JPH09184922A - バックライト及びバックライトを備えた液晶表示素子 - Google Patents
バックライト及びバックライトを備えた液晶表示素子Info
- Publication number
- JPH09184922A JPH09184922A JP7352378A JP35237895A JPH09184922A JP H09184922 A JPH09184922 A JP H09184922A JP 7352378 A JP7352378 A JP 7352378A JP 35237895 A JP35237895 A JP 35237895A JP H09184922 A JPH09184922 A JP H09184922A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- prism
- guide plate
- light guide
- optical fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光の利用効率が高く、高輝度のバックライト
及び該バックライトを用いた液晶表示素子を提供するこ
とである。 【解決手段】 バックライトは、光源１１と、導光板１
２と、導光板１２上に配置され、導光板１２より高屈折
率のプリズム１３と、プリズム１３の上に配置された光
ファイバ板１５と、より構成される。導光板１２内を導
かれた光は、プリズム１３の屈折率が導光板１２の屈折
率より高いため、プリズム１３に入射する。この光はプ
リズム１３に入射する際と出射する際に屈折し、導光板
１２の一主面にほぼ垂直になる。光ファイバ板１４は、
導光板１２の一主面にほぼ垂直に配置された光ファイバ
１４Ｆの束から構成される。プリズム１３を出射した光
は、光ファイバ板１４を形成する光ファイバ１４Ｆに入
射し、照明対象の液晶表示素子１５に垂直に照射され
る。
及び該バックライトを用いた液晶表示素子を提供するこ
とである。 【解決手段】 バックライトは、光源１１と、導光板１
２と、導光板１２上に配置され、導光板１２より高屈折
率のプリズム１３と、プリズム１３の上に配置された光
ファイバ板１５と、より構成される。導光板１２内を導
かれた光は、プリズム１３の屈折率が導光板１２の屈折
率より高いため、プリズム１３に入射する。この光はプ
リズム１３に入射する際と出射する際に屈折し、導光板
１２の一主面にほぼ垂直になる。光ファイバ板１４は、
導光板１２の一主面にほぼ垂直に配置された光ファイバ
１４Ｆの束から構成される。プリズム１３を出射した光
は、光ファイバ板１４を形成する光ファイバ１４Ｆに入
射し、照明対象の液晶表示素子１５に垂直に照射され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は高輝度バックライ
ト及び該バックライトを用いた液晶表示素子に関する。
ト及び該バックライトを用いた液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子を照射するバックライトの
構造としては、直下方式とエッジ方式が存在し、現在は
薄型で輝度の均衡性が高いエッジ方式が広くが用いられ
ている。エッジ方式のバックライトは、光源と、導光板
と、拡散板とから構成される。光源からの光は導光板に
入射され、導光板により水平方向に案内されて拡散板に
出射され、拡散板により様々な方向に拡散されて出射さ
れる。
構造としては、直下方式とエッジ方式が存在し、現在は
薄型で輝度の均衡性が高いエッジ方式が広くが用いられ
ている。エッジ方式のバックライトは、光源と、導光板
と、拡散板とから構成される。光源からの光は導光板に
入射され、導光板により水平方向に案内されて拡散板に
出射され、拡散板により様々な方向に拡散されて出射さ
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成のバックライトは、光の利用効率が低く、また、拡散
板により光が拡散され、正面での輝度は５００ｎｉｔ程
しかないため、十分に明るいものではなかった。
成のバックライトは、光の利用効率が低く、また、拡散
板により光が拡散され、正面での輝度は５００ｎｉｔ程
しかないため、十分に明るいものではなかった。
【０００４】この発明は上記実状に鑑みてなされたもの
で、光の利用効率が高く、高輝度のバックライト及び該
バックライトを用いた液晶表示素子を提供することを目
的とする。
で、光の利用効率が高く、高輝度のバックライト及び該
バックライトを用いた液晶表示素子を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のバックライトは、光源と、第１の屈折率
を有し、前記光源からの光を面方向に導く導光板と、前
記導光板の一面上に配置され、前記第１の屈折率よりも
高い第２の屈折率を有するプリズムと、前記プリズム上
に配置され、前記導光板の一面に対して実質的に垂直に
形成された光ファイバから構成された光ファイバ板と、
より構成されることを特徴とする。
め、この発明のバックライトは、光源と、第１の屈折率
を有し、前記光源からの光を面方向に導く導光板と、前
記導光板の一面上に配置され、前記第１の屈折率よりも
高い第２の屈折率を有するプリズムと、前記プリズム上
に配置され、前記導光板の一面に対して実質的に垂直に
形成された光ファイバから構成された光ファイバ板と、
より構成されることを特徴とする。
【０００６】このような構成によれば、導光板よりもプ
リズムの屈折率が高いため、導光板とプリズムの境界に
達した光は、導光板から導光板の法線の方向に屈折し
て、プリズムへ入射する。プリズムを出射した光は光フ
ァイバ板を構成する光ファイバに入射し、導光板の一面
に垂直に出射する。従って、指向性が高く、高輝度の照
明が可能となる。
リズムの屈折率が高いため、導光板とプリズムの境界に
達した光は、導光板から導光板の法線の方向に屈折し
て、プリズムへ入射する。プリズムを出射した光は光フ
ァイバ板を構成する光ファイバに入射し、導光板の一面
に垂直に出射する。従って、指向性が高く、高輝度の照
明が可能となる。
【０００７】プリズムの形状等は光源の形状及び配置等
に応じて適宜設定される。例えば、光源が前記導光板の
１側辺部又は対向する２側辺部に配置されている場合に
は、前記プリズムは、前記線光源と実質的に平行に配置
されたストライプ状のプリズムから形成される。また、
前記光源が前記導光板の互いに直交する少なくとも２側
辺部に配置されている場合には、前記プリズムは、四角
錐状に形成される。
に応じて適宜設定される。例えば、光源が前記導光板の
１側辺部又は対向する２側辺部に配置されている場合に
は、前記プリズムは、前記線光源と実質的に平行に配置
されたストライプ状のプリズムから形成される。また、
前記光源が前記導光板の互いに直交する少なくとも２側
辺部に配置されている場合には、前記プリズムは、四角
錐状に形成される。
【０００８】液晶表示素子を照明する光は、各画素を通
過する必要があり、表示面にほぼ垂直に光を照射するこ
とが望ましい。従って、上記構成のバックライトは液晶
表示素子のバックライトとして好適である。
過する必要があり、表示面にほぼ垂直に光を照射するこ
とが望ましい。従って、上記構成のバックライトは液晶
表示素子のバックライトとして好適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態にか
かるバックライトについて説明する。このバックライト
は、図１（Ａ）に平面で、図１（Ｂ）に断面で示すよう
に、蛍光ランプ（線光源）と蛍光ランプの光を反射する
リフレクタ等から構成される光源１１と、光源１１から
の光を水平方向に案内する導光板１２と、導光板１２の
一主面（光出射面）に配置され、断面が三角形で、光源
１１と平行なストライプ状に形成されたプリズム１３
と、プリズム１３の上に形成された光ファイバ板１４と
より構成されている。
かるバックライトについて説明する。このバックライト
は、図１（Ａ）に平面で、図１（Ｂ）に断面で示すよう
に、蛍光ランプ（線光源）と蛍光ランプの光を反射する
リフレクタ等から構成される光源１１と、光源１１から
の光を水平方向に案内する導光板１２と、導光板１２の
一主面（光出射面）に配置され、断面が三角形で、光源
１１と平行なストライプ状に形成されたプリズム１３
と、プリズム１３の上に形成された光ファイバ板１４と
より構成されている。
【００１０】導光板１２は、アクリル等の樹脂から形成
され、厚さ２ｍｍ〜５ｍｍ程度の平板形状を有する。プ
リズム１３は、導光板１２よりも屈折率が高い物質（導
光板１２がアクリル（屈折率１．４８）から形成されて
いる場合は、例えば、ポリカーボネート（屈折率１．５
８））から形成されており、断面が三角形で、光源１１
と平行なストライプ状に形成されている。光ファイバ板
１４は、直径３０μｍ〜２５０μｍ程度の光ファイバ１
４Ｆを接着して形成されている。各光ファイバ１４Ｆは
照明対象の液晶表示素子１５の背面、即ち、導光板１２
の光出射面に対して垂直に配置されている。光ファイバ
板１４の下面はプリズム１３の形状に対応した形状とさ
れており、プリズム１３と光ファイバ板１４の間に大き
なギャップは存在しない。
され、厚さ２ｍｍ〜５ｍｍ程度の平板形状を有する。プ
リズム１３は、導光板１２よりも屈折率が高い物質（導
光板１２がアクリル（屈折率１．４８）から形成されて
いる場合は、例えば、ポリカーボネート（屈折率１．５
８））から形成されており、断面が三角形で、光源１１
と平行なストライプ状に形成されている。光ファイバ板
１４は、直径３０μｍ〜２５０μｍ程度の光ファイバ１
４Ｆを接着して形成されている。各光ファイバ１４Ｆは
照明対象の液晶表示素子１５の背面、即ち、導光板１２
の光出射面に対して垂直に配置されている。光ファイバ
板１４の下面はプリズム１３の形状に対応した形状とさ
れており、プリズム１３と光ファイバ板１４の間に大き
なギャップは存在しない。
【００１１】また、導光板１２の屈折率とプリズム１３
の屈折率とは、導光板１２内を伝播する光が導光板とプ
リズム１３との境界でプリズム１３側に効率良く出射さ
れる関係を有する。更に、プリズム１３の天頂角θは、
プリズム１３を出射して光ファイバ１４Ｆに入射する光
がほぼ光ファイバ１４Ｆに平行になるような値に設定さ
れている。
の屈折率とは、導光板１２内を伝播する光が導光板とプ
リズム１３との境界でプリズム１３側に効率良く出射さ
れる関係を有する。更に、プリズム１３の天頂角θは、
プリズム１３を出射して光ファイバ１４Ｆに入射する光
がほぼ光ファイバ１４Ｆに平行になるような値に設定さ
れている。
【００１２】光源１１からの光は、導光板１２が薄いた
め、導光板１２の背面に対して浅く入射する（入射角が
ブリュースタ角内）。即ち、入射角が大きい。このた
め、導光板１２の背面（下面）に達した光は全反射され
る。このようにして、両光源からの光は導光板１２内を
その面方向に伝播する。
め、導光板１２の背面に対して浅く入射する（入射角が
ブリュースタ角内）。即ち、入射角が大きい。このた
め、導光板１２の背面（下面）に達した光は全反射され
る。このようにして、両光源からの光は導光板１２内を
その面方向に伝播する。
【００１３】一方、プリズム１３の屈折率が導光板１２
の屈折率よりも高いため、導光板１２の上面に達した光
は、プリズム１３側に屈折し、このプリズム１３から出
射する際に更に屈折し、ほぼ光ファイバ１４Ｆと平行
（±３０゜（望ましくは±２０゜）程度）となる。この
ため、プリズム１３を出射した光は効率良く光ファイバ
板１４を構成する光ファイバ１４Ｆに入射する。
の屈折率よりも高いため、導光板１２の上面に達した光
は、プリズム１３側に屈折し、このプリズム１３から出
射する際に更に屈折し、ほぼ光ファイバ１４Ｆと平行
（±３０゜（望ましくは±２０゜）程度）となる。この
ため、プリズム１３を出射した光は効率良く光ファイバ
板１４を構成する光ファイバ１４Ｆに入射する。
【００１４】光ファイバ１４Ｆに入射した光は、光ファ
イバ１４Ｆ内を全反射しながら伝播して、液晶表示素子
１５の背面に垂直に出射し、液晶表示素子１５を背面か
ら垂直に近い指向性を有して照明する。
イバ１４Ｆ内を全反射しながら伝播して、液晶表示素子
１５の背面に垂直に出射し、液晶表示素子１５を背面か
ら垂直に近い指向性を有して照明する。
【００１５】この構成のバックライトは、光源からの光
を導光板１２内を全反射させながら水平方向に伝播し、
高屈折率のプリズムにより伝播される光を光出射面側か
ら取り出し、これをプリズム１３により光ファイバ１４
Ｆにほぼ平行として光ファイバ１４Ｆに入射し、光ファ
イバ１４Ｆから液晶表示素子１５の背面に垂直に出射す
る。よって、光源１１の発光した光の利用効率が高く、
液晶表示素子１５の表示輝度が高い。
を導光板１２内を全反射させながら水平方向に伝播し、
高屈折率のプリズムにより伝播される光を光出射面側か
ら取り出し、これをプリズム１３により光ファイバ１４
Ｆにほぼ平行として光ファイバ１４Ｆに入射し、光ファ
イバ１４Ｆから液晶表示素子１５の背面に垂直に出射す
る。よって、光源１１の発光した光の利用効率が高く、
液晶表示素子１５の表示輝度が高い。
【００１６】しかも、バックライトの出射光が液晶表示
素子の背面に垂直に入射するので、集光度が高く、散乱
光を照射する場合に比較して、液晶表示素子の各画素内
を通過する光の量が増加し、液晶表示素子での光の利用
効率も向上する。従って、このバックライトを使用する
ことにより、高輝度の画像を表示することができる。
素子の背面に垂直に入射するので、集光度が高く、散乱
光を照射する場合に比較して、液晶表示素子の各画素内
を通過する光の量が増加し、液晶表示素子での光の利用
効率も向上する。従って、このバックライトを使用する
ことにより、高輝度の画像を表示することができる。
【００１７】図１の構成では、光源１１を導光板１２の
対向する２側辺部に配置したが、１側辺だけに配置して
も良い。また、図２に示すように、導光板１２の４側辺
全てに光源１１を配置しても良い。この場合は、プリズ
ム１３を四角錐状に形成する。更に、光源１１を導光板
１２の互いに直交する少なくとも２側辺部に配置しても
良い。この場合も、プリズム１３を四角錐状に形成す
る。
対向する２側辺部に配置したが、１側辺だけに配置して
も良い。また、図２に示すように、導光板１２の４側辺
全てに光源１１を配置しても良い。この場合は、プリズ
ム１３を四角錐状に形成する。更に、光源１１を導光板
１２の互いに直交する少なくとも２側辺部に配置しても
良い。この場合も、プリズム１３を四角錐状に形成す
る。
【００１８】尚、プリズム１３は、例えば、光ファイバ
板１４の一面を図１（Ｂ）に示すように加工し、続い
て、未硬化状態の樹脂（プリズム１３の材料）を光ファ
イバ板１４の開口（窪み）に充填し、これを硬化してプ
リズム１３を形成し、その後、導光板１２上に配置すれ
ばよい。
板１４の一面を図１（Ｂ）に示すように加工し、続い
て、未硬化状態の樹脂（プリズム１３の材料）を光ファ
イバ板１４の開口（窪み）に充填し、これを硬化してプ
リズム１３を形成し、その後、導光板１２上に配置すれ
ばよい。
【００１９】この発明は、上記実施の形態に限定され
ず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、上記実
施の形態においては、プリズム１３の天頂角を均一とし
たが、導光板１２上の位置に応じて天頂角を変化させて
も良い。また、実施の形態で示した各部材の材質、サイ
ズ等は任意に変更可能である。
ず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、上記実
施の形態においては、プリズム１３の天頂角を均一とし
たが、導光板１２上の位置に応じて天頂角を変化させて
も良い。また、実施の形態で示した各部材の材質、サイ
ズ等は任意に変更可能である。
【００２０】図１及び図２に示す構成のバックライトの
上に、更に、マイクロプリズムとマイクロレンズのアレ
イ等から構成されるコリメーションフィルムなどを配置
して、光ファイバ板１４の出射光の平行度をより高めた
り、拡散板を配置して光を拡散したりしても良い。その
他、任意の光学素子、光学フィルム等をバックライトの
上に配置可能である。
上に、更に、マイクロプリズムとマイクロレンズのアレ
イ等から構成されるコリメーションフィルムなどを配置
して、光ファイバ板１４の出射光の平行度をより高めた
り、拡散板を配置して光を拡散したりしても良い。その
他、任意の光学素子、光学フィルム等をバックライトの
上に配置可能である。
【００２１】さらに、この発明のバックライトは、液晶
表示素子のバックライトに限定されず、種々の装置の面
光源として使用できる。
表示素子のバックライトに限定されず、種々の装置の面
光源として使用できる。
【００２２】
【発明の効果】この発明によれば、光の利用効率の高
い、高輝度の照明を実現することができる。
い、高輝度の照明を実現することができる。
【図１】（Ａ）この発明の実施の形態にかかるバックラ
イトの平面図、（Ｂ）この発明の実施の形態にかかるバ
ックライト及び液晶表示素子の断面図である。
イトの平面図、（Ｂ）この発明の実施の形態にかかるバ
ックライト及び液晶表示素子の断面図である。
【図２】図１に示すバックライトの変形例を示す平面図
である。
である。
１１・・・光源、１２・・・導光板、１３・・・プリズ
ム、１４・・・光ファイバ板、１５・・・液晶表示素子
ム、１４・・・光ファイバ板、１５・・・液晶表示素子
Claims (4)
- 【請求項１】光源と、 第１の屈折率を有し、前記光源からの光を面方向に導く
導光板と、 前記導光板の一面上に配置され、前記第１の屈折率より
も高い第２の屈折率を有するプリズムと、 前記プリズム上に配置され、前記導光板の一面に対して
実質的に垂直に形成された光ファイバから構成された光
ファイバ板と、 より構成されることを特徴とするバックライト。 - 【請求項２】前記光源は、前記導光板の少なくとも１側
辺部に配置された線光源から構成され、 前記プリズムは、前記線光源と実質的に平行に配置さ
れ、前記線光源からの光を屈折させるストライプ状のプ
リズムから形成されている、ことを特徴とする請求項１
に記載のバックライト。 - 【請求項３】前記導光板は平板形状を有し、 前記光源は、前記導光板の互いに直交する少なくとも２
側辺部にそれぞれ配置された線光源から構成され、 前記プリズムは、四角錐状の外形を有する、ことを特徴
とする請求項１に記載のバックライト。 - 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１つに記載のバ
ックライトを備え、前記光ファイバ板からの光により照
明されることを特徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7352378A JPH09184922A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | バックライト及びバックライトを備えた液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7352378A JPH09184922A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | バックライト及びバックライトを備えた液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184922A true JPH09184922A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18423667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7352378A Pending JPH09184922A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | バックライト及びバックライトを備えた液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09184922A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006276161A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Casio Comput Co Ltd | 液晶表示装置 |
| WO2008129368A1 (en) * | 2007-04-23 | 2008-10-30 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Low loss transflective device display |
| JP2011076118A (ja) * | 2011-01-07 | 2011-04-14 | Casio Computer Co Ltd | 表示装置 |
| CN111665664A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-15 | 武汉华星光电技术有限公司 | 柔性显示装置 |
| CN111665591A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-15 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种导光板、背光模组和液晶显示模组 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP7352378A patent/JPH09184922A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006276161A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Casio Comput Co Ltd | 液晶表示装置 |
| WO2008129368A1 (en) * | 2007-04-23 | 2008-10-30 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Low loss transflective device display |
| US7796234B2 (en) | 2007-04-23 | 2010-09-14 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Low loss transflective device display comprising a light guide including optical fibers |
| US7982846B2 (en) | 2007-04-23 | 2011-07-19 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Low loss transflective device display |
| JP2011076118A (ja) * | 2011-01-07 | 2011-04-14 | Casio Computer Co Ltd | 表示装置 |
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| CN111665591A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-15 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种导光板、背光模组和液晶显示模组 |
| CN111665591B (zh) * | 2020-06-29 | 2021-09-03 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种导光板、背光模组和液晶显示模组 |
| WO2022000746A1 (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-06 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种导光板、背光模组和液晶显示模组 |
| CN111665664B (zh) * | 2020-06-29 | 2022-12-06 | 武汉华星光电技术有限公司 | 柔性显示装置 |
| US11852920B2 (en) | 2020-06-29 | 2023-12-26 | Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Light guide plate, backlight module, and liquid crystal display module |
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