JPH10172323A

JPH10172323A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH10172323A
Application number: JP8342735A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Nagakubo; 秀明永久保; Mitsuaki Yamazaki; 光明山崎; Satoshi Matsubara; 聡松原; Ryohei Tsunoda; 良平角田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1996-12-06
Filing date: 1996-12-06
Publication date: 1998-06-26
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: JP3455042B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の液晶表示装置では、液晶パネル１のエ
ッジ部１ｂから１０ｍｍ以内の範囲内の有効表示エリア
１ａは、前記第１と第２の両方の光がプラスされて照光
されるので、他のエリアより明るくなり、「ぎらつき」
状の輝線１ｃが発生して、前記液晶パネル１の有効表示
エリア１ａの明るさが不均一になり、表示エリア１ａに
表示される文字等が見にくくなる問題があった。【解決手段】反射体Ｔの開口部Ｔ２には前記バックラ
イト光源８の光の方向を制御する光方向制御壁９ｂ・１
０ｂを形成し、該光方向制御壁９ｂ・１０ｂは、前記開
口部Ｔ２の上下を突出させて、前記バックライト光源８
の光が開口部Ｔ２の上下から外部に出射する光量を絞り
込むように形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックライト光源
からの光を導光体に導いて、液晶パネルに照射する液晶
表示装置に係わり、特に液晶パネルの有効表示エリアの
光源寄りに発生する輝線の発生防止に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示装置は、図４に示すよう
に、液晶パネル１の背面側には、保護拡散シート２と、
該保護拡散シート２の下には光の輝度を向上させるため
の２枚のレンズシート３と、該レンズシート３の下には
光を拡散させる拡散板４と、該拡散板４の下にアクリル
等から成る導光体５と、該導光体５の底面にシルク印刷
あるいは導光体成形により形成され、光を上方に反射さ
せる導光体反射パターン５ｃと、前記導光体５の下に光
を上方に反射させる反射シート６とを順次積層し、前記
導光体５の一方の端面５ａ側に、冷陰極管（ＣＣＦＬ）
等から成るバックライト光源８が配置されている。そし
て、該バックライト光源８の上下および後方には、該バ
ックライト光源８を包み込むように、内部がＵ字状に形
成されて前方が解放された反射体１１が配置されてい
る。そして、該反射体１１のＵ字状内部には反射壁１１
ａが形成されて、バックライト光源８の光を前方に反射
して前記導光体５の端面５ａを照射するようになってい
る。また、前記反射体１１には、前記それぞれの部材を
載置するケース部１１ｂが一体化されて形成されてい
る。そして、前記それぞれの部材は前記ケース部１１ｂ
を有する反射体１１と、枠体である上フォルダー１２と
で保持されている。

【０００３】前述したような従来の液晶表示装置のバッ
クライト光源８から出射される光は、該バックライト光
源８の前方に位置する導光体５の一方の端面５ａを照射
して、この端面５ａから導光体５内に入射する。そし
て、この導光体５内に入射した光は導光体５内で乱反射
しながら、導光体５の隅々まで行き渡ることができる。
そして、この導光体５内の乱反射光を、導光体５の底面
の導光体反射パターン５ｃと、前記導光体５の下方の反
射シート６とで上方向に反射させて、導光体５の表面か
ら上方外部に出射させる。そして、該導光体５の表面か
ら出射された光は、前記拡散板４およびレンズシート
３、および該レンズシート３の上方の保護拡散シート２
等を透過して、液晶パネル１の有効表示エリア１ａを背
後から照光できるようになっている。

【０００４】しかし、前述したような液晶表示装置で
は、前記液晶パネル１を照光する光は２種類あり、まず
前記バックライト光源８から出射した、略水平方向に直
進する光が端面５ａから導光体５内に入射すると導光体
５内で乱反射して、該乱反射光を導光体５の底面の導光
体反射パターン５ｃと、前記導光体５の下方の反射シー
ト６とで上方に反射する。そして、該反射光は導光体５
の表面から上方に出射して、図５に示す液晶パネル１の
有効表示エリア１ａ全面を背後から照光する第１の光が
ある。また、図５の液晶表示装置の概略平面図に示す、
前記液晶パネル１のバックライト光源８に近い有効表示
エリア１ａのエッジ部１ｂ寄りの、例えばエッジ部１ｂ
から１０ｍｍ以内の範囲内の有効表示エリア１ａには、
前記第１の光に加えて、図４の矢印で示す前記バックラ
イト光源８からの斜光Ｃ、および反射体１１の下方側の
反射壁１１ａから反射する斜光Ｄが、導光体５の側面５
ａに対して傾斜角度の小さい斜光Ｃ・Ｄが導光体５に入
射すると、該斜光Ｃ・Ｄは導光体５の内部で乱反射しな
いで、ストレートに斜め上方向に導光体５を透過して、
該導光体５の表面から出射し、液晶パネル１のエッジ部
１ｂから１０ｍｍ以内の範囲内の有効表示エリア１ａを
照光する第２の光がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したような従来の
液晶表示装置では、図５に示すように液晶パネル１のエ
ッジ部１ｂから１０ｍｍ以内の範囲内の有効表示エリア
１ａには、前記第１と第２の両方の光がプラスされて、
他のエリアより明るくなる、「ぎらつき」状の輝線１ｃ
が発生して、前記液晶パネル１の有効表示エリア１ａの
明るさが不均一になり、表示エリア１ａに表示される文
字等が見にくくなる問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する第１
の手段として、液晶パネルと、該液晶パネルの下方に配
置された導光体と、該導光体の下面に配置された反射シ
ートと、前記導光体の端面側に配置されたバックライト
光源と、該バックライト光源を内包する周囲に反射壁と
該反射壁に連接した開口部とを有する反射体とを備え
て、該反射体の開口部に前記バックライト光源の光の方
向を制御する光方向制御壁を形成した構成とした。ま
た、前記課題を解決する第２の手段として、前記光方向
制御部は、前記開口部の上下に突出させて形成した構成
とした。また、前記課題を解決する第３の手段として、
前記光方向制御壁の開口部の開口寸法を、前記導光体の
厚さ寸法の５０〜９５％の値にした構成とした。また、
前記課題を解決する第４の手段として、前記光方向制御
壁の内側に前記反射壁と異なる材料の反射層を形成した
構成とした。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の液晶表示装置につ
いて、図１〜３を使って説明する。なお前述した従来の
ものと同一の構成のものについては、同一の番号を付し
て説明する。本発明の液晶表示装置は、まず図１に示す
ように、液晶パネル１の背面側に透光性の保護拡散シー
ト２が光を拡散して、且つ、該保護拡散シート２の下側
のレンズシート３の表面を保護するように配置されてい
る。そして、該レンズシート３は、透明性のもので、そ
の上面は光の輝度を向上させるプリズム面とした、同じ
ものを２枚積層し、該２枚のレンズシート３の下に、一
方の面に微小の凹凸を有する、すりガラス状の防眩処理
がされたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のフ
ィルムから成る拡散板４とが配置されて、前記保護拡散
シート２、レンズシート３、拡散板４の、それぞれの面
を密着させて配置されている。そして、該拡散板４の下
に光透過率の高いアクリル樹脂等を成形加工等で板状に
形成して、側面から内部に入射した光を乱反射させる導
光体５と、該導光体５の底面に形成された導光体反射パ
ターン５ｃと、前記導光体５の下方に、該導光体５の内
部で乱反射している光を略垂直方向の上方に反射して導
光体５の上方外部に出射させる反射シート６とを順次積
層している。

【０００９】また、前記導光体５の一方の端面５ａ側に
は、白色ポリカボネート等のプラスチック材料を成形加
工等で形成した反射体Ｔが、内部に冷陰極間（ＣＣＦ
Ｌ）等から成るバックライト光源８を中央部に配置する
内包部Ｔ１と、前記導光体５の端面５ａに近接する側に
前記内包部Ｔ１に連接する開口部Ｔ２が、その開口寸法
Ｙを前記内包部Ｔ１の上下幅より狭くして配置されてい
る。また、反射体Ｔは上部反射体９と下部反射体１０の
２つに分割されて、成形加工等により形成されているの
で、前記内包部Ｔ１および開口部Ｔ２の加工は容易であ
る。そして前記分割された上部・下部反射体９・１０を
組み合わせて１つの反射体Ｔとして、前記内包部Ｔ１の
周囲にはそれぞれ、反射面９ａ・１０ａが前記バックラ
イト光源８と中心を一にして半円状に加工されて、それ
ぞれの反射面９ａ・１０ａは反射効率をよくするために
成形加工時に光沢加工がされている。

【００１０】また、前記反射体Ｔの開口部Ｔ２には前記
バックライト光源８の光の方向を制御する光方向制御壁
９ｂ・１０ｂを形成し、該光方向制御壁９ｂ・１０ｂ
は、前記開口部Ｔ２端部の上下を突出させて、前記バッ
クライト光源８の斜光Ａ・Ｂが直接外部に出射しないよ
うに、導光体５の端面５ａに照射する光の方向を制御す
るように形成しているので、前述した従来の技術の第２
の光が、液晶パネル１のエッジ部１ｂから１０ｍｍ以内
に届かないので輝線１ｃの発生を防ぐことができる。ま
た、図３の要部拡大図に示すように、前記光方向制御壁
９ｂ・１０ｂの内側の内包部Ｔ１側は、湾曲状に形成さ
れた反射層９ｃ・１０ｃが、前記反射壁９ａ・１０ａの
材料と異なる、反射効率の高い反射材で形成されてい
る。そして、該反射層９ｃ・１０ｃを形成する反射効率
の高い反射材は、例えば、銀等の金属を蒸着等で鏡面状
に形成したり、あるいは白色ペイント等を塗布したりし
ている。また、該光方向制御壁９ｂ・１０ｂが形成され
ている開口部Ｔ２の開口寸法Ｙは、前記導光体５の厚さ
寸法Ｘの５０〜９５％の値に形成されて、導光体５の端
面５ａの上下の隅部５ｂにバックライト光源８の光が照
射されないので、バックライト光源８からの端面５ａに
近い部分の光量は絞り込まれるが、端面５ａから離れた
図示しない他方の端面側は、バックライト光源８からの
直射光が導光体５内部で乱反射した光が到達するので、
バックライト光源８から離れていても明るさはほとんど
変化しない。そのために、前記導光体５の端面５ａ側か
ら導光体５の表面の上方に出射される光と、該一方の端
面５ａから離れた図示しない他方の端面側から、導光体
５の表面の上方に出射される光とは同じ明るさになり、
前記液晶パネル１の有効表示エリア１ａを均一に照光す
ることができるので、輝線１ｃの発生を防ぐことができ
る。そして、前記それぞれの部材は前記ケース部１０ｄ
を有する下部反射体１０と、枠体である上フォルダー１
２とに挟まれて保持されている。

【００１１】また、前記バックライト光源８から出射さ
れた光は、前記開口部Ｔ２から出射されて、前記導光体
５の側面５ａから導光体８内に入射される。そして、こ
の入射光は導光体５内で乱反射しながら、導光体５の隅
々まで行き渡らせることができる。また、この乱反射状
態の入射光は、導光体５の底面の導光体反射パターン５
ｃと、前記導光体５の下方の反射シート６とで、導光体
５の面方向に対して垂直方向の上方に反射されて、導光
体５の表面から上方に出射される。このとき、前記導光
体５の一方の端面５ａと対向する側の、図示しない導光
体５の他方の端面側の表面からも、前記導光体５の乱反
射光を前記導光体反射パターン５ｃと反射シート６とで
上方に反射ささせた光が、導光体５の上方外部に出射さ
れる。そして、該導光体５から出射された光は、前記拡
散板４で拡散されて、該拡散された光をレンズシート３
で有効表示エリア１ａの視野角に集め、レンズシート３
の上方の保護拡散シート２を透過して、液晶パネル１の
表示エリア１ａの全域を背後から均一にムラなく照光で
きるようになっている。

【００１２】前述したような本発明の液晶表示装置で
は、前記反射体Ｔの開口部Ｔ２の上下に、光量制御壁９
ｂ・１０ｂが設けられているので、導光体５の端面５ａ
に対して傾斜角度の小さい斜光Ａ・Ｂは、前記光方向制
御壁９ｂ・１０ｂで遮られて、反射体Ｔの外部に直接出
射されない。そのために、前記液晶パネル１のエッジ部
１ｂから１０ｍｍ以内に従来発生していた輝線１ｃの発
生を防ぐことができる。また、開口部Ｔ２から出射され
て導光体５の内部に入射される、端面５ａに対して傾斜
角度の大きい斜光Ａ１・Ｂ１は、前記端面５ａから離れ
た位置で乱反射して導光体５の上方に出射されるので、
従来の技術で説明した第１の光と混ざり合って、液晶パ
ネル１の有効表示エリア１ａの全面を均一の明るさで照
光することができる。また、前記開口部Ｔ２の寸法Ｙ
が、導光体５の厚さ寸法Ｘの５０〜９５％の値に形成さ
れれているので、導光体５の端面５ａの上下の隅部５ｂ
には、前記バックライト光源８の斜光Ａ・Ｂが入射され
ないので、図２に示す前記液晶パネル１のエッジ部１ｂ
寄りの位置に、「ぎらつき」状の輝線１ｃが発生するこ
とがなく、図２の液晶表示装置の概略平面図に示す、液
晶表示パネル１のエッジ部１ｂから１０ｍｍ以内の有効
表示エリア１ａの照光の明るさが、前記エッジ部１ｂか
ら１０ｍｍ以上離れた部分の有効表示エリア１ａと同じ
になり、均一な明るさの有効表示エリア１ａを得ること
ができる。

【００１３】また、前記反射体Ｔの光方向制御壁９ｂ・
１０ｂでバックライト光源８の光量を絞り込んでも、前
記光方向制御壁９ｂ・１０ｂの湾曲した内側には、鏡面
状の反射層９ｃ・１０ｃが形成されているので、光方向
制御壁９ｂ・１０ｂに遮られた斜光Ａ・Ｂが、反射層９
ｃ・１０ｃで内包部Ｔ１側に反射する。そして、この反
射光が反射壁９ａ・１０ａにぶつかって開口部Ｔ２方向
に反射されるので、開口部Ｔ２から外部に出射される光
の量は、従来のバックライト光源８の直射光と反射壁９
ａ・１０ａの反射光に、前記光方向制御壁９ｂ・１０ｂ
の反射層９ｃ・１０ｃからの斜光Ａ・Ｂの反射光が加わ
り、バックライト光源８の輝度は従来と同じであって
も、開口部Ｔ２から外部に出射される光は従来よりも高
輝度の明るい光を出射することができる。そして、該高
輝度の光で前記液晶パネル１の有効表示エリア１ａの全
域を背後から均一にムラなく明るく照光することができ
る。なお、本発明は冷陰極管等から成るバックライト光
源８を導光体５の一方の端面側に配置したものに限定さ
れるものではなく、導光体５の両方の端面側に対向して
配置したものにも適用できる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶表示装
置は、反射体の開口部に前記バックライト光源の光の方
向を制御する光方向制御壁を形成し、該光方向制御部は
前記開口部の上下に突出させて形成したので、簡単な構
造の前記光方向制御壁でバックライト光源からの斜光を
遮ることができるので、液晶パネル１の有効表示エリア
１ａ全面を、背後から輝線のない均一でムラのない照光
が確保できる。

【００１５】また、前記光方向制御壁の開口部の開口寸
法を、前記導光体の厚さ寸法の５０〜９５％の値にした
ので、液晶パネルの有効表示エリア１ａのエッジ部１ｂ
寄りには、輝線のない均一でムラのない照光が確実に確
保できるので、製品のバラエティに合わせて開口寸法を
変えた部品を準備していれば、製品バラエティが変わっ
ても液晶パネルの照光の明るさがバラツキのない液晶表
示装置を提供できる。

【００１５】また、前記光方向制御壁の内側に前記反射
壁の材料と異なる反射層を形成したので、バックライト
光源から出射される斜光は、反射層から内包部に反射し
て、該内包部周囲の反射に反射して、バックライト光源
の直進光と一緒に、開口部から導光体に出射されるの
で、液晶パネル１の有効表示エリア１ａ全面を、背後か
ら輝線のない均一でムラのない明るい照光が確保でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の要部断面図。

【図２】本発明の液晶表示装置の概略平面図。

【図３】本発明の液晶表示装置の要部拡大断面図。

【図４】従来の液晶表示装置の要部断面図。

【図５】従来の液晶表示装置の輝線の状態を説明する概
略平面図。

【符号の説明】

１液晶パネル２保護拡散シート３レンズシート４拡散板５導光体６反射シート８バックライト光源Ｔ反射体９上部反射体９ｂ光方向制御壁１０下部反射体１０ｂ光方向制御壁１１反射体１２上フォルダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者角田良平東京都大田区雪谷大塚町１番７号アルプス電気株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶パネルと、該液晶パネルの下方に配
置された導光体と、該導光体の下面に配置された反射シ
ートと、前記導光体の端面側に配置されたバックライト
光源と、該バックライト光源を内包する周囲に反射壁と
該反射壁に連接した開口部とを有する反射体とを備え
て、該反射体の開口部に前記バックライト光源の光の方
向を制御する光方向制御壁を形成したことを特徴とする
液晶表示装置。
【請求項２】前記光方向制御部は、前記開口部の上下
に突出させて形成したことを特徴とする請求項１記載の
液晶表示装置。
【請求項３】前記光方向制御壁の開口部の開口寸法
を、前記導光体の厚さ寸法の５０〜９５％の値にしたこ
とを特徴とする請求項１、あるいは２記載の液晶表示装
置。
【請求項４】前記光方向制御壁の内側に前記反射壁と
異なる材料の反射層を形成したことを特徴とする請求項
１、あるいは２、あるいは３記載の液晶表示装置。