JPH035726A - バックライト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、液晶デイスプレィ（ＬＣＤ）の背面に配設さ
れて、該液晶デイスプレィを照射するバックライト装置
に関する。

「従来の技術」 近年、液晶デイスプレィは、薄形、軽量、及び低消費電
力などの優れた特徴と有し、この特徴を充分発揮し得る
平面デイスプレィとして各種製品への利用に多大な期待
が寄せられている。しかしながら、液晶デイスプレィは
、現在産業用及び民生用として広く使用されているＣ　
ＲＴ　（Ｃａｔｈｏｄｅ　ＲａｙＴｕｂｅ　）に比較し
て画質面で劣っており、この画質を改善するためにバッ
クライト形式の液晶デイスプレィが開発されるに至って
いる。

この種のバックライト装置は、薄形でかつ軽量であるこ
とが望まれ、又画面の全領域において輝度が均一である
ことが必要条件とされている。バックライト装置におい
て、輝度の均一性を高める技術としては、既に各種の提
案がされている。例えば、特開昭５７−１３４７８号公
報記載のものは、線状光源の上部に乳白色光散乱体を設
け、かつ該乳白色光散乱体の中央部の層厚を厚くし、端
部に至るに従って薄（して、照明むらをなくし、しかも
薄型でかつ小型化を図り得るようにしたものである。更
に、特開昭６０−２６０３９号公報記載のものでは、蛇
行状の冷陰極ランプを用い、特開昭６１−２１９９８０
号公報記載のものでは、紫外線ランプ、及び該紫外線ラ
ンプの周辺に配設した蛍光体塗布層部を活用し、特開昭
６２−１０６２１号公報記載のものでは、導光板中に光
源を組み込み、特開昭６２−１２７７１７号公報記載の
ものでは、複数個の光源の上下面に凹凸レンズを配設し
、特開昭６３−１２５９７５号公報記載のものではＵ字
型ランプを用い、それぞれ照明むらをなくして輝度の均
一化を図るようにしである。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記従来のものは、下記の如き問題があ
る。

（１）光散乱体の下面に光源を配設する場合には、バッ
クライト装置全体の厚みが厚くなり高張るといった問題
がある。

（２）輝度の均一化を図るべく、ランプを複数個設ける
場合には、大面積にすればするほど多数のランプが必要
となってコスト高を招（といった問題がある。

（３）蛇行状のランプを用いる場合には、大面積化なも
のには量産性に欠けるといった問題がある。

そこで、本発明は上記問題点を克服すべ（なされたもの
で、薄型かつ軽量で大面積化によっても輝度の均一性を
保持し得るバンクライト装置を提供せんとするものであ
る。

「課題を解決するための手段」 本発明は、上記目的を達成するために、透明基板の四周
のうち少なくとも一箇所に光源を配設し、透明基板の後
面には光源からの距離に応じて密度が高まるパターンで
光乱反射層を形成し、透明基板の表面には透光性インク
又は塗料で表面が凹凸状の光拡散層を積層させたバック
ライト装置を特徴とするものである。

「作用」 本発明は、上記構成において、光源からの放射光が透明
基板の端面から内部に入光し、透明基板と空気との界面
の光学的密度差に伴い反射を繰返しながら進行する。こ
の進行の途中で光乱反射層に入射すると、光乱反射層で
乱反射し、透明基板と空気との界面において臨界角以下
になって透明基板の前面の光拡散層を経て外部に放射さ
れる。

光乱反射層は光源から遠ざかる程高密度のパターンにな
っていることから透明基板全領域において均一に外部に
放射される。光拡散層は表面が凹凸状になっているため
に、透明基板内から外部に向う放射光が拡散して、光乱
反射層と光乱反射層間の領域との間の照明むらの発生を
防いでいる。

「実施例」 以下に、本発明に係るバックライト装置の実施例を図面
に基づき説明する。第１図及び第２図は第１実施例を示
し、図中１は透明基板である。該透明基板１は、光透過
率の良好な肉厚の薄い板で、材質として例えばガラス板
、アクリル樹脂板、ポリカーボネート樹脂板等、無機質
若しくは合成樹脂製の透明板を使用する。透明基板１の
４周部のうちの一側縁に光源２を配設する。光源２は、
−般に広く用いられている蛍光灯の他、細い管径の冷陰
極管が、バックライト装置全体の薄形化及び液晶デイス
プレィ（ＬＣＤ）パネルに対する温度の影響を押えるこ
とができて利用上有利である。

又光源２としては、アパーチャー型のランプを用いても
よい。上記透明基板ｌの裏面には、光源２からの放射光
を乱反射する光乱反射層３を、光源２からの距離に比例
して高密度化するパターンで描写させである。光乱反射
層３は、反射微粒子としての酸化チタンを含有する揮発
硬化型の、若しくは紫外線硬化型の白色インクを用い、
又は利用する者の希望に応じた色彩の着色インクを使用
する。透明基板１の裏面に光乱反射層３を形成する方法
としては、スクリーン印刷やその他の公知の技術を用い
て描写する。該光乱反射層３を透明基板１の裏面に形成
するに際しては、第２図に示す如く、単位面積当たりの
点の数を同一にし、光源から距離を隔てるに従って反比
例して点（ドツト）を径大に描写し、透明基板１の単位
面積当たりの光乱反射層３の占有率を変えるようにしで
ある。

光乱反射層３の点の直径は、１〜３０００μ、好ましく
は１０〜１０００μに設定する。一方、透明基板１０表
面には、光拡散層４を形成する。光拡散層４は、透明基
板１の表面に、透明若しくは半透明のつまり透光性のあ
るインク又は塗料で微小点状にスクリーン印刷するか、
塗布することによって積層する。又、別の透明板の表面
に上記と同一の処理を施し、この透明板を上記光拡散層
４に代えて光拡散板として上記透明基板１の表面に添着
することも可能である。上記光乱反射層３及び光拡散層
４が形成された透明基ｖｉ１と光源２とは、前面側を除
いてハウジング５により囲繞させである。

ハウジング５は、透明基板り若しくは光源２から漏洩す
る光を透明基板１に戻す機能と、前面以外からの光の漏
洩を防ぐべく遮光する機能と、光源から発生する熱を外
部に放散させる放熱機能とを持たせるためのもので内面
に光反射率の高い処理を施した金属あるいはプラスチッ
クよりなっている。例えば、ハウジング５として、光反
射率の高い白色塗料を塗布したアルミケースや、高反射
率の金属蒸着を施したアルミケースが好適である。

又、上記透明基板１の光源２の光が入光する端面以外に
反射テープ６を貼着して、透明基板１の周縁からの光の
漏洩を防くようにすることもできる。

上記第１実施例のバックライト装置では、まず光源２か
らの放射光が透明基板１の一端面からの入光する。透明
基板１内に入光した光源２からの放射光は、透明基板１
と空気との界面での光学的密度差により入光角に依存し
た反射を繰返しながら進行する。この進行に伴い、光乱
反射層３に達して入光すると、内部に含有する酸化チタ
ンで乱反射し、この結果、乱反射光は透明基板１の表面
と空気との界面に対して臨界角以下となって、該透明基
板ｌの表面から外部に放射する。この時、光乱反射層３
で乱反射した光は、透明基板１の表面の光拡散層４を通
過するが、光拡散層４が微小な点状又は凹凸になってい
ることから、光が更に拡散されて外部に放射する。つま
り、まず光乱反射層３は、透明基板１の単位面積当たり
の占有率が光源２から距離を隔たるに従い増加させであ
るから、光源２からの距離による光の不均一を防止して
、光量の多い光源２の付近から光ｍの少ない距離の隔っ
た箇所まで前面に亙って均一な乱反射光量を得ることが
できる。しかも、光拡散層４は、光乱反射層３と、光乱
反射層３のパターン間の領域とでの光量変化、所謂「影
の発生」をなくし、均一な輝度が得られるようにする。

透明基板１より洩れた光は、特に光乱反射層３の間隔よ
り洩れた光は、ハウジング５の内面で反射されて再び透
明基板１内に戻り、透明基板１内で反射を繰返すうちに
上記と同様に光乱反射層３で乱反射し光拡散Ｎ４を経て
外部に放射される。光源２から発生する熱は、ハウジン
グ５を通じて外部に放散する。

第３図及び第４図は、本発明に係るバックライト装置の
第２実施例を示し、光ａ２ａ、２ｂを透明基板１の左右
両端側に２個配設させである。更に、透明基板１の裏面
には、光乱反射層７として、点（ドツト）の径を変える
ことなく、光源２ａ。

２ｂからの距に１を隔てる従い透明基板１の単位面積当
たりの点の数を増加させて形成させたものである。この
結果、光乱反射層７は、光源２ａ、２ｂの中間で、最も
密度が高く、光源２ａ、２ｂ付近に至るに従って粗い密
度に形成されている。光乱反射層７は、上記第１実施例
の光乱反射層３と同一の組成を用いている。透明基板１
の光乱反射層７が形成された裏面には反射シート８を添
着する。反射シート８は、ガラスはもとよりプラスチッ
クフィルムに反射率の高い金属蒸着を施したものの使用
が可能である。各光源２ａ、２ｂは、ランプハウジンク
９で囲繞させである。ランプハウジング９は、上記第１
実施例のハウジング５と同様に内面に高反射率の高い処
理を施したアルミケースを用いるのが好適である。その
他は、上記第１実施例と同一である。

第２実施例のバンクライト装置においても、上記第１実
施例と同様に、光源２ａ、２ｂからの放射光が透明基板
１の左右両端面から内部に入射して反射を繰返しながら
進行し、光乱反射層７に達すると、ここで乱反射をして
透明基板１から光拡散層４を経て外部に放散する。光乱
反射層７は、光源２ａ、２ｂから距離を隔てるに従い高
密度に形成しであるから、上記第１実施例と同様に前面
に亙って均一の輝度の放射光が得られる。光乱反射層７
のパターン間隔を透過した光は、反射シート８で反射し
て、第１実施例と同様に再び透明基板１内に戻る。

尚、本発明において、上記光乱反射層として、第１実施
例及び第２実施例の他に、光源からの距離に比例させて
点の径と単位面積当たりの数の両者を変えることもでき
、又、点に限らず、線を用いて、その線の大さや線相互
間の間隔を変える形式をも採用できる。

「発明の効果」 上記の如く、本発明に係るバックライト装置によれば、
光源を透明基板の厚み方向ではなく周縁側に配設するこ
とから、バックライト装置としての全体の厚みが、光源
の径を含む透明基板の厚み、これをハウジングに組着す
る際の若干のクリアランス、その他必要とするハウジン
グ等の部材の厚みの合計値で済み、しかも輝度の均一性
に優れ、従って従来の技術では困難であった薄形でかつ
軽量であり、更に大面積化を図っても優れた輝度の均一
性を得ることができるバックライト装置を本発明におい
て提供し得るものである。以上の如き本発明のバックラ
イト装置は、液晶デイスプレィ（ＬＣＤ）の背後に設置
することにより、薄形でしかも輝度むらのない見易い画
面を実現し得て、液晶デイスプレィ（ＬＣＤ）の機能の
向上に多大に貢献でき、その他の各種バックライト装置
としても利用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバックライト装置の第１実施例を
示す構成図、第２図は第１図の透明基板を裏面側から見
た光乱反射層の形成状態を示す説明図、第３図は第２実
施例のバックライト装置の構成図、第４図は第３図の透
明基板を裏面側から見た光乱反射層の形成状態を示す説
明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明基板の四周のうち少なくとも一箇所に光源を配設し
   、透明基板の後面には光源からの距離に応じて密度が高
   まるパターンで光乱反射層を形成し、透明基板の表面に
   は透光性インク又は塗料で表面が凹凸状の光拡散部を積
   層させたことを特徴とするバックライト装置。