JP2000098382A - 透明導光板 - Google Patents

透明導光板

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JP2000098382A
JP2000098382A JP10273708A JP27370898A JP2000098382A JP 2000098382 A JP2000098382 A JP 2000098382A JP 10273708 A JP10273708 A JP 10273708A JP 27370898 A JP27370898 A JP 27370898A JP 2000098382 A JP2000098382 A JP 2000098382A
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light
guide plate
light guide
fluorescent tube
stripes
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JP10273708A
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Tatsuya Tabei
達也 田部井
Kiichi Emori
喜一 江森
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Colcoat Co Ltd
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Colcoat Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源として使用される蛍光管の発光領域の両
端部に存在する低輝度部分からの光線をも有効に利用す
ることによって、より小型の蛍光管の採用を可能とする
こと。 【解決手段】 透明導光板の一側面部に光源を配置した
側方光源型平面照光装置において、該透明導光板の出射
面又はその出射面の対向面のどちらかに、前記側面部か
ら放射状に広がる複数の筋から構成された放射状パター
ンを形成する構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置のバ
ックライト、標識、看板、広告パネル等の平面照明装
置、写真フイルム等のビューワーに利用可能な、特に液
晶表示装置のバックライト装置として好適な透明導光板
に関する。
【0002】
【従来の技術】通称エッジライト式と呼ばれている液晶
の平面照光装置では、一般に直線状の蛍光管1本又は複
数本を透明導光板の1側面に配置して、該側面より入射
した光線を、導光板の出射面またはその対向面のどちら
かの平面に形成された調光パターンを利用して出射面か
ら射出させている。該調光パターンは、入射面からの遠
近にかかわらず、一定な光分布の出射光を出射面から射
出させるように形成されている。例えば、透明導光板裏
面に凹部又は凸部を設け、その深さ又は高さを順次大き
くしたもの(特開平5−224019、実開平5−69
782)、プリズム面を反射面とし、出射面に対向する
面(導光板裏面)に印刷による調光パターンを設け、出
射面にプリズム面を設けた透明導光板などが知られてい
る。このような調光パターンとは別に、蛍光管からその
法線方向に互いに平行に延びる複数の直線状微小プリズ
ムを、調光パターンを形成した面と対向する面に設ける
ことが知られている。この直線状プリズムは、出射面か
ら射出される光を該出射面の法線方向に揃えることによ
り、観察眼へ到達する光線を増やして光線の有効利用を
図る目的のものである。しかし、以上述べた従来例のも
のは、蛍光管の中央部と端部とにおける輝度不均一性を
改善する技術思想を開示するものではなかった。
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】本発明は、上述し
た従来技術の課題を解決するためになされたもので、蛍
光管の輝度分布が発光領域の全てにおいて均一ではな
く、発光領域の両端部に存在する低輝度部分からの光線
も有効利用することによって、より小型の蛍光管の採用
を可能としたことを解決課題とする。即ち、図7に示す
ように、従来は透明導光板LGの横幅D1に対して、そ
れよりも長い長さD2を有する蛍光管Lを配置するのが
通常であった。従って、蛍光管の両端部は、導光板LG
の端部からD3の長さだけ張り出してしまい平面照光装
置の小型化には不都合であった。このように蛍光管が張
り出してまで長い蛍光管を使用する理由は、蛍光管の発
光輝度は全領域において均一ではなく、両端に位置する
蛍光管電極の近傍は蛍光管の輝度が低いので、従来はこ
のような低輝度部分の使用を避けて、蛍光管の有効最大
輝度領域のみを使用することに原因している。即ち、図
示のように導光板LGの端部から約10ミリ離れた位置
に蛍光管電極部の端部が位置するように配置すると、そ
の10ミリ離れた位置の蛍光管輝度は、図7中に併記さ
れた輝度グラフに示すように、B1程度の低輝度である
が、導光板の先端部に接近するに従い輝度は上昇し、端
部では輝度B2に達して蛍光管の有効最大輝度に達す
る。本発明は、図7に示したような従来蛍光管の張り出
し(D3)が生じない程の小型蛍光管を使用しても、上
記蛍光管低輝度部分の悪影響を受けることなく、ほぼ均
一な射出光分布を得ることの可能な導光板を提供するこ
とを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】透明導光板の一側面部及
び/又は該一側面部に対向する側面部に光源を配置した
側方光源型平面照光装置において、該透明導光板の出射
面又はその出射面に対向する面のどちらかに、前記側面
部から放射状に広がる複数の筋から構成された放射状パ
ターンを形成することにより、光源として小型蛍光管を
使用しても、上記蛍光管両端部に存在する低輝度部分の
悪影響を受けることなく、ほぼ均一な射出光分布を得る
ことの可能な透明導光板を提供する。
【0005】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の1実施形態を示
す透明導光板の平面図である。図1から明らかなよう
に、蛍光管Lの長さが従来例に較べて短縮され、従来例
で述べた張り出しが著しく改善されている。導光板LG
には、光源側から広がる放射状パターンが形成されてお
り、この放射状パターンは、導光板LGの表面に刻まれ
た、断面形状が三角形、円弧状等の複数の筋から構成さ
れている。この筋はプラスチック材料を射出成型するこ
とで形成され得る。この筋の断面形状において、急峻な
部分や凹凸が存在すると光線がその部分から拡散し出射
してしまうため望ましくなく、好ましくは約60°以下
の滑らかな斜面が好適である。この1本の筋の幅は、約
5μmから約500μmまでの範囲が好ましく、500
μmより大きいと液晶画素ピッチとの間にモアレ現象を
起こすため画質悪化を招き不都合である。また、5μm
より小さいと光の散乱が起こるため好ましくない。筋の
高さ(又は深さ)対幅の比は、約1/10から約1まで
が好適である。もし、1/10以下では、筋を設けた効
果が十分発揮されず、また1以上では筋から光が出射さ
れてしまうため好ましくない。入射面と筋のなす角度
は、典型的には中央部分で角度90°であり、両サイド
に向かって徐々に小さくなり、端部において約80−5
0度程度となるように形成される。この角度が小さくな
る程、光をサイドに広げる効果が大きくなる。筋の形成
密度が高くなればなる程光を両サイドに広げる効果は増
大するので、蛍光管の輝度分布と導光板の表示面積との
バランス調整や形成密度と角度とのバランス調整を図る
ことにより、使用目的に応じた最適な光の広がりを有す
る透明導光板を得ることが可能となる。
【0006】次に、光線が筋に沿って両サイドに広げら
れる理由を図2を参照して以下詳細に述べる。図2は、
図1の導光板LGの左側部分を拡大した平面図である。
蛍光管左側の低輝度部分から放射された光線は筋の方向
に沿って進行するため、左側寄りの筋に沿って進行する
光線は左側へ進行する。更に詳細に述べれば、入射光
は、入射面とのなる角度が臨界角以上の範囲で分布して
いる。法線方向よりずれた光は、筋の斜面にて反射して
図2に示すようにじぐざぐに折れ曲がるので、光線は結
局筋の方向に沿って進行することになる。導光板LGの
右側についても全く同様である。従って、蛍光管の低輝
度部分(両端部)から放射される光線も放射状パターン
の筋に沿って左右両サイドに配光され、その結果導光板
の中央部も両サイド部分も共に実質的に均一な配光特性
が得られる。
【0007】以上述べたように、本発明の放射状パター
ンは、蛍光管両端部の低輝度部分の光線をも有効利用す
ることにより、より小型の蛍光管の使用を可能とし、そ
れによって透明導光板を用いた平面照光装置の小型化に
寄与せんとするものである。この放射状パターンは、前
に述べた調光パターン、即ち入射面からの遠近にかかわ
らず、一定な光分布の出射光を出射面から射出させる目
的の調光パターンと組み合わせて使用することが望まし
い。組み合わせの態様としては、1枚の透明導光板の裏
面(射出面に対向する面)に調光パターンを形成し、射
出面に本発明の放射状パターンを形成しても良く、また
はその逆に調光パターンを射出面に、放射状パターンを
その裏面に形成しても良い。調光パターンとしては、従
来技術の項で述べた種々の調光パターンを用いることが
可能であるが、例えば図3の中に小さな四角形で示すよ
うな、即ち入射面側では密度の粗らであるが、入射面側
から遠ざかるにしたがって密度の高くなるような複数円
弧状曲線が形成されている調光パターンを用いることも
可能である。その調光パターンは、頂角65°(60°
+5°)のダイヤモンドバイトを用いて、図示のような
複数円をフライス旋盤で描いて形成した金型を使用して
射出成型法により得られる。
【0008】図4は、本発明の放射状パターンの他の実
施形態としての放射状パターンを、フライス盤を使用し
て容易に加工形成し得るための方法を説明する図面であ
る。頂角90°(45°+45°)のダイヤモンドバイ
トを用いて、図示のような複数円をフライス旋盤で描い
て形成した金型を使用して、この実施形態の放射状パタ
ーンが射出成型により得られる。半径200ミリの円弧
上の一点を中心として円弧を0.07°の角度ピッチで
回転移動させた場合の複数の円によって、上記放射状パ
ターンが得られる。各円弧の深さは0.05ミリであ
る。実施形態としては、導光板サイズが4インチデイス
プレイ対応の場合、横86ミリ、縦70ミリ、及び厚さ
は光入射面側で3ミリ、先端側で0.7ミリのくさび型
平面板である。
【0009】図5(a)は、第1実施形態の放射状パタ
ーンにおいて、入射端面から遠ざかる方向への距離が1
2ミリ、36ミリ及び60ミリであり、かつ導光板LG
の左端(図1のF点)から右方向への距離が3、6、1
0、15、20、30、43、56、66、71、7
6、80、83ミリの位置にある各測定点での輝度(c
d/m2 )を測定した結果を示すグラフである。また、
図5(b)及び(c)は、(従来技術の項で述べた)調
光パターンとは別に、蛍光管からその法線方向に直線的
に平行に延びる複数の直線状微小プリズムが、調光パタ
ーンを形成した面と対向する面に設けられた導光板の場
合(比較例1)の同様測定点における各輝度を示すグラ
フであり、また調光パターンを形成した面に対向する面
にはいかなる筋もプリズムも形成されていない導光板の
場合(比較例2)の同様測定点における輝度を示すグラ
フである。各グラフから明らかなように、本発明の実施
形態における場合の最大輝度/最小輝度の比は1.31
と比較的小さいが、比較例1及び比較例2における最大
輝度/最小輝度の比はそれぞれ2.19及び1.70と
いずれも大きくなっており、導光板の中央部に対してそ
の両周辺部の輝度差が大きいことが明瞭である。
【0010】本発明における光源は、1本の直線状蛍光
管を透明導光板の一側面部に近接して設置してもよく、
又はその一側面部に対向する側面部にも他の直線状蛍光
管を配置してもよい。更に、光源としては蛍光管のみな
らず、LEDのような点光源を使用することも可能であ
る。
【0011】図6(a)、(b)は、点光源であるLE
D光源を使用する導光板LGの場合の実施例を示す。図
6(c)においては、光源LEDが、図6(d)に示す
ような縦断面がくさび状の導光板LGの1側面部に設け
られた半円状切り欠き1に接近して配置される。このよ
うな場合には、導光板の出射面2から出射される光線は
均一とはならず、斜線で図示するように両サイドにおい
て光量不足の部分が発生する不都合があった。図6
(a)、(b)においては、該導光板の出射面2又はそ
の対向面3のどちらかに、複数の筋からなる放射状パタ
ーンRPが形成される。この放射状パターンによって光
線の横方向への拡散がなされる結果、図6(c)に斜線
で示したような従来例の光量不足部分が解消され得る。
【0012】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば出射
面における輝度分布が均一で、かつ光りの利用効率の高
い透明導光板が提供され得る。また、光源として長さの
短縮された蛍光管を使用しても輝度分布の均一性が維持
され、額縁の小さい(即ち、液晶平面照光装置の表示画
面の端から該照光装置の外筺壁までの距離の小さい)小
型化された液晶デイスプレイが提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施形態としての放射状パターンを
示す導光板の平面図。
【図2】図1に示す放射状パターンの光拡散の作用を説
明するための部分拡大説明図。
【図3】本発明の放射状パターンと組み合わせて使用可
能な調光パターンを形成するための金型製造方法を説明
するための図面。
【図4】本発明の放射状パターンを形成するための金型
の製造方法を説明するための図面。
【図5】第1実施形態における導光板の放射状パターン
上における複数測定点において測定した輝度の測定結果
を示すグラフであって、(a)は本発明実施形態の場
合、(b)及び(c)はそれぞれ比較例1及び2の場合
を示す。
【図6】光源にLEDを使用した場合の、(a)は本発
明の別実施形態としての透明導光板の平面図、(b)は
その側面図、(c)は従来例における透明導光板の平面
図、及び(d)はその側面図。
【図7】従来例における、導光板と蛍光管の配置関係を
説明するための、導光板の平面図。
【符号の説明】
LG 導光板 L 蛍光管 RP 放射状パターン 1 切り欠き部 2 射出面 3 射出面に対向する面 F 導光板の入射端面側の左端。
───────────────────────────────────────────────────── 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) G09F 13/18 G09F 13/18 A Fターム(参考) 2H038 AA55 BA06 2H091 FA23Z FA42Z FA45Z FC15 FC17 LA11 LA18 5C096 AA02 AA05 BA01 CC06 CC10 CD12 CD33 CD42 CD53 EA01 EB04 EB08 5G435 AA02 AA03 AA18 EE27 FF08 GG23 GG24 HH02 KK07 KK10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明導光板の一側面部及び/又は該一側
    面部に対向する側面部に光源を配置した側方光源型平面
    照光装置において、該透明導光板の出射面又はその出射
    面に対向する面のどちらかに、前記側面部から放射状に
    広がる複数の筋から構成された放射状パターンが形成さ
    れていることを特徴とする透明導光板。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記各筋が直線から
    なり、その断面形状がV字型もしくは角型で構成された
    ことを特徴とする透明導光板。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記各筋が緩やかな
    曲線からなり、その断面形状がV字型もしくは角型で構
    成されたことを特徴とする透明導光板。
  4. 【請求項4】 請求項1において、前記放射状パターン
    が前記出射面又はその射出面の対向面のどちらか一方に
    配設され、入射側面からの遠近にかかわらず一定な光分
    布の出射光を出射面から射出させるように形成された調
    光パターンが、他方に配設されていることを特徴とする
    透明導光板。
  5. 【請求項5】 請求項1において、前記導光板の厚さ
    が、前記一側面部からそれに対向する他端面に向かって
    順次減少することを特徴とする透明導光板。
JP10273708A 1998-09-28 1998-09-28 透明導光板 Pending JP2000098382A (ja)

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