JPH1165488A - バックライト装置及びそれを用いた液晶装置 - Google Patents

バックライト装置及びそれを用いた液晶装置

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JPH1165488A
JPH1165488A JP9222781A JP22278197A JPH1165488A JP H1165488 A JPH1165488 A JP H1165488A JP 9222781 A JP9222781 A JP 9222781A JP 22278197 A JP22278197 A JP 22278197A JP H1165488 A JPH1165488 A JP H1165488A
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JP
Japan
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light
backlight device
inclined surface
liquid crystal
backlight
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JP9222781A
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Toshiyuki Kanda
俊之 神田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 視野角特性を向上する。 【解決手段】 バックライト装置B3 において、フィル
ムレンズFの各レンズRは、傾斜角の異なる複数の傾斜
面20,21を有している。したがって、バックライト
装置本体L1 から出射されてきた光は、これらの傾斜面
20,21によって異なる方向へ出射される。その結
果、特定の視野角における輝度の落ち込みを低減でき、
視野角特性を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、光を
出射するバックライト装置、及びそれを用いた液晶装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、液晶装置等に用いられるバッ
クライト装置は種々提案されており、いわゆるエッジ方
式のものと直下方式のものとに大別される。
【0003】図1は、いわゆるエッジ方式のバックライ
ト装置の構造の一例を示す図である。このバックライト
装置B1 の両端部には、光を出射する2本の線光源1が
所定間隔を開けて相対向するように配置されており、こ
れらの線光源1の間には、透明なアクリル等にて形成さ
れた導光手段としての導光板2が配置されている。ま
た、導光板2の一の側(光が出射されない側であって
“背面側”とし、他の側を“正面側”とする)には、反
射率の比較的高い白色の背面反射板3が反射手段として
配置されており、導光板2からの光を正面側に反射する
ようになっている。なお、導光板2の背面側には拡散パ
ターン7が形成されており、背面反射板3にて反射され
てきた光の輝度調整を行うようになっている。さらに、
線光源1を覆う位置には略コ字状のリフレクタ9が配置
されている。このリフレクタ9は、アルミ板にて形成さ
れると共に内面には銀蒸着による鏡面仕上げが施されて
おり、線光源1からの光を導光板2の側に反射するよう
になっている。またさらに、導光板2の正面側には拡散
シート5が配置されており、導光板2からの光を拡散す
るようになっている。
【0004】一方、拡散シート5の正面側には、背面反
射板3と共に導光板2を挟み込むように光集光手段とし
てのフィルムレンズ10が配置されており、正面輝度を
向上(具体的には、4割程度向上)させて消費電力を低
減するようになっている。
【0005】図2は、いわゆる直下方式のバックライト
装置の構造の一例を示す図であり、(a) はその全体構造
を示す断面図、(b) はその詳細断面図、(c) は(a) のA
−A端面図である。
【0006】このバックライト装置B2 は、所定間隔を
開けて配置された複数の線光源1を備えており、これら
の線光源1の背面側には、反射率の比較的高い白色の背
面反射板3が配置されていて、線光源1からの光を正面
側に反射するようになっている。一方、線光源1の正面
側には光調整フィルム4及び拡散シート5が配置されて
おり、背面反射板3にて反射されてきた光の輝度分布を
均一にするようになっている。また、この拡散シート5
の正面側には、背面反射板3と共に線光源2を挟み込む
ようにフィルムレンズ10が配置されている。
【0007】なお、これらのバックライト装置B1 ,B
2 は、液晶素子としての液晶パネルをその正面側に配置
することにより、液晶パネルを照明するため等に用いら
れている。
【0008】ところで、上述したフィルムレンズ10
は、図3に詳示するように、多数のレンズR0 を有して
おり、各レンズR0 は三角形の断面形状をしている。そ
して、三角形断面を形成するように、互いに反対方向に
傾斜された2つの傾斜面11,12は、いずれも一定の
傾斜角を呈している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のバックライト装置においては、線光源1にて出射さ
れてフィルムレンズ10を透過する光は、そのほとんど
が正面方向に導かれる。したがって、フィルムレンズ1
0を正面方向から眺めた場合には輝度は高いものの、正
面方向に対して傾いた角度で眺めた場合(特に、傾斜面
11,12の法線方向から眺めた場合)の輝度は低かっ
た(図12参照)。
【0010】したがって、このようなバックライト装置
を液晶装置に用いた場合には、視野角特性が悪くなると
いう問題があった。
【0011】そこで、本発明は、輝度の低下を防止する
バックライト装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0012】また、本発明は、消費電力の少ないバック
ライト装置を提供することを目的とするものである。
【0013】さらに、本発明は、コンパクトで低コスト
なバックライト装置を提供することを目的とするもので
ある。
【0014】またさらに、本発明は、視野角特性が向上
されるバックライト装置を提供することを目的とするも
のである。
【0015】一方、本発明は、高輝度で表示品質が良好
な液晶装置を提供することを目的とするものである。
【0016】また、本発明は、視野角特性が良好な液晶
装置を提供することを目的とするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は上記事情を考慮
してなされたものであり、光を出射する光出射手段と、
該光出射手段からの光を集光する光集光手段と、を備え
たバックライト装置において、前記光集光手段が、略三
角形断面に形成されたレンズを複数有し、該レンズが、
互いに反対方向に傾斜する2つの傾斜部を有し、かつ、
これら2つの傾斜部のうちの少なくとも一方は、異なる
傾斜角をもつ複数の傾斜面にて形成された、ことを特徴
とする。
【0018】また、本発明は、一対の基板によって液晶
を挟持してなる液晶素子と、該液晶素子に沿って配置さ
れて該液晶素子に対して光を出射するバックライト装置
と、を備えてなる液晶装置を提供する。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。なお、図1及び図2に示
すものと同一部分は同一符号を付して説明を省略する。
【0020】本実施の形態に係るバックライト装置B
3 ,B4 は、図4又は図5に示すように、光を出射する
光出射手段L1 ,L2 と、該光出射手段L1 ,L2 から
の光のを集光して輝度を高めるためのフィルムレンズ
(光集光手段)Fと、を備えている。なお、バックライ
ト装置は、エッジ方式のものでも(図4参照)、直下方
式のもの(図5参照)であっても良い。
【0021】また、光出射手段L1 ,L2 の構造はどの
ようなものであっても良いが、例えば、図1にて説明し
たところの、線光源1、導光手段としての導光板2、反
射手段としての背面反射板3、リフレクタ9、拡散シー
ト5によって構成してもよい。さらに、図2にて説明し
たところの線光源1、反射手段としての背面反射板3、
光調整フィルム4及び拡散シート5によって構成しても
よい。なお、線光源1の数は特に限定されるものでは無
い。
【0022】さらに、このバックライト装置を液晶装置
に用い、一対の基板によって液晶を挟持してなる液晶素
子を照明するようにしてもよい。
【0023】一方、フィルムレンズFはレンズRを多数
有しており、各レンズRは、互いに反対方向に傾斜する
2つの傾斜部S1 ,S2 によって略三角形断面に形成さ
れている。また、これらのレンズRは、略三角形断面の
稜線が互いに平行となるように配置されている。さら
に、これら2つの傾斜部のうちの少なくとも一方の傾斜
部S1 又はS2 は、異なる傾斜角をもつ複数の傾斜面2
0,21にて形成されている。
【0024】なお、フィルムレンズFとしては、図6〜
図11に示すものを用いれば良い。ここで、各図に示す
フィルムレンズFは、いずれも略三角形断面のレンズR
が複数連設されることにより構成されているが、これら
複数のレンズRが連設された側を“基端側”とし、各レ
ンズRの稜線を有する側を“先端側”とする。また、各
図に示すフィルムレンズFはその背面側(光出射手段L
1 ,L2 が配置された側)が平坦であるが、各レンズR
の傾斜面の角度は、その平坦な背面を基準としたもので
ある(図6の符号α,β参照)。
【0025】このうち、図6に示すフィルムレンズF1
においては、各レンズR1 は、略直角三角形の断面形状
をしており、互いに反対方向に傾斜する2つの傾斜部S
1 ,S2 は、第1の傾斜面としての基端側の傾斜面20
と先端側の傾斜面21とによってそれぞれ形成されてい
る。なお、基端側の傾斜面20はα=約45°の所定角
度に傾斜し、第2の傾斜面としての先端側の傾斜面21
は、45°よりも大きい角度(β)に傾斜して稜線の角
度を鋭角としている。
【0026】図7に示すフィルムレンズF2 において
は、各レンズR1 は、略直角三角形の断面形状をしてお
り、互いに反対方向に傾斜する2つの傾斜部S1 ,S2
は、基端側の傾斜面20と先端側の傾斜面22とによっ
てそれぞれ形成されている。なお、第1の傾斜面として
の基端側の傾斜面20は約45°の所定角度に傾斜し、
第2の傾斜面としての先端側の傾斜面22は、45°よ
りも小さな角度に傾斜して稜線の角度を鈍角としてい
る。
【0027】図8に示すフィルムレンズF3 において
は、各レンズR3 は、片方の傾斜部S2 のみが、異なる
傾斜角の2つの傾斜面20,21によって形成され、他
方の傾斜部S1 は、一定角度の傾斜面によって形成され
ている。なお、基端側の傾斜面20は約45°の角度に
傾斜し、先端側の傾斜面21は、45°よりも大きい角
度に傾斜して稜線の角度を鋭角としている。
【0028】図9に示すフィルムレンズF4 において
は、各レンズR4 は、片方の傾斜部S2 のみが、異なる
傾斜角の2つの傾斜面20,22によって形成され、他
方の傾斜部S1 は、一定角度の傾斜面によって形成され
ている。なお、基端側の傾斜面20は約45°の角度に
傾斜し、先端側の傾斜面22は、45°よりも小さな角
度に傾斜して稜線の角度を鈍角としている。
【0029】図10に示すフィルムレンズF5 において
は、両方の傾斜部S1 ,S2 には、微小な凹凸23が形
成されており、これらの凹凸23によって、異なる傾斜
角をもつ複数の傾斜面が形成されている。
【0030】図11に示すフィルムレンズF6 において
は、微小な凹凸23は一方の傾斜部S2 のみに形成され
ており、他方の傾斜部S1 は、一定角度の傾斜面によっ
て形成されている。
【0031】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。
【0032】本実施の形態によれば、光出射手段L1
2 からの光は、異なる傾斜角をもつ複数の傾斜面にて
屈折され、その正面方向のみならず、正面方向以外の方
向にも出射される。
【0033】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。
【0034】本実施の形態によれば、バックライト装置
3 ,B4 の正面方向の輝度は高くなる。換言すれば、
消費電力の小さな光出射手段L1 ,L2 を使用でき、バ
ックライト装置B3 ,B4 のコンパクト化、並びに低コ
スト化を図ることができる。
【0035】また、光出射手段L1 ,L2 からの光は、
異なる傾斜角をもつ複数の傾斜面にて屈折された上でフ
ィルムレンズFから出射されるため、正面方向の輝度の
みならず正面方向以外の輝度も向上され、視野角特性が
向上される。
【0036】さらに、上述のようなバックライト装置B
3 ,B4 を液晶装置に適用した場合には、全視野角にお
いて高輝度な表示ができ、表示品質を向上できる。この
効果は、本実施の形態に係るバックライト装置を大型の
表示面積を持つ液晶装置に適用した場合に特に顕著であ
る。
【0037】
【実施例】
(実施例1)本実施例においては、図6に示す形状のフ
ィルムレンズF1 を、エッジ方式のバックライト装置B
3 に使用して、その視野角特性を調べた。
【0038】図12は、視野角特性の測定結果を示す図
であり、図中の符号C1は、上記従来のバックライト装
置B1 における視野角特性を比較のために示したもの、
符号C2は、バックライト装置B1 において拡散シート
5を外したときの視野角特性を比較のために示したもの
である。
【0039】図12によれば、従来のバックライト装置
1 の場合には、視野角±45°(傾斜面11,12に
垂直な方向)にて急激な輝度の落ち込みを示すが、本実
施例における視野角特性は、そのような落ち込みは無
く、曲線C2と同等程度に緩らかであることが分かる。
また、本実施例における正面方向の輝度は曲線C1と同
等程度に高いことが理解できる。 (実施例2)本実施例においては、図6に示す形状のフ
ィルムレンズF1 を、直下方式のバックライト装置B4
に使用して、その視野角特性を調べた。
【0040】図13は、視野角特性の測定結果を示す図
であり、図中の符号C3は、上記従来のバックライト装
置B2 における視野角特性を比較のために示したもの、
符号C4は、バックライト装置B2 において拡散シート
5を外したときの視野角特性を比較のために示したもの
である。
【0041】本実施例における視野角特性は曲線C4と
同等程度に緩らかで、かつ、正面方向の輝度は曲線C3
と同等程度であることが理解できる。 (実施例3)本実施例においては、図8に示す形状のフ
ィルムレンズF3 を、エッジ方式のバックライト装置B
3 に使用して、その視野角特性を調べた。
【0042】図14は、視野角特性の測定結果を示す図
であり、図中の符号C1は、上記従来のバックライト装
置B1 における視野角特性を比較のために示したもので
あり、実施例1の視野角特性も比較の為に示した。な
お、視野角特性は、−80°〜+80°までの視野角に
ついて測定しているが、測定に際してはバックライト装
置B3 を立てた状態とし、仰角を+とし、俯角を−とし
た。
【0043】本実施例における視野角特性は、曲線C1
と比べて、−45°近辺での落ち込みが無く、優れてい
ることが理解できる。なお、+45°近辺では、曲線C
1と同程度の落ち込みが見られるが、そのような視野角
からの使用をしない限り、特に問題とはならない。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
光を集光するフィルムレンズを備えているため、バック
ライト装置の正面方向の輝度を高くできる。換言すれ
ば、消費電力の小さな光出射手段を使用でき、バックラ
イト装置のコンパクト化、並びに低コスト化を図ること
ができる。
【0045】また、光出射手段からの光は、異なる傾斜
角をもつ複数の傾斜面にて屈折された上でフィルムレン
ズから出射されるため、正面方向の輝度のみならず正面
方向以外の輝度も向上され、視野角特性が向上される。
【0046】さらに、上述のようなバックライト装置を
液晶装置に適用した場合には、全視野角において高輝度
な表示ができ、表示品質を向上できる。この効果は、本
実施の形態に係るバックライト装置を大型の表示面積を
持つ液晶装置に適用した場合に特に顕著である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のバックライト装置の構造の一例を示す
図。
【図2】従来のバックライト装置の構造の他の例を示す
図。
【図3】従来のフィルムレンズの形状を示す詳細断面
図。
【図4】本発明に係るバックライト装置の構造の一例を
示す図。
【図5】本発明に係るバックライト装置の構造の他の例
を示す図。
【図6】本発明に係るバックライト装置に適用されるフ
ィルムレンズの形状の一例を示す図。
【図7】本発明に係るバックライト装置に適用されるフ
ィルムレンズの形状の一例を示す図。
【図8】本発明に係るバックライト装置に適用されるフ
ィルムレンズの形状の一例を示す図。
【図9】本発明に係るバックライト装置に適用されるフ
ィルムレンズの形状の一例を示す図。
【図10】本発明に係るバックライト装置に適用される
フィルムレンズの形状の一例を示す図。
【図11】本発明に係るバックライト装置に適用される
フィルムレンズの形状の一例を示す図。
【図12】本発明に係るバックライト装置の視野角特性
の一例を示す図。
【図13】本発明に係るバックライト装置の視野角特性
の一例を示す図。
【図14】本発明に係るバックライト装置の視野角特性
の一例を示す図。
【符号の説明】
1 線光源 2 導光板(導光手段) 3 背面反射板(反射手段) 20 傾斜面(第1の傾斜面) 21 傾斜面(第2の傾斜面) 22 傾斜面(第2の傾斜面) 23 凹凸 B3 ,B4 バックライト装置 F1 ,F2 ,F3 ,F4 ,F5 ,F6 フィルムレン
ズ(光集光手段) L1 ,L2 光出射手段 R1 ,R2 ,R3 ,R4 ,R5 ,R6 レンズ S1 ,S2 傾斜部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を出射する光出射手段と、該光出射手
    段からの光を集光する光集光手段と、を備えたバックラ
    イト装置において、 前記光集光手段が、略三角形断面に形成されたレンズを
    複数有し、 該レンズが、互いに反対方向に傾斜する2つの傾斜部を
    有し、かつ、 これら2つの傾斜部のうちの少なくとも一方は、異なる
    傾斜角をもつ複数の傾斜面にて形成された、 ことを特徴とするバックライト装置。
  2. 【請求項2】 前記2つの傾斜部のうちの少なくとも一
    方は、基端側にて所定角度に傾斜した第1の傾斜面と、
    先端側にて該第1の傾斜面よりも大きな角度に傾斜した
    第2の傾斜面と、によって構成される、 ことを特徴とする請求項1記載のバックライト装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の傾斜面及び前記第2の傾斜面
    は、前記2つの傾斜部の両方に形成された、ことを特徴
    とする請求項2記載のバックライト装置。
  4. 【請求項4】 前記2つの傾斜部のうちの少なくとも一
    方は、基端側にて所定角度に傾斜した第1の傾斜面と、
    先端側にて該第1の傾斜面よりも小さな角度に傾斜した
    第2の傾斜面と、によって構成される、 ことを特徴とする請求項1記載のバックライト装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の傾斜面及び前記第2の傾斜面
    は、前記2つの傾斜部の両方に形成された、 ことを特徴とする請求項4記載のバックライト装置。
  6. 【請求項6】 前記2つの傾斜部のうちの少なくとも一
    方は、微小な凹凸を有している、 ことを特徴とする請求項1記載のバックライト装置。
  7. 【請求項7】 前記微小な凹凸は、前記2つの傾斜部の
    両方に形成された、 ことを特徴とする請求項6記載のバックライト装置。
  8. 【請求項8】 前記光出射手段が、光を出射する線光源
    と、該線光源に隣接して配置された透明な導光手段と、
    該導光手段の一の側に配置されて光を反射する反射手段
    と、を少なくとも備え、かつ、 前記光集光手段は、前記反射手段と共に前記導光手段を
    挟み込むように、該導光手段の他の側に配置された、 ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の
    バックライト装置。
  9. 【請求項9】 前記光出射手段が、光を出射する線光源
    と、該線光源の一の側に配置されて光を反射する反射手
    段と、を少なくとも備え、かつ、 前記光集光手段は、前記反射手段と共に前記線光源を挟
    み込むように、該線光源の他の側に配置された、 ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の
    バックライト装置。
  10. 【請求項10】 一対の基板によって液晶を挟持してな
    る液晶素子と、 該液晶素子に沿って配置されて該液晶素子に対して光を
    出射する請求項1乃至9のいずれか1項記載のバックラ
    イト装置と、 を備えてなる液晶装置。
JP9222781A 1997-08-19 1997-08-19 バックライト装置及びそれを用いた液晶装置 Pending JPH1165488A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006351273A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光偏向素子及び光源装置
KR100806093B1 (ko) * 2000-04-27 2008-02-21 가부시키가이샤 구라레 면광원소자 및 이를 사용한 표시장치

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