光が導光体を介して液晶パネルなどの表示部
に与えられる照光装置に係り、特に表示部側から見たと
きの輝度むらを減少させ且つ平均輝度を向上させること
のできる照光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各分野の電子機器の表示部では、透光型
の液晶表示パネルの背面に照光装置が設けられたものが
一般に使用されている。この照光装置を備えた液晶表示
パネルは、車載用音響機器の表示部、事務用電子装置の
ディスプレイ、液晶型のテレビジョン装置などとして使
用されている。

【０００３】上記照光装置において、液晶表示パネルの
背面に直接光源を配置して照光した場合、液晶表示パネ
ルの全体を均一に照光することができない。そこで、液
晶表示パネルの背面に透光性の樹脂材料で形成された導
光体が配置され、導光体の側方に配置された光源からの
光を導光体内に導き、導光体内を反射した光により液晶
表示パネルの裏面全域を照光する構造が採用されてい
る。ただし、導光体を用いた場合にも光源に近い部分で
は明るく、光源から離れた部分では暗くなり、液晶表示
パネルを前面から見たときに輝度の差が激しくなる問題
が生じる。

【０００４】図５は、輝度むらを最小にするために発明
された従来の照光装置を示す断面図である。この装置で
は、液晶表示パネル１の裏面に、導光体２が設けられ、
導光体２の左右両側方に光源３，４が配置されている。
導光体２の図示上面の出射面２ａは平面であり、この平
面の出射面２ａと液晶表示パネル１との間に拡散シート
５が介装されている。この拡散シート５は、液晶表示パ
ネル１の裏面に密着し、また導光体２の平面状の出射面
２ａにも密着している。

【０００５】導光体２の底面側は反射面２ｂである。こ
の反射面２ｂは、導光体２の両端から中央部Ａに向かっ
てＶ字状になるように変形して凹状に形成されている。
また反射面２ｂは、紙面直交方向に直線的に延びる多数
の溝（セレーション溝）６が隣接して平行に形成された
凹凸状の乱反射面となっている。また、導光体２および
光源３，４は、ケース７内に収納されている。

【０００６】この照光装置では、光源３および４からの
光が導光体２内に導かれ、多数のセレーション溝６を有
する反射面２ｂにより導光体２の内方へ光が乱反射さ
れ、出射面２ａから出る光により液晶表示パネル１が裏
面全面にて照光される。また反射面２ｂは両端部から中
央部Ａにかけて出射面２ａの方向へ近づくように変形し
ているため、光源３，４から離れるにしたがって反射面
２ｂが液晶表示パネル１に接近することになり、光源
３，４から離れている中央部Ａでの輝度の低下が防止で
きるものとなっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図５に示す照光装置で
は、光源３，４から離れた中央部Ａにて反射面２ｂが液
晶表示パネル１の方向へ大きく接近しているため、逆に
中央部Ａにて輝度が高くなりすぎ、中央部よりも左右両
側に離れた部分で輝度が低下する問題が発生する。図５
に示す従来例では、反射面２ｂが最も液晶表示パネル１
に接近している部分が最大輝度となり、これよりも側方
の位置にて最小輝度の部分が発生し、輝度むら比（最小
輝度／最大輝度）が０．７程度と悪化してしまう。また
中央部Ａにて反射面２ｂのセレーション溝６が出射面２
ａにきわめて近接しているため、光がセレーション溝６
による凹凸によって反射される結果生じるすじ状の輝度
の濃淡が液晶表示パネル１から見える欠点もある。実際
には拡散シート５が設けられているために、セレーショ
ン溝６が直接液晶表示パネル１の表面から目視されるこ
とはないが、セレーション溝６の凹凸がすじ状の輝度の
濃淡として目視されることになり、照光品質を低下させ
るものとなる。

【０００８】中央部Ａでの輝度の増大を防止し、且つ上
記のセレーション溝６によるすじ状の輝度の濃淡が液晶
表示パネル１の表面から目視できないようにするために
は、中央部Ａにて、反射面２ｂを液晶表示パネル１側か
ら離し、すなわち導光体２の裏面から見たときの反射面
のＶ字状の凹部形状をもっと浅いものにすればよい。

【０００９】しかし、導光体２の底部からのＶ字状の凹
部形状を浅くし、中央部Ａにて反射面２ｂを液晶表示パ
ネル１側から離してしまうと、反射面２ｂが導光体２内
に光を乱反射させる機能が低下し、すなわち光源３，４
から発せられて導光体２内を水平に進む光を乱反射させ
る機能が低下し、液晶表示パネル１に与えられる光の平
均輝度が低下する。よって、液晶表示パネル１を正面側
から見たときに全体として暗い照光がなされることにな
る。

【００１０】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、表示部を照光する光の平均輝度を低下させること
なく、反射面が表示部に接近している部分での、輝度の
必要以上の増大を防止できるようにすることを目的とし
ている。

【００１１】また、導光体の反射面に乱反射のための凹
凸が形成されている場合に、反射面が表示部に接近して
いる部分での凹凸による光の濃淡が発生するのを防止で
きるようにすることを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、表示部に向く
出射面および出射面と逆側の面となる反射面が形成され
た導光体と、この導光体に光を送る光源とが設けられて
いる照光装置において、導光体の前記反射面には出射面
の方向へ近づく変形部が設けられ、導光体の前記出射面
は、前記変形部に対面する部分が凹面とされていること
を特徴とするものである。すなわち、本発明は、導光体
の反射面に表示部側に接近する凹部が形成されているも
のにおいて、少なくとも反射面が表示部に最も接近する
部分において、出射面側に凹面が形成されたものであ
る。またこの凹面の深さは、反射面の変形部の深さの変
化に対応していることが好ましく、反射面が表示部側に
最も接近している位置で出射面の凹面が最も深く形成さ
れていることが好ましい。

【００１３】上記において、反射面を、多数のスジ状の
凹凸部が平行に形成された乱反射面とすることが可能で
ある。

【００１４】また、本発明は、表示部に拡散シートと表
示パネルとが重ねて設けられている場合に、導光体の出
射面の凹面と拡散シートとの間に空間が形成された構造
となる。

【００１５】

【作用】本発明では、導光体の出射面に凹面が形成され
ており、好ましくは反射面が表示部に最も近づいている
位置で凹面が最も深いものとなっている。光源からの光
は、導光体の内部に進み、表示部に対向する面と逆側の
面の反射面により反射され、この反射された光が出射面
から表示部に与えられて、表示部が背面から照光され
る。反射面は、出射面側に近づくように形成された変形
部を有しており、光源から離れた位置では出射面が表示
部に近づく形状とされて、光源から離れた位置ではこの
変形部にて光が反射されることにより、光源から離れた
位置での照光輝度が低下しないものとなっている。

【００１６】また、導光体にて反射面が表示部に近づい
ている変形部では、出射面が凹面になっているため、反
射部が表示部に近づいている部分では、出射面と表示部
とが離れ、例えば出射面と表示部の拡散シートとの間に
空間の隙間が形成されている。この隙間が形成されてい
る部分では、この隙間の空間内にて光の焦点をぼかして
光を拡散する機能を発揮する。したがって、導光体の反
射面を表示部に充分に接近させた場合に、この接近部で
の輝度が高くなったとしても、この輝度の増大は前記隙
間での拡散機能により抑制されることになる。したがっ
て、反射面が表示部に最も接近している部分での極端な
輝度の増大を防止でき、表示部全面での最大輝度と最小
輝度との比を１に近い値にできる。

【００１７】また、反射面に直線的なすじ状の凹凸が形
成されている場合において、反射面が表示部に最も接近
している部分では、出射面側に形成された前記凹面の隙
間により光が拡散されるため、すじ状の凹凸による光の
濃淡が表示部側に直接的に現れなくなり、従来のように
表示部にて凹凸に対応する光の濃淡が目視されることも
なくなる。

【００１８】また、導光体の出射面の凹面形状により輝
度のむらの発生を抑制しているため、反射面を部分的に
出射面側に大きく接近させることが可能になる。反射面
を部分的に出射面側に大きく接近させることができる
と、反射面から導光体内へ反射される光の量を増大させ
ることができ、導光体から表示部を照光する光全体の平
均輝度の低下を防止できるものとなる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の照光装置が液晶表示パネルに組み合
わされた状態を示す断面図、図４はその分解斜視図であ
る。この照光装置は、樹脂製のケース１０の表面側が表
示部Ｂとなり、この表示部Ｂに液晶表示パネル１１が設
置されている。図４に示すように、液晶表示パネル１１
は、中央部分の所定の面積の範囲が表示面１１ａであ
る。この液晶表示パネル１１は、例えば車載用音響機器
のノーズ部の表面に設置される。表示面１１ａには所定
の文字や形状がポジティブ表示されまたはネガティブ表
示される。

【００２０】液晶表示パネル１１の背面には拡散シート
１２がほぼ密着して設けられる。図４に示すように、こ
の拡散シート１２は枠体１２ａの中央部に乳白色のシー
ト本体１２ｂが取り付けられているものである。ケース
１０の内部には、アクリルなどの透光性の樹脂材料によ
り形成された導光体１３が収納されており、この導光体
１３は前記拡散シート１２のさらに背面側に位置してい
る。導光体１３の左右両側方位置にはランプなどの光源
１４，１５が配置されている。

【００２１】導光体１３は、表示部Ｂと逆側の面が反射
面１３ａとなっている。この反射面１３ａは、中央部Ａ
にて表示部Ｂ側に接近するようなほぼＶ字状の凹形状に
形成された変形部となっている。この変形部での凹形状
により、反射面１３ａは光源１４と１５に近い位置で表
示部Ｂからの距離が遠く、光源１４と１５から遠ざかる
にしたがって表示部Ｂに徐々に接近する形状である。そ
して中央部Ａにおいて反射面１３ａは表示部Ｂに最も近
づく。また中央部Ａすなわち反射面１３ａが表示部Ｂに
最も近づく部分が、左右両側に配置した光源１４，１５
から最も離れた位置である。

【００２２】反射面１３ａには、多数のセレーション溝
１６が形成されている。図４に示すように、セレーショ
ン溝１６は導光体１３の幅方向へ直線的に形成され且つ
各セレーション溝１６が平行にて多数隣接して形成され
ている。すなわち反射面１３ａは、導光体１３の幅方向
へ直線的に延びる多数のすじ状の凹凸面が平行に連続的
に形成された乱反射面となっている。

【００２３】導光体１３の表示部Ｂ側の面は光の出射面
１３ｂである。この光の出射面１３ｂには、凹面１３ｒ
が形成されている。図４にも示すように、この凹面１３
ｒは、導光体１３の長手方向に周面が延びる円筒面（シ
リンドリカル面）である。図１では、凹面１３ｒが形成
されている長さをＬで示している。このＬの範囲では、
出射面１３ｂと液晶表示パネル１１との間、または出射
面１３ｂと拡散シート１２との間に空間の隙間が形成さ
れている。また上記Ｌの範囲以外の図１の左右両側方部
分では、出射面１３ｂが平面１３ｆ，１３ｆとなってお
り、この平面１３ｆ，１３ｆは拡散シート１２にほぼ密
着している。

【００２４】凹面１３ｒの曲率半径Ｒは数百ｍｍ程度の
かなり大きいものであり、凹面１３ｒは緩やかな円周曲
面形状でとなっている。凹面１３ｒは中央部Ａにて最も
深くなっている。すなわち、反射面１３ａが表示部Ｂ側
に最も接近する部分にて、凹面１３ｒの深さが最も大き
くなっている。

【００２５】次に上記照光装置の照光動作について説明
する。両側方の光源１４，１５から発せられる光は、導
光体１３の長手方向両側部から導光体１３内に入射す
る。導光体１３内を伝わる光は、反射面のセレーション
溝１６により導光体１３内方へ乱反射され、さらに出射
面１３ｂから出る。出射面１３ｂから出た光は拡散シー
ト１２により拡散され、この拡散された光により液晶表
示パネル１１が背面から照光される。液晶表示パネル１
１は透光型であり、液晶表示パネル１１の前方では、パ
ネル面が前記照光により明るく照らされる。この導光体
１３では、反射面１３ａが光源１４，１５から離れるに
したがって表示部Ｂに接近しているため、光源１４と１
５から離れた位置での照光輝度の低下が防止されてい
る。

【００２６】また従来技術において説明したように、中
央部Ａにて反射面１３ａが表示部Ｂに接近しすぎている
と、中央部Ａでの輝度がその両側部分よりも局部的に高
くなる。しかしこの実施例では、反射面１３ａの変形部
の凹形状に合せて出射面１３ｂに凹面１３ｒが形成さ
れ、しかもこの凹面１３ｒは中央部Ａにて最も深くなっ
ている。そのため、中央部Ａでの反射面１３ａにて反射
され出射面１３ｂから出射する光は、凹面１３ｒの部分
の空間の隙間により拡散される。すなわち凹面１３ｒに
て、液晶表示パネル１１と出射面１３ｂとの間、または
拡散シート１２と出射面１３ｂとの間に空間が形成され
ているため、中央部Ａの反射面１３ａにより反射されて
表示部Ｂに向かう光の焦点がぼかされることになる。そ
の結果、中央部Ａにて反射面１３ａが表示部Ｂに大きく
接近していても、この反射面にて反射される光の輝度が
中央部Ａにて局部的に高くなることが抑制される。

【００２７】そのため、表示部Ｂの全域に照光される光
の輝度の差が小さくなり、中央部Ａでの最大輝度とその
両側方部分での最小輝度との比（最大輝度／最小輝度）
を例えば０．９程度に向上させることが可能となる。ま
た、中央部にて反射面１３ａが表示部Ｂに大きく接近し
ているため、この中央部Ａの反射面１３ａでのセレーシ
ョン溝１６によるすじ状の光の濃淡が生じやすくなって
いるが、この光の濃淡は凹面１３ｒの空間により拡散さ
れて焦点がぼかされる。よって、液晶表示パネル１１の
前方から中央部Ａにすじ状の光の濃淡が目視されなくな
る。

【００２８】このように、反射面１３ａの変形部の形状
に応じて出射面１３ｂに凹面１３ｒが形成されているこ
とにより、中央部での輝度の増大と、セレーション溝１
６による光の濃淡の発生が抑制される。したがって中央
部Ａにて、反射面１３ａを表示部Ｂ側に大きく接近させ
ることが可能になる。すなわち反射面１３ａの凹形状の
深さをさらに大きくすることが可能である。中央部Ａに
て反射面１３ａを表示部Ｂ側に接近させることができる
ことになると、反射面１３ａにより導光体１３内に反射
される光量が増大し、液晶表示パネル１１を照光する平
均の輝度を高くでき、従来よりも明るい照光が可能にな
る。

【００２９】また、導光体１３の出射面１３ｂに形成さ
れる凹面１３ｒは、反射面１３ａの変形部の形状に応じ
て決定されるものであり、例えば、中央部Ａにおいて、
反射面１３ａが表示部Ｂに極端に接近する形状である場
合には、図２に示すように、出射面１３ｂにおいて、中
央部Ａの付近の限られた範囲Ｌａにのみ凹面１３ｒを形
成してもよい。またこの凹面１３ｒは円筒面に限られ
ず、滑らかに変化する曲面であれば他の形状であっても
よい。

【００３０】図３は本発明の第２実施例を示している。
この実施例では、光源１４がケース１０の一方の側部に
のみ設けられている。よって、導光体２３の反射面２３
ａは、光源１４に近い位置にて表示部Ｂの液晶表示パネ
ル１１から離れ、光源１４から離れる図示左側の位置で
は、反射面２３ａが液晶表示パネル１１に接近する変形
部を有している。この場合には、図示左側の反射面２３
ａが液晶表示パネル１１に接近する部分において、出射
面２３ｂに凹面２３ｒが形成され、この部分にて出射面
２３ｂと拡散シート１２との間に隙間が形成される。

【００３１】また上記実施例では、表示部Ｂに液晶表示
パネル１１が設けられているが、液晶表示パネル以外の
表示パネルが設けられているものであってもよい。ま
た、本発明は、ラップトップタイプのパーソナルコンピ
ュータの表示部や、小型の液晶テレビジョンなどの照光
装置として使用することが可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、導光体の
反射面が表示部側に接近していることにより生じる輝度
のむらや反射面の凹凸による光の濃淡の発生を防止でき
る。また反射面を表示部側に大きく接近させることが可
能となるため、表示部全域を照射する光量を増大させ、
平均輝度を高めることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における照光装置の実施例を示す断面
図、

【図２】導光体の変形例を示す断面図、

【図３】本発明の第２実施例の照光装置を示す断面図、

【図４】図１に示す照光装置の分解斜視図、

【図５】従来の照光装置を示す断面図、

【符号の説明】

１０ ケース １１ 液晶表示パネル １２ 拡散シート １３ 導光体 １３ａ 反射面 １３ｂ 出射面 １３ｒ 凹面 １４，１５ 光源 １６ セレーション溝 Ａ 中央部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示部に向く出射面および出射面と逆側
   の面となる反射面が形成された導光体と、この導光体に
   光を送る光源とが設けられている照光装置において、導
   光体の前記反射面には出射面の方向へ近づく変形部が設
   けられ、導光体の前記出射面は、前記変形部に対面する
   部分が凹面とされていることを特徴とする照光装置。
2. 【請求項２】 反射面は、多数のスジ状の凹凸部が平行
   に形成された乱反射面である請求項１記載の照光装置。
3. 【請求項３】 表示部には拡散シートと表示パネルとが
   重ねて設けられ、導光体の出射面の凹面と拡散シートと
   の間に空間が形成されている請求項１または２記載の照
   光装置。