JP2000221329A - 面光源装置 - Google Patents

面光源装置

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JP2000221329A
JP2000221329A JP11022098A JP2209899A JP2000221329A JP 2000221329 A JP2000221329 A JP 2000221329A JP 11022098 A JP11022098 A JP 11022098A JP 2209899 A JP2209899 A JP 2209899A JP 2000221329 A JP2000221329 A JP 2000221329A
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JP
Japan
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light source
dot
prism
source device
pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP11022098A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoji Oki
庸次 沖
Yasuyuki Oki
康之 太期
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 LCD用バックライト等の面光源装置におい
て、面発光させる導光板の表面の拡散シートを不要に
し、部品点数、加工費の削減を図れるようにし、且つ均
一な明るい面発光が得られるようにする。 【解決手段】 側端面に平行に配置された線状の光源で
あるCFL1からの光を表面から出光させる導光板2の
表面に、線状のCFL1と直交する方向に直線的なプリ
ズム形状を有したプリズムパターン2aを形成し、裏面
には所定寸法以下の微細なドット形状の分散ドットパタ
ーン2bを形成する。また、分散ドットの各ドットは四
角錐の上部を底面と平行に切断した断面台形状とし、上
面を鏡面とするとともに、CFL1から遠くなるにつれ
てドットが粗から密の状態に変化するように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LCD用バックラ
イト等に使用される面光源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は例えば特開平5−203947号
公報に示された一般的な面光源装置の構成を示す分解斜
視図である。同図において、11は光源のCFL、12
はCFL11から直接あるいはリフレクタ13を介して
側端面より光が入射される導光板で、入射した光を表面
から出射させる。14は導光板12の上に設けられる拡
散シート、15はその上に配置されるレンズシート、1
6は導光板12の下側に配置される反射シートである。
【0003】上記導光板12の表面には、インジェクシ
ョン成形等により線状のCFL11と直交する方向に連
続したプリズムが形成されている。また導光板12の裏
面には、比較的大きなサイズ、例えば0.3〜1mm程度
のドットパターンが散乱処理のためにグラデーション状
に形成されている。このドットは、CFL11に近い程
小さく、遠い程大きく形成されている。
【0004】そして、上記導光板12の裏面のドットパ
ターンにより該導光板12から発する光が均一化され、
また導光板12の表面のプリズムにより光の出光方向に
集光され、明るい面発光が得られるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た面光源装置にあっては、導光板表面のプリズムと裏面
のドットパターンにより均一な明るい面発光が得られる
が、ドットパターンの各ドットが比較的大きいので、拡
散度の高い拡散シートを導光板の表面側に載せる必要が
ある。そして、この拡散シートが導光板表面に形成した
プリズムの効果を阻害し、より高い輝度改善率が得られ
ない。
【0006】また、拡散シートが必要になることから、
バックライトとしての厚さがその分大きくなってしま
う。
【0007】また、拡散シートの部材が必要で、組立工
数も増え、コストアップとなってしまう。
【0008】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、導光板の表面側の拡散シートを廃止す
ることができ、部品点数及び加工費の削減が可能で、厚
さも小さくでき、且つ均一で明るい面発光が得られる面
光源装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る面光源装置
は、次のように構成したものである。
【0010】(1)線状の光源と、この線状の光源が側
端面に平行に配置され該光源から内部に入射した光を表
面から出光させる導光板とを備え、前記導光板の表面に
前記線状の光線と直交する方向に直線的な複数のプリズ
ム形状を有したプリズムパターンを形成するとともに、
該導光板の裏面に所定寸法以下の複数のドット形状を有
した分散ドットパターンを形成した。
【0011】(2)上記(1)の構成において、分散ド
ットパターンの各ドットは四角錐の上部を底面と平行に
切断した断面台形状とした。
【0012】(3)上記(2)の構成において、分散ド
ットパターンの各ドットの斜面傾斜角度は25°〜45
°の範囲とした。
【0013】(4)上記(2)または(3)の構成にお
いて、分散ドットパターンの各ドットの底辺は100μ
m以下で高さは2μm〜15μmの範囲とした。
【0014】(5)上記(2)ないし(4)何れかの構
成において、分散ドットパターンの各ドットの上面は鏡
面とした。
【0015】(6)上記(1)ないし(5)何れかの構
成において、分散ドットパターンは光源から遠くなるに
つれてドットが粗から密の状態に変化するように形成し
た。
【0016】(7)上記(1)ないし(6)何れかの構
成において、プリズムパターンの各プリズムの頂角は7
0°〜130°の範囲とし、プリズム間のピッチは70
μm以下とした。
【0017】(8)上記(1)ないし(7)何れかの構
成において、導光板のプリズムパターンの上に該プリズ
ムパターンとは異なる方向のプリズム形状を持つプリズ
ムシートを設けた。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施例の構成を示
す分解斜視図である。同図において、1は線状の光源で
あるCFL、2はCFL1が側端面に平行に配置される
導光板で、CFL1から直接あるいはリフレクタ3を経
て内部に入射した光を表面から出光させる。4は導光板
2の表面に設けられるプリズムシート、5はその上に配
置される保護シート、6は導光板2の裏面側に設けられ
る反射シートである。
【0019】上記導光板2の表面には、線状光源である
CFL1と直交する方向に直線的な複数のプリズム形状
を有したプリズムパターン2aがインジェクション成形
により形成されている。各プリズムの頂角は90°を基
本とするが、70°〜130°の範囲で設定すれば良
い。またプリズム間のピッチは、70μm以下に設定す
る。これ以上だと目視で見えてしまうからである。
【0020】また導光板2の裏面には、CFL1から入
射した光を分散させる所定寸法以下の複数のドット形状
を有した微細な分散ドットパターン2bが形成されてい
る。各ドットは、図2に示すように四角錐の上部(先
端)を底面と平行に切断した断面台形状の突起部となっ
ており、斜面傾斜角度θは4方向とも25°〜45°の
範囲となっている。この傾斜角度θは、導光板2の表面
のプリズムの角度が90°頂角の場合、約35°±10
°が集光方向に対して最適である。また、各ドットの底
辺の長さL1,L2(ここではL1=L2)は100μ
m以下で、高さHは2μmから15μmの範囲に設定さ
れている。
【0021】ここで、上記導光板2の表面にはインジェ
クション成形によりプリズムパターン2aを設けている
が、これにより横方向の光の集光効果を持たせ、1枚分
のプリズムシートの効果を持たせている。また、導光板
2からの出光方向に関して、金型裏面にスタンパと呼ば
れる薄型電鋳のファインドットパターンを付けて導光板
2の裏面に分散ドットパターン2bを設けており、拡散
シートを不要にしている。
【0022】また、輝度むらに関しては、従来のドット
の大きさでコントロールする手法に代えて、微細な例え
ば0.1mmのドットの数を制御することで調整するよう
にしている。輝線対策に関しても、シートへドット印刷
を行うことで対応することができる。
【0023】また、上記各ドットの底面は導光板2の裏
面と同一面になり、ドットの上面が光の反射に寄与する
ので、各ドットの上面は鏡面としてある。これにより、
導光板内を光が通過する際にその鏡面に当たったときも
通常通り導光される。
【0024】図3は上記導光板2の裏面に形成された分
散ドットパターン2bの一例(ドットの分布)を示した
ものである。図示のように、四角形状のドットがCFL
1から遠くなるにつれて粗(図の上側)から密(図の下
側)の状態に変化するように設けられている。
【0025】このように、本実施例では、導光板2の裏
面にCFL1からの光を均一に分散させる微細なドット
パターン2bを形成しているので、導光板2の表面に形
成したプリズムパターンの効果を最大限に活用すること
ができるとともに、従来必要であった導光板2の表面側
の拡散シートを廃止することができる。すなわち、微細
なドットをスムーズに分散的に配置することで、従来の
ように拡散シートをドットを見えなくするために導光板
2の表面側に載せることが不要となる。したがって、部
品点数及び加工費の削減ができ、厚さも小さくでき、且
つ均一で明るい輝度の面発光が得られる。
【0026】従来の構造では、プリズムを設けても輝度
改善率は10〜15%であったが、本実施例では拡散シ
ートを入れなくても、更に10%程度改善することがで
きた。また上述のように、構造面でも厚さが0.1〜
0.2mm薄くすることができた。
【0027】なお、導光板2の表面側に載せるプリズム
シート4は、プリズムの目が導光板2の表面のプリズム
パターン2aの方向と交差する方向に設定されている
が、液晶パネルとのモアレ現象の対策のために15°程
度の交差角度にすることも可能である。
【0028】また、レンズシートなど一部の光を導光板
2に対して直交する方向に多く反射させるようなシート
を用いた場合は、その面で有効な方向に効率良く光を反
射させることができる。
【0029】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、導光板
の表面側の拡散シートを廃止することができ、部品点数
及び加工費の削減が可能となり、厚さも小さくでき、且
つ均一で明るい面発光が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の構成を示す分解斜視図
【図2】 実施例のドットの形状を示す斜視図
【図3】 実施例の導光板裏面に形成された微細なドッ
トパターンの写真
【図4】 従来例の構成を示す分解斜視図
【符号の説明】
1 CFL(光源) 2 導光板 3 リフレクタ 4 プリズムシート 5 保護シート 6 反射シート

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 線状の光源と、この線状の光源が側端面
    に平行に配置され該光源から内部に入射した光を表面か
    ら出光させる導光板とを備え、前記導光板の表面に前記
    線状の光線と直交する方向に直線的な複数のプリズム形
    状を有したプリズムパターンを形成するとともに、該導
    光板の裏面に所定寸法以下の複数のドット形状を有した
    分散ドットパターンを形成したことを特徴とする面光源
    装置。
  2. 【請求項2】 分散ドットパターンの各ドットは四角錐
    の上部を底面と平行に切断した断面台形状としたことを
    特徴とする請求項1記載の面光源装置。
  3. 【請求項3】 分散ドットパターンの各ドットの斜面傾
    斜角度は25°〜45°の範囲としたことを特徴とする
    請求項2記載の面光源装置。
  4. 【請求項4】 分散ドットパターンの各ドットの底辺は
    100μm以下で高さは2μm〜15μmの範囲とした
    ことを特徴とする請求項2または3記載の面光源装置。
  5. 【請求項5】 分散ドットパターンの各ドットの上面は
    鏡面としたことを特徴とする請求項2ないし4何れか記
    載の面光源装置。
  6. 【請求項6】 分散ドットパターンは光源から遠くなる
    につれてドットが粗から密の状態に変化するように形成
    したことを特徴とする請求項1ないし5何れか記載の面
    光源装置。
  7. 【請求項7】 プリズムパターンの各プリズムの頂角は
    70°〜130°の範囲とし、プリズム間のピッチは7
    0μm以下としたことを特徴とする請求項1ないし6何
    れか記載の面光源装置。
  8. 【請求項8】 導光板のプリズムパターンの上に該プリ
    ズムパターンとは異なる方向のプリズム形状を持つプリ
    ズムシートを設けたことを特徴とする請求項1ないし7
    何れか記載の面光源装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006080710A1 (en) * 2004-10-09 2006-08-03 Cheil Industries Inc. Light guide plate for liquid crystal display back light units and liquid crystal display back light unit using the same
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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030805