JP2003346528A

JP2003346528A - バックライト

Info

Publication number: JP2003346528A
Application number: JP2002151342A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Haniyu; 篤史羽生
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2003-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】輝度を低下させたり、視野角を損ねたりする
ことなく、発光面への暗線、輝線の発生を防いで発光品
位を向上し得るようにする。【解決手段】導光板１に入射した光をその発光面１ａ
側に導出して発光面１ａを発光させるようにしたバック
ライトにおいて、発光面１ａ側への暗線や輝線の発生を
抑制するように、前記導光板１の発光面１ａ側に、シボ
面１９が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置、広
告などの看板その他に用いられるバックライトに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばサイドライト型バックライトを搭
載した表示装置としては、液晶モジュールや写真のネガ
を見るために使用するライトボックス、看板等がある
が、薄型で狭額縁、広視野角のバックライトは、ノート
ＰＣ用の画面を初めとする携帯端末用の表示画面に求め
られる性能である。現在一般的にノートＰＣ用の表示画
面に用いられる広視野角バックライトの基本構造は、図
７及び図８に示す通りである。

【０００３】即ち、図７及び図８に示すように、バック
ライトは、アクリル樹脂等により構成した楔状の導光板
５１を備え、この導光板５１の一面が発光面５１ａとさ
れ、他面が反射面５１ｂとされている。導光板５１の反
射面５１ｂ側に、反射シート５２を設け、導光板５１の
発光面５１ａ側に、導光板５１側から、高ヘーズの拡散
シート５４と、プリズムシート５５と、低ヘーズの拡散
シート５６又は偏光シート５７とを設け、導光板５１の
入光端面５１ｃの外側方に、線状又は棒状の光源用ラン
プ５８を設けると共に、光源用ランプ５８の外周を取り
囲むようにリフレクタ５９を設けている。

【０００４】このようなバックライトは以下のような特
徴を有している。プリズムシート５５は、光源用ランプ
５８に平行又はそれに近い方向に集光性のあるプリズム
溝を有している。これにより、ノートＰＣではあまり重
要視されない画面の上下方向の光を集光することで、明
るい表示品位を得ると同時に、広視野角に重要な左右の
光を損なわないようにしている。即ち、光源用ランプ５
８に垂直方向にプリズム溝が向くようにプリズムシート
５５を使用すると、左右方向の光が集光されて視野角が
狭くなるが、光源用ランプ５８に平行な方向にプリズム
溝が向いているため、導光板５１の発光面５１ａから放
出される光が、プリズムシート５５がない図９に示す発
光状態から、図１０に示すように、プリズムシート５５
の溝方向に直交する方向に集光する。このとき、導光板
５１の発光面５１ａから上下方向に広がる光がカットさ
れるのみで、プリズムシート５５の溝方向と平行な光は
集光されないため、視野角に重要な光源用ランプ５８と
平行な左右方向の光を損なうことはなくなり、広視野角
となるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のバック
ライトでは、狭額縁にすることで、光源用ランプ５８の
入光部の品位が悪くなりやすかった。特に、導光板５１
の入光部のエッジの写り込みによる暗線や輝線が発生し
易く、バックライトの品位を著しく劣化させる要因とな
っている。また、この暗線や輝線の対策には以下のよう
な方法が採られていたが、それぞれ問題もあった。

【０００６】拡散性の非常に高い下拡散シート（例え
ば、（株）きもとの製品である１００ＰＢＵ）を使用す
ることにより、暗線、輝線の発生を緩和させる。しか
し、この方法では、輝度が通常の拡散シート５４を使用
したときよりも５〜１０％程度低下することが、確認さ
れている。ヘーズ値が７０％以上である拡散シート５４を裏向き
で使用する。この場合も、５〜１３％程度の輝度の低下
が確認されている。光源用ランプ５８に垂直なプリズム溝のあるプリズム
シートを使用する。光源用ランプ５８に水平なプリズム
に比べて輝度の低下は殆どないが（３％以内程度）、視
野角が大きく損なわれる。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑み、輝度を低下さ
せたり、視野角を損ねたりすることなく、発光面への暗
線、輝線の発生を防いで発光品位を向上し得るようにし
たものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
る本発明の技術手段は、導光板１に入射した光をその発
光面１ａ側に導出して発光面１ａを発光させるようにし
たバックライトにおいて、発光面１ａ側への暗線や輝線
の発生を抑制するように、前記導光板１の発光面１ａ側
に、シボ面１９が形成されている点にある。本発明の他
の技術手段は、前記導光板１の反射面１ｂ側に、光を拡
散反射するようにシボ面２１が形成されている点にあ
る。

【０００９】本発明の他の技術手段は、発光面１ａの発
光輝度を均一にするように、前記発光面１ａ側のシボ面
１９が、その凹凸の密度や凹凸の大きさを徐々に変化さ
せる勾配パターンで形成されている点にある。本発明の
他の技術手段は、発光面１ａの発光輝度を均一にするよ
うに、前記反射面１ｂ側のシボ面２１が、その凹凸の密
度や凹凸の大きさを徐々に変化させる勾配パターンで形
成され、前記発光面１ａ側のシボ面２１が、その凹凸の
密度や凹凸の大きさを発光面１ａの略全面に亘って均一
にするように形成されている点にある。

【００１０】本発明の他の技術手段は、前記発光面１ａ
側のシボ面１９が、導光板１内に光を入射する入光部側
のみに形成されている点にある。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に従って説明する。図１〜図４は、ノートＰＣ用の表示
画面に用いられる広視野角のバックライトに本発明を適
用した一実施の形態を示している。図１及び図２におい
て、１はアクリル樹脂等の透明樹脂又は透明ガラス等よ
りなる楔形状の導光板である。導光板１の一面は発光面
１ａとされ、他面は反射面１ｂとされている。

【００１２】導光板１の分厚い側の端面は入光端面１ｃ
とされ、入光端面１ｃの外側方に、線状又は棒状の光源
用ランプ２が設けられ、光源用ランプ２の光が外部にも
れないように光源用ランプ２の周囲をリフレクタ３で覆
っている。導光板１の反射面１ｂ側に反射シート４が設
けられ、導光板１内に入射した光源用ランプ２の光を、
反射面１ｂで反射して発光面１ａ側に導出し、発光面１
ａを発光させるように構成されている。反射シート４と
しては、拡散反射面を有するフィルム等が用いられ、導
光板１の反射シート４との接触面側にシリカ、酸化チタ
ン等の拡散材を混入したインクをドット印刷してなる図
示省略の乱反射部が設けられている。

【００１３】導光板１の発光面１ａ側には、導光板１側
から、高ヘーズの拡散シート７と、プリズムシート８
と、低ヘーズの拡散シート９又は偏光シート１０とが、
重合状に設けられている。前記拡散シート７，９は、例
えば図３に示すように、透明なポリエステル樹脂等のフ
ィルム基板１３の一面に多数のビーズ１４を含む合成樹
脂塗料を塗布して成る拡散層（ビーズコート層）１５を
形成すると共に、フィルム基板１３の他面に、貼り付き
防止用及び帯電防止用のスティッキング防止コートを施
し或いはエンボス加工を施してなるバック層１６を形成
してなる。この拡散シート７，９は、拡散層１５側が表
面とされ、拡散層１５とは反対側のバック層１６側が裏
面として使用される。従って、各拡散シート７，９は、
表向き即ち拡散層１５側を上向きにして、導光板１の発
光面１ａ側に配置されている。

【００１４】なお、拡散シート７，９のフィルム基板１
３は、例えば厚さが１００μｍ程度であり、ビーズ１４
は、例えば直径が３０μｍ程度である。高ヘーズの拡散
シート７は、ヘーズ値が６５％以上１００％以下であっ
て、ヘーズ値が高いと拡散性高くなるため、導光板１の
発光面１ａ側から放出される光を、細かく拡散すると同
時に、全体的にみれば導光板１から出た光を発光面１ａ
に垂直な方向に近づけるように若干立ち上げて、発光輝
度を高める働きをする。低ヘーズの拡散シート９は、発
光面１ａから放出される光を拡散して、発光面１ａに暗
線及び輝線が生じるのを抑制する働きをする。

【００１５】プリズムシート８はそのプリズム溝が光源
用ランプ２に平行となる向きに配置されている。従っ
て、導光板１の発光面１ａから放出される光を、プリズ
ムシート８の溝方向に直交する方向に集光して、導光板
１の発光面１ａから上下方向ａに広がる光をカットし
て、発光輝度を高める。また、プリズムシート８の溝方
向と平行な光は集光しないため、視野角に重要な光源用
ランプ２と平行な方向（左右方向ｂ）の光を損なうこと
はなくなり、広視野角となるように構成されている。

【００１６】偏光シート１０は、前記低ヘーズの拡散シ
ート９に代えて使用されるもので、発光面１ａから放出
される光を偏光することにより、前記低ヘーズの拡散シ
ート９と同様に暗線及び輝線が生じるのを抑制する働き
をする。前記導光板１の発光面１ａ側にその全面に亘っ
てシボ面１９が形成されている。ここで、シボ面１９と
は、硝子やアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネー
ト（ＰＣ）等でできた導光板１中を伝わる光を外部に出
すために、表面に凹凸を付けたものである。この凹凸
は、擦り傷状（ヘアライン）のものや微細な点状、導光
板１に凹穴を開けたもの等がある。

【００１７】また、シボ面１９は、金型にサンドブラス
ト処理等によりで微細な又は大きな凹凸を付けたり、傷
を付けたりして製造する。例えば、導光板１の金型を成
型するためのマスター板に対して、サンドブラスト処理
による砂粒子を垂直方向に当てるように噴出して、マス
ター板に微細な凹凸を形成し、これにより、マスター板
及び導光板１の金型を介して導光板１にシボ面１９を形
成する。又は、導光板１の金型の成形時に、この金型に
対して、サンドブラスト処理による砂粒子を垂直方向に
当てるように噴出して、金型に微細な凹凸を形成し、こ
れにより、導光板１の金型を介して導光板１にシボ面１
９を形成する。又は、導光板１に対して、サンドブラス
ト処理による砂粒子を垂直方向に当てるように噴出し
て、導光板１に対して直接シボ面１９を形成する。

【００１８】前記発光面１ａ側のシボ面１９は、光源用
ランプ２に対する距離に対応して、シボ面１９の凹凸の
密度又は凹凸の大きさが図４に曲線Ａで示すような勾配
パターンで変化するように形成されており、光源用ラン
プ２に近い側から遠い側に向けて、シボ面１９の凹凸が
次第にやや少なく又はやや小になった後、凹凸が徐々に
多く又は大になるような勾配パターンで形成されてい
る。これにより、光源用ランプ２の光が、導光板一端の
入光端面１ｃからのみ入光されるにも拘わらず、発光面
１ａの略全面に亘って輝度むらを生じさせないようにし
て、発光面１ａでの発光輝度が均一になるようにしてい
る。つまり、発光面１ａの発光輝度を均一にするよう
に、前記発光面１ａ側のシボ面１９が、その凹凸の密度
や凹凸の大きさを徐々に変化させる勾配パターン（グラ
デーションパターン）で形成されている。

【００１９】この実施の形態の場合、反射面１ａ側にシ
ボ面を形成していないため、導光板１の反射面１ｂ側が
鏡面になるため、反射シート４との密着（べた付き）を
起こす可能性が大きい。このため、反射シート４には、
従来より使用されている「東レ（株）の商品であるＥ６
０Ｌ」などの表面がフラットな反射シートは適さない。
従って、反射シート４として、表面にエンボスを施した
「（株）きもとの製品であるＲＷ１８８１６」や、ＵＶ
硬化樹脂にて表面に凹凸を付けたものが使用される。

【００２０】上記実施の形態によれば、導光板１の発光
面１ａ側から放出される光が、シボ面１９の凹凸によ
り、細かく屈曲されて複雑に拡散され、これにより、発
光面１ａに発生する暗線及び輝線が効果的に抑制され、
視野角を殆ど変えることなく発光品位の改善を図ること
ができる。しかも、シボ面１９の凹凸の密度や凹凸の大
きさの勾配パターンによって、輝度むらをなくして、発
光輝度をより均一にすることができる。しかも、発光面
１ａ側に配置する拡散シート７等の枚数を増加すること
なく、十分な発光品位を得ることができて、構成部材を
増やす必要がなくなり、部材コストが増大することもな
いし、バックライトの全体の厚みが大きくなるようなこ
ともなくなる。また、発光面１ａ側に配置される拡散シ
ート７，９やプリズムシート８等の透過率の制約がなく
なるため、拡散シート７，９やプリズムシート８等とし
て、透過率の高いものを使うことができ、この点からバ
ックライト全体の輝度を３％から１０％向上させること
ができる。

【００２１】なお、前記実施の形態の場合、導光板１の
反射シート４側のドット印刷の勾配パターンとシボ面１
９の凹凸の密度又は大きさの勾配パターンの組み合わせ
によって、発光面１ａ側の発光輝度の均一を得るように
してもよい。図５は他の実施の形態を示し、前記実施の
形態と同様に導光板１の発光面１ａ側にシボ面１９が形
成されると共に、導光板１の反射面１ｂ側にも、光を拡
散反射するようにシボ面２１が形成されている。前記反
射面１ａ側のシボ面２１は、光源用ランプ２に対する距
離に対応して、シボ面１９の凹凸の密度又は凹凸の大き
さが図４に示す曲線Ａと同様の勾配パターンで変化する
ように形成され、これにより、発光面１ａでの発光輝度
が均一になるようにしている。つまり、発光面１ａの発
光輝度を均一にするように、前記反射面１ｂ側のシボ面
２１が、その凹凸の密度や凹凸の大きさを徐々に変化さ
せる勾配パターンで形成されている。

【００２２】前記発光面１ａ側のシボ面１９は、その凹
凸の密度や凹凸の大きさが全面に亘って均一になるよう
に形成されている。上記実施の形態によれば、前記実施
の形態の場合と同様に、導光板１の発光面１ａ側から放
出される光が、シボ面１９の凹凸により、細かく屈曲さ
れて複雑に拡散され、これにより、発光面１ａに発生す
る暗線及び輝線が効果的に抑制され、視野角を殆ど変え
ることなく発光品位の改善を図ることができるし、輝度
むらをなくして、発光輝度をより均一にすることがで
き、部材コストが増大することもないし、バックライト
の全体の厚みが大きくなるようなこともなくなる。ま
た、バックライト全体の輝度を３％から１０％向上させ
ることができる。

【００２３】しかも、この実施の形態の場合、発光面１
ａ側のシボ面１９は、その凹凸の密度や凹凸の大きさが
発光面１ａの略全面に亘って均一になるように形成され
ているため、発光面１ａ側に、シボ面１９の凹凸の密度
又は凹凸の大小の変化による斑が生じなくなり、見た目
もきれいなものになし得る。また、反射シート４に、従
来より使用されている「東レ（株）の商品であるＥ６０
Ｌ」などの表面がフラットな反射シートを使用したとき
も、反射シート４の導光板１への密着が発生せず、品位
劣化が発生しない。

【００２４】図６は他の実施の形態を示し、発光面１ａ
側のシボ面１９は、入光端面１ｃから４０ｍｍ程度まで
の入光部側のみに形成されている。また、前記図５の実
施の形態と同様に、導光板１の反射面１ｂ側にも、光を
拡散反射するようにシボ面２１が形成されている。前記
反射面１ａ側のシボ面２１は、前記図５の実施の形態と
同様に、発光面１ａの発光輝度を均一にするように、そ
の凹凸の密度や凹凸の大きさを徐々に変化させる勾配パ
ターンで形成されている。

【００２５】なお、シボ面１９を施すエリアは、導光板
１の入光部の厚みや形状による影響を受け、入光部の厚
みが大きい程シボ面１９を施すエリアを大きくすればよ
い。上記実施の形態によれば、発光面１ａの入光部側に
発生する暗線及び輝線が効果的に抑制され、視野角を殆
ど変えることなく発光品位の改善を図ることができる。
また、この場合、シボ面２１の凹凸の密度や凹凸の大き
さの勾配パターンによって、発光面１ａの輝度むらをな
くして、発光輝度をより均一にすることができる。ま
た、反射シート４に、表面がフラットな反射シートを使
用したときも、反射シート４の導光板１への密着が発生
せず、品位劣化が発生しない。

【００２６】なお、図６の実施の形態の場合、反射面１
ｂ側のシボ面２１を省略するようにしてもよい。この場
合、発光面１ａを均一に発光させるために、導光板１の
反射シート４側に印刷ドットによる乱反射部を、図４に
示すような勾配パターンで形成することにより、発光面
１ａの発光輝度を均一にすればよい。なお、前記実施の
形態では、光源用ランプ２の光を楔型の導光板１の端面
から導光板１内に入射するようにしたエッジ型のバック
ライトに本発明を適用しているが、本発明が適用される
バックライトは、これに限定されず、薄い長方形の板状
の導光板にその両端面から光源用ランプの光を入射する
ようにしたバックライトであってもし、光を発光面と対
向する面から導光板内に入射するようにした直下型のバ
ックライトであってもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、輝度を低下させたり、
視野角を損ねたりすることなく、発光面への暗線、輝線
の発生を防いで発光品位を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す側面断面図であ
る。

【図２】同分解斜視図である。

【図３】同拡散シートの拡大断面図である。

【図４】同シボ面の凹凸パターンを示すグラフである。

【図５】他の実施の形態を示す側面断面図である。

【図６】他の実施の形態を示す側面断面図である。

【図７】従来例を示す正面図である。

【図８】同概略側面図である。

【図９】プリズムシートがない場合の光の方向を示す概
略側面図である。

【図１０】プリズムシートがある場合の光の方向を示す
概略側面図である。

【符号の説明】

１導光板４反射シート８プリズムシート１９シボ面２１シボ面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導光板（１）に入射した光をその発光面
（１ａ）側に導出して発光面（１ａ）を発光させるよう
にしたバックライトにおいて、発光面（１ａ）側への暗線や輝線の発生を抑制するよう
に、前記導光板（１）の発光面（１ａ）側に、シボ面
（１９）が形成されていることを特徴とするバックライ
ト。
【請求項２】前記導光板（１）の反射面（１ｂ）側
に、光を拡散反射するようにシボ面（２１）が形成され
ていることを特徴とする請求項１に記載のバックライ
ト。
【請求項３】発光面（１ａ）の発光輝度を均一にする
ように、前記発光面（１ａ）側のシボ面（１９）が、そ
の凹凸の密度や凹凸の大きさを徐々に変化させる勾配パ
ターンで形成されていることを特徴とする請求項１又は
２に記載のバックライト。
【請求項４】発光面（１ａ）の発光輝度を均一にする
ように、前記反射面（１ｂ）側のシボ面（２１）が、そ
の凹凸の密度や凹凸の大きさを徐々に変化させる勾配パ
ターンで形成され、前記発光面（１ａ）側のシボ面（２
１）が、その凹凸の密度や凹凸の大きさを発光面（１
ａ）の略全面に亘って均一にするように形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載のバックライト。
【請求項５】前記発光面（１ａ）側のシボ面（１９）
が、導光板（１）内に光を入射する入光部側のみに形成
されていることを特徴とする請求項１に記載のバックラ
イト。