JPH08122774A

JPH08122774A - 液晶表示装置のバックライト

Info

Publication number: JPH08122774A
Application number: JP6253983A
Authority: JP
Inventors: Goro Hamagishi; 五郎濱岸
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-10-19
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、液晶表示装置の優先視野角に合
わせることができ、且つ装置の小型化が図れるバックラ
イトを提供する。【構成】この発明は、高反射物質よりなる反射層４ｂ
をストライプ状に形成し、蛍光ランプ１からの光をスト
ライプ状の開口部４ａより出射する光源装置と、この光
源装置の上部に設けられ、開口部４ａに平行なレンチキ
ュラーレンズ４ｃとで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液晶表示装置のバッ
クライトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置のバックライトに
は、いわゆる直下方式、サイドライト方式、冷陰極型平
面蛍光ランプ、カソードルミネセンス平面蛍光ランプ等
が用いられている。直下方式は例えば、図６に示すよう
に、この直管蛍光ランプ１と、この蛍光ランプ１の光を
前面に反射させる反射板２と、蛍光ランプ１の前面に配
置された拡散板３とを備え、光を拡散板３より前方に照
射するもので、光の利用効率が高く、高輝度が得られ
る。

【０００３】また、サイドライト方式は、図７に示すよ
うに、拡散板３と、反射板２の間にアクリル樹脂などで
構成された導光体３ａを備え、蛍光ランプ３からの光を
導光体３ａに導き、導光体３ａの内面と表面における光
の多重反射を利用して拡散板３より光を出射するもの
で、光の利用効率は低いが、薄型で輝度の均整度が高
い。

【０００４】冷陰極型平面蛍光ランプは、図８（ａ）の
正面図、図８（ｂ）の断面図に示すように、ガラス枠１
３の両面に接着される前面ガラスパネル６と背面ガラス
パネル７の内面にそれぞれ蛍光膜１１、１２を形成し、
ガラス枠１３と両ガラスパネル６、７とで囲まれる空間
の一側部にホローカソード型電極１４を他側部にホロー
カソード型電極１５を配置したものである。

【０００５】カソードルミネセンス平面蛍光ランプは、
図９に示すように、その前面側ガラス基板１４の内側面
上に蛍光膜２０及びアノード電極２１を有し、背面側ガ
ラス基板１５の内側面上に背面電極１７を有している。
そして、両ガラス基板１４、１５で形成されるガラス筐
体内には、背面側から順に、ライン状カソード１６、第
１グリッド電極１８及び第２グリッド電極１９が設けら
れている。

【０００６】これらの光源の光を更に有効に利用し、画
面を明るくする手段として、図１０に示すように、プリ
ズム・シートによる輝度向上の方法がある。この方法
は、図１０に示すように、光源の拡散板２０の前面にプ
リズム・レンズシート２１を設けたものである。図示の
ように、法線方向の光は、プリズムの作用により反射し
て光源側に戻し、乱反射させ、斜め方向の光はプリズム
により法線側方向の光に変換して外部に出射される。そ
の結果として法線方向の光は約１．３〜４．５倍の輝度
が得られる。これは上記した図６ないし図９に示した構
造の光源のいずれにおいても効果が期待される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示装
置のパネルの優先視野角は、法線方向に対し４°〜６°
傾いており、上記プリズム・シートの方法では優先視野
角に合わせた最適化という点では不可能であった。ま
た、プリズム・シートは微小なプリズムが傷つき易く、
取り扱いが難しいという難点があった。

【０００８】また、冷陰極型平面蛍光ランプや、カソー
ドルミネセンス平面蛍光ランプの場合には、ガラス筐体
が、平面形状の密閉容器で構成されている。従って、耐
圧強度を確保するため大型化する場合、ガラス筐体の肉
厚を厚くしなければならないという欠点があった。ま
た、ガラス筐体の肉厚を薄くするために、耐圧強度を増
加するためのスペーサーを配置すると、このスペーサー
部分が発光しないために、発光ムラとなってしまう欠点
があった。

【０００９】この発明は、上述した従来の問題点を解消
するためになされたものにして、液晶表示装置の優先視
野角に合わせることができ、且つ装置の小型化が図れる
バックライトを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
のバックライトは、複数個のストライプ状に発光する光
源装置と、このストライプ状の発光の上部に設けられ、
この発光に平行なレンチキュラーレンズと、で構成され
る。

【００１１】上記ストライプ状に発光する光源装置は、
高反射物質よりなる薄膜をストライプ状に形成し、光を
このストライプ状の開口部より外部に出射することを特
徴とす。

【００１２】また、上記ストライプ状に発光する光源装
置は、カソードからの電子を、このカソードの背面に設
けられた背面電極により拡散・均一化するとともに、こ
のカソードの上部に設けられたグリッド電極により制御
し、蛍光面の形成されているアノードに照射し、蛍光面
を励起・発光させる平面蛍光ランプであって、前記グリ
ッド電極の開口部をストライプ状とし、蛍光面にストラ
イプ状の電子を入射させることを特徴とする。

【００１３】さらに、この発明は、光源のガラス筐体が
平面形状の密閉容器であるとともに、前記ストライプ状
の発光の非発光部に、ガラス筐体の耐圧強度を増加させ
るスペーサーを配置することを特徴とする。

【００１４】また、この発明は、液晶表示装置の優先視
野角θに対し、ストライプ状の発光の中心とレンチキュ
ラーレンズの中心を結ぶ直線の角度を一致させ、θだけ
傾けることを特徴とする。

【００１５】

【作用】この発明は、上記の手段によりストライプ状の
発光を実現することで、発光部の光の強度は強調され
る。例えば、アルミ薄膜の場合、光源とアルミ薄膜の間
で乱反射を繰り返した後、ストライプ状の開口部より外
部に出射されるので、ストライプ状の開口部より出る光
は強調される。また、カソードルミネセンス型平面蛍光
ランプの場合、ストライプ状の発光部に入力が集中する
ので、ストライプ状の発光強度が増す。

【００１６】また、この発光部から出る光は、その上部
に配置されたレンチキュラーレンズの働きにより、平行
度を高められ外部に出射される。従って、光の指向性が
高められる。

【００１７】更に、前記ストライプ状の発光部の中心と
レンチキュラーレンズのの中心を結ぶ光軸を、液晶パネ
ルの優先視野角θに合わせ、法線に対しθ傾けると、液
晶パネルの優先視野角に一致して、光源の光の指向性を
高めることが可能となる。又、観察者にとっては、スト
ライプ状の発光が、レンチキュラーレンズにより拡大さ
れ、均一な面発光となって目に入る。

【００１８】また、光源が冷陰極型平面蛍光ランプや、
カソードルミネセンス平面蛍光ランプの場合、ガラス筐
体の耐圧強度を増加させるためのスペーサーを、前記ス
トライプ状の発光の非発光部に配置すると、スペーサー
による発光ムラを目立たなくすることが可能となり、ス
ペーサーの挿入が可能となり、ガラス筐体の肉厚を薄く
することが可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に従い説明す
る。図１及び図２はこの発明の第１の実施例を示すもの
で、光源として直下方式を用いた場合を示している。

【００２０】蛍光ランプ１は、普通は冷陰極管が使用さ
れており、この蛍光ランプ１の後面側には反射板２が、
前面側には拡散板３が設けられている。そして、この拡
散板３の前面に、この発明の特徴とする光学フィルター
４が配置される。

【００２１】この光学フィルター４の断面図を図２に示
す。光学フィルター４は微小な幅で横方向平行に列状に
並んだ複数個の開口部（スリット）４ａを持つＡｌ，Ａ
ｇ，白色塗料等の高反射物質よりなる反射層４ｂと、こ
の開口部４ａの上部に設けられ、開口部４ａに平行なレ
ンチキュラーレンズ４ｃで構成されている。この光学フ
ィルター４はガラス基板上にＡｌ，Ａｇ，白色塗料等の
高反射物質の薄膜をエッチング加工や印刷法により、ス
トライプ状に形成すればよい。

【００２２】また、スリット４ａの中心線とレンチキュ
ラーレンズ４ｃの中心を結ぶ光軸は法線に対しθ傾いて
いる。前記傾きθは、図１に示す液晶パネル５の優先視
野角θに一致している。

【００２３】次、にこの動作を説明すると、蛍光ランプ
１より出る光は、直接光学フィルタの開口部４ａより外
部に放出される。開口部４ａより外部に放出された光
は、その上部に配置されたレンチキュラーレンズ４ｃに
より、指向性を高められる。開口部４ａの中心線とレン
チキュラーレンズ４ｃの中心線を結ぶ光軸を、液晶パネ
ル５の優先視野角に合わせθ傾けることにより、液晶パ
ネルの視野角に合わせて指向性を高めることが可能とな
る。

【００２４】この発明の第２の実施例を図３に示す。こ
の第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、光源に冷
陰極型平面蛍光ランプを使用している点である。光源
は、前述した図８に示すように、平面型のガラスの密閉
容器であり、この容器は、内部が減圧となっているた
め、耐圧強度を高めるため、通常は前面ガラスパネルと
背面ガラスパネルの板厚を厚くして耐圧強度を高めてい
る。本実施例の特徴は、ガラスの耐圧強度を高めるた
め、スペーサーを配置し、さらにスペーサーによる発光
ムラを目立たなくしている点である。

【００２５】図３に従ってこの第２の実施例を説明す
る。図３は図８におけるＡ−Ａ’に相当する部分の断面
図を示している。前面ガラスパネル６の内面側には微小
な幅で横方向平行に列状に並んだ複数個の開口部（スリ
ット）９を持つＡｌ，Ａｇ，セラミック等の高反射物質
よりなる反射層８がエッチング加工や印刷法により設け
られている。この開口部９に平行に、前面ガラスパネル
６上にはレンチキュラーレンズ１０が配置されている。

【００２６】そして、前面ガラスパネル６内側、並びに
反射層８上には蛍光面１１が形成され、また、背面ガラ
スパネル７上にも蛍光面１２が形成されている。

【００２７】蛍光面より出る光は、反射層８、蛍光面１
１、１２間で乱反射を繰り返した後、反射層８の開口部
９より外部に出射される。外部に出射された光は、その
上部に配置されたレンチキュラーレンズ１０の働きによ
り、指向性を高められる。また、開口部９の中心線とレ
ンチキュラーレンズ１０の中心線を結ぶ光軸を、液晶パ
ネルの優先視野角に合わせθ傾けることにより、液晶パ
ネルの視野角に合わせ指向性を高めることも可能であ
る。

【００２８】更に、この実施例においては、耐圧強度を
高めるためのスペーサー１３が前面ガラスパネル６と背
面ガラスパネル７との間に設けられている。図４はこの
実施例の光源の発光面部（スペーサー挿入部）の分解斜
視図を示している。この図のように、板状のスペーサー
１３を反射層８の開口部９以外の場所に配置し、耐圧強
度を高めている。このように、スペーサー１３は非発光
部に配置されるため、スペーサー１３による発光ムラは
発生しない。

【００２９】尚、第２の実施例においては、反射層８は
密閉容器の内面側に形成されているが、外面側に形成す
る方が乱反射の効果が高まり、高輝度化が図れる。

【００３０】この発明の第３の実施例を図５に示す。こ
の実施例はカソードルミネセンス平行蛍光ランプにこの
発明を適用した実施例を示している。構成部材は図１と
ほぼ同様であり、前面ガラス基板１４、背面ガラス基板
１５で密閉ガラス筐体を形成している。ラインカソード
１６は、サポート（図示せず）により副数本平行に架設
されている。第１グリッド電極１８は、均一なメッシュ
形状であり、第１グリッド電極１８はカソードからの電
子を制御するのに用いられる。第２グリッド電極１９
は、図示のようにストライプ状の開口部が設けられてい
る。この電極は、第１グリッド電極１８に、アノードに
加えられる高電圧による強電界が加わるのを防ぐため、
第１グリッド電極１８よりも若干高い電圧が加えられ
る。前面パネル１４の内面には蛍光面２０が形成されて
おり、この蛍光面２０の上面には、アルミの薄膜（アノ
ード）２１が形成されて高電圧が印加される。

【００３１】この蛍光面２０には、前述の第２グリッド
電極１９のストライプ状の開口部に対応して、微小な幅
で横方向平行に列状に並んだ複数個の開口部を持つＡ
ｌ，Ａｇ，セラミック等の高反射物質よりなる反射層が
エッチング加工や印刷法により設けられ、反射層がある
部分が非発光部２０ｂとなり、スリット部分が発光部２
０ａとなっている。

【００３２】ラインカソード１６から出る電子は、背面
電極１７の作用により拡散・均一化され、カソードの上
部に設けられた第１グリツド電極１８により制御され上
部に引き上げられる。この電子は、第２グリッド電極１
９並びに高電圧の印加されているアルミ薄膜２１により
加速され、蛍光面２０に照射され発光が得られる。この
時、第２グリツド電極１９の開口部が上記したようにス
トライプ状の開口部であるため、ストライプ状に、電子
が取り出されストライプ状の発光が得られる。

【００３３】そして、耐圧強度を高めるためのスペーサ
ー２３は、前記非発光部に平行に配置されている。ま
た、第１、第２グリッド電極１８、１９は、スペーサー
を高さ方向に分割し、その間に保持されている。前面ガ
ラス基板１４パネルの上部には、前記ストライプ状の発
光に平行なレンチキュラーレンズ２２が配置されてい
る。ストライプ状の発光はレンチキュラーレンズ２２の
作用により略平行光に変換され、指向性が高められる。
また、ストライプ状の発光の中心線とレンチキュラーレ
ンズ２２の中心線を結ぶ光軸を、液晶パネルの視野角に
合わせ指向性を高めることも可能である。以上のように
スペーサー２３は非発光部２０ｂに配置されるため、ス
ペーサー２３による発光ムラは発生しない。従って、ス
ペーサー２３の挿入が可能となる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、液晶表示装置の優先視野角に合わせ、光源の光の指
向性を高め増幅することが可能となるだけでなく、光源
が平面ガラス筐体で構成されている場合、耐圧強度を高
めるためのスペーサーの配置が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示すの断面図であ
る。

【図２】この発明の光学フィルター部の拡大断面図であ
る。

【図３】この発明の第２の実施例の断面図である。

【図４】第２の実施例におけるスペーサーの配置部の構
造斜視図である。

【図５】この発明の第３の実施例の断面図である。

【図６】従来の直下方式のバックライトを示す断面図で
ある。

【図７】従来の導光体方式のバックライトを示す断面図
である。

【図８】従来の冷陰極型平面蛍光ランプのバックライト
を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。

【図９】従来のカソードルミネセンス平面蛍光ランプの
バックライトを示す斜視図である。

【図１０】従来のプリズム・シートを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１蛍光ランプ２反射板３拡散板４光学フィルター４ａ開口部４ｂ反射層

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】これらの光源の光を更に有効に利用し、画
面を明るくする手段として、図１０に示すように、プリ
ズム・シートによる輝度向上の方法がある。この方法
は、図１０に示すように、光源の拡散板２０の前面にプ
リズム・レンズシート２１を設けたものである。図示の
ように、法線方向の光は、プリズムの作用により反射し
て光源側に戻し、乱反射させ、斜め方向の光はプリズム
により法線側方向の光に変換して外部に出射される。そ
の結果として法線方向の光は約１．３〜１．５倍の輝度
が得られる。これは上記した図６ないし図９に示した構
造の光源のいずれにおいても効果が期待される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】次に、この動作を説明すると、蛍光ランプ
１より出る光は、直接光学フィルタの開口部４ａより外
部に放出される。開口部４ａより外部に放出された光
は、その上部に配置されたレンチキュラーレンズ４ｃに
より、指向性を高められる。開口部４ａの中心線とレン
チキュラーレンズ４ｃの中心線を結ぶ光軸を、液晶パネ
ル５の優先視野角に合わせθ傾けることにより、液晶パ
ネルの視野角に合わせて指向性を高めることが可能とな
る。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】削除

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】ラインカソード１６から出る電子は、背面
電極１７の作用により拡散・均一化され、カソードの上
部に設けられた第１グリッド電極１８により制御され上
部に引き上げられる。この電子は、第２グリッド電極１
９並びに高電圧の印加されているアルミ薄膜２１により
加速され、蛍光面２０に照射され発光が得られる。この
時、第２グリッド電極１９の開口部が上記したようにス
トライプ状の開口部であるため、ストライプ状に、電子
が取り出されストライプ状の発光が得られる。尚、２０
ａが発光部、２０ｂが非発光部となる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個のストライプ状に発光する光源装
置と、このストライプ状の発光の上部に設けられ、この
発光に平行なレンチキュラーレンズよりなる液晶表示装
置のバックライト。
【請求項２】上記ストライプ状に発光する光源装置
は、高反射物質よりなる薄膜をストライプ状に形成し、
光をこのストライプ状の開口部より外部に出射すること
を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置のバックラ
イト。
【請求項３】上記ストライプ状に発光する光源装置
は、カソードからの電子を、このカソードの背面に設け
られた背面電極により拡散・均一化するとともに、この
カソードの上部に設けられたグリッド電極により制御
し、螢光面の形成されているアノードに照射し、蛍光面
を励起・発光させる平面蛍光ランプであって、前記グリ
ッド電極の開口部をストライプ状とし、上記蛍光面にス
トライプ状の電子を入射させることを特徴とする液晶表
示装置のバックライト。
【請求項４】光源のガラス筐体が平面形状の密閉容器
であるとともに、前記ストライプ状の発光の非発光部
に、ガラス筐体の耐圧強度を増加させるスペーサーを配
置することを特徴とする請求項２又は３に記載の液晶表
示装置のバックライト。
【請求項５】液晶表示装置の優先視野角θに対し、ス
トライプ状の発光の中心とレンチキュラーレンズの中心
を結ぶ直線の角度を一致させ、θだけ傾けることを特徴
とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液晶表示装
置のバックライト。