JP2005259673A

JP2005259673A - 面状発光体の構成方法

Info

Publication number: JP2005259673A
Application number: JP2004114750A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Azuma; 保東; Masao Hosaka; 昌雄保坂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-15
Filing date: 2004-03-15
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】輝度が高く、照射ムラの無い均一な面状発光体を実現するための光路溝の形状と構成方法を提供する。
【解決手段】透明材料を使った基板層にＶ字溝、スクラッチ傷、楕円状ドット、微小プリズム４を形成する。４の光路溝は光源２，３に近い端面は粗く発光面１の中心部に行くほど高密度にする。Ｖ字溝内の端面上には、光の減衰を防ぐために微小突起物を設けて有効に光が発光面の中心部に拡散するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶ディスプレイ等に用いられるバックライトの導光体の構造とその構成方法に関するものである。

液晶（ＬＣＤ：ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）ディスプレイは、液晶ＴＶ、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ），携帯電話機、各種表示板に採用されている。とくにインターネット通信の波及と伴にテレビジョン始め、情報家電、ＯＡ機器のディスプレイとして顕著に普及している。低消費電力、薄型、軽量であるために今後、急速に発展するものと期待される。

液晶ディスプレイ等のバックライトには、面状発光体が多く採用されている。特徴は、輝度、照度が高く均一に面発光させるために様々な工夫がなされてきた。例えば、エッジライト型の面発光体は、図１のような面状発光体を使って液晶ディスプレイを背後から照射する。

面状発光体１の構成は、図３の断面に示すように、３１の反射板と、３２のシルクドット（反射ドット）と３３の透明材料の基板層、３４の導光溝部位と３５のフィルム拡散レンズそれに３６の集光用フィルムレンズから構成されている。３１、３２は面状発光体部位より漏れた光を有効に反射して、液晶等のディスプレイを照射する。液晶ディスプレイは３６面上におかれる。

Ｖ字溝のような導光板溝は、従来特別な工作機械、レーザー光を使って彫って形成していた。しかし、量産性に乏しく、コストも多くかかって均一な特性をもった面状発光体の製造は難しかった。
特開２００３−１０７２１６号公報特願２００２−第３７７４４７号日経エレクトロニクス「１枚のパネルで両画面液晶透明な面状発光体で実現」２００４年３月１日号

解決しようとする問題点は、従来の面状発光体においては、発光体端面におかれた光源からの光を面の中央まで減衰させないで導き、面全体を均一に発光させることにある。

本発明は、上記課題を解決するために導光板部位の溝を光源に近い部分は粗く、中心に近づくほど高密度にしていく。この導光板溝のパターンを粗から密に組み合せて中心部へ効率良く、光を減衰させないで溝を構成する。

面状発光体の導光溝の形状は、Ｖ字溝、スクラッチ状溝、楕円ドット状溝、微小プリズムがある。端面においた光源からの光を効率良く減衰させないで、面全体に高照度で均一に発光させることが理想である。

本発明の面状発光体導光部位の溝形状は、上記述べたように多種ある。減衰させないで面の中心部まで均一に発光させるために、導光部位溝のパターンを端面では粗く中心部に行くほど高密度にする。

この導光溝のパターンの構成は、Ｖ字直線状、Ｖ字蛇行状、スクランチ（引っかき傷）、楕円ドット状、微小プリズム状といろいろある。面状発光体の左右の側面から、上下から中心に向かって粗から高密度にしていくと、中心部は光源から離れているが、光の減衰がなく有効に導くことができる。

本発明は、発光源からの光を効率良く減衰しないで均一に中心まで導くことを目指したものである。

第１実施形態

図１は、第１実施形態を示す。図１において１は面状発光体本体であって、２、３は光源である・２，３の光源は冷陰極管、蛍光灯、ＬＥＤ（発光ダイオード）が使われる。消費電力が少ないのと、長寿命故に近年はＬＥＤが多用されるようになっている。

４は面状発光体の導光溝である。図１の４の例では蛇行方式を示している。面発光体の中心部にいくほど、導光溝は高密度であって、端面ほど粗密度になるような構造になっている。これは面全体を平均的な照度に保つためである。

第２実施形態

図２は、本面状発光体の第２実施形態を示す。１は面状発光体本体であって、２１は横方向の導光溝である。本例では直線状Ｖ字溝をしめしている。２２は縦方向の同様な導光溝を示している。２３、２６は、縦方向の発光ダイオード（ＬＥＤ）、蛍光灯、冷陰極管等の光源である。２４，２５は同様な横方向を照射する光源である。

Ｖ字溝２１、２２は面状発光体１の中心に近づくに従って溝の密度は濃くなるように構成している。Ｖ字溝は、端面を粗く中心に行くほど高密度にするほど光源２３、２４、２５，２６から照射される光を効率良く均一に導く効果がある。

図３は面状発光体１の断面を示す。３１は反射板、３２はシルクドット印刷反射板であって、Ｖ字溝から漏れた光を効率良く反射して液晶等のディスプレイを照らす。３３は透明材料で構成されたＶ字溝基板層である。

３４は導光溝であるＶ字状溝の断面を示す。３４は中心にいくほど高密度になっている様子を図にて示している。３５は、光拡散レンズフィルムであって光をムラなく拡散させる。３６は光を集光するフィルムレンズである。面状発光体の厚さは薄型であって数ミリ以内の板状かフィルム状である。

第３実施形態

図４は面状発光体内の光を反射させて効率よくディスプレイに発散させるために、Ｖ字溝内部にさらに光の反射を効率良くするための形状を示す。模式図を示す。４１は、光源から発光した反射を示す光の行路である。Ｖ字溝の表面に突起状の構造物を備えている。図４の例では、４１のＶ字溝と同様な微小なＶ字溝をさらに形成している。形状はＶ字だけでなく、楕円ドット、微小プリズムあるいは、スクラッチ傷のようなバリをつけても良い。

図４において４１のＶ字溝中の矢印は光であって、微小Ｖ字溝４２の端面を反射して、Ｖ字溝４１の中を反射しながら光路をつくって有効に図３の３５の拡散レンズ、３６の集光レンズを介して液晶等のディスプレイを効率よく照射する。４３は透明な材料で構成された導光溝基板層である。

なお、図１、図２の光路溝の構成は、中心部に放射状にして収束するようにしても同様な、光の有効的な拡散効果ができる。

第１実施形態の面状発光体の平面を示した図である。第２実施形態の面状発光体の平面を示した図である。面状発光体の断面の構成を示した図である。第３実施形態の面状発光体内の導光溝の構成を示した図である。

符号の説明

１面状発光体
２、３、２３，２４，２５、２６光源
４、２１、２２、３４、４１Ｖ字溝、蛇行溝、スクラッチ溝、微小プリズム
３１反射板
３２反射シルクドット印刷
３３、４３透明基板層
３５拡散板レンズフィルム
３６集光レンズフィルム
４２微小Ｖ字、スクラッチ、楕円ドット、プリズム

Claims

液晶等ディスプレイバックライトの面状発光体の構成方法であって、
透明材料で構成した基板層３３上にＶ字溝、スクラッチ傷、微小プリズム３４を設けて、該形成した光路溝を光源２，３に近い端面は溝密度を粗く、発光体中心部ほど高密度にする手段、
導光路溝は、直線、あるいは蛇行状であって上下、左右、該双方から構成することを特徴とする面状発光体の構成方法。
前記請求項１において導光路溝は放射状に、発光面中央部に収束させて発光面の照度を効率良く、均一に拡散するように構成することを特徴とする面状発光体の構成方法。
前記Ｖ字溝３４内の端面上に微小突起状物、微小Ｖ字溝、微小スクラッチ、微小プリズム等を設けて、光の拡散効率を上げる手段とすることを特徴とする面状発光体の構成方法。