JPH09189908A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】指向性をもった照明光を出射するバックライト
を用いたものでありながら、輝度ムラのない良好な表示
を得ることができる液晶表示装置を提供する。 【解決手段】裏面に拡散板２を備えた液晶表示パネル１
と、端面からの入射光を面方向に導く導光板１１の前記
端面に対向させて発光体１２を設けるとともに、前記導
光板１１の表面に、この導光板１１により導かれた光を
指向性をもった光として表面側に出射させる多数のドッ
ト状導光部１４ａが微小ピッチで配列した光学シート１
４を設けてなるバックライト１０とを備え、前記バック
ライト１０を、その出射面を前記液晶表示パネル１の裏
面の拡散板２から離間させて配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、バックライトを
備えた液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バックライトを備えた液晶表示装置とし
て、指向性をもった照明光を出射するバックライトを用
いたものがある。図４〜図６は、この種の液晶表示装置
として従来知られているものを示しており、図４は液晶
表示装置の側面図、図５は図４の一部分の拡大図、図６
は前記バックライトの平面図である。

【０００３】この液晶表示装置は、裏面（入射面）に拡
散板２を備えた液晶表示パネル１の背後にバックライト
１０を配置したものであり、前記バックライト１０は、
端面からの入射光を面方向に導く導光板１１と、この導
光板１１の前記端面に対向させて配置された発光体１２
と、前記導光板１１の表面に設けられた光学シート１４
とからなっている。

【０００４】上記導光板１１は、アクリル樹脂等からな
る矩形状の透明板であって、その相対向する２つの端面
がそれぞれ光の入射面とされ、表裏面はいずれも平坦面
となっている。

【０００５】上記発光体１２は、例えば、上記導光板１
１の端面にその全長にわたって対向する直管状の冷陰極
管であり、その背後には、この発光体１２からの光を導
光板１１の端面に向けて反射させるリフレクタ１３が設
けられている。

【０００６】また、上記光学シート１４は、その裏面か
らの入射光を表面側に導く多数のドット状導光部１４ａ
を微小ピッチで設けたものであり、前記ドット状導光部
１４ａは、光の屈折率が上記導光板１１とほぼ同じ樹脂
（アクリル樹脂等）からなっており、これらのドット状
導光部１４ａが、この導光部１４ａとは光の屈折率が異
なる結合樹脂１４ｂによって結合されている。

【０００７】そして、この光学シート１４は、上記導光
板１１の表面に、シート裏面を導光板面に密接させて配
置されており、その各ドット状導光部１４ａを、この導
光部１４ａおよび導光板１１と光の屈折率がほぼ同じ接
着剤（図示せず）によって導光板１１に接着されてい
る。

【０００８】上記バックライト１０は、発光体１２から
の光を導光板１１によりその面方向に導くとともに、そ
の光を光学シート１４を介して指向性をもった照明光と
して出射するものであり、導光板１１にその端面から入
射した光は、この導光板１１内をその面方向に導かれる
とともに、この導光板１１からその表面に設けた光学シ
ート１４の各ドット状導光部１４ａに取り込まれ、この
各導光部１４ａを導かれて、光学シート１４の表面から
出射する。

【０００９】この場合、上記導光板１１にその端面から
入射した光は、図５に矢線で示したように屈折しながら
導光板１１内を導かれて光学シート１４のドット状導光
部１４ａに入射するが、導光板１１およびドット状導光
部１４ａとその間の接着剤の屈折率がほぼ同じであるた
め、導光板１１とドット状導光部１４ａとが光学的に連
続しており、したがって、導光板１１を導かれてきた光
は、導光板１１とドット状導光部１４ａとの間で屈折や
反射を起こすことなく、効率良くドット状導光部１４ａ
に入射する。なお、導光板１１内を導かれた光のうち、
上記光学シート１４の結合樹脂１４ｂ部分に向かう光
は、導光板１１の表面（結合樹脂１４ｂとの界面）で裏
面側に反射されて導光板１１内を導かれ、光学シート１
４のいずれかのドット状導光部１４ａに入射する。

【００１０】そして、上記光学シート１４の各ドット状
導光部１４ａに入射した光は、これらの導光部１４ａに
より導かれ、各導光部１４ａの端面から、広がり角の小
さい指向性をもった光として出射する。

【００１１】また、上記液晶表示パネル１は、その裏面
の拡散板２を上記バックライト１０の出射面（光学シー
ト１４の表面）に密接させて配置されており、バックラ
イト１０からの照明光は、拡散板２で拡散されて液晶表
示パネル１に入射する。

【００１２】上記液晶表示装置によれば、バックライト
１０からの照明光（光学シート１４の各ドット状導光部
１４ａから出射する光）が指向性をもった光であるた
め、正面輝度の高い光を液晶表示パネル１に入射させ
て、明るい表示を得ることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
指向性をもった照明光を出射するバックライトを用いた
液晶表示装置は、その表示にドット状の輝度ムラが生じ
るという問題をもっている。

【００１４】これは、バックライト１０が、その表面の
光学シート１４の各ドット状導光部１４ａからそれぞれ
広がり角の小さい指向性をもった光を出射するものであ
るため、このバックライト１０からの照明光が、前記光
学シート１４の各ドット状導光部１４ａに対応する部分
の光強度が高い強度分布の光であるからである。

【００１５】なお、バックライト１０からの照明光は、
液晶表示パネル１の裏面の拡散板２により拡散されて液
晶表示パネル１に入射するが、前記拡散板２の拡散率
は、液晶表示パネル１への光の入射効率を低下させない
程度に抑える必要があるため、拡散板２による光強度分
布の改善効果は僅かである。

【００１６】このため、上記液晶表示装置は、液晶表示
パネル１に入射する光が上記のような強度分布の光であ
り、そのために、液晶表示パネル１の表示にドット状の
輝度ムラが生じる。

【００１７】この発明は、指向性をもった照明光を出射
するバックライトを用いたものでありながら、輝度ムラ
のない良好な表示を得ることができる液晶表示装置を提
供することを目的としたものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
は、裏面に拡散板を備えた液晶表示パネルと、端面から
の入射光を面方向に導く導光板の前記端面に対向させて
発光体を設けるとともに、前記導光板の表面に、この導
光板により導かれた光を指向性をもった光として表面側
に出射させる多数のドット状導光部が微小ピッチで配列
した光学シートを設けてなるバックライトとを備え、前
記バックライトを、その出射面を前記液晶表示パネルの
裏面の拡散板から離間させて配置したことを特徴とする
ものである。

【００１９】この発明の液晶表示装置によれば、バック
ライトからの照明光、つまり前記光学シートの各ドット
状導光部からの出射光は、広がり角の小さい指向性をも
った光であるが、前記各ドット状導光部を出射した光
が、液晶表示パネルの裏面の拡散板に入射するまでにあ
る程度広がるため、前記拡散板に入射する光は、強度分
布がほとんど均一になった光であり、その光が拡散板に
より拡散されて液晶表示パネルに入射する。

【００２０】したがって、この液晶表示装置によれば、
指向性をもった照明光を出射するバックライトを用いた
ものでありながら、輝度ムラのない良好な表示を得るこ
とができる。

【００２１】この発明の液晶表示装置において、前記バ
ックライトの出射面と液晶表示パネルの裏面の拡散板と
の間は空間であってもよいが、前記バックライトの出射
面と前記拡散板との間を透明体層とすれば、バックライ
トと液晶表示パネルとを、その間に前記透明体層をはさ
んで重ね合わせることにより所定の位置関係で配置する
ことができるから、液晶表示素子を容易に組み立てるこ
とができる。バックライトと液晶表示パネルを前記透明
体層をはさんで重ねることにより、液晶表示素子を容易
に構成することができる。

【００２２】また、前記光学シートの表面と拡散板との
間を透明体層とする場合は、前記透明体層を、透明板と
光拡散層との積層体とするのが望ましく、このようにす
れば、バックライトを出射して液晶表示パネルの裏面の
拡散板に入射する光の強度分布をより均一にすることが
できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図１および図２はこの発明の第
１の実施例を示しており、図１は液晶表示装置の側面
図、図２は図１の一部分の拡大図である。

【００２４】この実施例の液晶表示装置は、バックライ
ト１０を、その出射面（光学シート１４の表面）を液晶
表示パネル１の裏面の拡散板２から離間させて配置した
ものであり、バックライト１０の出射面と液晶表示パネ
ル１の裏面の拡散板２との間は空間となっている。

【００２５】なお、この実施例において用いたバックラ
イト１０は、図４〜図６に示した従来の液晶表示装置に
用いられているものと同じであるから、その構成および
照明光の出射についての説明は、図に同符号を付して省
略する。

【００２６】この実施例の液晶表示装置によれば、バッ
クライト１０からの照明光、つまり光学シート１４の各
ドット状導光部１４ａからの出射光は、広がり角の小さ
い指向性をもった光であるが、前記各ドット状導光部１
４ａを出射した光が、液晶表示パネル１の裏面の拡散板
２に入射するまでにある程度広がるため、前記拡散板２
に入射する光は、強度分布がほとんど均一になった光で
あり、その光が拡散板２により拡散されて液晶表示パネ
ル１に入射する。

【００２７】すなわち、上記バックライト１０は、その
表面の光学シート１４の各ドット状導光部１４ａからそ
れぞれ広がり角の小さい指向性をもった光を出射するも
のであるため、このバックライト１０を出射する光は、
前記光学シート１４の各ドット状導光部１４ａに対応す
る部分の光強度が高い強度分布の光である。

【００２８】しかし、前記各ドット状導光部１４ａから
の出射光の広がり角が小さくても、バックライト１０の
出射面を液晶表示パネル１の裏面の拡散板２からある程
度離間させておけば、各ドット状導光部１４ａを出射し
た光が、図２に矢線で示したように、拡散板２までの光
路長に応じて広がって前記拡散板２に入射する。

【００２９】このため、前記拡散板２に入射する光は、
上記各ドット状導光部１４ａからの出射光の強度が平均
化した、強度分布がほとんど均一になった光であり、そ
の光が前記拡散板２により拡散されて液晶表示パネル１
に入射する。

【００３０】したがって、上記液晶表示装置によれば、
指向性をもった照明光を出射するバックライト１０を用
いたものでありながら、輝度ムラのない良好な表示を得
ることができる。

【００３１】なお、上記実施例では、バックライト１０
の出射面と液晶表示パネル１の裏面の拡散板２との間を
空間としたが、前記バックライト１０の出射面と前記拡
散板２との間は透明体層としてもよい。

【００３２】図３はこの発明の第２の実施例を示す液晶
表示装置の一部分の拡大側面図である。この液晶表示装
置は、バックライト１０の出射面と液晶表示パネル１の
裏面の拡散板２との間を透明体層１５としたものであ
り、この実施例では、前記透明体層１５を、前記拡散板
２までの光路長を稼ぐための２枚の透明板（ガラス板ま
たはアクリル樹脂板等）１６，１６の間に光拡散層１７
を挟み込んだ積層体としている。

【００３３】なお、上記バックライト１０は図４〜図６
に示した従来の液晶表示装置に用いられているものと同
じであるから、その構成および照明光の出射についての
説明は、図に同符号を付して省略する。

【００３４】また、この実施例では、上記透明体層１５
を構成する光拡散層１７として、液晶表示パネル１の裏
面に設けられている拡散板２と同様な拡散効果を有する
拡散板を用いている。

【００３５】この実施例の液晶表示装置においても、バ
ックライト１０からの照明光（光学シート１４の各ドッ
ト状導光部１４ａからの出射光）は、広がり角の小さい
指向性をもった光であるが、各ドット状導光部１４ａを
出射した光が、液晶表示パネル１の裏面の拡散板２に入
射するまでにある程度広がるため、前記拡散板２に入射
する光は、強度分布がほとんど均一になった光であり、
したがって、指向性をもった照明光を出射するバックラ
イト１０を用いたものでありながら、輝度ムラのない良
好な表示を得ることができる。

【００３６】そして、この実施例では、バックライト１
０の出射面と液晶表示パネル１の裏面の拡散板２との間
を透明体層１５としているため、バックライト１０と液
晶表示パネル１とを、その間に前記透明体層１５をはさ
んで重ね合わせることによりて所定の位置関係で配置す
ることができ、したがって、液晶表示素子を容易に組み
立てることができる。

【００３７】しかも、この実施例では、透明体層１５
を、液晶表示パネル１の裏面の拡散板２までの光路長を
稼ぐための透明板１６と光拡散層１７との積層体として
いるため、バックライト１０の各ドット状導光部１４ａ
を出射した光を、前記光拡散層１７の拡散効果によって
より効果的に広げてやることができ、したがって、バッ
クライト１０を出射して液晶表示パネル１の裏面の拡散
板２に入射する光の強度分布をより均一にすることがで
きる。

【００３８】なお、上記第１および第２の実施例では、
バックライト１０を、従来の液晶表示装置に用いられて
いるものと同じものとしたが、このバックライト１０の
光学シート１４は、多数のドット状導光部を微小ピッチ
で設けたものであれば、例えば、多数本の光ファイバを
矩形束状に密集させた光ファイバ集合体を薄く輪切りし
たものでもよく、また、発光体１２も、冷陰極管に限ら
ず、発光ダイオードアレイや、エレクトロルミネセンス
パネル等でもよい。

【００３９】

【発明の効果】この発明の液晶表示装置によれば、バッ
クライトからの照明光、つまり前記光学シートの各ドッ
ト状導光部からの出射光は、広がり角の小さい指向性を
もった光であるが、前記各ドット状導光部を出射した光
が、液晶表示パネルの裏面の拡散板に入射するまでにあ
る程度広がるため、前記拡散板に入射する光は、強度分
布がほとんど均一になった光であり、その光が拡散板に
より拡散されて液晶表示パネルに入射するから、指向性
をもった照明光を出射するバックライトを用いたもので
ありながら、輝度ムラのない良好な表示を得ることがで
きる。

【００４０】この発明の液晶表示装置において、前記バ
ックライトの出射面と液晶表示パネルの裏面の拡散板と
の間は空間であってもよいが、前記バックライトの出射
面と前記拡散板との間を透明体層とすれば、バックライ
トと液晶表示パネルとを、その間に前記透明体層をはさ
んで重ね合わせることにより所定の位置関係で配置する
ことができるから、液晶表示素子を容易に組み立てるこ
とができる。バックライトと液晶表示パネルを前記透明
体層をはさんで重ねることにより、液晶表示素子を容易
に構成することができる。

【００４１】また、前記光学シートの表面と拡散板との
間を透明体層とする場合は、前記透明体層を、透明板と
光拡散層との積層体とするのが望ましく、このようにす
れば、バックライトを出射して液晶表示パネルの裏面の
拡散板に入射する光の強度分布をより均一にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の
側面図。

【図２】図１の一部分の拡大図。

【図３】この発明の第２の実施例を示す液晶表示装置の
一部分の拡大側面図。

【図４】従来の液晶表示装置の側面図。

【図５】図４の一部分の拡大図。

【図６】バックライトの平面図。

【符号の説明】

１…液晶表示パネル ２…拡散板 １０…バックライト １１…導光板 １２…発光体 １４…光学シート １４ａ…ドット状導光部 １５…透明体層 １６…透明板 １７…光拡散層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】裏面に拡散板を備えた液晶表示パネルと、 端面からの入射光を面方向に導く導光板の前記端面に対
   向させて発光体を設けるとともに、前記導光板の表面
   に、この導光板により導かれた光を指向性をもった光と
   して表面側に出射させる多数のドット状導光部が微小ピ
   ッチで配列した光学シートを設けてなるバックライトと
   を備え、 前記バックライトを、その出射面を前記液晶表示パネル
   の裏面の拡散板から離間させて配置したことを特徴とす
   る液晶表示装置。
2. 【請求項２】バックライトの出射面と液晶表示パネルの
   裏面の拡散板との間は空間であることを特徴とする請求
   項１に記載の照明装置。
3. 【請求項３】バックライトの出射面と液晶表示パネルの
   裏面の拡散板との間は透明体層であることを特徴とする
   請求項１に記載の照明装置。
4. 【請求項４】透明体層は、透明板と光拡散層との積層体
   からなっていることを特徴とする請求項３に記載の照明
   装置。