JP2004013174A

JP2004013174A - 照光ユニット

Info

Publication number: JP2004013174A
Application number: JP2003315679A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Watanabe; 渡辺　知幸
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】　従来の液晶表示装置の反射型においては、外部が暗くなると光が弱いため、視認性が悪く、また、半透過型においては、ＥＬからの光が反射部材を通過するため、光が減衰して、液晶セルへの照光効率が悪く、表示が見にくいものであった。
【解決手段】　本発明の照光ユニットは、液晶表示装置の表示側に配置される導光板８を含み、導光板８は、光が入射する側面８ａと第１の面部８ｅと第２の面部とからなり、第1の面部８ｅは平面からなり、第２の面部はその断面が不等辺三角形に形成されるプリズム部８ｄを有し、プリズム部８ｄは、側面８ａから入射する光を出射すると共に、液晶表示装置側からの光を透過するので、外周が明るい時は外光により液晶セルの表示を見ることが出来、外周が暗くなると、光源からの光を、正面の導光板８を通して反射部材に当てるため、光が従来に比して減衰することがなく、表示の見やすい装置を提供できる。
【選択図】　　　　図３

Description

　本発明はテレビジョン、自動車、玩具等の表示に使用される液晶表示装置に備えられる照光ユニットに関する。

　従来の液晶表示装置は、反射型、半透過型、或いは透過型の３種類のタイプが存在する。そして、従来の反射型の液晶表示装置は、図５に示すように、液晶セル２１が、上下二枚の矩形状のガラスから成る絶縁基板２２と２３との間に液晶（図示せず）を封入し、上下の絶縁基板２２と２３に偏光板２４、２５を貼着して構成されている。そして、フイルム状の透明樹脂材料の一面に銀層の反射部２６ａを設けた反射部材２６を、液晶セル２１の裏面に配設すると共に、この反射部材２６の裏面にフイルム状のプラスチックから成る保護部材２７を配設した構成となっている。

　そして、このような反射型の液晶表示装置は、液晶セル２１の正面である観測者が観測する面から外光が液晶セル２１に入り、この外光が反射部材２６によって反射されて、液晶セル２１の表示を観測するようになっている。そして、この反射型においては、外部が暗くなると光が弱いため、視認性が悪いものであった。

　また、従来の半透過型の液晶表示装置は、図６に示すように、液晶セル２１が、上下二枚の矩形状のガラスから成る絶縁基板２２と２３との間に液晶（図示せず）を封入し、上下の絶縁基板２２と２３に偏光板２４、２５を貼着して構成されている。そして、下部の偏光板２５の裏面には、銀蒸着から成り、光を透過することが出来ると共に光を反射できる反射部材２８を設け、且つ、この反射部材２８に裏面には、光源であるＥＬ（エレクトロルミネッセンス）２９を配設した構成となっている。

　そして、このような半透過型の液晶表示装置は、先ず、外周が明るい内は、液晶セル２１の正面である観測者が観測する面から外光が液晶セル２１に入り、この外光が反射部材２８によって反射されて、液晶セル２１の表示を観測するようになっている。そして、外周が暗くなると、ＥＬ２９を点灯し、このＥＬ２９の光が反射部材２８を通して液晶セル２１の表示を観測するようになっている。そして、この半透過型においては、ＥＬ２９からの光が反射部材２９を通過するため、光が減衰して、液晶セル２１への照光効率が悪く、表示が見にくいものであった。

　また、従来の透過型の液晶表示装置は、図７に示すように、液晶セル２１が、上下二枚の矩形状のガラスから成る絶縁基板２２と２３との間に液晶（図示せず）を封入し、上下の絶縁基板２２と２３に偏光板２４、２５を貼着して構成されている。そして、一面に３００ミクロン程度のピッチで凹凸部を有し、アクリル等の透明樹脂材料から成る導光板３０が、下部の偏光板２５の裏面に凹凸部を位置させて配設され、冷陰極管等から成る光源３１で、導光板３０に光を当てる構成となっている。

　そして、このような透過型の液晶表示装置は、常時光源３１を点灯して光を導光板３０に導き、導光板３０の凹凸部で光を液晶セル２１に通し、液晶セル２１の正面である観測者が観測する面から液晶セル２１の表示を観測するようになっている。そして、この透過型においては、導光板３０からの光が観測者に直接、目に入り、ギラギラした状態となり、表示が見にくくなる。また、導光板３０に設けられた凹凸部は、３００ミクロン程度の大きなピッチであるため、観測者が表示を観測する時、この凹凸部が見え、品質を悪くするものであった。
特開平８−５０２９１号公報

　即ち、従来の液晶表示装置の反射型においては、外部が暗くなると光が弱いため、視認性が悪く、また、半透過型においては、ＥＬ２９からの光が反射部材２９を通過するため、光が減衰して、液晶セル２１への照光効率が悪く、表示が見にくいものであった。また、透過型においては、導光板３０からの光が観測者に直接、目に入り、ギラギラした状態となり、表示が見にくくなる上に、導光板３０に設けられた凹凸部は、３００ミクロン程度の大きなピッチであるため、観測者が表示を観測する時、この凹凸部が見え、品質を悪くするものであった。

　上記課題を解決するための第１の解決手段として、本発明の照光ユニットは、液晶表示装置の表示側に配置される導光板を含む照光ユニットにおいて、前記導光板は、光が入射する側面と、液晶表示装置に対面する第１の面部と、それとは反対側の第２の面部とからなり、第1の面部は、平面からなり、第２の面部は、その断面が不等辺三角形に形成されるプリズム部を有し、前記プリズム部は、前記側面から入射する光を前記液晶表示装置側に出射すると共に、前記液晶表示装置側からの光を透過する構成とした。
　また第２の解決手段として、前記不等辺三角形は、前記導光板の前記側面に近い側の角度が遠い側の角度より小さい角度からなる構成とした。
　また、前記側面から遠い側の角度が４０〜５０度に形成されている構成とした。

　以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本発明に係る液晶表示装置を図１〜図７に基づいて説明すると、図１は本発明に係る液晶表示装置の側面図、図２は本発明の照光ユニットを構成する導光板の一部の平面図、図３は本発明の照光ユニットを構成する導光板の一部の側面図、図４は本発明の照光ユニットを構成する導光板の要部の拡大図である。

　そして、本発明に係る液晶表示装置は、図１〜図４に示すように、液晶セル１が、上下二枚の矩形状のガラスから成る絶縁基板２と３との間に液晶（図示せず）を封入し、上下の絶縁基板２と３に偏光板４、５を貼着して構成されている。また、反射部材６は、フイルム状の透明樹脂材料の一面に銀層から成る反射部６ａを設けて形成され、この反射部材６は、液晶セル１の裏面に配設されている。また、反射部材６は、絶縁基板２と３との間に介在させ、液晶セル１の内側に設けても良く、この場合、偏光板５は不要となる。また、この反射部材６は、図６で示したように、下部の偏光板５の裏面に、銀層から成る反射部を設けて反射部材を形成しても良い。また、フイルム状のプラスチックから成る保護部材７を有し、この保護部材７が反射部材６の裏面に配設されている。

　また、液晶表示装置は、液晶セル１の正面側に配設された本発明に係る照光ユニットを構成する導光板８と、導光板８の近傍に配設された冷陰極管等から成る光源９を備えている。
　そして、この導光板８は、図２〜図４に示すように、光源９が配設される側に位置する側部（側面）８ａを基準として、その表面である一方の面（第２の面部）には１〜１００ミクロンのピッチＰで、三角状で山形形状の凸部８ｂと平坦部８ｃとから成る微細な凹凸部８ｄが形成され、凹凸部８ｄの反対面である他方の面（第１の面部）には、平らな平滑面８ｅとなっている。
　更に、凹凸部８ｄの凸部（プリズム部）８ｂは、側部８ａと略平行な線Ｓに沿って形成されると共に、この凸部８ｂの平坦部８ｃからの高さＨは、光源９が配置される側の側部８ａから遠くなるに従って順次高くしてあり、光源９からの距離の遠近による光量バラツキを防止している。
　更に、三角状の山形形状の凸部８ｂは、図４に示すように、凸部８ｂの頂点における導光板８の平滑面８ｅと平行な線Ｔと凸部８ｂの傾斜とでなす角度Ｋ１、Ｋ２において、光源９側で側部８ａから近い側の角度Ｋ１が２．５〜８度、光源９側で側部８ａから遠い側の角度Ｋ２が４０〜５０度に形成して、導光板８からの光の液晶セル１への導出を良くしている。
　即ち、前記凸部８ｂは、光源９の光が入光する側部８ａから近い側の角度Ｋ１が側部８ａから遠い側の角度Ｋ２より小さい不等辺三角形に形成されている。
　そして、この導光板８は、平滑面８ｅを液晶セル１側に位置させた状態で配設された構成となっている。

　そして、このような構成の液晶表示装置は、先ず、外周が明るい内は、導光板８を通して液晶セル１の正面である観測者が観測する面から外光が液晶セル１に入り、この外光が反射部材６によって反射されて、導光板８を通して液晶セル１の表示を観測するようになっている。そして、外周が暗くなると、光源９を点灯し、この光源９の光を導光板８の凹凸部８ｄで液晶セル１側に導出し、この光を反射部材６で反射させ、導光板８を通して液晶セル１の表示を観測するようになっている。このように、導光板８から出た極めて明るい光は、反射部材６側に導出されるため、観測側である正面では、ギラギラ感の無い状態で表示を見ることが出来る。また、導光板８の凹凸部８ｄの間に平坦部８ｃを設けることにより、平坦部８ｃを通して正面からの表示がより見やすくなる。

　上記の液晶表示装置は、液晶セル１の裏面、又は内側に反射部材６を配設すると共に、液晶セル１の正面に、平滑面８ｅを液晶セル１側に位置させた状態で本発明に係る導光板８を配設したものであるため、外周が明るい時は外光によって液晶セル１の表示を見ることが出来、また、外周が暗くなると、光源９からの光を、正面の導光板８を通して反射部材６に当てるため、光が従来に比して減衰することがなく、表示の見やすい装置を提供できる。
　また、本発明に係る導光板８を正面に配設したため、導光板８から出た極めて明るい光は、反射部材６側に導出されるため、観測側である正面では、ギラギラ感の無い状態で表示を見ることが出来る装置を提供できる。
　また、本発明に係る導光板８の凹凸部８ｄが１〜１００ミクロンと小さいピッチＰで形成されているため、正面から凹凸部８ｄが見えなくなり、品質の高い装置を提供できる。
　また、本発明に係る導光板８の凹凸部８ｄの凸部８ｂを、側部８ａと略平行な線Ｓに沿って三角状の山形形状に形成したため、光源９からの光を効率よく液晶セル１側に導出できて、表示の見やすい装置を提供できる。
　また、凹凸部８ｄの間に平坦部８ｃを設けたため、液晶セル１の正面からの表示がより鮮明に見やすい装置を提供できる。

本発明に係る液晶表示装置の側面図。本発明の照光ユニットを構成する導光板の一部の平面図。本発明の照光ユニットを構成する導光板の一部の側面図。本発明の照光ユニットを構成する導光板の要部の拡大図。従来の反射型の液晶表示装置の側面図。従来の半透過型の液晶表示装置の側面図。従来の透過型の液晶表示装置の側面図。

符号の説明

　１…液晶セル、２、３…絶縁基板、４、５…偏光板、６…反射部材、６ａ…反射部、７…保護部材、８…導光板（照光ユニット）、８ａ…側部（側面）、８ｂ…凸部、８ｃ…平坦部、８ｄ…凹凸部（プリズム部）、８ｅ…平滑面（第１の面部）、９…光源

Claims

　液晶表示装置の表示側に配置される導光板を含む照光ユニットにおいて、前記導光板は、光が入射する側面と、液晶表示装置に対面する第１の面部と、それとは反対側の第２の面部とからなり、第1の面部は、平面からなり、第２の面部は、その断面が不等辺三角形に形成されるプリズム部を有し、前記プリズム部は、前記側面から入射する光を前記液晶表示装置側に出射すると共に、前記液晶表示装置側からの光を透過することを特徴とする照光ユニット。
　前記不等辺三角形は、前記導光板の前記側面に近い側の角度が遠い側の角度より小さい角度からなることを特徴とする請求項１記載の照光ユニット。
　前記側面から遠い側の角度が４０〜５０度に形成されていることを特徴とする請求項２記載の照光ユニット。