JP2004234932A - 面発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導光板を用いた面発光装置の照度を上げる。
【課題を解決する手段】導光板２の端面から入射した光を、該導光板２の裏面に形成した溝群２４で反射させて表側面から発する面発光装置において、溝群２４は、透明板２１の入射側端面と平行に開設した多数の太溝２２と、隣合う太溝２２、２２間及び各太溝２２の壁面に、太溝２２と平行に開設した多数の細溝２３とによって構成されている。導光板２の端面から入射した光は、大きくは太溝２２によって光源から離れる方向に板の肉厚内を乱反射する。又、細溝２３によって、導光板２裏面の光反射面積を大きくして、光を発光面へ有効に導くため、該発光面の照度を向上させることができる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、面発光装置、該装置に用いる導光板及び該導光板の製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
面発光装置は、導光板の端面に光源を配備し、導光板の裏面を反射部材で覆って形成されており、薄型化できる特徴がある。
上記面発光装置は、薄型を特徴とする液晶テレビのバックライトとして最適と考えられるが、画面が大型化すれば、その用途としては照度が大幅に不足する問題がある。
大画面の液晶テレビのバックライトは、光拡散板の背面に多数の細棒状の冷陰極蛍光ランプを平行に並べて構成されている。この場合、ランプのコスト、ランプの発熱、ランプのメンテナンス等の問題がある。
【０００３】
そこで、出願人は、面発光装置の照度を上げるべく鋭意努力した。
従来から、面発光装置の導光板の裏面には、光を乱反射させるためのＶ字状溝が、光源側の板端面と平行に多数形成されている。
溝は、機械切削、又はレーザ照射によって成形される（特許文献１）。
【０００４】
溝を機械切削によって形成する場合、大きな溝加工、特にＶ角度の大きな溝も簡単に加工できる利点がある。
しかし、極細の溝を密なるピッチで形成することは不適である。
又、切削では、溝の壁面は透明にならないため、後加工によって透明にして、該壁面を通過した光が、反射部材で反射して、更に溝の壁面から発光パネルの肉厚内に侵入する様にする必要があり、手間が掛かる。
又、光源の明るさに対して、導光板の発光面に得られる照度は、大画面の液晶テレビのバックライトには大幅に不足する。
【０００５】
他方、溝をレーザ照射によって形成する場合、切削では困難な微細な溝を密なるピッチで形成できる利点がある。
しかし、大きな溝加工、特にＶ角度の大きな溝を形成することは技術的に困難である。
従って、レーザ加工による溝群を形成した導光板は、光源の明るさに対して、発光面に満足する照度や、均一発光を得ることは出来なかった。
【０００６】
本発明は、上記機械切削による溝加工と、レーザ照射にる溝加工の利点を生かすことにより、夫々単独では得られなかった、面発光の照度を得ることのできる導光板、該導光板の製法及び該導光板を用いた面発光装置を明らかにするものである。
【０００７】
【特許文献】
特開平７−１９８９５４
【０００８】
【課題を解決する手段】
本発明の導光板は、板端面から入射した光を、該板の裏面に形成した溝群で反射させて表側面から発する導光板（２）において、溝群（２４）は、板の入射側端面と平行に開設した多数の太溝（２２）と、隣合う太溝（２２）（２２）間及び各太溝（２２）の壁面に、太溝（２２）と平行に開設した多数の細溝（２３）とによって構成されている。
【０００９】
本発明の導光板の製法は、透明板（２１）の裏面に該板の入射側端面と平行に多数の太溝（２２）を機械切削によって開設し、隣合う太溝（２２）（２２）間、及び各太溝（２２）の壁面に、太溝（２２）と平行な多数の細溝（２３）をレーザ照射によって開設する。
【００１０】
本発明の面発光装置は、上記導光板（２）の溝と平行な端面に接近して光源（５）を配備し、導光板（２）の溝群（２４）を反射層（３）で覆っている。
【作用及び効果】
本発明の面発光装置は、従前の機械切削のみ、或いはレーザ照射のみによって裏面に溝群を形成した導光板を用いた面発光装置に較べて、導光板（２）の発光面の照度が大幅に向上した。
これは、導光板（２）の端面から入射した光は、大きくは太溝（２２）によって光源から離れる方向に板の肉厚内を乱反射する。又、細溝によって、導光板（２）裏面の光反射面積を大きくして、光を発光面へ有効に導くためと考えられる。
太溝（２２）は、機械切削によって能率的に形成出来、細溝はレーザ照射によって可及的に細く形成できる。
又、太溝（２２）の溝壁に、レーザ照射によって細溝を形成すると、該溝壁は研磨加工したかの様に透明となり、従来切削加工した溝を、後加工によって透明にすることが、レーザ照射によって成されるため、一石二鳥である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、面発光装置（１）の断面を示している。
面発光装置（１）は、導光板（２）の長手方向に沿う両端面に光源（５）（５）を配備し、該光源（５）をリフレクター（６）で覆い、リフレクター（６）を含む導光板（２）を導光板（２）の発光面側が開口した扁平ケース（７）に収容して形成されている。
【００１２】
導光板（２）は、透明板（２１）の裏面に溝群（２４）を形成し、更に反射シート（３１）を接着する等により、該裏面を反射層（３）で覆っている。
導光板（２）の表側面、即ち、発光面には拡散シート（４１）を貼着する等により拡散層（４）を形成している。
【００１３】
導光板（２）の溝群（２４）は、該板の光源（５）側の端面と平行な多数の太溝（２２）と、隣り合う太溝（２２）（２２）間、及び各太溝（２２）の壁面に、太溝（２２）と平行に開設した多数の細溝（２３）とによって構成されている。
太溝（２２）及び細溝（２３）は、共に断面略Ｖ字状であり、太溝（２２）は光源側から板の中央部へ溝幅は徐々に小さくなり、溝深さは徐々に大きくなっている。
【００１４】
実施例では、光源（５）に最も近い太溝（２）の幅は約２ｍｍ、溝深さは約１ｍｍであり、光源から遠ざかる溝ほど深く形成されている。隣り合う溝の間隔は、光源から遠ざかるほど狭まくなっている。
太溝（２２）は、機械切削によって形成されている。
又、細溝（２３）は、溝幅、溝深さ共に０．１〜０．２ｍｍであり、隣合う細溝（２３）（２３）どうしが干渉しない程度に密なるピッチで開設されている。
細溝（２３）は、レーザ照射によって開設される。
レーザ照射によって開設された細溝の壁面は、機械切削した場合とは違って透明となる。
【００１５】
前記光源（５）は、実施例では、細棒状の冷陰極蛍光ランプであり、透明板（２１）の長さと同程度の長さである。
【００１６】
下記の表１は、図３に示す導光板の、Ａ乃至Ｉの測定位置における照度を、実施例と比較例について示している。
光源は、１２．６Ｗの極蛍光ランプを２本使用している。
導光板の材質、大きさ、厚みは同じである。
比較例▲１▼の導光板の溝群は、透明板に上記実施例の太溝（２２）だけを実施例と同様に機械切削した後、後加工により溝壁を研磨して透明にしたものである。
比較例▲２▼は、透明板の板の裏面に、レーザ照射により溝幅０．１〜０．２ｍｍ、溝深さ０．１〜０．２ｍｍの細溝を、光源側から透明板の中央側へ隣合う溝の間隔が徐々に狭まる様に、密なる間隔で形成したものである。
【００１７】
【表１】

【００１８】
表１から分かる様に、導光板（２）の平均照度（単位：ｌｘ）は、本実施例では７２００、比較例▲１▼では５５８０、比較例▲２▼では５２５０であり、実施例の照度が圧倒的に大きい。この平均照度は７２００は、液晶テレビのバックライトとしてはやや不足するが、使用できないことはない。
【００１９】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】面発光装置の断面図である。
【図２】導光板の部分断面図である。
【図３】導光板の照度を測定した測定点を表す図であ。
【符号の説明】
（１） 面発光装置
（２） 導光板
（２１） 透明板
（３） 反射層
（５） 光源

Claims (3)

1. 板端面から入射した光を、該板の裏面に形成した溝群で反射させて表側面から発する導光板（２）において、溝群（２４）は、板の入射側端面と平行に開設した多数の太溝（２２）と、隣合う太溝（２２）（２２）間及び各太溝（２２）の壁面に、太溝（２２）と平行に開設した多数の細溝（２３）とによって構成されていることを特徴とする導光板。
2. 請求項１の導光板（２）の各溝と平行な端面に接近して光源（５）を配備し、導光板（２）の溝群（２４）を反射層（３）で覆った面発光装置。
3. 板の端面から入射した光を板の一方の面から発する導光板の製法において、透明板（２１）の裏面に該板の入射側端面と平行に多数の太溝（２２）を機械切削によって開設し、隣合う太溝（２２）（２２）間、及び各太溝（２２）の壁面に、太溝（２２）と平行な多数の細溝（２３）をレーザ照射によって開設することを特徴とする導光板の製法。

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