JP2692025B2 - 面状発光体装置 - Google Patents

面状発光体装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばワードプロセッ
サ或いはパーソナルコンピュータなどのOA機器を携帯
用とするときに採用される液晶表示装置のバックライト
として使用される面状発光体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の面状発光休装置90の構
成の例を示すものが図7であり、例えばアクリル樹脂な
ど透光性に優れる透明部材で厚板状に導光板91を形成
し、該導光板91の側端面91aには蛍光管など光源9
2を配設すると共に、前記導光板91の背面91bには
密着して例えば適宜な拡散性を有する白色面とされた反
射板93が配設され、同じ導光板91の前面91c側に
は適宜な間隔を設けて乳白色の拡散板94が配設された
ものである。
【0003】次いで、上記の構成とした前記導光板91
の作用を説明すれば、側端面91aから導光板91の内
部に入射された光源92からの光のうち所定の臨界角
(略45°)以下で前面91cに当接するものは、この
前面91cが接触する大気との屈折率の差により反射し
て前記反射板93方向に向かわせられ、この反射板93
で反射されて再度前面91cに向かわせられる。
【0004】このときに前記反射板93は適宜な拡散性
を有するものとされているので、前面91cに達する反
射板93からの反射光中には、前記で説明した臨界角以
上と成る光を含み、この光が前面91cを透過して拡散
板94に達して光輝させる。従って、前記導光板91を
設けたことにより光源92から離れた位置でも拡散板9
4は光輝し、液晶表示装置(図示せず)などの全面を背
面から照明するものとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の面状発光体装置90においては、例えば光源9
2からの直射光などの影響もあり、前記光源92が設置
された側端部91a寄りが明るくなり、光源92から離
れるに従って拡散板94の輝度が低下する照明ムラの発
生が避けられないと言う問題点を生じていた。
【0006】上記の問題点の解決策としては、図8に示
すように前記導光板91の背面に設ける反射板93を例
えば斑点状に形成するものとし、前記光源92からの距
離が近づく程に密度を低下させて反射の生ずる量を調整
し、以て、拡散板94の面輝度を均一化するものが提案
されているが、この場合には結果的に拡散板94中で最
も暗い部分に輝度を統一することとなり、面状発光体装
置90全体の効率が低下すると言う別な問題点を新たに
生ずるものとなり、これらを総合した解決策が望まれる
ものとなっていた。
【0007】本発明は前記した従来の課題を解決するた
めの具体的手段として、側端面に光源が配設された透明
部材から成る導光板の背面側には反射板が設けられ前面
側には拡散板が設けられて成る面状発光体装置におい
て、前記導光板の背面に梨地処理を施し、前記梨地処理
の上に前記光源からの距離が遠くなるほどに密度を低め
るように透明樹脂を塗付し、同じ導光板の前面には複数
の線状としたプリズムカットを前記光源の照射方向と線
方向が略平行するように形成したことを特徴とする面状
発光体装置を提供することで課題を解決するものであ
る。
【0008】
【実施例】つぎに、本発明を図に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図1は本発明に係る面状発光体装置1
の第一実施例を示すもので、この面状発光体装置1はア
クリル樹脂、ポリカーボネート樹脂など透明部材で形成
された導光板2と、前記導光板2の側端面2aに配設さ
れる蛍光管などの光源3と、前記導光板2の前面側に配
設される拡散板4と、前記導光板2の背面側に配設され
る反射板5とで構成されるものである点は従来例のもの
と同様であるが、前記導光板2の前面側にはプリズムカ
ット21が施され、加えて同じ導光板2の背面側には例
えば斑点状とした反射処理22が直接に施されるものと
され、これにより前記拡散板5の面輝度の均一性と、輝
度とを共に向上させるものとしている。
【0009】以下に本発明の要部である導光板2につい
て更に詳細に説明を行えば、先ず、前記導光板2の前面
側に施されるプリズムカット21は、前記導光板2の前
面に底面を密着する三角柱状に形成されるものであり、
このときに、前記した三角柱状の軸Zを前記光源3から
の光の導光板2内部への進行方向に沿わせるものとし且
つ前記プリズムカット21は夫々が密接する状態で複数
が前記導光板2の前面の全面を覆うように設けられ、所
謂ローレット加工状のものとされている。
【0010】これに対して前記導光板2の背面側に直接
に施される反射処理22は、例えば酸化チタン、酸化ア
ルミなど白色塗料の塗布、或いはアルミ蒸着などで行わ
れるものであり、このときに前記反射処理22は図2に
示すように微細な円板状の反射面が集合して形成される
斑点状とされ、その斑点は密度を前記光源3からの距離
が遠ざかる程に密となる。或いは光源3からの距離が遠
ざかる程に円板状の径を大きくするなどされて、前記反
射処理22は結果的には光源3からの距離が遠ざかるに
つれて反射率が上昇するものとされ、前記導光板2の背
面側には前記反射処理22が施された膜厚分の間隙を有
して反射板5が配設されている。
【0011】次いで、上記の構成とした面状発光体装置
1の作用及び効果について説明を行う。先ず、前記反射
処理22と反射板5との関係について述べれば、前記反
射処理22は導光板2の背面に密着するものであるの
で、この反射処理22に達する光源3からの光は全量が
反射されるものとなる。これに対して反射板5は導光板
2の背面と僅かな間隙を有するものであるので、従来例
でも説明した導光板2が形成された部材と大気との接触
面に生ずる臨界角以上で達する光のみが導光板2を透過
して反射板5で反射されるものとなり、結果的に例えば
アルミ蒸着など同一の部材をもって前記反射処理22と
反射板5とを構成したときにも、その反射率は(反射処
理22)>(反射板5)となる。
【0012】また、前記プリズムカット21は、線方向
が前記光源3の照射方向と略平行と 成っているため、光
源3から斜め方向に進む光の成分は、前記プリズムカッ
ト21に一部反射されるものとなり、この反射を繰り返
し、導光板2の光源より遠い部分にも効率良く光を伝播
することができる。更に、前記光源3から出た光は、前
記プリズムカット21に入射する角度が単純な平面とし
て形成された従来の導光板に比較して大きくなるため、
導光板2の板厚方向に沿う成分をより以上に含むものと
なり、前記反射処理22及び反射板5で反射される光の
成分中に観視方向、即ち導光板2の板厚方向に沿う成分
を多くして面状発光体装置1における実質的な光束利用
率を向上させ、明るい面状発光体装置1とするものであ
る。
【0013】尚、この発明を成すための発明者による試
作、検討の結果では前記プリズムカット21は如何に微
細なピッチのものとしたときにも、その作用、効果は失
われることはなく、遂には、図3に第二実施例として要
部を極めて拡大した状態で示すように、一方向への微細
な線状の溝の集合として形成される、所謂、ヘアライン
加工23によっても充分にその作用、効果を奏するもの
であることが確認された。
【0014】図4に示すものは本発明の第三実施例であ
り、前述の第一実施例においては前記導光板2の前面側
にプリズムカット21が施されたことで、前記反射処理
22及び反射板5で反射される光は拡散板4に入射する
以前にプリズムカット21を透過するものとなり、この
透過時に前記プリズムカット22の軸Zに直交方向にの
みの屈折を受け拡散されるものとなる。
【0015】 このことは、前記面状発光体装置1に対し
て上下方向と左右方向など直交する二方向に対して異な
る照射角の特性を与えるものとなり、この面状発光体装
置1を使用して完成された液晶表示装置などに上下方向
と左右方向とに異なる可視範囲を与えるものとなる。こ
の状態を改善するために、この第三実施例においては前
記プリズムカット22とほぼ同一形状のプリズムが形成
されたプリズムシート6をプリズムカット22の軸Z
と、プリズムシート6の軸Yを直交するようにして前記
導光板2と拡散板4との間に設けるものであり、これに
より上下方向にも左右方向にも同一の可視範囲を与え
る。尚、上記に説明した以外の作用、効果については前
の第一実施例と全くに同様であるので、ここでの詳細な
説明は省略する。また、第二実施例で述べたように前記
プリズムカット21がヘアライン加工23に変更された
場合にはプリズムシート6も同様なヘアライン加工のも
のとすれば良い。
【0016】 次いで図5は要部で示す本発明の第四実施
例であり、この第四実施例においては前記導光板2の背
面側の全面には微細な凹球面など適宜な形状とされた窪
みが集合された梨地処理24とされ、更に前記梨地処理
24には例えば斑点状など部分的に前記導光板2とほぼ
同一の屈折率を有する透明塗料が塗布され、前記した窪
みが埋立てられて平坦面とされた膜面25が形成され、
該膜面25は前記光源3からの距離が離れるにしたがっ
て面積を減ずるようにされている。尚、前記導光板2の
背面には第一実施例で説明したのと同様に反射板5が僅
かな間隙を設けて設置されている。
【0017】 次いで、上記の構成としたこの第四実施例
の作用に付いて説明を行えば、前記光源3から導光板2
を透過して前記梨地処理24の部分に達する光の全て
は、前記したように凹球面などとされた窪みの表面で反
射されるものとなり、結果的には前記梨地処理24の部
分は、比較的に高い反射率の反射面の作用を行うものと
なる。
【0018】 これに対して、前記膜面25は上記したよ
うに平坦面となるので臨界角以上の角度で膜面25に達
する光のみを透過させて前記反射面5で反射するものと
なり、比較的に低い反射率を有するものとなり、従っ
て、光源3からの距離に従い比較的に高い反射率を示す
梨地処理24と、比較的に低い反射率を示す膜面25と
の比率を適宜に変化させることで、前記した第一実施例
と同様に拡散板4の表面に均一な輝度が得られるものと
なる。
【0019】 また、図6に示すものは本発明の第五実施
例であり、前述の第一〜第四実施例の何れもが反射板2
の前面と背面とが平行な板状のものを採用していたのに
対し、この第五実施例においては導光板7の背面側には
前記光源3からの距離が遠くなる程に厚みを減ずるテー
パー部7aが設けられたものであり、この導光板7にお
いても前面にプリズムカット21或いはヘアライン加工
23が施され、背面には反射処理22若しくは、梨地処
理24に膜面25が形成されたものとされることは前述
の実施例と同様である。
【0020】 以上の構成とされた第五実施例の導光板7
は前記テーパー部7aが設けられたことで、特に反射処
理22或いは梨地処理24が施された部分に対して拡散
板4方向への反射率の向上を著しくするものとなり、こ
れにより面状発光体装置1に対する一層の輝度向上を可
能とすると共に、前記反射処理22或いは梨地処理24
による調整範囲を広げ、一層に均一性の高い面状発光体
装置1の実現を可能とする。尚、本発明を実施するに当
たっては、前記第四実施例、及び第五実施例のものに第
三実施例で説明したプリズムシート6を組合わせるなど
適宜な変更は自在である。
【0021】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、導
光板の背面には光源からの距離に応じて反射率を可変し
た反射処理を直接に施し、同じ導光板の前面には複数の
線状としたプリズムカットを前記光源の照射方向と線方
向が略平行するように形成した面状発光体装置としたこ
とで、従来は反射を行う部分と行わない部分とを組合わ
せて拡散板面の輝度を均一化していたのに対し、高反射
率の反射面と低反射率の組合せとすると共に前記プリズ
ムカットにより前記拡散板に向かう光量も増加させ、以
て、一層に明るく且つ均一な輝度面を有する面状発光体
装置の提供を可能とし、この種の面状発光体装置の性能
向上に極めて優れた効果を奏するものである。
【0022】 また、上記構成の面状発光体装置に前記プ
リズムカットとほぼ同一構成のプリズムシートを直交す
る状態で前記導光板と拡散板の間に配設することで、均
一性を一層に高いものとする効果も奏するものとなり、
更には前記導光板にテーパー部を設けることで一層に明
るいものとする効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る面状発光体装置の第一実施例を
分解した状態で示す斜視図である。
【図2】 同じく第一実施例の要部を示す背面図であ
る。
【図3】 同じく本発明に係る面状発光体装置の第二実
施例を要部で示す断面図である。
【図4】 同じく本発明に係る面状発光体装置の第三実
施例を要部で示す斜視図である。
【図5】 同じく本発明に係る面状発光体装置の第四実
施例を要部で示す断面図である。
【図6】 同じく本発明に係る面状発光体装置の第五実
施例を要部で示す断面図である。
【図7】 従来例を示す断面図である。
【図8】 別の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
1……面状発光体装置 2……導光板 21……プリズムカット、22……反射処理、23……
ヘアライン加工、24……梨地処理、25……膜面 3……光源 4……拡散板 5……反射板 6……プリズムシート 7……導光板 7a……テーパー部 Z……プリズムカットの軸 Y……プリズムシートの軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−127159(JP,A) 実開 平5−6401(JP,U) 実開 平4−107237(JP,U) 実開 平5−50403(JP,U) 実開 平3−5129(JP,U) 実開 平4−107201(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 側端面に光源が配設された透明部材から
    成る導光板の背面側には反射板が設けられ前面側には拡
    散板が設けられて成る面状発光体装置において、前記導
    光板の背面に梨地処理を施し、前記梨地処理の上に前記
    光源からの距離が遠くなるほどに密度を低めるように透
    明樹脂を塗付し、同じ導光板の前面には複数の線状とし
    たプリズムカットを前記光源の照射方向と線方向が略平
    行するように形成したことを特徴とする面状発光体装
    置。
  2. 【請求項2】 前記導光板の背面には前記光源からの距
    離が遠くなるほどに厚みを薄くするテーパー部が形成さ
    れていることを特徴とする請求項1記載の面状発光体装
    置。
JP4032951A 1992-01-24 1992-01-24 面状発光体装置 Expired - Lifetime JP2692025B2 (ja)

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