JP2003043266A - 面発光装置の導光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光面からの均一な発光が可能でかつ輝線の
発生を抑制できる導光板を提供する。 【解決手段】 互いに対向する出射面と反射面を有し、
一端面又は対向する２端面に設けられた光源から入力さ
れる光を、出射面から均一に出射するように反射面に複
数のドットが形成された面発光装置の導光板において、
ドットを一定の分布密度を有する領域として定義される
帯状領域が形成されるように配置し、各帯状領域におい
て、ドットが配列されることにより隣接する帯状領域に
向かう方向の複数の縦ラインが略等間隔に形成され、ド
ットにより形成される縦ラインの間隔が隣接する帯状領
域の間において互いに異なるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光を発
光面全体に広げて出力するための面発光装置の導光板に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶バックライトなどの光源とし
て、点光源であるＬＥＤチップからの光を面状に発光さ
せる面発光装置が用いられている。この面発光装置は、
対向する主面を有する導光板の一端面から１又は２以上
の発光ダイオードからの光を入射してその導光板の一方
の主面全体から光を出射させるように構成される。すな
わち、図２０の平面図に示すように、外枠９０３に、第
１の主面と第２の主面とを有し透過性樹脂からなる導光
板９０１と、その導光板９０１の端面に対向するように
設けられた発光ダイオード９０２と、導光板の第２の主
面側に設けられた反射体（図示せず）とを有してなり、
発光ダイオード９０２からの光を導光板９０１の一方の
主面全体から光を出射させる

【０００３】以上のように構成された面発光装置では、
発光ダイオード９０２から出力された光が導光板９０１
を伝播されるにしたがって減少し、光源から離れるにし
たがって光量が減少するので、反射面である第２の主面
に光拡散ドットパターンを形成し均一な面発光を得よう
としている。この光拡散ドットパターンは光源から離れ
るにしたがって、ドットの密度又は各ドットの面積を順
次増加させる等により、光拡散ドットが占める面積を順
次増加させて発光面内における輝度の均一化を図ってい
る。図２１は、特開平８−２７１８９３号公報に開示さ
れた導光板反射面の光拡散ドットパターンを示す平面図
であり、この例では、光源１０１から離れるにしたがっ
て、ドット１０２の面積を順次大きくして、光源から離
れるにしたがって光拡散ドットが占める面積の割合を順
次増加させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２１
に示す従来例の光拡散ドットパターンでは、光拡散ドッ
トの配列に起因した輝線が発生するという問題点があっ
た。

【０００５】そこで、本発明は、発光面からの均一な発
光が可能でかつ輝線の発生を抑制できる導光板を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明に係る第１の面発光装置の導光板は、互い
に対向する出射面と反射面を有し、一端面又は対向する
２端面に設けられた光源から入力される光を、上記出射
面から均一に出射するように上記反射面に複数のドット
が形成された面発光装置の導光板において、上記ドット
は、一定の分布密度を有する領域として定義される帯状
領域が形成されるように配置され、上記各帯状領域にお
いて、上記ドットが配列されることにより隣接する帯状
領域に向かう方向の複数の縦ラインが略等間隔に形成さ
れ、上記各帯状領域に上記ドットにより形成される縦ラ
インの間隔は、隣接する帯状領域の間においては互いに
異なるように設定されていることを特徴とする。以上の
ように構成された本発明に係る第１の面発光装置の導光
板では、隣接する上記帯状領域間において、縦ラインの
間隔を互いに異ならせているので、長い距離に亙って縦
ラインが１つの直線を構成することがなく、輝線の発生
を防止できる。

【０００７】また、本発明に係る第２の面発光装置の導
光板は、互いに対向する出射面と反射面を有し、一端面
又は対向する２端面に設けられた光源から入力される光
を、上記出射面から均一に出射するように上記反射面に
複数のドットが形成された面発光装置の導光板におい
て、上記ドットは、一定の分布密度を有する領域として
定義される帯状領域が形成されるように配置され、上記
各帯状領域において、上記ドットが配列されることによ
り隣接する帯状領域に向かう方向の縦ラインが複数本等
間隔に形成され、隣接する２つの帯状領域の間では、一
方の帯状領域において上記ドットにより形成される縦ラ
インと、他方の帯状領域において上記ドットにより形成
される縦ラインとが１つの直線を構成しないように上記
ドットが配列されていることを特徴とする。以上のよう
に構成された本発明に係る第２の面発光装置の導光板で
は、隣接する上記帯状領域間において、一方の帯状領域
における上記ドットによる縦ラインと、他方の帯状領域
における上記ドットによる縦ラインとが１つの直線を構
成しないように上記ドットを配列しているので、長い距
離に亙って縦ラインが１つの直線を構成することがな
く、輝線の発生を防止できる。

【０００８】また、本発明に係る第１と第２の面発光装
置の導光板では、上記各帯状領域において、上記ドット
を上記縦ラインと直交する複数の横ラインが形成される
ように配列し、上記縦ライン間の間隔と上記横ライン間
の間隔とをその帯状領域におけるドットの分布密度に基
いて設定するようにしてもよい。

【０００９】さらに、本発明に係る第３の面発光装置の
導光板は、互いに対向する出射面と反射面を有し、一端
面又は対向する２端面に設けられた光源から入力される
光を、上記出射面から均一に出射するように上記反射面
に複数のドットが形成された面発光装置の導光板におい
て、上記ドットは、一定の分布密度を有する領域として
定義される帯状領域が形成されるように配置され、かつ
該帯状領域は隣接する領域間において互いに異なるドッ
ト分布密度を有し、上記各帯状領域において、上記ドッ
トは略正方形の格子の格子点に配列されていることを特
徴とする。以上のように構成された本発明に係る第３の
面発光装置の導光板では、上記帯状領域は隣接する領域
間において互いに異なるドット分布密度を有しかつ上記
各帯状領域において上記ドットは略正方形の格子状に配
列されているので、上記隣接する領域間においてはドッ
トによる格子間隔が互いに異なる。したがって、本第３
の面発光装置の導光板は、ドットによる縦ラインの間隔
が隣接する帯状領域間で互いに異なるようになるので、
上記第１の面発光装置の導光板と同様、長い距離に亙っ
て縦ラインが１つの直線を構成することがないようにで
き、輝線の発生を防止できる。

【００１０】また、本発明に係る上記第１〜第３の面発
光装置の導光板において、上記各帯状領域におけるドッ
トの分布密度は、上記光源から入力される光の減衰量に
対応させて、減衰量が大きい領域ほどドット分布密度が
高くなるように設定されていることが好ましく、これに
より均一な面発光が可能になる。

【００１１】さらに、本発明に係る上記第１〜第３の面
発光装置の導光板において、上記光源が設けられた端面
の両側に位置する反射面の一部において、上記ドットが
光の減衰量に応じて設定された密度になるようにランダ
ムに配置されるように構成してもよい。

【００１２】またさらに、本発明に係る第１〜第３の面
発光装置の導光板においては、上記ドットがそれぞれ凹
部と凸部とを有することが好ましく、これにより、各ド
ットでより効果的に光を散乱させることができる。

【００１３】また、上記各ドットは凸部とその凸部の周
りに形成された凹部により構成されていてもよく、凹部
とその凹部の周りに形成された凸部により構成されてい
てもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明に係る実施の形態の面発光装置の導光板にについて説
明する。 実施の形態１．本実施の形態１の導光板は、一方の主面
である出射面に対向する他方の主面である反射面に所定
の分布を満足するように多数のドットを形成することに
より、光源から入力される光が出射面から均一に出射さ
れるように構成した面発光装置の導光板であって、上記
所定の分布を本願特有のドットパターンにより実現した
ものである。すなわち、本実施の形態１の導光板では、
反射面において光源１０が設けられる端面の両側に位置
する隅部５２ａ，５２ｂを除く、反射面の主要な部分に
以下のようにドットが形成されている。尚、図１は導光
板の反射面に形成されたドットの分布を示す平面図であ
り、図２は図１の一部分（５１の符号を付して示す部
分）の拡大図である。

【００１５】（一定のドット密度を有する帯状領域）第
１に本実施の形態１の反射面において、図２に示すよう
に、ドットは、一定のドット密度を有する領域が帯状に
形成されるように配置される。この帯状に形成された各
帯状領域Ｒ_ｋ（ｋ＝１，２，３，・・・，ｎ）は、図３
に示すドット密度曲線Ｃ１において、ドット密度がΔＤ
ｙだけ増加する毎に境界を設定することにより定義され
る。また、各帯状領域Ｒ_ｋのドット密度は、例えば、各
領域にそれぞれ対応するドット密度曲線Ｃ１上における
最大ドット密度と最低ドット密度の平均値であるドット
密度Ｄ_ｋに設定することができ、各帯状領域Ｒ_ｋ内にお
いてはドット密度が一定（その帯状領域Ｒ_ｋ内ではどこ
の部分についてもドット密度はＤ_ｋである。）になるよ
うにドットを形成する。すなわち、帯状領域Ｒ_ｋは、一
定の分布密度を有する領域として定義される。尚、本実
施の形態１において、各帯状領域Ｒ_ｋの幅ΔＬｘ_ｋは、
導光板の長さに比較して十分小さく設定され、各帯状領
域Ｒ_ｋ内において、ドット密度を一定に設定しても、実
質的には、本実施の形態１のドット密度は、図３のドッ
ト密度曲線Ｃ１に従って設定したものと同等とみなすこ
とができる。

【００１６】（各帯状領域Ｒ_ｋにおけるドットの配列）
本実施の形態１の各帯状領域Ｒ_ｋにおいて、図２に示す
ように、ドットは、隣接する帯状領域に向かう方向（本
実施の形態１では導光板の長手方向に一致する方向）に
縦ライン１_ｋを形成するように配列される。また、各帯
状領域Ｒ_ｋにおいて、ドットは縦ライン１_ｋと直交する
複数の横ライン２_ｋを形成するように配列される。ここ
で、縦ライン１_ｋ間の間隔と横ライン２_ｋ間の間隔と
は、その帯状領域Ｒ _ｋに要求されるドットの分布密度Ｄ
_ｋを満足するように設定される。

【００１７】（隣接する帯状領域Ｒ_ｋ，Ｒ_ｋ＋１間にお
いて満足すべきドット配列条件）本実施の形態１におい
て、各帯状領域Ｒ_ｋにおいてドット配列により形成され
る縦ライン１_ｋ間の間隔は、隣接する帯状領域Ｒ_ｋ＋１
においてドット配列により形成される縦ライン１_ｋ＋１
間の間隔とは異なるように設定される。また、隣接する
２つの帯状領域Ｒ_ｋ，Ｒ_ｋ＋１の間では、一方の帯状領
域Ｒ_ｋにおいてドットにより形成される縦ライン１
_ｋと、他方の帯状領域Ｒ_ｋ＋１においてドットにより形
成される縦ライン１_ｋ＋１とが１つの直線を構成しない
ようにドットを配列する。

【００１８】また、本発明では、輝線が発生しやすい部
分ほど、帯状領域Ｒ_ｋの縦ライン１ _ｋと帯状領域Ｒ
_ｋ＋１の縦ライン１_ｋ＋１の距離を大きくすることが好
ましく、これによってより効果的に輝線の発生を抑制で
きる。従って、導光板の反射面において、光源の光軸の
延長線の近傍では、帯状領域Ｒ_ｋの隣接する縦ライン１
_ｋの中心線上に帯状領域Ｒ_ｋ＋１の縦ライン１_ｋ＋１が
位置するように設定することが好ましい。

【００１９】このように、本実施の形態１では、隣接す
る帯状領域Ｒ_ｋ，Ｒ_ｋ＋１間において、帯状領域Ｒ_ｋの
縦ライン１_ｋ間の間隔と帯状領域Ｒ_ｋ＋１の縦ライン１
_{ｋ＋ １}間の間隔とを異なるように設定し、かつ帯状領域
Ｒ_ｋの縦ライン１_ｋと、帯状領域Ｒ_ｋ＋１の縦ライン１
_ｋ＋１とが１つの直線を構成しないように配列させるこ
とにより、配列されたドットが長い距離に亙って１つの
直線を形成することがないので、輝線の発生を防止でき
る。すなわち、本実施の形態１では、各帯状領域Ｒｋに
おいてはドットが直線上に配列されているが、各帯状領
域Ｒ_ｋは限られた領域に制限されているので、配列され
たドットが長い距離に亙って１つの直線を形成すること
がなく、各帯状領域Ｒｋにおいてドットが直線上に配列
されていてもそれにより視認される輝線が生じることは
ない。このように、本実施の形態１では、各帯状領域Ｒ
_ｋ内においてはドットを一定の規則に従って配列するこ
とによりドットの偏在を防止し、隣接する帯状領域間で
は互いに配列規則を異ならせることにより輝線の発生を
防止している。

【００２０】ここで、本実施の形態１では、隣接する帯
状領域Ｒ_ｋ，Ｒ_ｋ＋１間において、帯状領域Ｒ_ｋの縦ラ
イン１_ｋ間の間隔と帯状領域Ｒ_ｋ＋１の縦ライン１
_ｋ＋１間の間隔とを異なるように設定し、かつ帯状領域
Ｒ_ｋの縦ライン１_ｋと、帯状領域Ｒ_ｋ＋１の縦ラインＲ
_ｋ＋１とが１つの直線を構成しないようにしたが、本発
明はこれに限られるものではなく、いずれか一方の条件
を満たすように各帯状領域における縦ラインの位置を設
定するようにすればよい。

【００２１】すなわち、隣接する帯状領域Ｒ_ｋ，Ｒ
_ｋ＋１間において、帯状領域Ｒ_ｋの縦ライン１_ｋ間の間
隔と帯状領域Ｒ_ｋ＋１の縦ライン１_ｋ＋１間の間隔とを
異なるように設定すると、隣接する帯状領域Ｒ_ｋ，Ｒ
_ｋ＋１間に跨って一部のドットが１つの直線を構成する
ことがあっても、３つの帯状領域Ｒ_ｋ，Ｒ_ｋ＋１，Ｒ
_ｋ＋２間に亙って１つの直線を構成することはほとんど
ない。従って、本発明では、隣接する帯状領域Ｒ_ｋ，Ｒ
_ｋ＋１間において、帯状領域Ｒ_ｋの縦ライン１_ｋ間の間
隔と帯状領域Ｒ_ｋ＋１の縦ライン１_ｋ＋１間の間隔とを
異なるように設定するだけで、実施の形態１と同様の作
用効果が得られる。また、１つの帯状領域Ｒ_ｋ内におい
て、例えば、中央部付近の縦ライン１_ｋ間の間隔とその
両側の部分での縦ライン１_ｋ間の間隔とが異なるように
ドットを配列させた場合、帯状領域Ｒ_ｋの縦ライン１_ｋ
と帯状領域Ｒ_ｋ＋１の縦ライン１_{ｋ ＋１}とが１つの直線
を構成しないようにさえすれば、本実施の形態１と同様
の作用効果が得られる。

【００２２】（反射面の隅部５２ａ，５２ｂにおけるド
ット配置）また、本実施の形態１の導光板では、反射面
において、光源１０が設けられる端面の両側に位置する
隅部５２ａ，５２ｂでは、ドットを所定の密度になるよ
うにランダムに配置している。隅部５２ａ，５２ｂは、
光源の指向性に因り光が伝達されないために暗くなる部
分であるために、他の部分に比較してドット密度を高く
する必要があり、一定の規則に従って配列する必要もな
いことから、本実施の形態１ではランダムにドットを配
置することにした。ここで、隅部５２ａ，５２ｂは、帯
状領域と同様の規則に従ってドットを配置した後、さら
にドットをランダムに追加するようにして所定の密度の
ランダム配置を実現しても良い。

【００２３】以下、本実施の形態１のドットの配列パタ
ーンの設定方法の一例について説明する。 （第１ステップ）本方法では、まず、導光板の形状及び
実際にドットを形成する場合に適用する製造方法等を考
慮して、ドットのサイズを決定する。 （第２ステップ）次に、発光面における発光強度が面内
で均一になるように、反射面における各位置の面積率
（単位面積あたりにドットが占める面積の割合）を設定
する。ここで、面積率は光源から入力される光の減衰量
に応じて設定し、面積率は光の減衰量が大きい所ほど大
きくなる。そして、その面積率とステップ１で決定され
たドットのサイズとに基いて、ドット密度曲線（図３に
示すＣ１）を作成する。

【００２４】（第３ステップ）次に、第２ステップで作
成したドット密度曲線（図３に示すＣ１）に基いて、ド
ット密度がΔＤｙだけ増加する毎に境界を設定すること
により、帯状領域Ｒ_ｋ（ｋ＝１，２，３，・・・，Ｒ
ｎ）を定義し、各帯状領域Ｒ_ｋのドット密度を、例え
ば、各領域にそれぞれ対応するドット密度曲線Ｃ１上に
おける最大ドット密度と最低ドット密度の平均値である
ドット密度Ｄ_ｋに設定する。

【００２５】（第４ステップ）次に、各領域に対して設
定されたドット密度Ｄ_ｋに基いて、図４に示すように、
各帯状領域Ｒ_ｋをさらに格子に区切り、各格子Ｌａ_ｋの
中心にドットを１つ配置する。すなわち、各格子Ｌａ_ｋ
に対してそれぞれ１つのドットを形成することにより、
帯状領域Ｒ_ｋにおいてドット密度Ｄ_ｋが実現されるよう
に、各格子Ｌａ _ｋの大きさを設定する。より具体的に
は、まず、各格子の面積ＳＬａを次の（１）式により求
め、その求めた面積の平方根から各格子の１辺の長さＰ
を決定する（（２）式）。 面積ＳＬａ＝（単位面積）／（ドット密度Ｄ_ｋ）…（１） 格子の１辺の長さＰ＝√（面積ＳＬａ）…（２）

【００２６】以上のようにしてドット配列を決定する
と、隣接する帯状領域Ｒ_ｋ，Ｒ_ｋ＋１間においては、互
いにドット密度が異なることから格子の１辺の長さが異
なり、帯状領域Ｒ_ｋの縦ライン１_ｋ間の間隔と帯状領域
Ｒ_ｋ＋１の縦ライン１_ｋ＋１間の間隔とが異なるように
設定される。これにより、帯状領域Ｒ_ｋの縦ライン１_ｋ
と帯状領域Ｒ_ｋ＋１の縦ラインＲ_{ｋ ＋１}とが１つの直線
を構成しないようにドットを配列させることができ、輝
線の発生を防止できる。尚、このようにしてドット配列
を設定した場合、隣接する帯状領域において一部のドッ
トが１つの直線上に配列される場合があり得るが、３つ
の帯状領域に亙って１つの直線を構成することは確率的
にほとんどあり得ないので、視認される輝線の発生を防
止できる。また、言うまでもなく、上述のようにして配
置されたドットは、各帯状領域を区切った格子の中心を
格子点とする新たな格子を構成している。

【００２７】以上の実施の形態１の面発光装置の導光板
では、隅部５２ａ，５２ｂを除く反射面全体に帯状領域
を定義することによりドットを配列した。しかしなが
ら、本発明はこれに限られるものではなく、反射面のう
ち光源に近い輝線の発生が特に顕著な部分（例えば、図
１における５１で示す部分）において、より効果的に輝
線の発生を防止できるようにドットを配置してもよい。

【００２８】実施の形態２．以下、実施の形態２の導光
板について説明する。本実施の形態２の導光板は、図５
に示すように、光源１０が設けられる端面側のドット配
列をランダムに配置したものであり、実施の形態１の導
光板に比較してより効果的に輝線の発生を防止したもの
である。具体的には実施の形態２の導光板において、光
源１０が設けられる端面側のドットは、光源１０の前方
の領域５３と、その領域５３の両側に位置する隅部５４
ａ，５４ｂのドット配置を所定のドット密度を満足する
ようにかつランダムに配置し、領域５３及び隅部５４
ａ，５４ｂを除く領域５７（光源１０が設けられる端面
から離れた領域）のドット配置を実施の形態１と同様に
したものである。

【００２９】以下、本発明に係る実施の形態２における
領域５３及び隅部５４ａ，５４ｂのドット配置について
詳細に説明する。実施の形態２の導光板反射面の光拡散
ドットパターンにおいて、領域５３では、光源１０から
入力される光の減衰量に対応して光源１０から離れるほ
どドット密度が増加するようにかつドットが直線上に並
ばないようにランダムに配置された分布を有することを
特徴とし、これにより導光板の出射面（特に光源１０の
近傍）における輝線の発生を抑制している。尚、実施の
形態２において、領域５３のドット密度は実施の形態１
で説明した図３のドット密度曲線に基づいて設定され
る。

【００３０】以下、本実施の形態２における、領域５３
の光拡散ドットパターンの作成方法について図６のフロ
ーチャートを参照しながら説明する。本作成方法におい
て、ステップＳ１では、導光板の形状、光の入射位置
（光源を設ける位置）及びドットの形状と寸法を含む、
光拡散ドットパターンを作成する上で必要な導光板に係
るデータを入力する。次に、ステップＳ２では、ステッ
プＳ１で入力された導光板に係るデータ（導光板の形状
及びドットの形状と寸法）に基づいて、導光板反射面に
おける縦横の分割数を決定する。

【００３１】ここで、この縦横の分割数の決定において
は、分割後の各領域の１辺がそれぞれ、ドットの直径の
倍数又は略倍数に設定することが好ましい。このように
すると、各領域において隙間無くドットを形成すること
ができ、かつ隣接する領域間においてもドット間の隙間
を無くすことができる。また、本発明において、ドット
密度を滑らかに変化させることができるように、好まし
くは、決定する縦横の分割数は分割された領域が概ね正
方形になるようにかつ、分割された領域に形成すること
ができるドットの最大数が以下の関係を満足するように
分割数を決定する。すなわち、ドットが円形である場
合、各領域に配置することができるドットの最大個数と
ドットの径との積が５〜１０（ｍｍ個）となるようにメ
ッシュ分割する。また、ドットが正方形である場合、各
領域に配置することができるドットの最大個数とドット
の１辺との積が５〜１０（ｍｍ個）となるようにメッシ
ュ分割する。

【００３２】このステップＳ２の処理の一例を示すと、
例えば、導光板のサイズが縦６６ｍｍ、横１８ｍｍ、ド
ットが径６０μｍの円形である場合、以下のようにす
る。まず、上述した関係から領域内の最大ドット数の好
ましい範囲として、８３個〜１６７個（（５〜１０）ｍ
ｍ個／０．０６ｍｍ）を得る。次に、この最大ドット数
の好ましい範囲から略正方形の領域の１辺に並ぶドット
の好ましい個数として、９〜１３個を得る。このように
して得られた領域の縦横それぞれの１辺に並ぶ好ましい
ドットの個数（９〜１３個）とドット径０．０６ｍｍを
乗じて得た値を目安として、各領域の１辺の値として好
ましい範囲を設定する。例えば、上記寸法の導光板の場
合、縦方向を１００分割で縦方向の１辺が０．６６０ｍ
ｍになるように、横方向を３０分割して横方向の１辺が
０．６００ｍｍになるように分割する。このように分割
すると、各領域においてドットを縦方向に１１個、横方
向に１０個配列させると、１１０個のドットを隙間なく
各ドットに並べることができる。また、このように分割
すると隣接する領域間においてドット間に隙間が形成さ
れないようにドットを配列させることができる。

【００３３】ステップＳ３では、ステップＳ２で分割し
た各領域に形成するドットの必要個数を、導光板におけ
る光の減衰量に対応させて決定する。具体的には、導光
板における光の減衰量に対応する密度関数を作成し、そ
の密度関数に基いて各領域に形成するドットの必要個数
を決定する。この密度関数は、導光板反射面における光
源からの距離及び方向（すなわち、反射面における位
置）に対するドットの密度分布を表すものであり、光の
減衰が小さい光源に近いところでは小さくなり、光の減
衰が大きい光源から離れた所では大きくなる。また、密
度関数は、光源の光軸との角度が大きい所では密度は大
きくなり、光源の光軸との角度が小さい所では密度が小
さくなる傾向がある。

【００３４】光源が複数ある場合の密度関数は、個々の
光源に対応して作成された密度関数を全ての総計に基づ
いて作成することができる。図７には、ステップＳ３で
決定された各領域に形成するドットの必要個数の一覧表
の一例を示す（縦横それぞれ５分割した例）。尚、図７
の例では、１行目の３列の前方に光源が設けられる。

【００３５】ステップＳ４では、例えばコンピュターの
ディスプレイ上で、導光板の反射面において、ステップ
Ｓ２で決定された分割数に対応するメッシュを切り、各
分割領域に対応するマスを作成する。尚、図８には、図
７に対応させて５×５の２５個のマスＭ１１〜Ｍ５５に
分割したメッシュの例を示している。そして、ステップ
Ｓ５で、図９（ａ）に示すように、各マスに配列させ得
る最大個数の、ドット形状に対応する直径Ｒの円（単に
ドット２１という。）を描く（最密充填配置）。次に、
ステップＳ６で、各マスにおいてステップＳ５で最密充
填されたドット２１から余分のドットをランダムに削除
することにより各マスに必要な個数（それぞれのマスに
対してステップＳ３で決定された個数）のドット２１を
残す。これにより、各マスにはランダムに描かれた必要
個数のドットに対応する円が形成される。

【００３６】このようにして、光源から入力される光の
減衰量に対応して光源から離れるほど密度が増加するよ
うにかつドットが直線上に並ばないようにランダムに配
置された分布を有する光拡散ドットパターンを作成する
ことができる。

【００３７】以上の実施の形態２において、ステップＳ
５とステップＳ６では、全てのマスに最大個数の円を描
いた後に、ステップＳ６に移り各マス毎に順次、最密充
填された円から余分の円をランダムに削除するようにし
ても良いし、ステップＳ５で１つマスに最大個数の円を
描き、次にステップＳ６でその最大個数の円を描いたマ
スから余分の円をランダムに削除し、その後各マス毎に
ステップＳ５とステップＳ６とを繰り返すようにしても
良い。

【００３８】実施の形態２の変形例 以上の実施の形態２の光拡散パターン作成方法では、ス
テップＳ５で各マスにドットに対応した円を整列させ、
ステップＳ６で各マスにおいて配列された円からランダ
ムに余分な円を抜き取るようにしたが、本発明はこれに
限られるものではなく、ステップＳ５、ステップＳ６に
代え以下のようにしてもよい。すなわち、図１０（ａ）
に示すように、メッシュ分割された各マスに互いにドッ
トが重なることなく最大個数のドットを詰めることがで
きるようにドットを配置する位置２２を設定し、図１０
（ｂ）に示すように、ドットを配置される位置を設定し
た各マスにおいて、ドットの個数がステップＳ３で決定
した必要個数になるように位置にランダムに直径Ｒのド
ット２１を配置する。このようにしても、光源から入力
される光の減衰量に対応して光源から離れるほど密度が
増加するようにかつドットが直線上に並ばないようにラ
ンダムに配置された分布を有する光拡散ドットパターン
を作成することができる。

【００３９】以上の実施の形態２及び実施の形態２の変
形例の光拡散ドットパターンの作成方法によれば、出射
面の輝線の発生を抑制できる光拡散ドットパターンを簡
単でかつ容易にしかも短時間で作成できる。また、以上
の実施の形態２及び実施の形態２の変形例の光拡散ドッ
トパターンの作成方法によれば、光拡散ドットパターン
の修正を容易にできる。

【００４０】以上の実施の形態２では、ドット形状を円
形として説明したが、本発明はこれに限られるものでは
なく、例えば四角形等の他の形状であってもよい。以上
のようにしても実施の形態２と同様の効果が得られる。
尚、この場合、例えば、ステップＳ１〜Ｓ６にしたがっ
て作成された光拡散ドットパターンにおいて、各円形の
ドットの中心を実際に形成する四角形のドットの中心を
一致させるようにして、四角形ドットからなる光拡散ド
ットパターンを形成するようにすればよい。

【００４１】また、以上の実施の形態２では、ドット形
状を円形としてかつドット間に隙間なくドット１を設け
るようにして光拡散ドットパターンを作成する方法につ
いて説明したが、本発明はこれに限られるものではな
く、例えば一定の間隔をおいて形成される直径ｒのドッ
ト（ｒ＜Ｒ）を実際に形成する場合においても適用する
ことができる。尚、この場合も、例えば、ステップＳ１
〜Ｓ６にしたがって作成された光拡散ドットパターンに
おいて、隙間なく形成された直径Ｒの円形のドット１の
中心と、実際に形成する直径ｒがＲより小さい円形のド
ットの中心を一致させるようにして一定の隙間を有する
ドットからなる光拡散ドットパターンを形成することが
できる。この場合、最も近接して形成される隣接するド
ット間の間隔は、同一マス内及び隣接するマス間とも
（Ｒ−ｒ）となる。

【００４２】（ランダム配置を適用する領域５３の設
定）実施の形態２において、ドットをランダム配置する
領域５３は、例えば次のようにして設定する。上述した
ように実施の形態２は、特に輝線の発生しやすい場所に
ドットのランダム配置を適用したものである。従って、
導光板において輝線が発生しやすい場所は光源１０から
一定の距離内にある部分であることを考慮すると、光源
１０の発光点を中心とする円によってドットをランダム
配置する位置を定義できる。具体的には、図１１に示す
ように、光源１０が設けられる一端面中央を中心とし
て、例えば、導光板の幅に等しい直径の半円Ｃ５３を描
き、その半円Ｃ５３内部の隅部５４ａ，５４ｂを除いた
部分を、ドットをランダムに配置する領域５３として定
義する。この範囲に領域５３を定義し、この領域５３及
び隅部５４ａ，５４ｂを除いた他の部分に実施の形態１
で説明した配列を適用すると、導光板の発光面において
極めて高い輝度の均一性が得られる。ここで、半円Ｃ５
３内から隅部５４ａ，５４ｂを除く理由は、隅部５４
ａ，５４ｂは光源１０の指向性の関係で輝線が発生しに
くい部分であるからである。この隅部５４ａ，５４ｂで
は、光源１０が指向性を有する関係上、他の部分に比較
して暗くなる（光の減衰量が大きい）部分であることか
ら、その光の減衰量に応じてドットを多くすることが好
ましい。尚、隅部５４ａ，５４ｂでは、その好ましいド
ット密度を満足する限り、ドットをランダムに配置して
もよいし、規則的に配置してもよい。

【００４３】また、図１１に示すようにしてドットをラ
ンダム配置する領域５３を定義する場合、輝線の発生し
やすい部分は例えば光源の指向特性等により変化するも
のであり、光源の特性に応じて半円Ｃ５３の直径は導光
板の幅より適宜小さくすることもできる。

【００４４】また、本実施の形態２では、図１１に示す
扇形の領域５３に代えて、図１２に示すようにして領域
５３を定義してもよい。すなわち、図１２では、図１１
において説明した半円Ｃ５３の接線であって光源が設け
られる端面に平行な領域境界線Ｔ５３より光源側の領域
として定義される領域から隅部５４ａ，５４ｂを除いた
部分を領域５３として定義してもよい。また、この場
合、領域５３は領域境界線Ｔ５３をさらに光源から０〜
５ｍｍ程度離した領域境界線Ｔ５３ａにより定義しても
よい。

【００４５】以上のようにして定義された領域５３より
光源から離れた部分（図１３において５８の符号を付し
て示す部分）では、図１３に示すように、側面によって
反射された光と光源から直進してきた光とが混ざり合
い、輝線の発生が抑えられる。

【００４６】以上のように、本発明では、光源の指向特
性等の影響によって特に輝線の発生が著しい部分には、
実施の形態２で示したドットをランダム配置することが
好ましく、これによって、より効果的に輝線の発生を防
止できる。

【００４７】変形例． （ドットの形状）本発明において、ドットは凹部からな
るドットであっても良いし、凸部からなるドットであっ
ても良く、後述の種々の形状のものが適用できる。以
下、図１４〜図１９を参照しながら、本発明において使
用することができる好ましいドット形状について説明す
る。ここで、図１４〜図１９においてそれぞれ、（ａ）
は断面図であり、（ｂ）は平面図である。尚、本発明は
図１４〜図１９に示すドット形状に限定されるものでは
なく、それ以外の形状であっても適用できる。

【００４８】以下、各図に示された形状について簡単に
説明する。図１４は、反射基準面Ｒｆより窪んだ比較的
単純な凹部により形成されたドットであり、本形状のド
ットは製作が容易である。また、図１５は、反射基準面
Ｒｆより盛り上がった峰がリング状に形成されたドット
であり、図１６は図１４の凹部からなるドットにおいて
周囲が盛り上がったドットであり、図１５及び図１６の
ドットは、図１４の単純な凹部からなるドットに比較し
て高い光散乱効果を有する。

【００４９】図１７は、反射基準面Ｒｆより盛り上がっ
た比較的単純な凸部により形成されたドットであり、本
形状のドットは製作が容易である。また、図１８は、反
射基準面Ｒｆより窪んだドットにおいて中央部が盛り上
がったドットであり、図１８は図１７の凸部からなるド
ットにおいて周囲が窪んだドットである。この図１８及
び図１９のドットは、図１７の単純な凸部からなるドッ
トに比較して高い光散乱効果を有する。

【００５０】図１５、図１６、図１８、図１９に示す１
つのドットに凸部と凹部を有する光散乱能が高いドット
は、例えば、先の尖ったピンを樹脂板に押し付けて凹部
を形成する際にその凹部の周りが盛り上がることを利用
することにより比較的簡単に作製でき、押圧条件の管理
により高い再現性も確保できる。また、この方法は複数
のピンを有する金型においても適用することができ、大
量生産も可能である。

【００５１】本発明において、上述のドットの形状によ
りドットの光散乱能が異なることを利用すると、実施の
形態１及び２で説明したドット密度と配列に加えて各ド
ットの形状も含めて発光面の各部分における輝度を調整
できる。このようにすると、ドット密度と配列だけでは
調整しきれなかったより微妙な発光面の輝度調整が可能
となる。特に、光の光量が少なくなりがちな隅部５４
ａ，５４ｂや、光源から離れた光量が少なく暗くなりや
すい部分などのドット密度と配列だけでは十分に輝度を
高くできなかった部分において、ドットの形状により光
の拡散を効果的に行うことにより、発光輝度を高くでき
る。

【００５２】さらに、図１４〜図１９では、平面形状が
円形のドットを用いた例を示したが、本発明はこれに限
られるものではなく、四角形又は多角形等の他の形状で
あつてもよい。実施の形態１及び２において、円形のド
ットを用いた場合は、ドット密度は１０〜７８．５％に
設定することが好ましく、四角形のドットを用いた場合
は、ドット密度は１０〜１００％に設定することが好ま
しい。さらに、本発明では、必要に光の散乱量に応じて
各領域毎にドットの形状を異なるようにしてもよく、こ
れによりより発光面における発光輝度をより均一にでき
る。

【００５３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る面発光装置の導光板は、反射面において、上記ドッ
トが、一定の分布密度を有する領域として定義される帯
状領域を形成するようにかつその隣接する帯状領域間に
おいて長い距離に亙って縦ラインが１つの直線を構成す
ることがないように配置されているので、輝線の発生を
防止できる。また、本発明では、輝線の発生が顕著な部
分において必要なドット密度を満足するようにドットを
ランダムに配置することもでき、これによってより効果
的に輝線の発生を防止できる。従って、本発明によれ
ば、発光面からの均一な発光が可能でかつ輝線の発生を
抑制できる導光板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る実施の形態１の導光板の反射面
に形成されたドットの分布を示す平面図である。

【図２】 図１の一部分５１を拡大して示す平面図であ
る。

【図３】 実施の形態１に係る導光板の反射面に形成す
るドットのドット密度曲線を示すグラフである。

【図４】 本実施の形態１に係るドットパターンの設定
方法において、各帯状領域に格子を形成した時の平面図
である。

【図５】 本発明に係る実施の形態２の導光板の反射面
に形成されたドットの分布を示す平面図である。

【図６】 本発明に係る実施の形態２の領域５３におけ
る光拡散パターン作成方法のフローチャートである。

【図７】 実施の形態２の光拡散パターン作成方法にお
けるステップＳ３で決定された各領域に形成するドット
の必要個数の一覧表の一例を示す図である。

【図８】 実施の形態２の光拡散パターン作成方法にお
けるステップＳ４で、導波路の反射面をメッシュに切っ
た例を示す平面図である。

【図９】 （ａ）は実施の形態２の光拡散パターン作成
方法におけるステップＳ５で、各マスに配列させ得る最
大個数のドット形状に対応する円を描いた状態を示す図
であり、（ｂ）はステップＳ６で、各マスにおいてステ
ップＳ５で最密充填された円から余分の円をランダムに
削除することにより各マスに必要な個数の円を残した状
態を示す図である。

【図１０】 （ａ）は、本発明に係る変形例の光拡散パ
ターン作成方法において、メッシュ分割された各マスに
互いにドットが重なることなく最大個数のドットを詰め
ることができるようにドットを配置する位置を設定した
状態を示す図であり、（ｂ）は、ドットを配置される位
置を設定した各マスにおいて、ドットの個数がステップ
Ｓ３で決定した必要個数になるように位置にランダムに
ドットを配置する後の状態を示す図である。

【図１１】 実施の形態２における領域５３の範囲を示
す平面図である。

【図１２】 実施の形態２において、図１１とは異なる
範囲に設定された領域５３を示す平面図である。

【図１３】 実施の形態２において光の進行を図示した
平面図である。

【図１４】 本発明に係る導光板に適用できるドットの
形状（例１）を示す断面図（ａ）と平面図（ｂ）であ
る。

【図１５】 本発明に係る導光板に適用できるドットの
形状（例２）を示す断面図（ａ）と平面図（ｂ）であ
る。

【図１６】 本発明に係る導光板に適用できるドットの
形状（例３）を示す断面図（ａ）と平面図（ｂ）であ
る。

【図１７】 本発明に係る導光板に適用できるドットの
形状（例４）を示す断面図（ａ）と平面図（ｂ）であ
る。

【図１８】 本発明に係る導光板に適用できるドットの
形状（例５）を示す断面図（ａ）と平面図（ｂ）であ
る。

【図１９】 本発明に係る導光板に適用できるドットの
形状（例６）を示す断面図（ａ）と平面図（ｂ）であ
る。

【図２０】 一般的な面発光装置の平面図である。

【図２１】 従来の導光板の反射面に形成されたドット
パターンの一例を示す平面図である。

【符号の説明】

１_ｋ…縦ライン、 ２_ｋ…横ライン、 １０…光源、 ２１…ドット、 ５３…ドットをランダム配置する領域、 ５２ａ，５２ｂ，５４ａ，５４ｂ…隅部、 Ｒ_ｋ…帯状領域。 Ｍ１１〜Ｍ５５ メッシュを切ることにより形成された
マス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩田 信俊 徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化 学工業株式会社内 (72)発明者 中西 栄二 徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H091 FA23Z FA31Z FA41Z FA45Z LA18

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向する出射面と反射面を有し、
   一端面又は対向する２端面に設けられた光源から入力さ
   れる光を、上記出射面から均一に出射するように上記反
   射面に複数のドットが形成された面発光装置の導光板に
   おいて、 上記ドットは、一定の分布密度を有する領域として定義
   される帯状領域が形成されるように配置され、 上記各帯状領域において、上記ドットが配列されること
   により隣接する帯状領域に向かう方向の複数の縦ライン
   が略等間隔に形成され、 上記各帯状領域に上記ドットにより形成される縦ライン
   の間隔は、隣接する帯状領域の間においては互いに異な
   るように設定されていることを特徴とする面発光装置の
   導光板。
2. 【請求項２】 互いに対向する出射面と反射面を有し、
   一端面又は対向する２端面に設けられた光源から入力さ
   れる光を、上記出射面から均一に出射するように上記反
   射面に複数のドットが形成された面発光装置の導光板に
   おいて、 上記ドットは、一定の分布密度を有する領域として定義
   される帯状領域が形成されるように配置され、 上記各帯状領域において、上記ドットが配列されること
   により隣接する帯状領域に向かう方向の複数の縦ライン
   が略等間隔に形成され、 隣接する２つの帯状領域の間では、一方の帯状領域にお
   いて上記ドットにより形成される縦ラインと、他方の帯
   状領域において上記ドットにより形成される縦ラインと
   が１つの直線を構成しないように上記ドットが配列され
   ていることを特徴とする面発光装置の導光板。
3. 【請求項３】 上記各帯状領域において、上記ドットは
   上記縦ラインと直交する複数の横ラインを形成するよう
   に配列され、上記縦ライン間の間隔と上記横ライン間の
   間隔とがその帯状領域におけるドットの分布密度に基い
   て設定された請求項１又は２に記載の面発光装置の導光
   板。
4. 【請求項４】 互いに対向する出射面と反射面を有し、
   一端面又は対向する２端面に設けられた光源から入力さ
   れる光を、上記出射面から均一に出射するように上記反
   射面に複数のドットが形成された面発光装置の導光板に
   おいて、 上記ドットは、一定の分布密度を有する領域として定義
   される帯状領域が形成されるように配置され、かつ該帯
   状領域は隣接する領域間において互いに異なるドット分
   布密度を有し、 上記各帯状領域において、上記ドットは略正方形の格子
   の格子点に配列されていることを特徴とする面発光装置
   の導光板。
5. 【請求項５】 上記各帯状領域におけるドットの分布密
   度は、上記光源から入力される光の減衰量に対応させて
   設定された請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の
   面発光装置の導光板。
6. 【請求項６】 上記光源が設けられた端面の両側に位置
   する反射面の一部において、上記ドットが光の減衰量に
   応じて設定された密度になるようにランダムに配置され
   た請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の面発光装
   置の導光板。
7. 【請求項７】 上記光源の近傍に位置する上記反射面の
   一部において、上記ドットが光の減衰量に応じて設定さ
   れた密度になるようにランダムに配置された請求項１〜
   ６のうちのいずれか１つに記載の面発光装置の導光板。
8. 【請求項８】 上記ドットがそれぞれ凹部と凸部とを有
   する請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の面発光
   装置の導光板。
9. 【請求項９】 上記各ドットが凸部とその凸部の周りに
   形成された凹部とからなる請求項８に記載の面発光装置
   の導光板。
10. 【請求項１０】 上記各ドットが凹部とその凹部の周り
    に形成された凸部とからなる請求項８に記載の面発光装
    置の導光板。