JP2003109418A - 面発光装置 - Google Patents

面発光装置

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JP2003109418A
JP2003109418A JP2001303594A JP2001303594A JP2003109418A JP 2003109418 A JP2003109418 A JP 2003109418A JP 2001303594 A JP2001303594 A JP 2001303594A JP 2001303594 A JP2001303594 A JP 2001303594A JP 2003109418 A JP2003109418 A JP 2003109418A
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dots
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light guide
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JP2001303594A
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Yutaka Fukushima
裕 福島
Tomohiko Fukuhara
智彦 福原
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Original Assignee
Nissha Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドットピッチをファインにすることなく線光
源から遠く離れた部分でのドット見えを防止でき、且つ
デンシティジヤンプも発生しない面発光装置を提供す
る。 【解決手段】 透明な導光板の少なくとも一側面に線光
源が配置され、導光板の裏面側に線光源から遠ざかるに
つれて厚さが薄くなるような傾斜面部が形成され、傾斜
面部を含む導光板裏面に等ピッチのドットからなる光拡
散透過パターンが設けられた面発光装置において、線光
源から遠く離れた部分で光拡散透過パターンを構成する
ドットの形状が、隣どうしのドットが一方向でのみ一体
化した形状をしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、薄形軽量のラッ
プトップパソコン、ワープロ、PDA(Personal digit
al assistant)、モバイルコンピュータ、液晶TV等の
バックライトなどに好適なエッジライト型の面発光装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】バックライトとしてLCDパネル9の背
面に配置されるエッジライト方式の面発光装置として
は、種々のものが知られている。たとえば、透明な導光
板1の一側面に線光源2が配置され、導光板1の裏面側
に線光源2から遠ざかるにつれて厚さが薄くなるような
傾斜面部3が形成され、傾斜面部3を含む導光板1裏面
に等ピッチのドットからなる光拡散透過パターン4が設
けられた面発光装置がある(図3参照)。このように線
光源2から遠ざかるにつれて厚さが薄くなるようなクサ
ビ形などの形状を導光板1に与えることにより、導光板
1内に全反射する角度で入射した光が全反射を繰り返す
毎に徐々にその進行方向を変えていき、ある段階で全反
射臨界角を超えて導光板1の表面側より出射することに
なる。その結果、より多くの光が出射され、高い輝度が
得られる。
【0003】従来、光拡散透過パターン4は、図4に示
すように、円形(ROUND DOT)に形成され且つ、各々の
ドット間は離れているように設けられているのが一般的
であった。各々のドット間が離れているように光拡散透
過パターン4を設けるのは、ドットが次第に大きくなっ
ていくと、円形の場合は隣どうしのドットが縦横二方向
で一体化し(図5参照)、その結果として独立部分7と
二方向一体化部分8の境界でデンシティジヤンプ(DENS
ITY JUMP)が起こり、スジ状の光ムラが発生するのを防
止するためであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近来のノート
PC用LCDパネルは益々薄型化してきており、特に薄
型化については、線光源2から遠く離れた部分でより導
光板1の厚みが薄くなるために光拡散透過パターン4の
ドット見え即ちドット間の無発光部分6がLCDパネル
9上から視認できる状態が発生するようになった。な
お、図4に示すように、光拡散透過パターン4は発光部
分5である。
【0005】そこで線光源2から遠く離れた部分でのド
ット見えを解決するため、光拡散透過パターン4の線数
を細かくしてドットピッチをファインにすることによ
り、ドット間の無発光部分6の面積を小さくするように
設計(図6参照)していたが、線光源2近傍の最小点の
ドット径が小さくなりすぎて印刷可能な領域を超えてし
まうという問題があった。
【0006】また、ノートPC用LCDパネルが益々大
型化してきていることに伴い、より奥方まで多くの光を
導く必要が生じてきており、各々のドット間が離れ且つ
ドット間の無発光部分6の面積を小さくするようにドッ
トピッチをファインにした光拡散透過パターン4を設け
るにしても、線光源2から遠く離れた部分で拡散透過パ
ターン4のドットが一体化しない限界ぎりぎりまでドッ
トを大きくしなければならず、量産印刷時に僅かに印刷
が滲んでもドット間が縦横二方向にて一体化して前記デ
ンシティジヤンプによるスジ状の光ムラによる良品率低
下という問題点を抱えていた。
【0007】したがって、本発明の目的は、上記の問題
を解決し、ドットピッチをファインにすることなく線光
源から遠く離れた部分でのドット見えを防止でき、且つ
デンシティジヤンプも発生しない面発光装置を提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、透明な導光板の少なくとも一側面に線光
源が配置され、導光板の裏面側に線光源から遠ざかるに
つれて厚さが薄くなるような傾斜面部が形成され、傾斜
面部を含む導光板裏面に等ピッチのドットからなる光拡
散透過パターンが設けられた面発光装置において、線光
源から遠く離れた部分で光拡散透過パターンを構成する
ドットの形状が、隣どうしのドットが一方向でのみ一体
化した形状をしているように構成した。
【0009】また、本発明は、透明な導光板の少なくと
も一側面に線光源が配置され、導光板の裏面側に線光源
から遠ざかるにつれて厚さが薄くなるような傾斜面部が
形成され、傾斜面部を含む導光板裏面に等ピッチのドッ
トからなる光拡散透過パターンが設けられた面発光装置
において、線光源から遠く離れた部分で光拡散透過パタ
ーンを構成するドットの形状が、隣どうしのドットがま
ず線光源側の領域で一方向でのみ一体化し最終的に二方
向で一体化した形状をしているように構成した。
【0010】また、上記各構成において、線光源から遠
く離れた部分で光拡散透過パターンを構成するドットの
形状が、楕円形または菱形のいずれかであるように構成
した。
【0011】また、上記構成において、線光源から遠く
離れた部分を除く光拡散透過パターンを構成するドット
の形状が、円形であるように構成した。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、図を参照しながら本発明
に係る面発光装置を詳細に説明する。
【0013】図1及び図2は本発明に係る面発光装置に
おける光拡散透過パターンの形成状態の一実施例を示す
部分拡大図、図3は面発光装置の一実施例を示す図であ
る。図中、1は導光板、2は線光源、3は傾斜面部、4
は光拡散透過パターン、5は発光部分、6は無発光部
分、9はLCDパネル、10は面発光装置をそれぞれ示
す。
【0014】本発明に係る面発光装置10は、LCDパ
ネル9の背面に配置されるものであって、透明な導光板
1の少なくとも一側面に線光源2が配置され、導光板1
の裏面側に線光源2から遠ざかるにつれて厚さが薄くな
るような傾斜面部3が形成され、傾斜面部3を含む導光
板裏面に光拡散透過パターンが設けられている(図3参
照)。
【0015】導光板1は、裏面側に線光源2から遠ざか
るにつれて厚さが薄くなるような傾斜面部3が形成され
た樹脂板で、厚肉側厚さ1〜6mm、薄肉側厚さ0.4〜
2mm程度の透明な矩形板材が好ましい。導光板1の材
質としては、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレ
ン、アクリルスチレン、ポリ塩化ビニルなどの樹脂を用
いるとよい。また、導光板1の全側面は平滑面に研磨す
るのが好ましい。上記のような傾斜面部3を裏面側に有
する導光板1を得るには、金型を用い射出成形を行うこ
とによっても得ることができる。なお、傾斜面部3は、
傾斜角度が一定なものに限られず、傾斜角度が変化して
いてもよい。
【0016】線光源2としては、直径1.5〜3mmの熱
陰極線管や冷陰極線管などの陰極線管を用いる。
【0017】光拡散透過パターン4は、傾斜面部3を含
む導光板1裏面に設けられ、線光源2より導光板1内に
導かれた光を散乱反射し、その一部を導光板1の表面側
に向かわせるものであり、面積率を線光源2側より線光
源2から離れた箇所で大きくすることにより光を均一に
配分する。例えば、光拡散透過パターン4をその面積率
が導光板1の入射面から遠ざかるにつれて次第に大きく
するように形成する。又導光板1の入射面から入射面近
傍の箇所までの領域では線光源から遠ざかるにつれて次
第に面積率を小さくするとともに、所定の箇所からさら
に遠ざかるにつれて次第に面積率大きくするようにする
こともできる。さらに、導光板1の入射面に対向する他
側面に反射層を設ける場合には、反射層を設けた側面よ
り中央部側の所定の箇所から反射層を設けた側面までの
領域では面積率を一定にすることもできる。
【0018】光拡散透過パターン4の面積率を変化させ
るには、光拡散透過パターン4を後述するような形状の
ドットで等ピッチに構成し、ドットの大きさを変えるこ
とによって行う。「等ピッチ」とは、ドットの中心が等
間隔に配置されていることをいう。光拡散透過パターン
4の材料としては、マットインキを用いる。たとえば、
導光板1とほぼ同じかそれ以下の屈折率を有する炭酸カ
ルシウムやシリカなどの粒子状透明物質を含有するイン
キを用いれば、より光拡散性を向上させることができ
る。
【0019】本発明の特徴は、線光源2から遠く離れた
部分で光拡散透過パターン4を構成するドットの形状
が、隣どうしのドットが一方向でのみ一体化した形状を
していることにある(図1及び図2参照)。導光板1の
薄型化によるドット見えは、ドット間の無発光部分6が
薄型化の進んだLCDパネル9上から視認できる状態を
いう。裏面側に線光源2から遠ざかるにつれて厚さが薄
くなるような傾斜面部3が形成された前記の導光板1に
おいては、一般に、線光源2から遠く離れた部分は1m
m以下の厚みになることが多いため、この部分にはドッ
ト見えの対策が必要である。従来は、ドットピッチを細
かくしてドット間の無発光部分6の面積を小さくするよ
うにしていたが、本発明では、線光源2から遠く離れた
部分で隣どうしのドットが一方向でのみ一体化した形状
であるため、印刷の量産性を無視した細かいドットピッ
チにしなくても、線光源2から遠く離れた部分でのドッ
ト間の無発光部分6の面積を小さくすること、すなわち
ドット見えの防止が可能である。
【0020】しかも、線光源2から遠く離れた部分での
ドットどうしの一体化が従来技術のように縦横二方向で
はなく、一方向のみなので、ドットどうしが独立してい
る部分との境界で急激な濃度変化が起こらず、スジ状の
ムラが発生しない。したがって、デンシティジヤンプを
気にせずに面積率の大きいドット光拡散透過パターン4
の設計ができるため、大型のLCDパネル9に対しても
輝度の均一性が得られる。
【0021】なお、ドットどうしが一体化した方向は、
図1及び図2に示すように線光源2の管軸に対して直角
な方向でもよいし、線光源2の管軸に対して平行な方向
又は斜め方向でもよい。面発光装置が発光面にプリズム
レンズシートを配置する場合には、ドットどうしが一体
化した方向は、プリズムの稜線方向に対して30°以上
の角度を付けてモアレを防ぐようにするのが好ましい。
また、図1及び図2はいずれもドットが3個だけ一体化
しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0022】ドット形状としては、たとえば、楕円形を
用いることができる(図1参照)。また、上記ドット形
状として、菱形を用いることができる(図2参照)。も
ちろん、隣どうしのドットの一体化が一方向でのみとな
る形状であれば、楕円形や菱形以外の形状でもよい。
【0023】なお、線光源2から遠く離れた部分を除く
光拡散透過パターン4を構成するドットの形状は、上記
のドットどうしの一体化が一方向でのみとなる形状でな
くてもよい。例えば、線光源2から遠く離れた部分を除
く光拡散透過パターン4を構成するドットの形状を、従
来と同様に円形とすることができる。
【0024】また、本発明においては、線光源2から遠
く離れた部分で光拡散透過パターン4を構成するドット
の形状が、隣どうしのドットがまず線光源2側の領域で
一方向でのみ一体化し最終的に二方向で一体化した形状
をしているようにすることもできる。つまり、光拡散透
過パターン4にドットどうしの二方向一体化部分が存在
したとしても、独立部分との間に直接境界を持つのでな
く、間に一方向一体化部分を介在させているので、急激
な濃度変化をしない。したがって、上記構成をとっても
デンシティジヤンプは発生しない。
【0025】また、本発明の面発光装置は、導光板の裏
面に裏面反射層を配置することもできる。裏面反射層
は、光拡散透過パターン4において導光板1内に戻れな
かった光を導光板1側に反射して光を効率よく利用でき
るようにするものである。裏面反射層の材質としては、
たとえば、樹脂中に白色顔料を混入したフィルムまたは
板、白色塗装あるいは白色印刷したアルミニウム板など
を用いることができる。また、導光板1および線光源2
を収納するケースの内面を白色に塗装または印刷して裏
面反射層としてもよい。
【0026】また、導光板1の入射面以外の側面に側面
反射層を配置してもよい。側面反射層は、導光板1の側
面より出光して戻れなかった光を導光板1側に反射して
光を効率よく利用できるようにするものである。側面反
射層の材料としては、裏面反射層と同様のものを用いる
とよい。また、導光板1の側面に白色の反射層をホット
スタンプ法により形成して側面反射層としてもよい。
【0027】また、導光板1の表面に光拡散層を配置し
てもよい。光拡散層は、導光板1の表面より出射した光
を拡散させ、輝度分布をなめらかにするためのものであ
る。光拡散層の材質としては、次のようなものが好まし
い。(1)光拡散物質がコーティングされたフィルムま
たは板。(2)自ら光拡散性を有するフィルムまたは
板。(3)乳白色の樹脂フィルムまたは板。また、光拡
散層を複数層形成してもよい。
【0028】
【実施例】縦214mm、横162mm、最大厚み2m
m、最小厚み0.6mmの断面クサビ型の透明アクリル
樹脂板を導光板として使用し、導光板の最大厚みとなる
側面に管長215mm、直径2mmの冷陰極線管を線光
源として配置し、導光板の裏面にはアクリル樹脂中にシ
リカを含むマットインキを用いて多数のドットを等ピッ
チにてスクリーン印刷して光拡散透過パターンを設け
た。
【0029】上記光拡散透過パターンに用いるドットの
形状を線光源から遠く離れた部分で楕円形、それ以外で
円形に形成することにより、25〜45%までは各ドッ
ト間は独立しているが、45〜60%までは線光源の管
軸に対して直角な方向のみドット間が一体化したように
した。また、線数は38線/インチとし、線光源側にあ
る最小面積率を25%、線光源とは反対側にある最大面
積率を60%になるようにした。
【0030】このようにして得られた面発光装置は、ド
ットピッチをファインにすることなく線光源から遠く離
れた部分でのドット見えを防止でき、且つデンシティジ
ヤンプも発生しないものであった。
【0031】
【発明の効果】本発明の面発光装置は、以上のような構
成および作用からなるので、次のような効果を奏する。
【0032】すなわち、透明な導光板の少なくとも一側
面に線光源が配置され、導光板の裏面側に線光源から遠
ざかるにつれて厚さが薄くなるような傾斜面部が形成さ
れ、傾斜面部を含む導光板裏面に等ピッチのドットから
なる光拡散透過パターンが設けられた面発光装置におい
て、線光源から遠く離れた部分で光拡散透過パターンを
構成するドットの形状が、隣どうしのドットが一方向で
のみ一体化した形状をしているか、或いは隣どうしのド
ットがまず線光源側の領域で一方向でのみ一体化し最終
的に二方向で一体化した形状をしているので、ドットピ
ッチをファインにすることなく線光源から遠く離れた部
分でのドット見えを防止でき、且つデンシティジヤンプ
も発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る面発光装置における光拡散透過パ
ターンの形成状態の一実施例を示す部分拡大図である。
【図2】本発明に係る面発光装置における光拡散透過パ
ターンの形成状態の一実施例を示す部分拡大図である。
【図3】従来技術に係る面発光装置の一実施例を示す図
である。
【図4】従来技術に係る面発光装置における光拡散透過
パターンの形成状態の一例を示す図である。
【図5】従来技術に係る面発光装置における光拡散透過
パターンの形成状態の別の例を示す図である。
【図6】従来技術に係る面発光装置における光拡散透過
パターンの形成状態の別の例を示す図である。
【符号の説明】
1 導光板 2 線光源 3 傾斜面部 4 光拡散透過パターン 5 発光部分 6 無発光部分 7 独立部分 8 二方向一体化部分 9 LCDパネル 10 面発光装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な導光板の少なくとも一側面に線光
    源が配置され、導光板の裏面側に線光源から遠ざかるに
    つれて厚さが薄くなるような傾斜面部が形成され、傾斜
    面部を含む導光板裏面に等ピッチのドットからなる光拡
    散透過パターンが設けられた面発光装置において、 線光源から遠く離れた部分で光拡散透過パターンを構成
    するドットの形状が、隣どうしのドットが一方向でのみ
    一体化した形状をしていることを特徴とする面発光装
    置。
  2. 【請求項2】 透明な導光板の少なくとも一側面に線光
    源が配置され、導光板の裏面側に線光源から遠ざかるに
    つれて厚さが薄くなるような傾斜面部が形成され、傾斜
    面部を含む導光板裏面に等ピッチのドットからなる光拡
    散透過パターンが設けられた面発光装置において、 線光源から遠く離れた部分で光拡散透過パターンを構成
    するドットの形状が、隣どうしのドットがまず線光源側
    の領域で一方向でのみ一体化し最終的に二方向で一体化
    した形状をしていることを特徴とする面発光装置。
  3. 【請求項3】 線光源から遠く離れた部分で光拡散透過
    パターンを構成するドットの形状が、楕円形または菱形
    のいずれかである請求項1又は請求項2のいずれかに記
    載の面発光装置。
  4. 【請求項4】 線光源から遠く離れた部分を除く光拡散
    透過パターンを構成するドットの形状が、円形である請
    求項1〜3のいずれかに記載の面発光装置。
JP2001303594A 2001-09-28 2001-09-28 面発光装置 Withdrawn JP2003109418A (ja)

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Effective date: 20081202