JP2001337228A - 導光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透光性板材で構成された導光板において、そ
の出光面から光を出射させるにあたり、この出光面に対
して垂直な方向に向かって出射される光の割合を多くす
ると共に、この導光板の製造が簡単に行えるようにす
る。 【解決手段】 透光性板材１１を用いた導光板におい
て、光が出射される出光面１１ａに上記の透光性板材と
異なる透光性材料で構成された突部１２を設けるように
し、またこの突部を印刷によって出光面に形成するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶ディスプレ
イ用のバックライト，表示板，照明ディスプレイ等の各
種の面光源装置において、この面光源装置の面全体から
光を出射させるのに用いる導光板に係り、特に、透光性
板材で構成された導光板において、光を出射させる出光
面に対して垂直な方向に向かって出射される光の割合が
多くなるようにした点に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶ディスプレイ用のバック
ライト，表示板，照明ディスプレイ等の各種の面光源装
置においては、この面光源装置の面全体から光が出射さ
れるようにするため、光透過性の高い透光性板材で構成
された導光板を用いるようにしていた。

【０００３】そして、従来においては、このような導光
板として、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、透明なプ
ラスチック等で構成された光透過性の高い透光性板材１
１を用い、光源１から出射されて入光面１１ｃを通して
この透光性板材１１内に導かれた光が出光面１１ａ全体
から十分に出射されるようにするため、上記の出光面１
１ａと反対側の反射面１１ｂに光を乱反射させる複数の
乱反射部１３を設けると共に、この反射面１１ｂと入光
面１１ｃ以外の端面１１ｄとにそれぞれ反射シート２を
設けるようにし、また上記の出光面１ａ全体から均一に
光が出射されるようにするために、反射面１１ｂに設け
る乱反射部３の大きさを光源１から離れるに従って大き
くすると共に、透光性板材１１の厚みを光源１から離れ
るに従って薄くすることが行われていた。

【０００４】ここで、上記のような導光板を液晶ディス
プレイ用のバックライト等の各種の面光源装置に使用す
る場合、外部から液晶ディスプレイ等の表示を様々な方
向から見えるようにするためには、出光面１１ａに対し
て垂直な方向に向かって出射される光の割合が多くなる
ことが好ましいとされている。

【０００５】しかし、上記のように光源１から入光面１
１ｃを通して透光性板材１１内に導かれた光を、反射面
１１ｂに設けた乱反射部１３等において反射させて出光
面１１ａに導くようにした場合、入光面１１ｃと反対側
に傾斜して出光面１１ａに導かれる光の割合が多くな
り、このように入光面１１ｃと反対側に傾斜した光が出
光面１１ａから出射されると、このような導光板を用い
た液晶ディスプレイ等の表示が見にくくなるという問題
があった。

【０００６】このため、従来においては、上記の図１
（Ａ）に示すように、上記の出光面１１ａの上に拡散シ
ート３を設けると共に、この拡散シート３の上に１又は
それ以上のレンズシート４等を設け、入光面１１ｃと反
対側に傾斜して出光面１１ａから出射される光の光路を
調整して、出光面１１ａに対して垂直な方向に向かう光
の割合を多くするようにしていた。

【０００７】しかし、このように導光板の出光面１１ａ
の上に、拡散シート３の他に１又はそれ以上のレンズシ
ート４を設けると、コストが高く付くと共に嵩張り、ま
た面光源装置をセットする場合における作業が面倒にな
るという問題があった。

【０００８】また、本出願人は、特開平９−１３８３１
０号公報において、導光板を製造するのに用いる金型の
キャビィティ面に凹凸を設け、透光性板材で構成された
導光板を製造すると共にその出光面に凹凸を形成するこ
とを提案している。

【０００９】しかし、このように導光板を製造するのに
用いる金型のキャビィティ面に凹凸を設けて、導光板の
製造と同時に出光面に凹凸を形成する場合、金型のキャ
ビィティ面の加工が面倒であり、また導光板の大きさ等
に応じて様々な金型を用意しておくことが必要になり、
コストが高く付くと共に、出光面に形成する凹凸の状態
を簡単に変更させることができない等の問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、液晶ディ
スプレイ用のバックライト，表示板，照明ディスプレイ
等の各種の面光源装置の面全体から光を出射させるのに
用いる導光板における上記のような問題を解決すること
を課題とするものであり、透光性板材で構成された導光
板において、その出光面から光を出射させるにあたり、
この出光面に対して垂直な方向に向かって出射される光
の割合を多くすることが簡単に行えるようにすることを
課題とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明における第１の
導光板においては、上記のような課題を解決するため、
透光性板材１１を用いた導光板において、光が出射され
る出光面１１ａに上記の透光性板材１１と異なる透光性
材料で構成された突部１２を設けるようにしたのであ
る。

【００１２】そして、この発明における第１の導光板の
ように、光が出射される出光面１１ａに透光性板材１１
と異なる透光性材料で構成された突部１２を設けると、
この出光面１１ａに対して一定方向に傾斜した光が多く
導かれるようになったとしても、上記の突部１２がレン
ズやプリズムの作用をして、上記のように傾斜して出光
面１１ａに導かれた光の光路が変更され、出光面１１ａ
に対して垂直な方向に向かって出射される光の割合が多
くなる。

【００１３】また、この発明における導光板において
は、上記のように出光面１１ａに透光性板材１１と異な
る透光性材料で構成された突部１２を設けるようにし、
導光板を製造するのとは別に出光面１１ａに突部１２を
形成させるため、導光板を製造するのに用いる金型のキ
ャビィティ面を加工する必要がなく、様々な大きさの導
光板に対して様々な形状の突部１２を簡単に設けること
ができるようになる。

【００１４】また、この発明における導光板において
は、透光性板材１１を用いた導光板の出光面１１ａに透
光性材料で構成された突部１２を設けるにあたり、この
突部１２を印刷によって形成するようにしたのである。

【００１５】そして、このように出光面１１ａに透光性
材料で構成された突部１２を印刷によって形成すると、
様々な形状や配列になった突部１２を出光面１１ａに簡
単に設けることができるようになる。

【００１６】また、このように出光面１１ａに透光性材
料で構成された突部１２を設けるにあたり、この突部１
２に用いる透光性材料の種類については特に限定されな
いが、一般に上記の透光性板材１１と異なった透光性の
樹脂を用いるようにし、また出光面１１ａに対して傾斜
して導かれた光の光路がこの突部１２により適切に変更
されて、出光面１１ａに対して垂直な方向に向かって出
射されるようにするため、好ましくは、この突部１２に
上記の透光性板材１１よりも屈折率の高い材料を用いる
ようにする。また、突部１２を構成する材料に微粒子を
添加させて、光の散乱性を高めるようにすることも可能
である。

【００１７】そして、透光性の樹脂からなる突部１２を
出光面１１ａに印刷によって設けるにあたっては、出光
面１１ａに上記の樹脂のモノマーやオリゴマーやターポ
リマーを用いて印刷を行った後、このモノマーやオリゴ
マーやターポリマーを重合させて突部１２を設けるよう
にすることができる。

【００１８】また、この発明の第２の導光板において
は、透光性板材１１を用いた導光板において、光が出射
される出光面１１ａと反対側の反射面１１ｂに、光を乱
反射させる乱反射部１３と上記の透光性板材１１と異な
る透光性材料で構成された突部１２とを設けるようにし
たのである。

【００１９】このようにすると、反射面１１ｂに導かれ
た光の一部がこの突部１２によってその光路が変更さ
れ、反射面１１ｂにおいて反射されて出光面１１ａに対
して垂直な方向に向かう光も増加するようになる。な
お、このように反射面１１ｂに透光性板材１１と異なる
透光性材料で構成された突部１２を設けるにあたって
は、出光面１１ａの場合と同様にして突部１２を設ける
ことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
導光板を添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００２１】この実施形態においては、図２に示すよう
に、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート
樹脂、ポリ４メチルペンテン−１等の透明なプラスチッ
ク材料で構成された透光性板材１１において、光を出射
させる出光面１１ａに、この透光性板材１１と異なる透
光性の樹脂で構成されて、平面形状が円形状で断面形状
が円弧状なった多数の突部１２を縦，横に所要間隔を介
して配列させるように設けている。

【００２２】ここで、この実施形態においては、平面が
円形状になった突部１２を設けるようにしたが、この突
部１２の平面形状は円形に限定されず、楕円形状、四角
形状等のどのような形状であってもよい。

【００２３】また、この突部１２の大きさは特に限定さ
れないが、出光面１１ａに対して傾斜して導かれた光が
出光面１１ａと垂直な方向に向かうようにその光路を効
率よく変更させるため、上記の突部１２の直径や一辺の
長さを５ｍｍ以下にすることが好ましく、より好ましく
は１ｍｍ以下にし、またこの突部１２の高さが１０μｍ
以上になるようにし、好ましくは５０μｍ〜２ｍｍ、よ
り好ましくは５０μｍ〜１ｍｍになるようにする。な
お、この実施形態においては、出光面１１ａに設ける突
部１２の大きさを一定にしているが、異なった大きさの
突部１２を設けるようにすることも可能である。

【００２４】また、出光面１１ａに設ける突部１２の面
積比率も特に限定されないが、出光面１１ａに対して傾
斜して導かれた光が出光面１１ａと垂直な方向に向かう
ようにその光路を効率よく変更させるため、出光面１１
ａ中における突部１２の面積比率を２５％以上、好まし
くは５０％以上にすることが望ましい。

【００２５】さらに、この実施形態においては、出光面
１１ａに多数の突部１２を縦，横に所要間隔を介するよ
うに配列させているが、多数の突部１２をランダムに設
けるようにすることも可能である。

【００２６】また、上記の突部１２に用いる透光性の樹
脂の種類や、出光面１１ａに突部１２を形成する方法も
特に限定されないが、突部１２に対応した穴が設けられ
たマスク（図示せず）を用いて印刷により突部１２を設
けるようにすると、多数の突部１２が一度に簡単に形成
することができて、このような導光板の生産性が向上す
る。なお、このように出光面１１ａに突部１２を印刷に
よって設ける場合、上記のように出光面１１ａ中におけ
る突部１２の面積比率を高めるために、複数回の印刷を
行うようにすることができる。

【００２７】そして、このように印刷によって出光面１
１ａに突部１２を設けるにあたっては、熱或いは光硬化
性樹脂のモノマーやオリゴマーやターポリマーを用い、
出光面１１ａに上記のようにして印刷を行った後、上記
のモノマーやオリゴマーやターポリマーを硬化させて樹
脂からなる突部１２を設けるようにすることができる。
ここで、上記の熱或いは光硬化性樹脂としては、透光性
の公知の樹脂を用いることができ、例えば、エポキシ樹
脂等を用いることができる。

【００２８】また、この実施形態における導光板におい
ては、図３に示すように、前記の図１（Ａ），（Ｂ）に
示した従来の導光板と同様に、上記の透光性板材１１の
厚みを光源１から離れるに従って薄くすると共に、出光
面１１ａと反対側の反射面１１ｂに光を乱反射させる複
数の乱反射部１３を光源１から離れるに従って大きくな
るように設け、またこの反射面１１ｂと、光源１からの
光が入射される入光面１１ｃ以外の端面１１ｄとにそれ
ぞれ反射シート２を取り付けると共に、上記の出光面１
１ａの上には拡散シート３だけを設けるようにしてい
る。なお、この実施形態における導光板においても、従
来の場合と同様に、上記の拡散シート３の上にレンズシ
ート４等を設けることも可能である。

【００２９】ここで、この実施形態における導光板を使
用して出光面１１ａから光を出射させるにあたっては、
上記の光源１の周囲に反射鏡１ａを設け、この光源１か
ら出射された光を入光面１１ｃを通して透光性板材１１
内に導くようにする。

【００３０】そして、このように透光性板材１１内に導
かれた光は、反射面１１ｂに設けられた乱反射部３にお
いて乱反射されると共に、上記の反射面１１ｂと入光面
１１ｃ以外の端面１１ｄとに設けた各反射シート２によ
って反射され、このように反射された光が出光面１１ａ
に導かれるようになる。

【００３１】ここで、このようにして光を出光面１１ａ
に導くと、前記のように入光面１１ｃと反対側に傾斜し
て出光面１１ａに導かれる光の割合が多くなるが、傾斜
して出光面１１ａに導かれた光は、出光面１１ａに設け
られた各突部１２におけるレンズの作用によってその光
路が変更され、出光面１１ａに対して垂直な方向に向か
って出射される光の割合が多くなる。

【００３２】そして、このように出光面１１ａから出射
された光は上記の拡散シート３により拡散されて、出光
面１１ａに対して垂直な方向に向かって光の割合が多く
なった光が導光板から均一に出射されるようになる。

【００３３】なお、この実施形態においては、上記のよ
うに出光面１１ａに円形の点状になった突部１２を設け
るようにしたが、図４に示すように、出光面１１ａに入
光面１１ｃに沿うようにしてライン状になった突部１２
を設けるようにしてもよく、この場合にも同様の効果が
得られる。

【００３４】また、上記の実施形態においては、上記の
ように透光性材料で構成された突部１２を出光面１１ａ
に設けるようにしたが、図５に示すように、透光性材料
で構成された突部１２を、乱反射部１３が設けられた反
射面１１ｂに設けるようにしたり、出光面１１ａと反射
面１１ｂとの両方に設けるようにすることも可能であ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
第１の導光板においては、透光性板材で構成された導光
板において、光が出射される出光面に透光性板材と異な
る透光性材料で構成された突部を設けるようにしたた
め、この出光面に対して一定方向に傾斜した光が多く導
かれたとしても、上記の突部がレンズやプリズムの作用
をして、傾斜して出光面に導かれた光の光路が変更さ
れ、出光面に対して垂直な方向に向かって出射される光
の割合が多くなった。

【００３６】また、この発明における第２の導光板にお
いては、透光性板材で構成された導光板において、光が
出射される出光面と反対側の反射面に、光を乱反射させ
る乱反射部と上記の透光性板材と異なる透光性材料で構
成された突部とを設けるようにしたため、反射面に導か
れた光の一部がこの突部によってその光路が変更されま
た、この発明における第１及び第２の導光板において
は、上記のように出光面や反射面に透光性板材と異なる
透光性材料で構成された突部を設けるようにしたため、
導光板を製造するのとは別に出光面に突部を形成するこ
とがてき、導光板を製造するのに用いる金型のキャビィ
ティ面を加工する必要がなく、様々な大きさの導光板に
対して様々な形状の突部を簡単に設けることができるよ
うになった。

【００３７】特に、請求項３に示すように、出光面に突
部を印刷によって設けるようにすると、様々な形状や配
列になった突部を出光面に一層簡単に形成できるように
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の導光板を使用して光源からの光を出射面
から出射させる状態を示した概略説明図である。

【図２】この発明の実施形態に係る導光板の平面図であ
る。

【図３】同実施形態の導光板を使用する状態を示した部
分説明図である。

【図４】この発明の他の実施形態に係る導光板の部分平
面図及び断面説明図である。

【図５】この発明の他の実施形態に係る導光板におい
て、透光性材料で構成された突部を乱反射部が設けられ
た反射面に設けた状態を示した底面図である。

【符号の説明】

１１ 透光性板材 １１ａ 出光面 １１ｂ 反射面 １１ｃ 入光面 １２ 突部 １３ 乱反射部

【手続補正書】

【提出日】平成１２年８月２８日（２０００．８．２
８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── 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） // Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H091 FA14Z FA23Z FA41Z FB02 FC12 LA16 5G435 AA03 AA17 BB12 BB15 EE27 FF03 FF06 FF08 GG02 GG24 HH02 KK07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性板材１１を用いた導光板におい
   て、光が出射される出光面１１ａに上記の透光性板材１
   １と異なる透光性材料で構成された突部１２を設けたこ
   とを特徴とする導光板。
2. 【請求項２】 透光性板材１１を用いた導光板におい
   て、光が出射される出光面１１ａと反対側の反射面１１
   ｂに、光を乱反射させる乱反射部１３と上記の透光性板
   材１１と異なる透光性材料で構成された突部１２とを設
   けたことを特徴とする導光板。
3. 【請求項３】 透光性板材１１を用いた導光板におい
   て、光が出射される出光面１１ａ及び／又はこの出光面
   １１ａと反対側の反射面１１ｂに印刷により透光性材料
   で構成された突部１２を設けたことを特徴とする導光
   板。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れか１項に記載した導
   光板において、上記の突部１２が透光性板材１１とは異
   なる透光性の樹脂で構成されていることを特徴とする導
   光板。
5. 【請求項５】 請求項１〜４の何れか１項に記載した導
   光板において、上記の透光性板材１１に点状になった突
   部１２が多数形成されてなることを特徴とする導光板。
6. 【請求項６】 請求項１〜４の何れか１項に記載した導
   光板において、上記の透光性板材１１にライン状になっ
   た突部１２が多数形成されてなることを特徴とする導光
   板。