JPH10206641A - 照明装置および液晶表示装置 - Google Patents

照明装置および液晶表示装置

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JPH10206641A
JPH10206641A JP9005504A JP550497A JPH10206641A JP H10206641 A JPH10206641 A JP H10206641A JP 9005504 A JP9005504 A JP 9005504A JP 550497 A JP550497 A JP 550497A JP H10206641 A JPH10206641 A JP H10206641A
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JP
Japan
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light
guide plate
light guide
lighting device
liquid crystal
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Withdrawn
Application number
JP9005504A
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English (en)
Inventor
Tatsuaki Funamoto
達昭 舟本
Osamu Yokoyama
修 横山
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPH10206641A publication Critical patent/JPH10206641A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明点灯時、非点灯時両方でも視認性が高
く、低消費電力な前置式の面照明装置を提供する。 【解決手段】 導光板の内部に導光板平板方向に対して
斜面となる反射面を設け、その導光板端面に光源を配置
する。本構成による照明装置を被照明体に前置し、被照
射体に光線を投射するとともに被照明体によって反射し
た光線をほとんど分散することなく、透過する機能を有
する。また、照明非点灯時には、外光や外光を被照明体
によって反射した光線をほとんど分散することなく、透
過する機能を有する。蛍光管、発光ダイオード(LE
D)や電球等の光源が使用でき、低消費電力化が容易に
達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置および照
明機能を有する液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の面照明装置は図7に示すように、
液晶表示パネル102等被照明体の背面に照明装置10
1を配置し、通常は常時照明を点灯していた。また、反
射機能を有する液晶表示装置等は図8に示すように、液
晶表示パネル102等の背面に反射板103を配置し、
外部光の照明により使用していた。外部が明るい時は反
射を、暗いときにはバックライト照明を使い分けるため
には、図9に示すように、液晶表示パネル102等の背
面に半透過反射板104および照明装置101を配置し
ていた。(例えば、特開昭57−049271、特開昭
57−054926、特開昭58−095780等)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
照明機能だけを有する液晶表示装置等は、光源を常時点
灯させているため電力消費が大きく、たとえば携帯用機
器の照明としては長時間使用できないという課題を有し
ていた。また従来の反射機能だけを有する液晶表示装置
等は、コントラストが低く、外部が暗いところでは使用
できないという課題を有していた。さらに半透過反射板
および照明装置を用いた場合、反射で用いたときもバッ
クライト照明で用いたときも表示が暗いという課題が必
然的に発生し、中途半端な技術のため、なかなか普及し
ていないのが実態である。
【0004】本発明はこの様な問題点を解決するもの
で、反射機能を低下させることなく照明できる照明装置
または液晶表示装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の照明装置は、 (1) 被照明物の前面に配置し、導光板と該導光板の
端面に配置した光源とを有する照明装置において、該導
光板内部に該導光板平板方向と一定の角度をもち、該被
照明物および該光源の双方に面する反射面を有すること
を特徴とする。
【0006】(2) 前記反射面が半透過反射面である
ことを特徴とする。
【0007】(3) 前記反射面が面積密度分布をもっ
た反射面であることを特徴とする。
【0008】(4) 前記反射面の前記導光板平板方向
となす角度が30度から50度の範囲であることを特徴
とする。
【0009】(5) 前記導光板の垂直方向射影におい
て、複数の前記反射面の各々の間に、前記反射面範囲の
50%以下の反射面不形成範囲を有することを特徴とす
る。
【0010】(6) 前記導光板の前記光源を配置した
端面と対向する別の端面に光吸収層を配置したことを特
徴とする。
【0011】(7) 前記導光板の、被照明物に対向す
る面とは異なる面に対向して透明板または透明シートを
配設したことを特徴とするまた、本発明の液晶表示装置
は、前記照明装置を液晶表示体の表示面前面に配置した
ことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)以下に本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。図1において、導光板1の端面には光
源2を配置する。導光板1は概ね屈折率1.4以上の透
明材料で形成され、内部に反射面3を有する。反射面3
は半透過の性質を持っており、光源2からの光束は光線
9aや光線9bに示すように端面4から入射したのち、
導光板1の中で全反射を繰り返して反射面3で反射した
成分のみ射出するため、照明装置の背面からの出光が多
く、被照明体6を効果的に照明することができる。
【0013】また、導光板1を形成する透明材料はアク
リル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性ポリオレフィ
ン樹脂等の透明樹脂、ガラス等の無機透明材料またはそ
れらの複合体が用いられる。
【0014】光源2としては蛍光管、電球、発光ダイオ
ード(LED)等が用いられる。蛍光管は低電力で高輝
度が期待でき、白色光を容易に得ることができる特徴を
持つ。LEDは寿命が半永久的であり、低電圧で駆動で
きるため回路が簡単で、発火、感電等に対する安全性も
高い。色については最近では赤、緑、青の他にそれらの
混色や白色も可能になっているため用途に応じて広く選
択できる。電球を用いた場合は寿命が短いという欠点が
あるが、安価であり、交換も容易にできる可能性を持
つ。
【0015】反射面3は前述のとおり半透過半反射の性
質を有するが、導光板1の端部まで光線を到達させるた
めに、反射率は数%以下にする必要がある。反射面3は
例えば蒸着などによって形成された、金属薄膜等よりな
る。
【0016】導光板平板方向と反射面の角度はおよそ3
0度から50度の範囲で形成された場合に垂直方向の成
分が多く出光される。導光板を導光する光線は導光板に
対して20度以内の仰角を持つ成分が多いため、反射面
3で反射された光線は反射面の角度がおよそ40度のと
きに、導光板1に対して垂直成分の光線をピークにもっ
た照明装置となる。
【0017】隣り合った複数の反射面の間隔は図2に示
すように、一方の反射面3aの端部で反射した光線がも
う一方の反射面3bの裏面で反射する可能性があるの
で、それを防止するために一定の間隔を設ける必要があ
る。ただし前述のように反射面の角度を30度から50
度の間に設定した場合、反射面範囲の50%を超える必
要はなく、反射面範囲の50%以下の間隔を設けること
により、効率の高い照明を実現できる。
【0018】以上のような構成により、本照明装置は被
照明物の前面に配置して、外光が充分にある明るいとき
には照明を消して被照明物を観察し、外光が充分でない
暗いときには照明を点灯して被照明物を観察できる、非
常に薄型のパートタイム照明が可能な照明装置を実現で
きる。また照明時においても、光源から非常に近接した
位置での照明であるため、一層の低消費電力化を図るこ
とができる。
【0019】以上のような照明装置の被照明体6として
は、紙等に印刷された印刷物、液晶表示体等のようなも
のが適している。
【0020】図3において、反射面を面積密度分布をも
った形状に(例えば細かい網点状)した例を示す。反射
面は前述のとおり光源からの光線の一部を反射し、一部
を先へ導光させる機能を必要とする。そのため、前述の
ように半透過半反射の反射膜で形成する他にも、本例の
ように網点の反射面31として形成することも可能であ
る。この場合、網点の大きさおよび間隔は可視光の波長
がおよそ380nmから700nm程度であることか
ら、回折による影響が発生しないために5μm程度以上
は必要であり、また、網点が肉視で気にならない程度の
大きさであるために概ね300μm以下が望ましい。以
上の内容に加え、製造上の利便性から網点の大きさおよ
び間隔はおよそ10μm以上100μm以下が望まし
い。
【0021】図4に導光板1の光源2の配置される端面
4と対向する端面5に光吸収層7を配置した例を示す。
端面5で光が反射した場合、反射した光線は反射面3の
裏面にあたり、観察者側に反射されることになるため、
被照明体のコントラストを下げる要因となる。このとき
光吸収層7は端面まで到達した光線を吸収し、反射光の
発生を押さえる働きを持つ。
【0022】図5において、導光板1の反出光面側には
透明板または透明シート8が配置される。導光板1と透
明板または透明シート8の間は密着しておらず、空気層
が存在する。導光板1表面はわずかでも傷があると、そ
こで内部を導光する光線が反射し、表面からは輝点や輝
線として確認できる。これらは透過式の照明としては見
苦しいばかりでなく、コントラストの低下等著しく視認
性を低下させるものである。透明板または透明シート8
は導光板1に対して空気層を介しているため、光源2か
らの光束が入り込むことはなく、ここに傷が付いても、
輝点、輝線がでることはない。またこの場合、傷の相対
面積はわずかであるので、被照明体6に対する視認性に
ついての影響もきわめて小さい。本導光板1を前置面照
明として使用するためには、この透明板または透明シー
ト8の存在が必須である。透明板または透明シート8と
してはアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性ポ
リオレフィン樹脂等の透明樹脂、ガラス等の無機透明材
料が用いられる。
【0023】(第2の実施形態)以下に本発明の他の実
施形態を図面に基づいて説明する。他の実施形態として
被照明体に液晶表示パネルを使用した例を図6に示す。
導光板1は液晶表示パネル102の前面に配置される。
液晶表示パネル102の背面には反射板103を配置
し、反射型液晶表示装置を構成している。導光板1は液
晶表示パネル102側に光線を投射するとともに反射板
103によって反射した光線をほとんど分散することな
く、透過する機能を有する。これは外光が充分にあると
きには光源2を消灯して使用し、この場合、導光板1は
単なる透明板として作用して視認性を落とさず、表示品
質に影響を与えないことに有効である。また外光が充分
でない暗い所では点灯して使用した場合、導光板1は液
晶表示パネル102を照明し、反射板103による反射
光は導光板1が前述の消灯時と同様に単なる透明板とし
て機能してそのまま透過するため、高い視認性を保持す
るために有効である。
【0024】また照明装置を液晶表示パネルの背面に配
置した透過型液晶表示装置は照明装置からの光線が液晶
表示パネルを1回のみ透過して明部暗部のコントラスト
を発生しているのに対し、本発明のような照明装置を液
晶表示パネルの前面に配置した反射型液晶表示装置は照
明装置からの光線が1回液晶表示パネルを透過したのち
反射板によって反射してもう1回透過するため、よりコ
ントラストが高くなることにより高い視認性を得るため
に有効になっている。
【0025】
【発明の効果】本発明によると、以上説明したように、
外光を利用する掲示物、表示体等に適した薄型面照明を
提供することができる。
【0026】また携帯用電算機端末のような用途におい
て、省電力のため明るいところでは照明を消して使用し
ても表示品質を落とさず、点灯時でも蛍光管、LED、
電球等を用いてより低消費電力でコントラストの高い液
晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す断面図。
【図2】 本発明の技術の一課題を示す説明図。
【図3】 本発明の他の実施例を示す断面図。
【図4】 本発明の他の実施例を示す断面図。
【図5】 本発明の他の実施例を示す断面図。
【図6】 本発明の他の実施例を示す断面図。
【図7】 従来の技術を示す断面図。
【図8】 従来の技術を示す断面図。
【図9】 従来の技術を示す断面図。
【符号の説明】
1 ‥‥ 導光板 2 ‥‥ 光源 3 ‥‥ 反射面 9 ‥‥ 光線 101 ‥‥ 照明装置 102 ‥‥ 液晶表示パネル 103 ‥‥ 反射板

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被照明物の前面に配置し、導光板と該導
    光板の端面に配置した光源とを有する照明装置におい
    て、該導光板内部に該導光板平板方向と一定の角度をも
    ち、該被照明物および該光源の双方に面する反射面を有
    することを特徴とする照明装置。
  2. 【請求項2】 前記反射面が半透過反射面であることを
    特徴とする請求項1記載の照明装置。
  3. 【請求項3】 前記反射面が面積密度分布をもった反射
    面であることを特徴とする請求項1または2いずれか記
    載の照明装置。
  4. 【請求項4】 前記反射面の前記導光板平板方向となす
    角度が30度から50度の範囲であることを特徴とする
    請求項1から3いずれか記載の照明装置。
  5. 【請求項5】 前記導光板の垂直方向射影において、複
    数の前記反射面の各々の間に、前記反射面範囲の50%
    以下の反射面不形成範囲を有することを特徴とする請求
    項1から4いずれか記載の照明装置。
  6. 【請求項6】 前記導光板の前記光源を配置した端面と
    対向する別の端面に光吸収層を配置したことを特徴とす
    る請求項1から5いずれか記載の照明装置。
  7. 【請求項7】 前記導光板の、被照明物に対向する面と
    は異なる面に対向して透明板または透明シートを配設し
    たことを特徴とする請求項1から6いずれか記載の照明
    装置。
  8. 【請求項8】 請求項1から7いずれか記載の照明装置
    を液晶表示体の表示面前面に配置したことを特徴とする
    液晶表示装置。
JP9005504A 1997-01-16 1997-01-16 照明装置および液晶表示装置 Withdrawn JPH10206641A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000305081A (ja) * 1999-04-20 2000-11-02 Nitto Denko Corp 液晶表示装置及び導光板
JP2001228339A (ja) * 1999-12-09 2001-08-24 Gc Communication ライトガイドをレーザ加工するための方法及び装置、これにより得られるライトガイド、及び該ライトガイドを組み込んだバックライトスクリーン
US6796669B2 (en) 2001-04-24 2004-09-28 Sharp Kabushiki Kaisha Illuminating device, display device having the same, and light guide plate
JP2006011445A (ja) * 2004-06-23 2006-01-12 Samsung Electronics Co Ltd バックライトユニット用の導光板、それを利用したバックライトユニット及びその製造方法
JP2013210633A (ja) * 2000-06-05 2013-10-10 Lumus Ltd 基板によって誘導される光学ビーム拡大器

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040406