(57)【要約】      （修正有）【課題】光源照度の効率化を十分に図る。【解決手段】光源１と、この光源１からの光線を液晶表示装置の液晶パネル５に向けて反射する反射手段２とを備えた液晶表示装置のバックライト装置において、前記反射手段２は、前記光源１からの光線を液晶パネル５の光線照射面９に対し直交するように反射する傾斜反射面８を複数具備した液晶表示装置のバックライト装置とすることによって、光源１から反射手段２に向けて出射される斜光束を液晶パネル５の光線照射面９に対し直交する方向に、光線を反射させて光の利用効率を改善したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源からの光線を液晶表示装置の液晶パネルに向けて反射する反射手段とを備えた液晶表示装置のバックライト装置において、前記反射手段は、前記光源からの光線を液晶パネルの光線照射面に対する直交線に対し、３０度以内の入射角で入射する入射光線を主体となるように反射する傾斜反射面を複数具備したことを特徴とする液晶表示装置のバックライト装置。
【請求項２】
前記反射手段の傾斜反射面は、断面三角形状の少なくとも一斜面を構成することを特徴とした請求項１記載の液晶表示装置のバックライト装置。
【請求項３】
前記反射手段は、傾斜反射面の傾斜角度が異なる傾斜反射面を複数具備したことを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置のバックライト装置。
【請求項４】
前記反射手段は、平板状の反射面を有し、この反射面に、複数の傾斜反射面を具備する請求項１ないし３のいずれか1項に記載の液晶表示装置のバックライト装置
【請求項５】
前記反射手段は、断面円弧状の反射凹面を有し、この反射凹面に、複数の傾斜反射面を具備する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置のバックライト装置。
【請求項６】
前記反射手段は、前記光源に対向する部分に、光源の出射光を、実質的に前記光源に反射されない角度で反射する反射部分を備えた請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示装置のバックライト装置。
【請求項７】
前記光源の液晶パネルと平行方向に照射される光線を、前記液晶パネルに向けて反射する第２の反射手段を備えた請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶表示装置のバックライト装置。
【請求項８】
光源からの光線を液晶パネルの光線照射面に対する直交線に対し、３０度以内の入射角で入射する入射光線を主体となるように反射する傾斜反射面を複数具備することを特徴とする液晶表示装置のバックライト装置用反射手段。
【請求項９】
前記反射手段の傾斜反射面を、断面三角形状の少なくとも一斜面で構成することを特徴とした請求項８記載の液晶表示装置のバックライト装置用反射手段
【請求項１０】
前記反射手段は、傾斜反射面の傾斜角度が異なる傾斜反射面を複数具備したことを特徴とする請求項８または９記載の液晶表示装置のバックライト装置用反射手段。
【請求項１１】
前記反射手段は、平板状の反射面を有し、この反射面に、複数の傾斜反射面を具備する請求項８ないし１０のいずれか1項に記載の液晶表示装置のバックライト装置用反射手段
【請求項１２】
前記反射手段は、断面円弧状の反射凹面を有し、この反射凹面に、複数の傾斜反射面を具備する請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置のバックライト装置用反射手段。
【請求項１３】
前記反射手段は、前記光源に対向する部分に、光源の出射光を、実質的に前記光源に反射されない角度で反射する反射部分を備えた請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置のバックライト装置用反射手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の光源装置として使用されるバックライト装置及びこれに使用される反射手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の液晶パネル（LCD）に照射される光線を供給するバックライト装置には、光源からの光線を導光板等を介してLCDに照射するサイドライト方式と、光源からの光線を、直接LCDに照射させる直下方式とがある。しかし、近年の液晶表示装置の大型化により、高輝度化が容易な直下方式が採用されるようになってきた。この直下方式のバックライト装置は、LCDを背後から照明する光源と、光源に対してLCDとは反対側に配置された反射板を備えている。そして、光源には、主に、長尺状の蛍光管が用いられており、大型の液晶表示装置の場合、複数の蛍光管を等間隔に並列配置させており、この複数の光源の光を広範囲にしかも均一にLCDに導くため反射板が用いられ、この反射板は、光源の数及び光源相互の間隔に対応して、反復屈曲するように形成されている。（例えば特許文献１及び２）
【０００３】
しかしながら、光源照度の効率化と液晶表示装置の高輝度化の要望は、必ずしも満たされないのが実情である。液晶表示装置の照明に使用される光は、直線偏光光のP波、S波の内の一方の偏光波しか使用されないので大変効率が悪い。特に、P波が使用されるような場合、斜光束では、その傾斜角が大きくなるに従ってP波が減少してしまい、光の利用効率が妨げられる。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１００２２３号公報
【特許文献２】特開平５−１５９６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、液晶表示装置に使用されるバックライト装置において、LCDに照射される光源の光線が十分に利用されず、光源照度の効率化が十分に図れない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１の発明として、光源と、この光源からの光線を液晶表示装置の液晶パネルに向けて反射する反射手段とを備えた液晶表示装置のバックライト装置において、前記反射手段は、前記光源からの光線を液晶パネルの光線照射面に対する直交線に対し、３０度以内の入射角で入射する入射光線を主体となるように反射する傾斜反射面を複数具備した液晶表示装置のバックライト装置とすることによって、光源から出射される斜光束を液晶パネルの光線照射面に対し直交する光線に方向を変更させて光の利用効率を改善したものである。
【０００７】
本発明による第２の発明は、  前記反射手段の傾斜反射面は、断面三角形状の少なくとも一斜面を構成することを特徴とした第1発明記載の液晶表示装置のバックライト装置とすることによって、簡単な構造で、確実に光源から出射される斜光束を液晶パネルの光線照射面に対し直交する光線に方向を変更させて光の利用効率を改善したものである。
【０００８】
本発明による第３の発明は、前記反射手段は、傾斜反射面の傾斜角度が異なる傾斜反射面を複数具備したことを特徴とする第1発明または第２発明記載の液晶表示装置のバックライト装置とすることによって、より効果的に光源から出射される斜光束を液晶パネルの光線照射面に対し直交する光線に方向を変更させて光の利用効率を改善したものである。
本発明による第４の発明は、前記反射手段は、平板状の反射面を有し、この反射面に、複数の傾斜反射面を具備する第１発明ないし第３発明のいずれかの発明に記載の液晶表示装置のバックライト装置とすることによって、薄型で、光の利用効率を改善したものである。
【０００９】
本発明による第５の発明は、前記反射手段は、断面円弧状の反射凹面を有し、この反射凹面に、複数の傾斜反射面を具備する第1発明ないし第３発明のいずれかの発明に記載の液晶表示装置のバックライト装置とすることによって、光源から離隔した部分での傾斜反射面での光源から出射される斜光束を液晶パネルの光線照射面に対し直交する光線に方向を変更させる光量を増量させて光の利用効率を改善したものである。
【００１０】
本発明による第６の発明は、前記反射手段は、前記光源に対向する部分に、光源の出射光を、実質的に前記光源に反射されない角度で反射する反射部分を備えた第１発明ないし第５発明のいずれかの発明に記載の液晶表示装置のバックライト装置とすることによって、光源によって遮蔽されて液晶パネルに照射されにくい反射光線を可及的に利用可能とすることによって、光の利用効率を改善したものである。
【００１１】
本発明による第７の発明は、前記光源の液晶パネルと平行方向に照射される光線を、前記液晶パネルに向けて反射する第２の反射手段を備えた第1発明ないし第６発明のいずれかの発明に記載の液晶表示装置のバックライト装置とすることによって、従来利用されていない光源の液晶パネルと平行方向に照射される光線を液晶パネルに向けて反射させて光の利用効率を改善したものである。
【００１２】
本発明による第８の発明は、光源からの光線を液晶パネルの光線照射面に対する直交線に対し、３０度以内の入射角で入射する入射光線を主体となるように反射する傾斜反射面を複数具備することを特徴とする液晶表示装置のバックライト装置用反射手段とすることによって、光源から出射される斜光束を液晶パネルの光線照射面に対し直交する光線に方向を変更させて光の利用効率を改善することのできる反射手段を提供しようとしたものである。
【００１３】
本発明の第９の発明は、前記反射手段の傾斜反射面を、断面三角形状の少なくとも一斜面で構成することを特徴とした請求項８記載の液晶表示装置のバックライト装置用反射手段とすることによって、簡単な構造で、確実に光源から出射される斜光束を液晶パネルの光線照射面に対し直交する光線に方向を変更させて光の利用効率を改善することのできる反射手段を提供しようとしたものである。
【００１４】
本発明による第１０の発明としては、前記反射手段は、傾斜反射面の傾斜角度が異なる傾斜反射面を複数具備したことを特徴とする第８発明または第９発明記載の液晶表示装置のバックライト装置用反射手段とすることによって、より効果的に光源から出射される斜光束を液晶パネルの光線照射面に対し直交する光線に方向を変更させて光の利用効率を改善できる反射手段を提供しようとしたものである。
【００１５】
本発明による第１１の発明としては、前記反射手段は、平板状の反射面を有し、この反射面に、複数の傾斜反射面を具備する第８発明ないし第１０発明のいずれかの発明に記載の液晶表示装置のバックライト装置用反射手段とすることによって、薄型で光の利用効率を改善することのできる反射手段を提供しようとしたものである。
【００１６】
本発明による第１２の発明としては、前記反射手段は、断面円弧状の反射凹面を有し、この反射凹面に、複数の傾斜反射面を具備する第８発明ないし第１０発明のいずれかの発明に記載の液晶表示装置のバックライト装置用反射手段とすることによって、光源から離隔した部分での傾斜反射面での光源から出射される斜光束を液晶パネルの光線照射面に対し直交する光線に方向を変更させる光量を増量させて光の利用効率を改善可能な反射手段を提供しようとしたものである。
【００１７】
本発明による第１３の発明としては、前記反射手段は、前記光源に対向する部分に、光源の出射光を、実質的に前記光源に反射されない角度で反射する反射部分を備えた第８発明ないし第１２発明のいずれかの発明に記載の液晶表示装置のバックライト装置用反射手段とすることによって、光源によって遮蔽されて液晶パネルに照射されにくい反射光線を可及的に利用可能とすることによって、光の利用効率を改善可能な反射手段を提供しようとしたものである。
【００１８】
本発明においては、LCDを作動させる光線が可及的にLCDの光線照射面に対し、作動効率の良い直交光線としてLCDに入射するか、または、従来LCDを作動させる光線として使用されていない光源の直下光線をその直下にある反射手段により光源で遮蔽されない方向に反射することによって、或いは、光源のLCDと平行方向に出射される光線を、第２の反射手段を利用することによって、LCDに向けて反射することによって、光の利用効率が改善されることに着目し光の利用効率を改善することで輝度の向上を図った液晶表示装置のバックライト装置及びこれに使用される反射手段を提供することを可能としたものである。
【００１９】
本発明で使用される光源としては、LCDと平行に配列される長尺管状の冷陰極蛍光灯等を使用することができ、光源は、LCDの大きさに応じて、複数個を並列に等間隔で配置して使用することが望ましい。
【００２０】
本発明で使用される反射手段としては、光源からLCDに対し下方に向く光線をLCDの光線照射面に対する直交線に対し、３０度以内の入射角で入射する入射光線を主体とする、即ち、入射光線の内、５０％を超える光線が前記範囲の光線となるように反射する傾斜反射面を複数具備するものであれば、十分であるが、より具体的には、断面三角形状の少なくとも一斜面を傾斜反射面とし、これを連続させた複数の微細な断面形状とすることによって、目的を効果的に達成することができる。この場合、光源からの光線を液晶パネルの光線照射面に対し完全に直交（９0度）するように入射されるのが好ましく、この直交光線となるように傾斜反射面の傾斜角度を設定することができるが、傾斜反射面によって反射された光線のLCDの光線照射面に対する直交線からの角度即ち入射角度が３０度以下になるような斜交光線を形成するように傾斜角度を設定した傾斜反射面を、直交反射光線を形成する傾斜反射面との間に介在させると、偏光効率が改善され、輝度ムラの発生を低減することが可能となるので好ましい。このような傾斜反射面の幅（断面の長さ）は、１０〜１０００μｍのものが好適に使用することができ、この幅が小さくなる程、前記直交反射光線や斜交反射光線の量を適当に制御することが可能となるが、その製作が困難となり、一方その幅が大きくなる程製作が容易になるものの、前記制御が難しくなるので、２０〜５００μｍのものが推奨される。
【００２１】
また、傾斜反射面の傾斜角度は、光源から離隔するにつれ、大きくする方が直交反射光線を効果的に形成することが可能となり好ましいが、連続的に角度を変える必要はなく、同一傾斜角度のものを数個毎に連接し、次に傾斜角の大きいものをさらに数個配置するように、段階的に、傾斜角度を変化させても良い。
【００２２】
このような反射手段の反射面を複数の傾斜反射面として利用するときは、反射面を平坦状に形成することが可能となり、反射手段を薄く形成することができて薄型のバックライト装置とすることが可能となり好ましい
光源として長尺管状の光源が使用される場合には、光源の長手方向に沿って、複数の傾斜反射面が平行に延びた形状、即ち、三角柱が光源の幅方向に連接して配置されるような凹凸傾斜反射面とすることができる。前記傾斜反射面として断面三角形状として一斜面を使用しても良いが、光源を複数並列に配置して使用する場合には、断面二等辺三角形状として、二つの斜面を傾斜反射面として使用し、これらの傾斜反射面の両側に配置される光源からの両方の光線を、直交反射光線や斜交反射光線として利用可能となる。この場合、２個の光源間に形成される反射面の形状を断面円弧状の反射凹面とし、この反射凹面の表面に、断面二等辺三角形上の傾斜反射面とすると光源から遠隔の位置にある傾斜反射面によっても、効果的に、直交反射光線を形成することが可能となり好ましい。
【００２３】
さらに、従来、光源の光線中、光源の直下方向に発光される光線は、光源に遮蔽されてLCDを作動する有効光線として利用されていなかったが、このような光線を、反射手段の光源の直下方向で光源と対向する部分に、光源の出射光を実質的に前記光源に反射されない角度で反射する部分を設けることによって有効に利用することができる。ここで、実質的とは、平坦な反射面を使用した場合、光源によって遮蔽される反射光線中、５０％以上の反射光線が光源によって遮蔽されないことを言う。このように、光源の出射光を実質的に光源に反射されない角度を有する反射部分は、例えば、光源の幅とほぼ等幅の突出断面円弧面や、突出断面三角面や中心部が凹んだ断面三角凹面とすることによって、効果的に形成することができる。
【００２４】
このような傾斜反射面や反射部分を有する反射手段は、光源の光軸を中心として左右対称に形成されるが、複数の光源が使用される場合には、前記傾斜反射面や反射部分が、光源の数に対応して反復形成されることが望ましい。
【００２５】
このような反射手段は、前記傾斜反射面や反射部分に対応する所定形状の面を有する基体をプラスチック等で射出成形し、この表面に、アルミニュウム等の金属を蒸着、メッキ等により形成するか白色塗料を塗布する等によって反射皮膜を被着した反射面とすることによって容易に形成することができる。
【００２６】
また、光源のLCDと平行方向に出射される光線を有効に利用するため、この方向に出射される光線をLCDに向けて反射する第２の反射手段を使用することによって目的を達成することができる。具体的には、光源のLCDと平行方向に出射される光線を、LCDに向けて反射するプリズムやミラーを光源の左右側面に接着などにより取り付ける等の第２の反射手段を使用することによって、容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明においては、光源と、この光源からの光線を液晶表示装置の液晶パネルに向けて反射する反射手段とを備えた液晶表示装置のバックライト装置において、前記反射手段は、前記光源からの光線を液晶パネルの光線照射面に対し直交するように反射する傾斜反射面を複数具備した液晶表示装置のバックライト装置とすることによって、光源から反射手段に向けて出射される斜光束を液晶パネルの光線照射面に対し直交する方向に光線を反射変更させて光の利用効率を改善した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明の液晶表示装置のバックライト装置及びこれに使用される反射手段について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２９】
図１は、本発明による一実施例を示すバックライト装置の概略断面構成図で、図２は、図１の主要部の拡大断面構成図である。図中、１は、長尺管状の冷陰極蛍光灯からなる光源で、２は、反射手段、３は、拡散フィルム及びまたは輝度上昇フィルム等の機能向上フィルム、４は、P成分の直線偏光光を透過し、S成分の直線偏光光を反射する下部反射型偏光板、５は、LCD、６は、P成分の直線偏光光を透過し、S成分の直線偏光光を反射する上部反射型偏光板である。
【００３０】
反射手段４は、平坦状の反射面７を有し、この反射面７には、幅が約５００μｍの傾斜反射面８を有する断面三角状のフレネル型プリズム状の反射面が光源１の幅方向に沿って多数連接されている。この傾斜反射面８の傾斜角度θ１は、光源１から反射面７に向けて出射された光線が、LCD５の光線照射面９に対して直交するように反射するかまたはこの直交線に対し、斜交する角度θ２が３０度以下となるように形成されており、これらの傾斜反射面８の傾斜角度θ１は、光源１から遠ざかるにつれ大きくなり、暫時、三角状の傾斜反射面の頂点を結ぶ線１５は、上方に突出するが、複数の光源、例えば、図１に示すように、２個使用されるときは、その中間線１０で対照的に形成され前記三角状の傾斜反射面８の頂点を結ぶ線１５は屋根型状に形成されている。このように、微小幅の傾斜反射面８が多数連接されているので、LCDの光線照射面９に対して直交する光線１１が光源１の幅方向で平行な光線束となってLCD５の光線照射面を照射するので、LCD５を作動させるＰ成分の直線偏光光の透過率が向上し、光源１の利用効率が向上する。このような複数の傾斜反射面８の傾斜角度θ１は、例えば、光源1を中心として直交反射光線１１となるような断面放物線を描いたとき、放物線を傾斜反射面の数だけ分割し、その分割線の中間で、接線を引いた際の接線と水平線との交差角として求めることができる。前記放物線は、光源１の間隔等により、近似双曲線であったり、近似楕円であってもよい。
【００３１】
さらに、傾斜反射面８によって、前記３０度以下で斜交する斜交反射光線１２を形成するようにしたので、比較的光量の少ない２個の光源１の中間部分へも多くの光線を供給可能となり、輝度ムラの発生を抑制することができる。
【００３２】
また、図２に示すように、直交反射光線１１と斜交する反射光線１２が交互になるように配置されているので、偏光効率が改善され、輝度ムラの発生も抑制される。この場合、２個を超える数の光源１を等間隔（例えば、５０ｍｍ間隔）で使用するときは、同一の反射面７を光源１に対応して反復形成することによって、より照度の大きい大型のLCDに対応させることができる。
【００３３】
さらに、この実施例では、傾斜反射面９の使用に加えて、光源１の直下部分の反射面に、光源１から直下方向に出射される光線１６をLCD５で有効に利用されるように、光源１から直下方向に出射された光線１６を、実質的に光源１に反射されない角度で反射する反射部分１３が形成されている。この反射部分１３は、光源１の直径（８ｍｍ）とほぼ同一の幅で、光源1の光軸１４上に、光源１の円と等径の断面半円状に形成されている。このような反射部分１３とすることによって、光源１から下方に出射される光線１５は、実質的に光源１に反射されて光源１に遮蔽されることなく、有効にLCDを作動する光線として利用可能となる。この場合、この反射部分１３の形状は、この反射光線２２が２個の光源１の間に照射されるように設定されていることが好ましく、前述の断面半円状に限らず、光源の直径とほぼ同じ幅の断面三角凸面または、断面三角凹面とすることもできる。
【００３４】
このような傾斜反射面８と反射部分１３は、長尺管状の光源１の長手方向に沿って、それぞれ平行に延びた多数の三角柱を連接した形状及び蒲鉾状の形状となっている。従って、傾斜反射面８で反射された直交反射光線及び斜交反射光線は、光源１の長手方向に沿って平行な光束となって反射され、同様に、反射部分１３で反射された光線も光源１の長手方向に平行な光束となって、有効にLCD５を作動させることができる。
【００３５】
この反射手段２は、前記傾斜反射面８や反射部分１３に対応する形状の基体をポリスチロール等のプラスチック材で射出成型し、その表面に、アルミニュウム等の金属を蒸着して傾斜反射面８や反射部分１３が形成されている。
【００３６】
このような微小幅の多数の連続した傾斜反射面８や反射部分１３を形成した反射手段とすることによって、LCD５に照射される光線として、LCD５に対する作動効率の良い直交光線１１や斜交光線の光線量を増量させるとともに、従来、LCD５の作動光線として利用されにくい光源１の直下の光線をも作動光線２２として利用することが可能となり、光源１の利用効率が大幅に改善された。
【００３７】
また、この実施例では、従来、LCD５の作動光線として、利用されにくかった光源１の左右側光線１７をも利用可能とするため、出射面１８及び入射面１９が約１ｍｍの断面直角三角形状（光源１の長手方向に延びた直角三角柱状）のプリズム反射鏡２０の反射面２１が下方になるように、接着剤などで、光源１の両側面に固着されている。その結果、光源１から出射された左右側光線１７が前記反射鏡２０により上方に直交光線１１や斜交光線１２として反射され、LCD５を作動する作動光線として利用することが可能となり、光源１の利用効率がさらに向上した。この反射手段としては、プリズム反射鏡２０に限らず、反射面２１のみ有するミラーからなる第２の反射手段としてもよい。
【００３８】
なお、この実施例１を示す図1及び図2には、その機能を説明する上で、プリズム反射鏡２０は、左方の光源１の両側（図１）及び光源１の左側（図２）にのみ記載しているが、図１においては、右方の光源１の両側及び図２の光源１の両側に設けられている。しかしながら、光源１の全て、または光源１の両側に設ける必要はなく、必要に応じて、省略したり、光源１の一部、例えば、両端の光源１にのみ設けたり、光源１の左右側の一方側のみであってもよい。
【実施例２】
【００３９】
図３は、本発明による他の実施例のLCD５や拡散フィルム6等を省略したバックライト装置の基本概略構成図を示す。基本的には実施例１のバックライト装置と同じであるが、反射手段４の反射面７の断面形状を変更しており、２個の光源１に挟まれた反射面７の基本形状を断面円弧状とし、この反射面７には、フレネル型プリズム状断面二等辺三角形状の傾斜反射面８が円弧面に沿って等間隔で多数連接して形成されている。円弧面の半径Rは、２個の光源１間距離ｌ、２個の光源1の中間線１０から前記傾斜反射面8が形成される端部までの距離ｈ、光源1から反射面７で反射される最遠隔地点Aにおける光源１からの光線の入射角α、前記円弧と光軸１４の交点Bと光源１からの距離ｔ、前記傾斜反射面８の最両端を結んだ線23と前記中間線１０との交点Oから円弧面７のまでの深さｄとにより、求めることができる。即ち、前記入射角αを決めることで  COSECα≒ｌ／ｔからｔを求め、ｄ＝１．３（ｌ／ｔ）からｄを求め、ｄとｈと
【００４０】
【数１】
2005043832.tif 000003
【００４１】
からRを求め、前記中間線１０上で、半径Rの円を描くことによって、前記円弧状面７を形成することができる。例えば、α＝８度、ｌ＝５０ｍｍ、ｈ＝２１ｍｍとすると、COSEC８＝７．１８５、ｔ＝６．９５９ｍｍ、ｄ＝９．３４１ｍｍ、Ｒ＝２８．２８ｍｍとなる。従って、Ｒ＝２８．２８ｍｍで、中間線１０上に中心を求めて円を描けば、基本円弧面７を形成することができる。この円弧状面７に沿って、幅５００μｍの傾斜反射面８を有する断面二等辺三角状のプリズム状反射面を連続形成されている。このような形状の反射面７とすることによって、実施例１のような平坦状の反射面７を有するものに比べ、光源１から遠隔の部分の光線がプリズム状傾斜反射面８の頂点部分でケラれることなく、効果的に反射され、直交反射光線１１の光量が多くなり、光源の光線の利用効率がさらに改善される。なお、この３図中、１３は、直径８ｍｍの光源１と等幅で、同率の円弧面である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
反射手段の反射面として、複数の傾斜反射面を使用することによって、光源の光線を、光源の光軸と平行になるように反射することが可能となり、平行光を必要とする分野においても有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による一実施例を示すバックライト装置の概略断面構成図である。
【図２】図1の要部の拡大断面構成図である。
【図３】もう一つの他の実施例のLCD５や拡散フィルム6等を省略したバックライト装置の基本概略断面構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    光源
２    反射手段
３    機能向上フイルム
４    下部反射型偏光板
５    LCD 
６    上部反射型偏光板
７    反射面
８    傾斜反射面
９    LCD光線照射面
１０  中間線
１１  直交光線
１２  斜交光線
１３  反射部分
１４  光源光軸
１５  頂点を結ぶ線
１６  直下光線
１７  左右側光線
１８  入射面
１９  出射面
２０  プリズム反射鏡
２１  反射面
【図１】
2005043832.tif 000004
【図２】
2005043832.tif 000005
【図３】
2005043832.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月8日(2003.8.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明による第５の発明は、前記反射手段は、断面円弧状の反射凹面を有し、この反射凹面に、複数の傾斜反射面を具備する第1発明ないし第３発明のいずれかの発明に記載の液晶表示装置のバックライト装置とすることによって、光源から離隔した部分での傾斜反射面での光源から出射される斜光束を液晶パネルの光線照射面に対し直交する光線に方向を変更させ、光量を増量させて光の利用効率を改善したものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明による第１２の発明としては、前記反射手段は、断面円弧状の反射凹面を有し、この反射凹面に、複数の傾斜反射面を具備する第８発明ないし第１０発明のいずれかの発明に記載の液晶表示装置のバックライト装置用反射手段とすることによって、光源から離隔した部分での傾斜反射面での光源から出射される斜光束を液晶パネルの光線照射面に対し直交する光線に方向を変更させ、光量を増量させて光の利用効率を改善可能な反射手段を提供しようとしたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明においては、LCDを作動させる光線が可及的にLCDの光線照射面に対し、作動効率の良い直交光線としてLCDに入射するか、または、従来LCDを作動させる光線として使用されていない光源の直下光線をその直下にある反射手段により光源で遮蔽されない方向に反射することによって、或いは、光源のLCDと平行方向に出射される光線を、第２の反射手段を利用することによって、光の利用効率が改善されることに着目し光の利用効率を改善することで輝度の向上を図った液晶表示装置のバックライト装置及びこれに使用される反射手段を提供することを可能としたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
反射手段２は、平坦状の反射面７を有し、この反射面７には、幅が約５００μｍの傾斜反射面８を有する断面三角状のフレネル型プリズム状の反射面が光源１の幅方向に沿って多数連接されている。この傾斜反射面８の傾斜角度θ１は、光源１から反射面７に向けて出射された光線が、LCD５の光線照射面９に対して直交するように反射するかまたはこの直交線に対し、斜交する角度θ２が３０度以下となるように形成されており、これらの傾斜反射面８の傾斜角度θ１は、光源１から遠ざかるにつれ大きくなり、暫時、三角状の傾斜反射面の頂点を結ぶ線１５は、上方に突出するが、複数の光源、例えば、図１に示すように、２個使用されるときは、その中間線１０で対称的に形成され前記三角状の傾斜反射面８の頂点を結ぶ線１５は屋根型状に形成されている。このように、微小幅の傾斜反射面８が多数連接されているので、LCDの光線照射面９に対して直交する光線１１が光源１の幅方向で平行な光線束となってＬＣＤ５の光線照射面を照射するので、ＬＣＤ５を作動させるＰ成分の直線偏光光の透過率が向上し、光源１の利用効率が向上する。このような複数の傾斜反射面８の傾斜角度θ１は、例えば、光源1を中心として直交反射光線１１となるような断面放物線を描いたとき、放物線を傾斜反射面の数だけ分割し、その分割線の中間で、接線を引いた際の接線と水平線との交差角として求めることができる。前記放物線は、光源１の間隔等により、近似双曲線であったり、近似楕円であってもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
さらに、この実施例では、傾斜反射面８の使用に加えて、光源１の直下部分の反射面に、光源１から直下方向に出射される光線１６をLCD５で有効に利用されるように、光源１から直下方向に出射された光線１６を、実質的に光源１に反射されない角度で反射する反射部分１３が形成されている。この反射部分１３は、光源１の直径（８ｍｍ）とほぼ同一の幅で、光源1の光軸１４上に、光源１の円と等径の断面半円状に形成されている。このような反射部分１３とすることによって、光源１から下方に出射される光線１６は、実質的に光源１に反射されて光源１に遮蔽されることなく、有効にLCDを作動する光線として利用可能となる。この場合、この反射部分１３の形状は、この反射光線２２が２個の光源１の間に照射されるように設定されていることが好ましく、前述の断面半円状に限らず、光源の直径とほぼ同じ幅の断面三角凸面または、断面三角凹面とすることもできる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
また、この実施例では、従来、LCD５の作動光線として、利用されにくかった光源1の左右側光線１７をも利用可能とするため、出射面１９及び入射面１８が約１ｍｍの断面直角三角形状（光源１の長手方向に延びた直角三角柱状）のプリズム反射鏡２０の反射面２１が下方になるように、接着剤などで、光源１の両側面に固着されている。その結果、光源１から出射された左右側光線１７が前記反射鏡２０により上方に直交光線１１や斜交光線１２として反射され、LCD５を作動する作動光線として利用することが可能となり、光源１の利用効率がさらに向上した。この反射手段としては、プリズム反射鏡２０に限らず、反射面２１のみ有するミラーからなる第２の反射手段としてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図３は、本発明による他の実施例のLCD５や拡散フィルム6等を省略したバックライト装置の基本概略構成図を示す。基本的には実施例１のバックライト装置と同じであるが、反射手段２の反射面７の断面形状を変更しており、２個の光源１に挟まれた反射面７の基本形状を断面円弧状とし、この反射面７には、フレネル型プリズム状断面二等辺三角形状の傾斜反射面８が円弧面に沿って等間隔で多数連接して形成されている。円弧面の半径Rは、２個の光源１間距離ｌ、２個の光源１の中間線１０から前記傾斜反射面8が形成される端部までの距離ｈ、光源１から反射面７で反射される最遠隔地点Aにおける光源１からの光線の入射角α、前記円弧と光軸１４の交点Bと光源１からの距離ｔ、前記傾斜反射面８の最両端を結んだ線23と前記中間線１０との交点Oから円弧面７のまでの深さｄとにより、求めることができる。即ち、前記入射角αを決めることで  COSECα≒ｌ／ｔからｔを求め、ｄ＝１．３（ｌ／ｔ）からｄを求め、ｄとｈと