JP2004273463A - 面照明素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 輝度ムラが少なく表示品位を高めることができる面照明装置に好適な面照明素子を提供することを目的とする。
【解決手段】 線状光源３１と、光入射面２１ａが線状光源３１に近接配置される導光体２１と、線状光源３１の周囲を囲む反射シート３２と、また導光体２１の光反射面側２１ｃに配置された光反射体２３と、導光体２１の光出射面２１ｂに配置される光拡散シート２２ａと、を備えた面照明素子２において、光入射面２１ａから遠ざかるにしたがって光吸収率が徐々に低下する光吸収用パターン４１を光入射面２１ａに近接して形成したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明はエッジライト式の面照明装置に好適な面照明素子に関する。

薄型化の要求される表示装置、例えば液晶表示装置の照明手段としては、近年エッジライト式の面照明装置が多用されている。このようなエッジライト式の面照明装置は、図４に示すように、導光板１２１の光入射面１２１ａに周囲が光反射シート１３２によって囲まれた線状光源１３１を配置し、導光板１２１の光出射面１２１ｂに光拡散シート１２２を積層し、導光板１２１の光反射面１２１ｃに反射シート１２３を配置して構成している。

ところが、このような照明装置においては、光源１３１の光を導光板１２１によって広範囲に拡散させるため、照明面積が広くなるにしたがって輝度ムラが生じやすく、中でも光源１３１の近傍が明るくなりやすい。とりわけ線状光源１３１に沿って輝線Ｋ（高輝度の部分が連なる線）が発生し、表示の判読が困難になる原因となっていたので、この輝線の発生原因を検討した結果、光源からの直接光が光反射面１２１ｃによって反射される光もその要因であるが、それよりも一度導光板１２１の光出射面１２１ｂの端部付近で主に反射シート１３２によって反射した光が光反射面１２１ｃの所定位置に集中することが主たる要因であることが判った。

本願出願人は、この輝線Ｋの発生を防止するため、図５に示すように導光板１２１の表面に線状光源に近接して着色した反射低減部材１０４を帯状に設ける提案を行った（特願平６−１０９８９２号）。
特開平６−２８９３９０

しかしながら、帯状に設けた反射低減部材の色合いが薄いと、輝線を低減する効果が少なく、一方、色合いを黒くすると輝線を低減することができる反面、反射低減部材の有無の境界がはっきりし、反射低減部材にそって黒っぽい帯状の線が現れて表示品位を低下させてしまうことが判った。

そこで本発明は、輝度ムラが少なく表示品位を高めることができる面照明装置に好適な面照明素子を提供することを課題とする。

本発明の面照明素子は、線状光源と、光入射面が線状光源に近接配置される導光体と、前記線状光源の周囲を囲み、また前記導光体の光反射面側に配置される光反射性部材と、前記導光体の光出射面に配置される光拡散シートと、を備えた面照明素子において、前記光反射性部材の端部は、前記導光体の光出射面側に直接載置しており、前記光拡散シートの前記導光体に接する面側に、前記光入射面から遠ざかるにしたがって光吸収率が徐々に低下する光吸収パターンを有する輝線抑制のための光吸収層を、前記光入射面に近接して形成したことを特徴とする。

本発明は、光拡散シートの導光体に接する面に、光入射面から遠ざかるにしたがって光吸収率が徐々に低下する光吸収パターンを有する光吸収層を設けたので、導光体に固定した光反射性部材の端部から反射した光が原因で生じる輝線の発生を抑制し、輝度ムラを低減するとともに、光吸収層の境界線を不鮮明にして表示品位を高めることができる。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。面照明装置１は、面照明素子２と、光源３と、これらを一体化する枠体（図示せず）によって主構成され、例えば液晶表示装置等の表示装置の裏面に配置される。

面照明素子２は、アクリル樹脂などの透明で薄肉（厚さ１〜４ｍｍ程度）の樹脂平板製の導光体２１と、この導光体２１の表面に積層された光拡散体２２と、導光体２１の裏面に積層された光反射体２３とを有する。

前記導光体２１は、前記光源３と対向する側面を光入射面２１ａとし、この光入射面２１ａとほぼ直角に交わる表面を光出射面２１ｂとし、この光出射面２１ｂと対向する裏面を光反射面２１ｃとしている。導光体２１は、１枚しか示していないが、積層された透光性を有する複数枚の平板を重ねて構成してもよく、また、光反射面２１ｃを構成する裏面には、斑点状塗装や凸凹が設けられ光散乱均一化が計られていればより好ましい。

前記光拡散体２２は、導光体２１のほぼ全表面を覆う厚さが０．１ｍｍ程度の光拡散シート２２ａで構成され、光拡散性を高めるためにより好ましくは、その上に複数枚のプリズムレンズシ−ト２２ｂを積層して構成してもよい。

前記光反射体２３は、白色系のシートや、薄いアルミニウムシート等の反射シートで構成され、光拡散、上方指向性効果を高めるために、導光体２１との間に極わずかな空気層を有して導光体の端部に固定される。

前記光源３は、光入射面２１ａと平行に配置される螢光管や冷陰極管で構成された線状光源３１と、この線状光源３１の周囲を非接触で囲む半円筒状の銀蒸着もしくはアルミ箔製の反射シート３２を備える。そして反射シート３２は、その両端を導光体２１に接着もしくは押圧して固定される。

導光体２１の光出射面２１ｂと光反射面２１ｃの一方、もしくは両方には、光源３１に近接して輝線を抑制するための光吸収層４を形成している。この光吸収層４は、黒色ないしそれに類する光吸収が容易な色（より好ましくは光源３の光吸収が容易な色）を有する所定パターンを、その領域ないし面積が、一辺から対向辺に向かう（光入射面から遠ざかる）にしたがって徐々に減少する光吸収用のパターン４１を印刷等によって形成して構成される。このパターン４１は、光吸収率が光入射面から遠ざかるにしたがって徐々に減少するように、例えば図２（ａ）に示すようなドットパターン、同図（ｂ）に示すようなグラデ−ションパターン、同図（ｃ）に示すような白丸抜きパターン等を用いて形成されるが、着色面積が徐々に減少する他のパターンを採用することもできる。

この光吸収層４は、光吸収用のパターン４１を導光体２１の光出射面２１ｂや光反射面２１ｃに直接印刷等を行って配置してもよいし、拡散シート２２ａや反射シート２３に印刷等を行ったものを導光体２１の光出射面２１ｂや光反射面２１ｃに当接して配置してもよい。このような光吸収層４は、導光体２１の光出射面２１ｂや光反射面２１ｃの全面に形成する必要はなく、導光体２１の厚み、線状光源３１の大きさや導光体２１との間隔等を考慮し、光入射面２１ａに近接した所定の範囲に形成すれば良い。

そして、光吸収用のパターン４１を導光体２１の光入射面２１ａに近接した光出射面２１ｂや光反射面２１ｃに直接形成すれば、導光体２１に固定された反射シート３２の端を光吸収用のパターン４１で覆うことができ、反射シート３２の端による光反射を有効に防止して輝線発生を抑えることができる。

また、光吸収用のパターン４１を拡散シート２２ａや反射シート２３に形成し、導光体２１の光入射面２１ａに近接して光出射面２１ｂや光反射面２１ｃに重ねて配置する構成とすれば、拡散シート２２ａや反射シート２３は、導光体２１に比べて薄く、またフレキシビリティがあるので、印刷処理や取扱が容易となり、組立て作業性を良好にすることができる。

このように光吸収層４を配置した結果、表面輝度は図３に（ａ）で示すようになり、同図（ｂ）に示すように何も施さない場合、同図（ｃ）に示すように黒ベタ印刷を施した従来のものに比べて、光入射面付近の輝度を平坦化することができた。

尚、上記実施例は輝線の発生を光吸収層４を配置して防止する場合を例示したが、他の実施例として光吸収層４に替えて幅の狭い光拡散シートを用いても同様の効果を奏することができる。この光拡散シートは、入射光をランダムな方向に拡散する光学的な機能を有する素材で構成され、光源３に近接した導光体２１の上下面、好ましくは導光体２１と光反射体２３の間の所定範囲、例えば図５に示す反射低減部材１０４と同等な範囲に配置される。従来、アクリル樹脂製の導光体２１の光出射面２１ｃと成す角度が臨界角４２度以上の光は導光体２１の外へ出て光反射体２３で反射して輝線の原因となっていたが、光拡散シートを配置したことによりこの光をランダムに拡散して輝線の発生を防止することができる。

本発明の一実施例を示す側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は同実施例の光吸収用パターン例を示す説明図である。 同実施例の輝度特性図である。 従来例を示す側面図である。 従来の光吸収用パターン例を示す説明図である。

符号の説明

２ 面照明素子
２１ 導光体
２１ａ 光入射面
２１ｂ 光出射面
２１ｃ 光反射面
２２ 光拡散体
２３ 光反射体
３ 光源
３１ 線状光源
３２ 反射シート
４ 光吸収層
４１ 光吸収用パターン

Claims (1)

1. 線状光源と、光入射面が線状光源に近接配置される導光体と、前記線状光源の周囲を囲み、また前記導光体の光反射面側に配置される光反射性部材と、前記導光体の光出射面に配置される光拡散シートと、を備えた面照明素子において、
   前記光反射性部材の端部は、前記導光体の光出射面側に直接載置しており、前記光拡散シートの前記導光体に接する面側に、前記光入射面から遠ざかるにしたがって光吸収率が徐々に低下する光吸収パターンを有する輝線抑制のための光吸収層を、前記光入射面に近接して形成したことを特徴とする面照明素子。
   

Images