JP2003279971A

JP2003279971A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003279971A
Application number: JP2002078656A
Authority: JP
Inventors: Muneo Kitamura; 宗夫北村
Original assignee: Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd; Kawaguchiko Seimitsu KK
Current assignee: Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd; Kawaguchiko Seimitsu KK
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＥＤ等のバックライト用の光源を導光板の
周囲に備えた液晶表示装置にあって、前記光源の光を効
率よく薄型の導光板内の隅々まで導くことのできる液晶
表示装置を提供すること。【解決手段】導光板２８と、この導光板２８を保持す
る枠体２４と、前記導光板２８に向けて発光する光源
（ＬＥＤ２７）とを備え、前記導光板２８には前記ＬＥ
Ｄ２７から入射した光を導光板２８の本体部２９ａ内に
導くための反射部２９ｂが形成されてなるバックライト
付の液晶表示装置２１において、前記導光板の２８反射
部２９ｂの反射面３０を曲面構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックライト光源
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】近年、液晶セルを用いた表示装置は、時
計、電話機、パソコン等のあらゆる電子機器に搭載され
ている。このような電子機器にあって、特に時計や携帯
電話等は夜間や暗所においても使用されるため、液晶セ
ルを照明するバックライトを備えたものが多い。

【０００３】図４は、バックライトを備えた従来の液晶
表示装置１の一般的な構造を示したものである。この液
晶表示装置１は、液晶セル部２とバックライト部３とを
備え、これらが同一枠体４内に積層された状態で収容さ
れている。前記液晶セル部２は、透明電極膜が形成され
た２枚のガラス基板の間に液晶物質を挟んだ構造の液晶
セル５と、この液晶セル５の上面及び下面に配設される
図示しない２枚の偏光板とで構成されている。バックラ
イト部３は、光源であるＬＥＤ７と、このＬＥＤ７で発
した光を導く導光板８とを備えている。前記導光板８
は、透明なアクリル材で形成され、その一端が液晶セル
５から突出した反射面１０を有する反射部９となってい
る。ＬＥＤ７は各種のＩＣや電子部品が実装される基板
６の先端部に配設され、前記反射部９の下方に発光面１
２を向けた状態で枠体４に固定されている。

【０００４】前記ＬＥＤ７で発した光は、図５に示すよ
うに、放射角αの広がりを持って上方に向かい反射部９
を透過して所定の角度で傾斜した反射面１０で反射され
る。そして、この反射された光は導光板８内に向けて拡
散する。前記反射面１０で反射される光は、ＬＥＤ７に
最も近いａ部では入射角が小さいので、導光板８の最も
ＬＥＤ７に近い下面を照らし、入射角の大きなｂ部で反
射された光はそれよりも遠くを照射する。このようにし
て、導光板８自体を発光させることで、上方に設置され
ている液晶セル５を照明する。なお、前記導光板８の上
面には光を均一に拡散させる光拡散シート１１が設けら
れる場合がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の液晶表示装置１にあっては、ＬＥＤ７から発せられ
る光が放射角αの広がりを持っているのに対して反射面
１０の傾斜角が一定であるために導光板８の上面あるい
は下面に対して平行な光（以下、平行光という）が得に
くく、反射光が反射部９の近傍を強く照射する傾向にあ
ることから発光ムラが生じるおそれがあった。前記反射
面１０の傾斜角を大きくすることである程度遠くまで光
を到達させることが可能となるが、液晶表示装置のよう
に、非常に薄型の装置にあっては、導光板８の厚み自体
が制限されるため、前記反射面１０の傾斜角が十分確保
できない。このため、導光板８のＬＥＤ７の近傍では発
光輝度が高く、導光板８の先端部では発光輝度が低くな
って、液晶セル５に輝度の明暗差が現れていた。

【０００６】そこで、本発明の目的は、ＬＥＤ等のバッ
クライト用の光源を導光板の周囲に備えた液晶表示装置
にあって、前記光源の光を効率よく薄型の導光板内の隅
々まで導くことのできる液晶表示装置を提供するもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に係る液晶表示装置は、導光板
と、この導光板を保持する枠体と、前記導光板に向けて
発光する光源とを備え、前記導光板には光源から入射し
た光を導光板内に導くための反射部が形成されてなるバ
ックライト付の液晶表示装置において、前記導光板の反
射部が曲面構造であることを特徴とする。

【０００８】この発明によれば、前記反射面を曲面構造
としたので、前記光源から発せられる光の放射角に対応
して反射光の角度を平行光に近づけ易くなった。また、
立ち上がり角度も大きくとれる部分が作られることから
も平行光が得られ易い。そのために、光源から遠い導光
板の先端部まで均等に光を行き渡らせることができると
共に、反射が滑らかで反射ムラの少ないソフトな発光が
得られる。

【０００９】また、本発明の請求項２に係る液晶表示装
置は、導光板と、この導光板を保持する枠体と、前記導
光板に向けて発光する光源とを備え、前記導光板には光
源から入射した光を導光板内に導くための反射部が形成
されてなるバックライト付の液晶表示装置において、前
記導光板の反射部が多角面構造であることを特徴とす
る。

【００１０】この発明によれば、導光板の反射部が複数
の傾斜角を備えた多角面構造となっているので、これら
多角面の傾斜角を調整することで、光源から発せられる
光の放射角に対応して平行光が得られ易くなった。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
に係る液晶表示装置を詳細に説明する。図１は本発明に
係る第１実施形態の液晶表示装置の断面図、図２は前記
液晶表示装置の反射部の要部断面図である。

【００１２】図１及び図２に示すように、本発明の第１
実施形態の液晶表示装置２１は、バックライト部２３と
液晶セル部２２とを備え、枠体２４にバックライト部２
３、液晶セル部２２の順に積載された構造となってい
る。また、前記枠体２４の最下部には先端部に発光源と
なるＬＥＤ２７が配設された基板２６が組み込まれてい
る。

【００１３】前記バックライト部２３は、導光板２８
と、ＬＥＤ２７と、このＬＥＤ２７が配設された基板２
６とで構成される。前記導光板２８は、透明なアクリル
板で形成され、液晶セル部２２が載置される本体部２９
ａと液晶セル２５から突出して設けられる反射部２９ｂ
とで一体形成されている。前記本体部２９ａには光拡散
シート３１を挟んで液晶セル２５が載置される。一方の
反射部２９ｂは前記本体部２９ａから突出形成した反射
面３０が形成されている。この反射面３０は、液晶セル
２５の端部から反射部２９ｂの底面の端部に向けて延び
る略１／４円状の曲面形状となっており、前記反射面３
０の略中間部に接する接線ｇと反射部２９ｂの底面から
延びる水平線ｈとが交わる立上り角度βが約４５度とな
っている。このように反射面３０が曲面状に形成され、
且つ立上り角度βも約４５度と大きいので、ＬＥＤ２７
から発せられる光が放射角αの広がりを持っているとし
ても、それぞれの発光角度に応じて平行光に近い反射角
度で反射させることができる。そのために、従来のよう
に反射光が反射部２９ｂの近傍を強く照射することな
く、反射光の多くが導光板２８内をこの導光板２８の上
面あるいは下面に対して略平行に伝播することから、導
光板２８の先端でも十分な輝度が得られると共に、導光
板２８の全体に発光ムラが生じない。なお、本実施形態
では、白色系の塗料を塗布したり、白色系の顔料あるい
は染料を混合した樹脂材で成形した枠体２４が前記反射
面３０に密着しているので、ＬＥＤ２７の光を外部に漏
らさずに反射させることができるが、反射効率をさらに
高めるために、前記反射面３０と枠体２４との間に銀
（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）蒸着シート等の高反射
率を有する反射シートが設けられる場合もある。

【００１４】ＬＥＤ２７は、前記導光板２８と略同じ大
きさの基板２６の先端部に実装され、発光面３２を前記
反射部２９ｂの下面に向けて配設される。なお、この基
板２６にはＬＥＤ２７の他に、液晶セル部２２を駆動す
るためのＩＣや電子部品が実装される。

【００１５】前記液晶セル部２２は、２枚の図示しない
偏光板によって挟まれた液晶セル２５を備えている。こ
の液晶セル２５は周知のように、相対して配設された上
ガラス基板及び下ガラス基板の内側に上透明電極と下透
明電極及び上配向膜と下配向膜が設けられ、封止部材で
一定の間隔をおいて封止し、その中に液晶物質が封入さ
れた構造となっている。前記偏光板は前記液晶セル２５
の上ガラス基板及び下ガラス基板のそれぞれ外側に一体
に形成されている。

【００１６】なお、本実施形態では、前記反射面３０を
構成する立上り角度βを４５度近辺に設定したが、導光
板２８の厚みが十分確保できない場合は、３０〜４５度
の範囲で設定すれば大きな効果を得ることが可能であ
る。

【００１７】図３は第２実施形態の液晶表示装置４１に
おける反射部３９ｂの構成を示したものである。この実
施形態は、導光板３８の反射部３９ｂの反射面４０を多
角面形状としたものである。ＬＥＤ２７からは上記図２
で示したように放射角αの広がりを持って発光するの
で、この発光角度に応じて様々な角度の反射面を形成す
ることによって、平行光に近い反射光をより多く得やす
くなる。この反射面４０は少なくとも傾斜角の異なる２
つの面を持っていることが必要であるが、平行光をより
多く得るためには、３面以上の多角面で構成されるのが
望ましい。また、前記反射面４０を構成する際の傾斜面
の数によって反射角が微妙に変化するので、導光板３８
の厚みや形状に応じて適した多角面数が選択可能であ
る。なお、前記反射面４０の形成角度は４５度近辺に設
定するのが好ましいが、導光板３８の厚みや反射部２９
ｂのスペース等が限られている場合は、３０〜４５度の
範囲でも大きな効果が得られる。

【００１８】このように、ＬＥＤ２７からの光が直接当
たる導光板２８，３８の反射面３０，４０が曲面あるい
は多角面構造となるように形成することによって、反射
光が導光板２８，３８の下面や上面に偏ることなく略平
行に導光板２８内に導くことができ、従来光が届きにく
かった導光板２８，３８の先端まで均等に発光させるこ
とができる。また、反射面３０，４０が曲面あるいは多
角面形状にしているので、液晶表示装置２１，４１の薄
型化に伴って導光板２８，３８の厚みが制限されている
場合にも、ある程度導光板２８，３８に平行に反射させ
て均等発光させることが可能である。

【００１９】また、枠体２４の内壁面、特に前記反射面
３０，４０が接する面には白色系の塗料が塗布され、反
射効率を高めているが、さらに反射率を向上させるため
に、前記反射面３０，４０と枠体２４との間に銀（Ａ
ｇ）やアルミニウム（Ａｌ）等の高反射率を有する反射
シートを配設するといった構成もとられる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液晶
表示装置によれば、導光板の反射面を曲面構造としたの
で、光源から発せられる光の放射角に対応して反射光の
角度を平行光に近づけ易くなった。また、立ち上がり角
度も大きくとれることからも平行光が得られ易い。その
ために、光源から遠い導光板の先端部まで均等に光を行
き渡らせることができると共に、反射が滑らかで反射ム
ラの少ないソフトな発光が得られる。

【００２１】また、前記反射面を傾斜角が様々に変化す
る多角面構造とした場合は、これら多角面の傾斜角を調
整することで、光源から発せられる光の放射角に対応し
て平行光が得られ易くなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における液晶表示装置の
断面図である。

【図２】上記図１の液晶表示装置の反射部の要部断面図
である。

【図３】本発明の第２実施形態における液晶表示装置の
反射部の要部断面図である。

【図４】従来の液晶表示装置の断面図である。

【図５】上記従来の液晶表示装置のバックライト部の要
部断面図である。

【符号の説明】

２１，４１液晶表示装置２２液晶セル部２３バックライト部２５液晶セル２７ＬＥＤ２８，３８導光板２９ａ，３９ｂ本体部２９ｂ，３９ｂ反射部３０，４０反射面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導光板と、この導光板を保持する枠体
と、前記導光板に向けて発光する光源とを備え、前記導
光板には光源から入射した光を導光板内に導くための反
射部が形成されてなるバックライト付の液晶表示装置に
おいて、前記導光板の反射部が曲面構造であることを特徴とする
液晶表示装置。
【請求項２】導光板と、この導光板を保持する枠体
と、前記導光板に向けて発光する光源とを備え、前記導
光板には光源から入射した光を導光板内に導くための反
射部が形成されてなるバックライト付の液晶表示装置に
おいて、前記導光板の反射部が多角面構造であることを特徴とす
る液晶表示装置。