JPH11231317A - 液晶表示装置および液晶表示装置用バックライト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示装置の画面に遠近感をもたせて液晶
パネルに表示される文字を浮き上がった状態に見せる。 【構成】 二枚の導光板１４Ａ，１４Ｂを拡散層１７を
介して重合し、それらの側面に光源１６を臨ませる。こ
のうち、一方の導光板１４Ｂは後部層としてその前後両
側に光源１６の入射光を反射する反射層１８とその反射
光を拡散する拡散層１７を形成する。また、他方の導光
板１４Ａは液晶パネル１１に臨められる前部層として導
光板１４Ｂに拡散層１７を介して重合し、その導光板１
４Ａと拡散層１７との間に導光板１４Ａに入射した光源
１６の光で照らされる印刷パターン２０を形成する。こ
のため、液晶パネル１１に表示される文字が印刷パター
ン２０との対比で浮き上がった状態に見える。

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および
液晶表示装置用バックライトに関し、特に画面に遠近感
をもたせて表示文字などが浮かび上がった状態に見える
ようにした液晶表示装置とこれに用いるバックライトに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、音響機器や携帯用ワードプロセッ
サなどのディスプレイとして、消費電力が少なく薄型で
軽量な液晶表示装置（ＬＣＤ：ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓ
ｔａｌ−ｄｉｓｐｌａｙ）が広く普及している。そのＬ
ＣＤは駆動方式により公知の如くセグメント電極駆動方
式とマトリクス電極駆動方式とに大別されるが、電気ア
ドレス方法の相違により前者はスタティック駆動とダイ
ナミック駆動に、後者はパッシブマトリクス（ＰＭ）駆
動とアクティブマトリクス（ＡＭ）駆動に分類される。
なかでも、ａ−Ｓｉ形やｐ−Ｓｉ形などの薄膜トランジ
スタを用いるＴＦＴ駆動ＡＭ−ＬＣＤはコントラストや
レスポンスなどの表示性能に優れるが、何れのＬＣＤで
も液晶自体は非発光であるため外部照射光を必要とす
る。

【０００３】なかには、ＭＩＮ（ｍｅｔａｌ−ｉｎｓｕ
ｌａｔｏｒ−ｍｅｔａｌ）駆動のＡＭ−ＬＣＤなどにみ
られるように、外部照射光として自然光を用いる反射形
の液晶パネルもあるが、車搭用ＬＣＤなどのように明る
さや画質が要求されるものは透過形が主流である。この
ため、ＬＣＤの多くは液晶パネルの裏側にバックライト
を備えている。

【０００４】そのバックライトには大別して反射板方式
（直下方式）、導光体方式（エッジライト方式）、及び
面状光源方式の３つがある。このうち、反射板方式は反
射板と拡散板で構成される光学筐体の中に蛍光ランプな
どの光源を収納し、その光源から放射した光を反射・拡
散させて面光源とするものである。また、導光体方式は
光源から放射される光をアクリルやポリカーボネイトな
どから成る導光板の側面から効率よく入射させ、その内
部で光を多重反射させて面光源にするものであり、面状
光源方式は冷陰極平板形蛍光ランプやＥＬ（エレクトロ
ルミネセンス）などの面状光源をそのまま使用するもの
である。

【０００５】図６は、導光体方式のバックライトを装着
したＬＣＤモジュールの断面概略図を示す。１は液晶パ
ネル、２はバックライトであり、それらを図示せぬベゼ
ルで結合することによりＬＣＤモジュールが構成され
る。このうち、バックライト２は、ランプで成る光源３
とアクリルなど光透過性の高い透明材料で成る導光板４
とをプラスチックの外枠５に収めてユニット化される。
特に、光源３は導光板４の側面に臨められ、導光板４に
はその入射光を多重反射させるべく両面に反射層６と拡
散層７が形成される。

【０００６】また、図７は面状光源方式のバックライト
として、液晶パネル１の裏面側にＥＬや面発光ＬＥＤな
どから成る面状光源８を装着した例である。特に、この
ＬＣＤは２枚の液晶パネル１，１を重合したものであ
り、この構造によれば前後にある液晶パネル１，１の液
晶画素間の差により表示文字などを浮き上がった状態に
見せることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶パ
ネルを２枚重ねにすることにはコスト高になり、しかも
バックライトとしてＥＬなどの面状発光体を用いるもの
では寿命、コスト、耐久性の点で問題が多く、その上ノ
イズも発生することから精度の高いシールド加工を施さ
ないと電気機器類の特性に悪影響を及ぼすことになる。

【０００８】この点、図６のような構成ではバックライ
トによるノイズやコスト面の問題は少ないが、液晶パネ
ルを２枚重ねにしたときのような視覚的効果はなく、文
字などの表示状態が平面的で単調であった。

【０００９】そこで、本発明は低廉でノイズの少ない導
光体方式のバックライトにして、液晶パネル上の表示文
字などが浮かび上がった状態にみえる視覚的効果を得ら
れるようにすることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するため、液晶パネルの裏面側にバックライトを設け
た液晶表示装置であって、前記バックライトが一対の導
光板を含む多層板と一対の導光板の側面に臨む光源とを
備え、前記多層板は前記液晶パネル側から順に第一の導
光板、前記光源の光を拡散する拡散層、第二の導光板、
及び前記光源の光を反射する反射層を有し、前記第一の
導光板と前記拡散層との間に印刷パターンが形成されて
成る液晶表示装置を提供するものである。

【００１１】また、本発明では導光板の側面に光源が臨
められる液晶表示装置用バックライトであって、前記導
光板が液晶パネルに臨む前部層と該前部層に印刷パター
ンを介して重合する後部層とを有して成る液晶表示装置
用バックライトを提供するものである。

【００１２】更に、本発明はより好適な態様として、導
光板の側面に光源が臨められる液晶表示装置用バックラ
イトであって、前記導光板を液晶パネルに臨む前部層と
該前部層に拡散層を介して重合する後部層との二層構造
にして外枠の中に収容し、前記光源をその先端部が前記
導光板の前部層に臨むように配置するとともに、前記導
光板の後部層の前後両側に前記光源の入射光を反射する
反射層とその反射光を拡散する前記拡散層とを相対して
形成し、その拡散層と前記導光板の前部層との間に前記
前部層へ入射した前記光源の光が照射される印刷パター
ンを形成して成る液晶表示装置用バックライトを提供す
るものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の適用例を詳細に説
明すると、本発明に係る液晶表示装置用バックライトは
従来のバックライト、すなわち前後両面に反射層と拡散
層を相対して設けた導光板と、その側面に臨む光源とを
備えた導光体方式のバックライトにして、拡散層に対向
して液晶パネルに臨められる他の導光板を設け、この導
光板と拡散層との間に該導光板に入射した光源の光で照
らされる印刷パターンを形成したものである。

【００１４】図１はその種のバックライトを組み込んだ
ＬＣＤモジュールの断面概略図を示す。図１において、
１１は液晶パネル、１２はその裏面側に装着されるバッ
クライトであり、それらは例えば車載用チューナのディ
スプレイとして操作パネルの開口部にベゼル１３にて一
体的に組み込まれる。

【００１５】ここで、液晶パネル１１はバックライト系
を必要とする透過形であり、その構造形態はＴＮ形、Ｉ
ＰＳ形、ＧＨ形、ＥＣＢ形、ＳＴＮ形、ＰＣ形、高分子
分散形、強誘電性形など各種のものを利用できる（Ｎ：
ネマティック液晶、Ｓ：スメクティック液晶）。

【００１６】一方、バックライト１２は、一対の導光板
１４Ａ，１４Ｂを含む多層板１５と小型電球などから成
る光源１６とで構成される。このうち、多層板１５は液
晶パネル１１側から順に導光板１４Ａ（第一の導光
板）、拡散層１７、導光板１４Ｂ（第二の導光板）、及
び反射層１８を有し、導光板１４Ａ，１４Ｂの両側面に
光源１６が臨められる。一対の導光板１４Ａ，１４Ｂは
アクリルやポリカーボネイトなど光透過率が８０〜９５
％の透明材料で成り、それぞれ重合状態にして凹字形の
断面をもつプラスチック製の外枠１９の中に収容され
る。

【００１７】このうち、一方の導光板１４Ｂは後部層と
して外枠１９の底部上におき、他方の導光板１４Ａは液
晶パネル１１の裏面に臨む前部層として一方の導光板１
４Ｂの上に拡散層１７を介して重合される。なお、外枠
１９は光透過性のない白色材料から成る反射板であり、
その底部が導光板１４Ｂに入射した光源１６の光を反射
する反射層１８として形成される。

【００１８】従って、後部層を成す導光板１４Ｂの前後
両側には、反射層１８と該反射層による反射光を拡散す
る拡散層１７とが相対して形成されるが、更に前部層を
成す導光板１４Ａと拡散層１７との間には図２に示すよ
うに印刷パターン２０を形成している。

【００１９】なお、拡散層１７は乳白色の半透明なプラ
スチックフィルムにして導光板１４Ａ，１４Ｂとは別に
形成されるが、これを導光板１４Ａ，１４Ｂの接合面で
一方の導光板１４Ｂにローレット加工を施すなどして一
体に形成することもできる。また、反射層１８も外枠１
９とは別のプラスチックフィルムなどから成る反射シー
トとして導光板１４Ｂの裏面に貼付するか、もしくは導
光板１４Ｂの裏面に白色顔料を塗工するなどして一体に
形成することもできる。

【００２０】一方、外枠１９の底部裏面には図示せぬ回
路基板が装着され、その回路基板に小型電球などから成
る光源１６が実装される。そして、この光源１６によれ
ば回路基板から外枠１９の側壁部１９ａと導光板１４
Ａ，１４Ｂの側面との間に導入される。特に、光源１６
はその先端を導光板１４Ａ，１４Ｂの接合面より上にし
て、その放射光が導光板１４Ａ，１４Ｂの側面より各々
その内部に入射するようにしてある。

【００２１】従って、後部層の導光板１４Ｂに入射した
光は反射層１８と拡散層１７とで多重反射され、その前
方に設けられる導光板１４Ａや液晶パネル１１を均等に
照明し、前部層の導光板１４Ａに入射した光は、その後
方に形成される印刷パターン２０を照射する。その結
果、印刷パターン２０がその光に映えて液晶パネル１１
との間に遠近感が生じ、これにより表示文字などが液晶
パネル１１上に浮き上がった状態に見える視覚的効果を
得る（図３参照）。

【００２２】ここで、印刷パターン２０は図４に示すよ
うに導光板１４Ａの裏面に形成されが、これを透明なプ
ラスチックフィルムに形成して導光板１４Ａと拡散層１
７との間に介在させたり、あるいは拡散層１７に形成し
たりすることもできる。

【００２３】なお、この印刷パターン２０は例えばシル
ク印刷で容易に施すことができる。但し、その加工に用
いる塗料は黒色系以外の例えば緑や赤のものが好まし
い。勿論、黒色の塗料でも構わないが、液晶パネル１１
に表示される文字は黒色系が多く、その文字と同系色の
印刷パターン２０では文字が読み取り難くなる畏れがあ
る。また、これに関連し、後部層の導光板１４Ｂだけに
光源１６の光が入射するようにすると、印刷パターン２
０が緑や赤の塗料で形成されていたとしても黒ずんで見
えるから、上述のように前部層にもその側面から光源１
６の光を入射させて印刷パターン２０に照射することが
望ましい。

【００２４】更に、印刷パターン２０は、画面の遠近感
や立体感を強調する意味で図５のように複数の直線で放
射状に形成される。このような形態によれば、液晶パネ
ル１１の表示文字が印刷パターン２０との対比で浮き上
がった状態に見える視覚的効果をより強調することがで
きる。なお、これを曲線や複数の点にすることもできる
が、何れの場合でも印刷パターン２０を導光板１４Ａの
後方全体に施したのでは液晶パネル１１への到達光量が
減ってバックライトの機能を損なうので、印刷パターン
２０は導光板１４Ａ上に光の可透域として少なくとも８
０〜９８％の透光部２１を残して形成することが好まし
い。

【００２５】以上、本発明の好適な一例を図面に基づい
て説明したが、本発明に係る液晶表示装置およびそのバ
ックライトはチューナ用ディスプレイに限らず、携帯用
ＴＶ、ワードプロセッサ、その他のディスクプレイに用
いることもできる。また、光源として小型電球などの点
光源に限らず、大画面用には導光板１４Ａ，１４Ｂの側
面に沿って蛍光ランプを設けることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よればＥＬなどの面状光源を用いない導光体方式のバッ
クライトにしているからノイズやコスト面の問題が少な
く、その種のバックライトにして導光板が液晶パネルに
臨む前部層と該前部層に印刷パターンを介して重合する
後部層とを有しているため、一枚の液晶パネルに表示さ
れる文字などを印刷パターンとの対比で浮き上がった状
態に表示できる視覚的効果を得る。特に、液晶パネルの
二枚重ね合わせ方式に比べ、同様の効果を１／３〜１／
４のコストで実現できる上に消費電力を少なくできる。

【００２７】また、導光板の後部層の両側に反射層と拡
散層を形成しているから高輝度にして液晶パネルをむら
無く均等に照明でき、しかも導光板の前部層にも光源の
光を入射させて印刷パターンを照射するようにしている
ことから、印刷パターンが引き立って液晶パネルとの遠
近感が増すという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置を示した断面概略図

【図２】同装置のバックライトを部分的に拡大して示し
た断面図

【図３】同装置の使用状態を示した斜視概略図

【図４】同装置の斜視分解図

【図５】同装置のバックライトを構成する導光板の底面
図

【図６】従来の液晶表示装置を示した断面概略図

【図７】従来の液晶表示装置を示した断面概略図

【符号の説明】

１１ 液晶パネル １２ バックライト １４Ａ，１４Ｂ 導光板 １５ 多層板 １６ 光源 １７ 拡散層 １８ 反射層 １９ 外枠 ２０ 印刷パターン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶パネルの裏面側にバックライトを設
   けた液晶表示装置であって、前記バックライトが一対の
   導光板を含む多層板と一対の導光板の側面に臨む光源と
   を備え、前記多層板は前記液晶パネル側から順に第一の
   導光板、前記光源の光を拡散する拡散層、第二の導光
   板、及び前記光源の光を反射する反射層を有し、前記第
   一の導光板と前記拡散層との間に印刷パターンが形成さ
   れて成る液晶表示装置。
2. 【請求項２】 導光板の側面に光源が臨められる液晶表
   示装置用バックライトであって、前記導光板が液晶パネ
   ルに臨む前部層と該前部層に印刷パターンを介して重合
   する後部層とを有して成る液晶表示装置用バックライ
   ト。
3. 【請求項３】 導光板の側面に光源が臨められる液晶表
   示装置用バックライトであって、前記導光板を液晶パネ
   ルに臨む前部層と該前部層に拡散層を介して重合する後
   部層との二層構造にして外枠の中に収容し、前記光源を
   その先端部が前記導光板の前部層に臨むように配置する
   とともに、前記導光板の後部層の前後両側に前記光源の
   入射光を反射する反射層とその反射光を拡散する前記拡
   散層とを相対して形成し、その拡散層と前記導光板の前
   部層との間に前記前部層へ入射した前記光源の光が照射
   される印刷パターンを形成して成る液晶表示装置用バッ
   クライト。