JPH11219611A - 照明装置 - Google Patents

照明装置

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JPH11219611A
JPH11219611A JP10019035A JP1903598A JPH11219611A JP H11219611 A JPH11219611 A JP H11219611A JP 10019035 A JP10019035 A JP 10019035A JP 1903598 A JP1903598 A JP 1903598A JP H11219611 A JPH11219611 A JP H11219611A
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JP
Japan
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layer
guide plate
light guide
light
lighting device
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Application number
JP10019035A
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English (en)
Inventor
Kazuo Hashimoto
一雄 橋本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133616Front illuminating devices

Landscapes

  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導光板の前面に汚れや傷が付きにくく、この
前面に表面処理を行うことを可能した照明装置を提供す
ること。 【解決手段】 照明装置32は、液晶部12Aの表示面
13の前方に配設された導光板34と、この導光板34
の一方の縁端部34Aに沿って設けられた光源60とを
備える。導光板34は、第1の層36と、これに接合さ
れた第2 の層38とを備える。第1の層36の接合面4
0には、平滑面42に対して微細な凹部を呈する多数の
反射パターン44が形成されている。光源60から入光
部34Aに入射した光線は、第1の光路L1に沿って進
行する過程において反射パターン44の凹部の箇所に反
射して背面46から下方に向かって出射されて反射型液
晶表示器12の表示面13を照明する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば反射型液晶表
示器などの被照明物を観察するためにこの被照明物を面
状に照明する照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は反射型液晶表示器を面状に照明す
る照明装置を備えた液晶表示装置の要部を示す断面図で
ある。反射型液晶表示器12は、液晶部12A及びその
下側に設けられた反射板12Bを備えている。反射型液
晶表示器12の表示面13前方には、この反射型液晶表
示器12の全面にわたり、かつ所定間隔をもって例えば
透明なアクリル樹脂などからなる導光板14が延在して
いる。導光板14の前面16には平滑面18とこの平滑
面18に対して微細な凹部を呈する多数の反射パターン
20とが形成されている。また、導光板14の前面16
は、反射型液晶表示器12を見る観察者側に対して露出
している。導光板14の背面22には平滑面24が形成
されている。
【0003】図示しない光源から導光板14の縁端部1
5に入射された光線は、この導光板14内において第1
の光路L1に沿って進行する。すなわち、この光線は、
導光板14の2つの平滑面18、24の間で全反射を繰
り返しながら上記縁端部15と反対側の縁端部に向かっ
て導光板14の内部を進行する。そして、導光板14内
部を進行する過程において前面16に設けられた反射パ
ターン20の凹部の箇所に反射してその進行方向が背面
22の方向に向かって大きく曲げられる。上記光路L1
が背面22の平滑面24に対してなす入射角が導光板1
4から空気中に光線が入射する際の臨界角以内である場
合に、光線は、背面22の平滑面24によって反射され
ることなく、この背面22から下方に向かって出射され
て反射型液晶表示器12の表示面13を照明する。な
お、図中、1つの光路L1のみを示したが、実際は各反
射パターン20においても導光板14内部を進行する光
線が上述と同様に反射されるので、導光板14の背面2
2から下方に向かって面状に光線が出射される。
【0004】この結果、液晶部12Aが透過状態であれ
ば、導光板14の背面22から出射された光線は反射板
12Bによって反射され、その反射した光線は、第2の
光路L2に沿って液晶部12A、導光板14の背面22
及び前面16を透過するので、導光板14の前面16の
前方から液晶表示が明状態であることを観察することが
できる。また、反射型液晶表示器12が非透過状態であ
れば、導光板12の背面22から出射した光線は反射板
12Bによって反射されず、導光板14の前面16の前
方から液晶表示が暗状態であることを観察することがで
きる。つまり、導光板14の背面から照射される光線で
反射型液晶表示器12を面状に照明することによって、
周囲が暗い環境であっても反射型液晶表示器12の表示
が見やすくなるのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した照明装置は、
導光板14の凹部を呈する反射パターン20が形成され
た前面16が観察者側に露出した構造となっているた
め、以下に示す問題が生じている。第1に、前面16に
指が触れたり、空気中の埃が付着したりした際に上記凹
部の反射パターン20の箇所に汚れが付きやすく、ま
た、反射パターン20の箇所に汚れが入り込んでしまう
とその汚れを取り除くことが難しいという問題がある。
第2に、前面16に固いものが触れた場合に傷が付きや
すく、また、傷が付くとその傷の箇所で導光板14内部
を進行する光線が反射して前面16側に出射されるた
め、その傷の箇所が光ってしまい、反射型液晶表示器1
2の表示が見づらくなるという問題もある。第3に、前
面16が平滑面でないため、例えば反射防止膜などの膜
を形成するといった表面処理を行うことが難しいという
問題もある。本発明は前記事情に鑑み案出されたもので
あって、本発明の目的は、導光板に汚れが付きにくく、
また、汚れが付着しても容易に取り除くことができ、導
光板の耐久性が向上した照明装置を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、導光板に表面処理を行
うことを可能した照明装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、光源と、導光板とを有し、前記導光板は、前
記光源から前記導光板に入射されて前記導光板の前面及
び背面の間を反射しながら進行する光線が前記導光板に
形成された反射パターンにより反射されて前記背面から
出射して被照明物を面状に照射する第1の光路と、前記
被照明物から反射される光線が前記導光板の前記背面か
ら前記前面を透過する第2の光路とを備える照明装置に
おいて、前記導光板は、前記背面を備えた第1の層と、
前記第1の層に接合されて前記前面を備えた第2の層と
を備え、前記反射パターンは、前記第1の層及び前記第
2の層が接合された箇所に形成されていることを特徴と
する。本発明では、導光板の外側に臨む第2の層の前面
に反射パターンが形成されていないので、この前面には
汚れが付きにくく、汚れが付着しても取り除くことが容
易であり、傷も付きにくい。また、反射パターンが形成
されていない前面には表面処理や膜の形成を行うことが
可能である。
【0007】また、第2の層の前面に反射防止膜を設け
たり、アンチグレア処理を行ったりすることにより、前
面の外側から入射する光線による反射を低減させること
が可能となる。また、第2の層の前面に防汚膜を設ける
ことにより、この前面に汚れを付着しにくくすることが
可能となる。また、第2の層の前面に耐スクラッチ処理
を行うことにより、この前面に傷を付けにくくすること
が可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明の照明装置を備えた
液晶表示装置の構成を示す縦断面図である。なお、従来
装置を示す図3と同一の部分については同一の符号を付
しその説明を省略する。液晶表示装置30は、被照明物
である反射型液晶表示器12と、その表示面13の前方
に配設された照明装置32とを備えて構成されている。
照明装置32は、液晶部12Aの表示面13の前方にこ
の表示面13の全面にわたって表示面13と所定間隔を
もって配設された導光板34と、この導光板34の一方
の縁端部34Aに沿って設けられた光源60とを備えて
いる。導光板34は、液晶表示器12に対面する第1の
層36と、この第1の層36に対して上記液晶表示器1
2と反対側で第1の層36に接合された第2の層38と
を備えている。なお、第1の層36及び第2の層38
は、例えば透明なアクリル樹脂などから構成されてい
る。
【0009】第1の層36の接合面40には、平滑面4
2とこの平滑面42に対して微細な凹部を呈する多数の
反射パターン44とが形成されている。第1の層36の
背面46(特許請求の範囲の背面に相当)には平滑面4
8が形成されている。第2の層38の接合面50には平
滑面52が形成されており、この接合面50と第1の層
36の接合面40とが隙間なく接合されている。したが
って、第1の層36の接合面40は導光板34の内部に
ある。そして、第1の層36の反射パターン44の箇所
と第2の層38の接合面50との間に形成された空間5
1は空気で満たされている。第2の層38の前面54
(特許請求の範囲の前面に相当)には平滑面56が形成
されている。なお、この前面54は、反射型液晶表示器
12を見る観察者側に対して露出している。導光板34
には、縁端部34Aに沿って導光板34の内部に光を入
射するための入光部35が設けられている。
【0010】光源60は、導光板34の入光部35に沿
って所定間隔をおいて配設された蛍光62と、この蛍光
管62の入光部35に対面する部分以外の箇所を囲むよ
うに蛍光管62の長手方向に沿って延在するリフレクタ
64とによって構成されている。このリフレクタ64
は、断面形状がほぼU字状を呈しており、その開放され
た部分が入光部35を臨むように配設されており、蛍光
管62から照射される光線を内側面に設けられた反射面
65によって反射して上記入光部35に入射する光路を
構成している。
【0011】次に作用、効果について説明する。図1に
示すように、蛍光管62から出射された光線は、リフレ
クタ64の内側の反射面65によって反射されて導光板
34の入光部35に入射する。そして、この光線は、第
1の光路L1にそって導光板34の第1の層36の背面
46の平滑面48と第2の層38の前面54の平滑面5
6との間を全反射しながら入光部35と反対側の縁端部
に向かって進行する。この光線は、導光板34内部を進
行する過程において第1の層36の接合面40に設けら
れた反射パターン44の凹部の箇所に反射してその進行
方向が背面46の方向に向かって大きく曲げられる。こ
のため、この光線は、第1の層36の背面46から下方
に向かって出射されて反射型液晶表示器12の表示面1
3を照明する。
【0012】図2に詳しく示すように、導光板34内を
進行する光線が反射パターン44に対してなす入射角A
が第1の層36から空気中に光線が出射する際の臨界角
を超える角度であれば、この光線は上記反射パターン4
4によって反射される。また、反射パターン44によっ
て反射された光線の第1の光路L1が第1の層36の背
面46の平滑面48に対してなす入射角Bが第1の層3
6から空気中に光線が進行する際の臨界角以内の角度で
あれば、この光線は、背面46から下方に向かって出射
されて反射型液晶表示器12の表示面13を照明する。
なお、図中、1つの光路L1のみを示したが、実際は各
反射パターン44において導光板34内部を進行する光
線が上述と同様に反射されるので、導光板34の第1の
層36の背面46から下方に向かって面状に光線が出射
される。
【0013】この結果、従来装置と同様に、液晶部12
Aが透過状態であれば、導光板34の背面46から出射
された光線は反射板12Bによって反射され、その反射
した光線は、第2の光路L2に沿って液晶部12A、導
光板34の背面46及び前面54を透過するので、導光
板34の前面54の前方から液晶表示が明状態であるこ
とを観察することができる。また、液晶部12Aが非透
過状態であれば、導光板34の背面46から出射した光
線は反射板12Bによって反射されないので、導光板3
4の前面54の前方から液晶表示が暗状態であることを
観察することができる。したがって、導光板34の背面
46から照射される光線で反射型液晶表示器12を面状
に照明することによって、周囲が暗い環境であっても反
射型液晶表示器12の表示が見やすくなる。
【0014】上述した照明装置30は、導光板34の前
面54が観察者側に露出しているが、この前面54には
従来装置と異なり凹部の反射パターンが形成されておら
ず、平滑面56によって構成されている。したがって、
第1に、導光板34の前面54に指が触れたり空気中の
埃が付着したりした際に汚れが付きにくく、また、この
前面54にいったん付いた汚れは、拭き取るなどして容
易に取り除くことが可能である。第2に、導光板34の
前面54が平滑面56で形成されているので、凹部の反
射パターンが形成されている場合と違って傷が付きにく
いため、傷によって反射型液晶表示器12の表示が見づ
らくなることも少ない。第3に、導光板34の前面54
が平滑面56で形成されているので、この前面54に種
々の処理を行うことが可能となる。例えば、前面54に
反射防止膜を形成したり、アンチグレア処理を行ったり
すれば、前面54に当たった光線の反射を低減すること
ができるので、反射型液晶表示器12の表示を見やすく
することが可能となる。また、前面54に防汚膜を形成
すれば、前面54に汚れが付着することを防ぐことが可
能となる。また、前面54に耐スクラッチ処理を行え
ば、前面54に傷を付けにくくして導光板34の耐久性
を向上させることが可能となる。
【0015】なお、実施の形態では、導光板を構成する
第1の層及び第2の層を透明なアクリル樹脂で構成した
が、第1の層及び第2の層は、それぞれ光を透過する透
明な部材で構成すればよい。また、第1の層及び第2の
層を粘着剤によって張り合わせて接合してもよい。この
場合には、上記粘着部材が第1の層に形成されている凹
部を呈する反射パターンの箇所の空間を満たさず、この
空間内に残っている空気に凹部が接した状態となるよう
にしておくことが好ましい。これは、仮に反射パターン
の箇所が上記粘着剤で満たされることによって、反射パ
ターンの箇所における光路の臨界角が上記粘着剤の屈折
率に対応して変化した場合に、反射パターンによって反
射される光路が背面46に入射する際の入射角に影響を
与え、背面46から空気中に出射する際の臨界角を超え
てしまうと、背面46で光線が反射してしまうおそれが
あるからである。また、第2の層を透明なフィルム状部
材としてもよい。また、本発明の照明装置は、反射型液
晶表示器を備えた液晶表示装置に好適であるが、被照明
物を面状に照明するとともに、この被照明物を導光板の
前面の前方から観察する場合に広く適用することができ
る。
【0016】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明は、
光源と、導光板とを有し、前記導光板は、前記光源から
前記導光板に入射されて前記導光板の前面及び背面の間
を反射しながら進行する光線が前記導光板に形成された
反射パターンにより反射されて前記背面から出射して被
照明物を面状に照射する第1の光路と、前記被照明物か
ら反射される光線が前記導光板の前記背面から前記前面
を透過する第2の光路とを備える照明装置において、前
記導光板は、前記背面を備えた第1の層と、前記第1の
層に接合されて前記前面を備えた第2の層とを備え、前
記反射パターンは、前記第1の層及び前記第2の層が接
合された箇所に形成された構成とした。そのため、本発
明では、導光板の前面には反射パターンが形成されてい
ないので、この前面には汚れが付きにくく、汚れが付着
しても取り除くことが容易であり、傷も付きにくく耐久
性が向上している。また、反射パターンが形成されてい
ない前面には表面処理や膜の形成を行うことが可能であ
る。
【0017】また、第2の層の前面に反射防止膜を設け
たり、アンチグレア処理を行ったりしたので、導光板の
前面の外側から入射する光線による反射を低減すること
が可能となる。また、第2の層の前面に防汚膜を設けた
ので、導光板の前面に汚れを付着しにくくすることが可
能となる。また、第2の層の前面に耐スクラッチ処理を
行ったので、この前面に傷を付けにくくして導光板の耐
久性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の照明装置を備えた液晶表示装置の断面
図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】従来の照明装置を備えた液晶表示装置の要部を
示す断面図である。
【符号の説明】
12……反射型液晶表示器、30……液晶表示装置、3
2……照明装置、34……導光板、35……入光部、3
6……第1の層、38……第2の層、40……第1の層
の接合面、44……反射パターン、46……背面、50
……第2の層の接合面、51……空間、54……前面、
60……光源、62……蛍光管、64……リフレクタ、
L1……第1の光路、L2……第2の光路。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、導光板とを有し、 前記導光板は、前記光源から前記導光板に入射されて前
    記導光板の前面及び背面の間を反射しながら進行する光
    線が前記導光板に形成された反射パターンにより反射さ
    れて前記背面から出射して被照明物を面状に照射する第
    1の光路と、前記被照明物から反射される光線が前記導
    光板の前記背面から前記前面を透過する第2の光路とを
    備える照明装置において、 前記導光板は、前記背面を備えた第1の層と、前記第1
    の層に接合されて前記前面を備えた第2の層とを備え、 前記反射パターンは、前記第1の層及び前記第2の層が
    接合された箇所に形成されていることを特徴とする照明
    装置。
  2. 【請求項2】 前記箇所が前記第1の層の接合面である
    ことを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  3. 【請求項3】 前記反射パターンが前記第1の層の前記
    接合面に多数設けられた微細な凹部によって構成される
    ことを特徴とする請求項2記載の照明装置。
  4. 【請求項4】 前記凹部が空気又は空気と同等の屈折率
    を有する媒体に接していることを特徴とする請求項3記
    載の照明装置。
  5. 【請求項5】 前記前面が平滑面で構成されていること
    を特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  6. 【請求項6】 前記前面に膜が設けられていることを特
    徴とする請求項1記載の照明装置。
  7. 【請求項7】 前記膜が反射防止膜及び防汚膜の少なく
    とも一方であることを特徴とする請求項6記載の照明装
    置。
  8. 【請求項8】 前記前面に表面処理がなされていること
    を特徴とする請求項1記載の照明装置。
  9. 【請求項9】 前記表面処理がアンチグレア処理及び耐
    スクラッチ処理の少なくとも一方であることを特徴とす
    る請求項8記載の照明装置。
  10. 【請求項10】 前記第1の層及び前記第2の層の少な
    くとも一方が透明なアクリル樹脂により構成されている
    ことを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  11. 【請求項11】 前記第2の層が透明なフィルム状部材
    により構成されていることを特徴とする請求項1記載の
    照明装置。
  12. 【請求項12】 前記第1の層及び前記第2の層が粘着
    剤で張り合わされて接合されていることを特徴とする請
    求項1記載の照明装置。
  13. 【請求項13】 前記光源は、蛍光管と、前記蛍光管か
    ら出射される光線を前記導光板に設けられた入光部に導
    く光路を形成するリフレクタとを備えることを特徴とす
    る請求項1記載の照明装置。
  14. 【請求項14】 前記入光部が前記導光板の縁端部に設
    けられていることを特徴とする請求項13記載の照明装
    置。
  15. 【請求項15】 前記被照明物が反射型液晶表示器であ
    ることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
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