JP2914984B2 - Display device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光源装置を用いる表示装置に係り、特に面光
源を光源装置として用いる液晶表示装置等の表示装置に
関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a display device using a light source device, and more particularly to a display device such as a liquid crystal display device using a surface light source as a light source device.

〔従来の技術〕 従来の表示装置に用いられる光源装置として、例えば
特公昭58−17957号に示すものが知られている。この光
源装置は、第５図（ａ）に示すように、光透過性を有す
る透明基板１の一方面を透明な面1aとし、この透明な面
1a側に拡散板２を設けてなる。また透明な面1aに対向す
る他面側を粗面1bとし、この粗面1b側に反射板３を設け
ている。そして、透明基板１の一端部分に光源４を配置
し、その外側にＬ形の反射板５を配設している。また前
記粗面1bは光源４から所定距離離れた位置から更に離れ
るに従つて厚さが薄くなるように部分的に傾斜平面で構
成されている。即ち、この粗面1bの傾斜平面は、光源４
から透明基板１内を通過する光の減衰に相当する部分、
積極的に透明な面1a側に光を反射させることができる。2. Description of the Related Art As a light source device used for a conventional display device, for example, a light source device disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-17957 is known. In this light source device, as shown in FIG. 5 (a), one surface of a transparent substrate 1 having light transmittance is formed as a transparent surface 1a.
The diffusion plate 2 is provided on the 1a side. The other surface side opposite to the transparent surface 1a is a rough surface 1b, and the reflecting plate 3 is provided on the rough surface 1b side. The light source 4 is disposed at one end of the transparent substrate 1, and an L-shaped reflector 5 is disposed outside the light source 4. The rough surface 1b is partially constituted by an inclined plane so that the thickness becomes thinner as the distance from the light source 4 increases. That is, the inclined plane of the rough surface 1b is
A portion corresponding to the attenuation of light passing through the transparent substrate 1 from
Light can be positively reflected on the transparent surface 1a side.

しかしながら、上記従来技術においては、透明基板１
の粗面1bの傾斜平面は、光源４から離れるに従つて減衰
する弱い光をそのまま平滑面に反射させている。このた
め、同図（ｂ）に示すように、透明基板１の透明な面1a
での輝度が光源４から遠ざかるに従つて低下する。However, in the above prior art, the transparent substrate 1
The inclined plane of the rough surface 1b reflects the weak light that attenuates as the distance from the light source 4 increases, as it is, onto a smooth surface. For this reason, as shown in FIG.
The brightness decreases as the distance from the light source 4 increases.

そこで、特願昭62−214718号にて、第６図（ａ）に示
すように、粗面1bを連続的な傾斜曲面で形成した光源装
置が出願されている。In view of this, Japanese Patent Application No. 62-214718 has filed an application for a light source device in which a rough surface 1b is formed by a continuous inclined curved surface as shown in FIG. 6 (a).

〔発明が解決しようとする課題〕 第６図（ａ）に示すように、粗面1bを連続的な傾斜曲
面で形成することで、光源４から離れるに従つて透明基
板１の透明な面1aの輝度が低下するのを実用上問題ない
レベルまで軽減することができる。[Problems to be Solved by the Invention] As shown in FIG. 6 (a), by forming the rough surface 1b with a continuous inclined curved surface, the farther away from the light source 4, the more the transparent surface 1a of the transparent substrate 1 becomes. Can be reduced to a level that causes no practical problem.

ここで、粗面1bの傾斜曲面は、実質的に次式によつて
表わされる。Here, the inclined curved surface of the rough surface 1b is substantially expressed by the following equation.

但し、y:透明な面1aに垂直な方向の距離 X:光源４からのＬ方向距離 H:透明基板１の採光部1cの寸法 h:透明基板１の採光部1cと反対側端面の寸法 しかしながら、第５図に示す従来技術及び第６図に示
すような、特願昭62−214718号にて開示された技術は、
いずれも透明基板１の採光部1cでの入射量分布について
の配慮がなされていない。このため、例えば光源４とし
て冷陰極螢光ランプを使用する場合、光源４の径Ｄと採
光部1cの厚さＨが、例えばＤ＝6.5mm、Ｈ＝10mmと大き
く異なる場合には、透明基板１の透明な面1aでの面状輝
度分布は均一とはならなく、第５図（ｂ）及び第６図
（ｂ）に示すように、採光部1c近くの輝度が低下すると
いう問題があった。なお、ここで、第６図における透明
基板１は、Ｌ＝110mm、ｈ＝0.5mm、ｎ＝２で構成されて
いる。 However, y: the distance in the direction perpendicular to the transparent surface 1a X: the distance in the L direction from the light source 4 H: the dimension of the light-receiving section 1c of the transparent substrate 1 h: the dimension of the end face of the transparent substrate 1 opposite to the light-receiving section 1c The conventional technology shown in FIG. 5 and the technology disclosed in Japanese Patent Application No. 62-214718 as shown in FIG.
In any case, no consideration is given to the distribution of the amount of incident light at the lighting part 1c of the transparent substrate 1. Therefore, for example, when a cold cathode fluorescent lamp is used as the light source 4, if the diameter D of the light source 4 and the thickness H of the lighting part 1c are significantly different, for example, D = 6.5 mm and H = 10 mm, the transparent substrate The surface luminance distribution on the transparent surface 1a is not uniform, and as shown in FIGS. 5 (b) and 6 (b), there is a problem that the luminance near the daylighting part 1c is reduced. Was. Here, the transparent substrate 1 in FIG. 6 has L = 110 mm, h = 0.5 mm, and n = 2.

本発明の目的は、透明な面での面状輝度分布を均一化
することができる光源装置を用いた表示装置を提供する
ことにある。An object of the present invention is to provide a display device using a light source device that can make the planar luminance distribution on a transparent surface uniform.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的は、光源を複数個とし、かつこの複数個の光
源の直径の合計を透明基板の採光部の厚さと等しいか又
はほぼ等しくすることにより達成される。The above object is achieved by providing a plurality of light sources and making the sum of the diameters of the plurality of light sources equal to or substantially equal to the thickness of the light-receiving portion of the transparent substrate.

〔作用〕 複数個の光源を用い、かつ光源の直径の合計は透明基
板の採光部の厚さと等しいか又はほぼ等しいので、採光
部への入射光量が均一化され、採光部近傍での透明な面
における輝度低下が防止され、均一な面状光源が得られ
る。[Operation] Since a plurality of light sources are used, and the total of the diameters of the light sources is equal to or substantially equal to the thickness of the light-receiving portion of the transparent substrate, the amount of light incident on the light-receiving portion is made uniform, and the transparent portion near the light-receiving portion is transparent. Luminance reduction on the surface is prevented, and a uniform planar light source can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。本
実施例は、第６図の場合と同様に、粗面1bが傾斜曲面に
形成された透明基板１に適用した例を示す。なお、第６
図と同じ又は相当部材には同一符号を付し、その説明を
省略する。透明基板１の採光部1cには、２本の円筒状の
光源４が配置されている。ここで、光源４の直径Ｄの合
計は、採光部1cの厚さＨと等しいか又はほぼ等しく構成
されている。なお、光源４は２本に限らなく、３本以上
でもよい。一般に、光源４の本数をＮとすると、Ｈ＝Ｄ
×Ｎの関係が成立する場合に、光源４から最大量の光速
が採光部1cに入射され、またＮを大きくとることによ
り、採光部1cでの光量分布が均一化され、透明な面1aで
の面状輝度の均一性は増大する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment shows an example in which the rough surface 1b is applied to a transparent substrate 1 having an inclined curved surface as in the case of FIG. The sixth
The same or corresponding members as those in the drawings are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Two cylindrical light sources 4 are arranged in the lighting part 1c of the transparent substrate 1. Here, the sum of the diameters D of the light sources 4 is equal to or substantially equal to the thickness H of the daylighting unit 1c. The number of light sources 4 is not limited to two, and may be three or more. Generally, if the number of light sources 4 is N, H = D
When the relationship of × N is established, the maximum light speed from the light source 4 is incident on the daylighting unit 1c, and by increasing N, the light amount distribution in the daylighting unit 1c is made uniform and the transparent surface 1a The uniformity of the planar brightness of the image is increased.

しかしながら、光源４として現在入手できる径は決つ
ており、Ｄ＝3.5、4.8、6.1、6.5、8.1（単位はmm）等
であるので、ＤはＮ倍してＨと等しくすることが困難な
場合には、以下の範囲内にてＨ、Ｄ、Ｎの関係を次式
（２）のように選定する。However, the diameter currently available as the light source 4 is fixed, and D = 3.5, 4.8, 6.1, 6.5, 8.1 (the unit is mm), etc., so that it is difficult to multiply D by N and make it equal to H. , The relationship among H, D, and N is selected as in the following equation (2) within the following range.

この範囲内に選定することにより、透明な面1aでの面
状輝度分布を実用上、問題のない範囲内とすることが可
能である。 By selecting within this range, the planar luminance distribution on the transparent surface 1a can be set within a range in which there is no problem in practical use.

このように構成することにより、透明基板１の採光部
1cへの入射光量が均一化され、採光部1c近傍での透明な
面1aにおける輝度低下が防止され、同図（ｂ）に示すよ
うに均一な面状光源が得られる。同図（ｂ）において、
実線は、前述した式（１）において、Ｌ＝110mm、Ｈ＝1
0mm、ｈ＝0.5mm、ｎ＝２で、Ｄ＝4.8mm、Ｎ＝２の場合
を示す。また点線は、Ｌ＝167mm、Ｈ＝12.5mm、ｈ＝1m
m、ｎ＝2.5で、Ｄ＝6.5mm、Ｎ＝２の場合を示す。いず
れの場合も、面状輝度分布は、次式（３） にて20％以下であり、実用上問題のないレベルである。With this configuration, the lighting section of the transparent substrate 1
The amount of light incident on 1c is made uniform, and a decrease in luminance on the transparent surface 1a in the vicinity of the lighting unit 1c is prevented, so that a uniform planar light source is obtained as shown in FIG. In FIG.
The solid line indicates that, in the above-described equation (1), L = 110 mm and H = 1.
0 mm, h = 0.5 mm, n = 2, D = 4.8 mm, N = 2. The dotted lines are L = 167mm, H = 12.5mm, h = 1m
The case where m and n = 2.5, D = 6.5 mm, and N = 2 is shown. In any case, the planar luminance distribution is given by the following equation (3). At 20% or less, which is a level with no practical problem.

なお、上記式（１）において、Ｌ＝100〜130mmの場
合、ｎは1.5〜３の範囲で、望ましくは1.5〜2.5が好ま
しい。またＬ＝130〜170mmの場合、ｎは２〜４の範囲
で、望ましくは２〜３が好ましい。In the above formula (1), when L = 100 to 130 mm, n is in the range of 1.5 to 3, and preferably 1.5 to 2.5. When L = 130 to 170 mm, n is in the range of 2 to 4, and preferably 2 to 3.

ところで、透明基板１の採光部1cへの入射光量を均一
化させるには、光源４に付設される反射板５の役割が大
きい。反射板５は光源を完全に包み込む構成とすること
が、入射光の損失を最小限に抑えることになる。例えば
第２図に示すように、反射シート６により採光部1cと光
源４の全てを包み込むように構成するとより効果的であ
る。しかし、組立容易性を考慮して、第１図に示すよう
に、Ｌ形の反射板５と板状の反射板３の組合せによつて
構成してもよい。この場合、反射板５又は６と反射板３
の60°鏡面反射率は70％以上、望ましくは85％以上とす
る。また反射板３、５、６の色調は、CIE規格のL^*ab
（Ｌ＊＝明度、a,b＝色調）にて、L^*＝95.7、ａ＝0.0、
ｂ＝−0.3を標準として、ΔE^*＜2.5NBSとし、望ましく
はΔE^*＜1.5NBSとすることが好ましい。また光源４と透
明基板１とは、光源４の光速を最大量入射させる見地か
ら接触させることが好ましい。By the way, the role of the reflection plate 5 attached to the light source 4 plays a major role in making the amount of light incident on the lighting part 1c of the transparent substrate 1 uniform. When the reflection plate 5 completely surrounds the light source, the loss of incident light is minimized. For example, as shown in FIG. 2, it is more effective if the reflecting sheet 6 is configured so as to enclose both the daylighting unit 1c and the light source 4. However, in consideration of ease of assembly, as shown in FIG. 1, it may be constituted by a combination of an L-shaped reflector 5 and a plate-shaped reflector 3. In this case, the reflector 5 or 6 and the reflector 3
The 60 ° specular reflectance is 70% or more, preferably 85% or more. The color tone of the reflectors 3, 5, and 6 is L ^* ab of the CIE standard.
(L * = lightness, a, b = color tone), L ^* = 95.7, a = 0.0,
With b = −0.3 as a standard, ΔE ^* <2.5 NBS, preferably ΔE ^* <1.5 NBS. Further, it is preferable that the light source 4 and the transparent substrate 1 are brought into contact from the viewpoint of making the light speed of the light source 4 enter the maximum amount.

上記したことは、第３図及び第４図に示すように、内
壁の一部の螢光体を取除いた螢光体未塗布部7aを有する
アパーチヤータイプの円筒光源７を用いた場合において
も同様の効果が期待できる。この場合、アパーチヤー角
θは30〜70°、望ましくは40〜60°の角度にて構成する
ことが好まししい。The above description is based on the case where an aperture type cylindrical light source 7 having a phosphor-uncoated portion 7a from which a part of the inner wall is removed as shown in FIGS. 3 and 4 is used. The same effect can be expected. In this case, it is preferable that the aperture angle θ is 30 to 70 °, preferably 40 to 60 °.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、複数個の光源を用い、かつ光源の直
径の合計は透明基板の採光部の厚さと等しいか又はほぼ
等しく構成してなるので、均一な面状光源を用いた表示
装置が得られる。According to the present invention, since a plurality of light sources are used and the total of the diameters of the light sources is configured to be equal to or substantially equal to the thickness of the light-receiving portion of the transparent substrate, a display device using a uniform planar light source is provided. can get.

また本発明によれば、透明基板の採光部に複数個の光
源を設けるので、直径の小さな蛍光ランプを用いること
が出来、発光効率が向上する。Further, according to the present invention, since a plurality of light sources are provided in the lighting portion of the transparent substrate, a fluorescent lamp having a small diameter can be used, and the luminous efficiency is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明の一実施例を示し、（ａ）は光源装置の
構成説明図、（ｂ）は輝度特性図、第２図は本発明の他
の実施例を示す光源部分の説明図、第３図は本発明の更
に他の実施例を示す光源部分の説明図、第４図は第３図
の光源の説明図、第５図は従来例を示し、（ａ）は光源
装置の構成説明図、（ｂ）は輝度特性図、第６図は粗面
を連続的な傾斜曲面で形成したものを示し、（ａ）は光
源装置の構成説明図、（ｂ）は輝度特性図である。 １…透明基板、1a…透明な面、1c…採光部、３…反射
板、４…光源。1A and 1B show an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is an explanatory diagram of a light source device, FIG. 1B is a luminance characteristic diagram, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a light source portion showing another embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory view of a light source portion showing still another embodiment of the present invention, FIG. 4 is an explanatory view of the light source of FIG. 3, FIG. 5 shows a conventional example, and FIG. FIG. 6 (b) shows a luminance characteristic diagram, FIG. 6 shows a rough surface formed by a continuous inclined curved surface, FIG. 6 (a) is a configuration explanatory diagram of a light source device, and FIG. 6 (b) is a luminance characteristic diagram. is there. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate, 1a ... Transparent surface, 1c ... Lighting part, 3 ... Reflector, 4 ... Light source.

フロントページの続き (72)発明者 今坂 義之 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイ スエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−205388（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−140326（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G09F 9/00 G02F 1/1335 Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiyuki Imasaka 3681 Hayano Mobara-shi, Chiba Hitachi Device Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-62-205388 (JP, A) Jpn. U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁶ , DB name) G09F 9/00 G02F 1/1335

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】表示素子と、光透過性を有する基板と、該
基板の少なくとも一端面に円筒状の光源を配置した光源
装置とを有し、上記光源は上記一端面に対しＮ個（但
し、Ｎは２以上の正の整数）よりなり、該Ｎ個の光源の
直径の合計Ｄと、上記基板端面の厚さＨとが、Ｄ×Ｎ−
D/N≦Ｈ≦Ｄ×Ｎ＋D/Nを満たし、上記光源の内壁の全周
にわたり蛍光体が形成されていることを特徴とする表示
装置。1. A display device comprising: a display element; a light-transmitting substrate; and a light source device having a cylindrical light source disposed on at least one end surface of the substrate. , N is a positive integer of 2 or more), and the sum D of the diameters of the N light sources and the thickness H of the end face of the substrate are D × N−
A display device, wherein D / N ≦ H ≦ D × N + D / N is satisfied, and a phosphor is formed around the entire inner wall of the light source.