JPH09197135A - 平面照明装置およびこれを備えた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 輝度均一性に優れた平面照明装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 線状発光体１０１と導光手段１０２を収
容し窓部１０５ｂが形成された外装ケース１０５を設
け、外装ケース１０５の窓部の周部のうちの少なくとも
辺１０５ｅを光吸収性材料で成形し、その他の部分を光
反射性材料で成形したことを特徴とし、外装ケースの窓
部から見たときに線状発光体の近傍が明るく見える輝度
の不均一は、外装ケースの一部を光吸収性材料で成形し
たことによって解消される。導光手段の端面から導光手
段の外部に出射した光は、外装ケース１０５の光反射性
材料の部分で反射されて出射した端面に再入射して光線
の損失を防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置などの
背面照明に使用する平面照明装置に関し、特に輝度均一
性に優れた平面照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の平面照明装置は図４に示すよう
に構成されている。線状発光体１からの光線を導光手段
２の端面に入射し、導光手段２の主面からの出射光を光
拡散手段３を用いて望ましい出射光特性に変換する構成
になっている。

【０００３】一般に線状発光体１には冷陰極蛍光管が多
く用いられ、導光手段２にはアクリル等の透明樹脂を平
板あるいは楔形状に成型し、出射光効率および輝度均一
性を上げるために裏面に白色ドット状印刷あるいは成型
による粗面を設け、さらに導光手段２の裏面ほぼ全面に
白色樹脂等の反射手段８が設けられた構成になってい
る。

【０００４】また、線状発光体１からの光線を効率良く
導光手段２の端面へ入光させるために、白色樹脂シート
や金属蒸着シート等の高反射材料からなる光反射部材６
で線状発光体１を覆い、導光手段２の方向のみに光線を
集中させる構造が多く用いられる。

【０００５】光拡散手段３は透明な樹脂シートに凹凸を
設け、透過する光線を拡散するものであり、凹凸の形状
により拡散効果を調整することが可能である。また、光
拡散手段３に重ねてプリズムをシート状に成形した集光
手段４を用い、特定の方向に光線を集めることにより望
ましい出射光特性を得ることが行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の平面
照明装置において、導光手段２の主面からの出射光の輝
度均一化は導光手段２の透明樹脂板の裏面に施された白
色ドット印刷（図示せず）の密度および面積の調整によ
って行われる。すなわち、線状発光体に近い部分の密度
および面積を低くし、遠い部分の密度および面積を高く
することにより線状発光体からの距離によらず均一な輝
度分布を得ている。

【０００７】しかし、液晶表示装置においては、近年の
大画面化かつ装置全体のコンパクト化により、有効表示
領域の外側のいわゆる額縁に相当する部分の縮小が進行
している。それに伴って背面照明装置においても、均一
な輝度が要求される有効発光領域が拡大され、導光手段
２のほぼ全域が有効発光領域となっている。その結果、
線状発光体１からの光線が入射する導光手段２の端面に
近接した領域は、輝度を抑えるためにほとんど前記白色
ドット印刷が無い状態になるが、それでも導光手段中央
部に比較し輝度が高い状態になる場合が多い。

【０００８】この輝度不均一を低減するために、導光手
段２の裏面のほぼ全面に配置された反射手段８の光線入
射側に近い部分または、光拡散手段３の光線入射側に近
い部分に光吸収部分を設ける構造、具体的には黒色イン
クによる帯状パターンの印刷９または黒色粘着テープの
貼り付けなどが必要になる。

【０００９】このため、前記反射シートまたは光拡散手
段に印刷あるいは貼り付けなどの追加加工工程が必要と
なりコストアップの原因となる。また、印刷インクや粘
着材の他部への付着による欠陥の発生が問題となってい
る。

【００１０】また、他の方法として図５に示すように、
外装ケース５に黒色樹脂を用い、光反射部材６の配置を
ずらせることによって、集光手段４を通過してくる光線
を外装ケース５に吸収させることにより輝度の均一化を
図る方法がある。

【００１１】しかし、この方法では導光手段２が黒色樹
脂に囲まれる構造となり、光線の損失を防ぐために導光
手段２の端面に白色シート等の反射部材を貼り付ける必
要があり、部品点数が増加し、コストアップするという
欠点がある。

【００１２】本発明は簡単な構成で輝度が均一な平面照
明装置，低損失の照明ができる平面照明装置を提供する
ことを目的とする。また、この平面照明装置を使用して
液晶パネルを良好に背面照明できる液晶表示装置を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の平面照明
装置は、導光手段の入射側端面に近接して線状発光体を
配置し、線状発光体から出射した光を前記導光手段の入
射側端面から受け入れて前記導光手段の出射面に導いて
出力する平面照明装置において、線状発光体と導光手段
を収容し導光手段の前記出射面のうちの有効表示領域に
窓部が形成された外装ケースを設け、前記外装ケースの
前記窓部の周部のうちの少なくとも前記線状発光体に沿
う辺を光吸収性材料で成形したことを特徴とし、外装ケ
ースの窓部から見たときに線状発光体の近傍が明るく見
える輝度の不均一は、外装ケースの一部を光吸収性材料
で成形したことによって解消され、従来例に見られた黒
色インク印刷パターンあるいは黒色粘着テープの加工を
必要としない。

【００１４】請求項２記載の平面照明装置は、導光手段
の入射側端面に近接して線状発光体を配置し、線状発光
体から出射した光を前記導光手段の入射側端面から受け
入れて前記導光手段の出射面に導いて出力する平面照明
装置において、線状発光体と導光手段を収容し導光手段
の前記出射面のうちの有効表示領域に窓部が形成された
外装ケースを設け、前記外装ケースの前記導光手段の入
射側端面以外の端面に接する部分を光反射性材料で成形
したことを特徴とし、導光手段の入射側端面から入射し
て出射面から出射するまでに、導光手段の端面から導光
手段の外部に出射した光は、外装ケースの光反射性材料
の部分で反射されて出射した端面に再入射するため、光
線の損失を防ぐことができ、従来例に見られた導光手段
の端面に白色シート等の反射部材を貼り付ける加工を必
要としない。

【００１５】請求項３記載の平面照明装置は、導光手段
の入射側端面に近接して線状発光体を配置し、線状発光
体から出射した光を前記導光手段の入射側端面から受け
入れて前記導光手段の出射面に導いて出力する平面照明
装置において、線状発光体と導光手段を収容し導光手段
の前記出射面のうちの有効表示領域に窓部が形成された
外装ケースを設け、前記外装ケースの前記窓部の周部の
うちの少なくとも前記線状発光体に沿う辺を光吸収性材
料で成形し、前記外装ケースの前記導光手段の入射側端
面以外の端面に接する部分を光反射性材料で成形したこ
とを特徴とし、外装ケースの窓部から見たときに線状発
光体の近傍が明るく見える輝度の不均一は、外装ケース
の一部を光吸収性材料で成形したことによって解消さ
れ、従来例に見られた黒色インク印刷パターンあるいは
黒色粘着テープの加工を必要としない。また、導光手段
の入射側端面から入射して出射面から出射するまでに、
導光手段の端面から導光手段の外部に出射した光は、外
装ケースの光反射性材料の部分で反射されて出射した端
面に再入射するため、光線の損失を防ぐことができ、従
来例に見られた導光手段の端面に白色シート等の反射部
材を貼り付ける加工を必要としない。

【００１６】請求項４記載の液晶表示装置は、請求項１
〜請求項３の平面照明装置を液晶パネルの背面照明とし
て備えたことを特徴とし、構成簡単にして良好な表示を
行える。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の平面照明装置を実
施の形態に基づいて説明する。

【００１８】

【第１の実施の形態】図１と図２は本発明の平面照明装
置を示す。線状発光体には冷陰極管１０１を用い、導光
手段としてはＰＭＭＡ樹脂を楔形に成型した導光体１０
２を用いた。導光体１０２の入射側端面１０２ａと出射
面１０２ｂおよび出射面１０２ｂに対向する裏面１０２
ｃを除く３つの端面１０２ｄには、従来のような反射シ
ート貼り付け等の加工は施していない。裏面１０２ｃに
は白色樹脂シートからなる反射シート１０８が設けられ
ている。反射シート１０８の冷陰極管１０１に近接する
部分には黒色の帯状印刷などの光線吸収手段は何ら施し
ていない。

【００１９】また、導光体１０２の出射面１０２ｂの上
には、エンボス加工を施した樹脂シートである拡散シー
ト１０３および微小三角プリズムをシート状に加工した
集光手段であるプリズムシート１０４が配置されてい
る。

【００２０】上記の各構成部品を収容する外装ケース１
０５は、黒色と白色のポリカーボネート樹脂の２色成型
によって作成されている。外装ケース１０５には導光体
１０２の出射面１０２ｂのうちの有効表示領域に窓部１
０５ｂが形成され、裏面には開口１０５ｃが形成されて
いる。開口１０５ｃは上記の構成部品を納めた後に蓋１
０５ｄで閉塞されている。

【００２１】外装ケース１０５の成形は、図２の（ａ）
に示すようにハッチングで示す窓部の周囲の枠部１０５
ａが黒色のポリカーボネート樹脂で形成して光吸収性
（反射率が低い状態）とされている。枠部１０５ａを除
く部分は白色のポリカーボネート樹脂で成形されて光反
射性（反射率が高い状態）とされている。導光体１０２
の端面１０２ｄは外装ケース１０５の内面で白色のポリ
カーボネート樹脂で成形されている部分に近接してい
る。

【００２２】冷陰極管１０１の周囲には銀蒸着フィルム
を巻き付け光反射部材１０６とした。ただし、光反射部
材１０６は接着剤１０７を介して外装ケース１０５に接
着しているが、プリズムシート１０４が外装ケース１０
５に接する部分に光反射部材１０６が回り込まない構成
としている。

【００２３】このように構成したため、外装ケース１０
５の枠部１０５ａがプリズムシート１０４に直接に接し
ており、導光体１０２から出射した光線のうちの前記の
枠部１０５ａに当たる部分は外装ケース１０５に吸収さ
れるため、従来のように黒色インク印刷パターンあるい
は黒色粘着テープの加工を実施しなくても冷陰極管１０
１の近傍が極端に明るくなることはなく、窓部１０５ｂ
から見た輝度を均一にできる。

【００２４】また、導光体１０２の端面１０２ｄから漏
れた光線は外装ケース１０５の白色部分に反射され導光
体１０２に再入光するため、従来例に見られた導光手段
の端面に白色シート等の反射部材を貼り付ける加工を実
施しなくても損失を低く押さえることができ、明るく照
明できる。

【００２５】

【第２の実施の形態】図３は〔第１の実施の形態〕の平
面照明装置を液晶表示装置の背面照明として使用したも
のである。

【００２６】駆動回路１１２を接続した液晶パネル１１
０を平面照明装置の光線出射面上に配置し、フレーム１
１１で固定している。液晶パネル１１０の透過率は温度
に影響され、一般に常温付近で一定の駆動電圧を印加し
た状態では、温度が高いほど透過率が高くなる傾向があ
り、平面照明装置の冷陰極管の発熱により液晶表示画面
の不均一が発生する場合がある。背面照明の輝度をほぼ
均一にした場合、冷陰極管１０１の発熱によりその近傍
が明るくなる傾向があり、背面照明としては冷陰極管１
０１の付近の輝度を下げた輝度分布が望ましい。〔第１
の実施の形態〕の平面照明装置を液晶表示装置の背面照
明に用いた場合、付加部品及び付加工程なしに最適な輝
度分布が得られる。

【００２７】上記の各実施の形態では、窓部１０５ｂの
周囲の全体を黒色の樹脂で成形したが、図２の（ｂ）に
示すように外装ケースの窓部１０５ｂの周部のうちの少
なくとも冷陰極管１０１に近接するとともにこの冷陰極
管１０１に沿う辺１０５ｅを光吸収性材料で成形するこ
とによって窓部１０５ｂから見た輝度を均一にできる。

【００２８】上記の各実施の形態では、外装ケース１０
５の裏面の開口１０５ｃを蓋１０５ｄで閉塞したが、蓋
１０５ｄは必ずしも必要とはしない。上記の各実施の形
態では、外装ケース１０５の枠部１０５ａに黒色の樹脂
を用いたが、黒色に限るものではなく、濃色樹脂であれ
ば良く、樹脂の反射率および外装ケースとプリズムシー
トとの接触面積を適当に設定することにより、平面照明
装置の輝度分布を制御することができる。また、材質も
ポリカーボネート樹脂に限らず、一般に成型に用いるＡ
ＢＳ樹脂などが使用できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の平面照明装置は、導光手段の入
射側端面に近接して線状発光体を配置し、線状発光体か
ら出射した光を前記導光手段の入射側端面から受け入れ
て前記導光手段の出射面に導いて出力する平面照明装置
において、線状発光体と導光手段を収容し導光手段の前
記出射面のうちの有効表示領域に窓部が形成された外装
ケースを設け、前記外装ケースの前記窓部の周部のうち
の少なくとも前記線状発光体に沿う辺を光吸収性材料で
成形するか、前記外装ケースの前記導光手段の入射側端
面以外の端面に接する部分を光反射性材料で成形する
か、あるいは前記外装ケースの前記窓部の周部のうちの
少なくとも前記線状発光体に沿う辺を光吸収性材料で成
形するとともに前記外装ケースの前記導光手段の入射側
端面以外の端面に接する部分を光反射性材料で成形した
ため、従来例に見られた黒色インク印刷パターンあるい
は黒色粘着テープの加工、ならびに導光手段の端面に白
色シート等の反射部材を貼り付ける加工を実施しなくて
も輝度を均一にしたり、低損失の照明を実現できる。

【００３０】また、この平面照明装置を液晶パネルの背
面照明として備えたことによって、優れた表示画質が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の平面照明装置の断面図であ
る。

【図２】同実施の形態の正面図である。

【図３】第２の実施の形態の液晶表示装置の断面図であ
る。

【図４】従来の平面照明装置の断面図である。

【図５】従来の平面照明装置の断面図である。

【符号の説明】

１０１ 冷陰極管〔線状発光体〕 １０２ 導光体〔導光手段〕 １０２ａ 入射側端面 １０２ｂ 出射面 １０５ 外装ケース １０５ｂ 窓部 １０５ｅ 線状発光体に沿う辺 １１０ 液晶パネル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導光手段の入射側端面に近接して線状発
   光体を配置し、線状発光体から出射した光を前記導光手
   段の入射側端面から受け入れて前記導光手段の出射面に
   導いて出力する平面照明装置において、線状発光体と導
   光手段を収容し導光手段の前記出射面のうちの有効表示
   領域に窓部が形成された外装ケースを設け、前記外装ケ
   ースの前記窓部の周部のうちの少なくとも前記線状発光
   体に沿う辺を光吸収性材料で成形した平面照明装置。
2. 【請求項２】 導光手段の入射側端面に近接して線状発
   光体を配置し、線状発光体から出射した光を前記導光手
   段の入射側端面から受け入れて前記導光手段の出射面に
   導いて出力する平面照明装置において、線状発光体と導
   光手段を収容し導光手段の前記出射面のうちの有効表示
   領域に窓部が形成された外装ケースを設け、前記外装ケ
   ースの前記導光手段の入射側端面以外の端面に接する部
   分を光反射性材料で成形した平面照明装置。
3. 【請求項３】 導光手段の入射側端面に近接して線状発
   光体を配置し、線状発光体から出射した光を前記導光手
   段の入射側端面から受け入れて前記導光手段の出射面に
   導いて出力する平面照明装置において、線状発光体と導
   光手段を収容し導光手段の前記出射面のうちの有効表示
   領域に窓部が形成された外装ケースを設け、前記外装ケ
   ースの前記窓部の周部のうちの少なくとも前記線状発光
   体に沿う辺を光吸収性材料で成形し、前記外装ケースの
   前記導光手段の入射側端面以外の端面に接する部分を光
   反射性材料で成形した平面照明装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３の平面照明装置を液
   晶パネルの背面照明として備えた液晶表示装置。