JP2851986B2 - 照明装置 - Google Patents

照明装置

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JP2851986B2
JP2851986B2 JP5097392A JP9739293A JP2851986B2 JP 2851986 B2 JP2851986 B2 JP 2851986B2 JP 5097392 A JP5097392 A JP 5097392A JP 9739293 A JP9739293 A JP 9739293A JP 2851986 B2 JP2851986 B2 JP 2851986B2
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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、液晶表示装置および広
告表示装置等における面発光表示に用いる照明装置に関
し、特に導光板を使用したエッジライト方式に用いるの
に最適な照明装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ノートブックパソコンやノートブ
ックワープロ等携帯を重視する情報機器等においては、
透過性または半透過性の液晶表示装置が用いられ、この
液晶表示装置のバックライトとして、エッジライト方式
の照明装置が数多く採用されている。
【0003】このエッジライト方式の照明装置の基本形
は、図6に示すように、CCFT等の蛍光管よりなる光
源1と、アクリル材等からなる導光板2、前記光源1の
光を散乱させる拡散板3、面照射効率を向上させる反射
板4、反射用白色ドットパターン5からなる反射層10
を有しており、前記導光板2の少なくとも一側端には前
記光源1を配し、該導光板2の上側面には前記拡散板3
を、該導光板2の下側面および該光源1の非出射側には
同種または異種の前記反射層10を設けている。更に光
源の外装部11は、反射シート6と光源カバー7からな
り、前記光源1と前記導光板2との間及び該光源1と前
記反射シート6との間は、共に空間8により隔てられて
いる。
【0004】しかし、一般的にこのようなエッジライト
方式の照明装置では、いったん光源の光を集光した後で
導光させるために光の利用効率が低くなってしまう。そ
のため『特開平4−271325』等にも開示されるよ
うに、特に光源から導光板への入射の際に、該導光板側
面での表面反射等による光損失を減少させるという目的
で、該光源に近接する該導光板の側面12に、反射防止
膜を形成する方法が既に提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図6に示すような光源
1から導光板2への入射効率を向上させるための上記技
術は、該光源1の蛍光管の外周のガラス層から空間8へ
の光出射の際に全反射臨界角度以下では内部反射による
光損失がおこり、特にカラー液晶ディスプレイ等におい
ては、液晶の光学的異性を利用して偏光板を重ね合わせ
ることが不可欠であり、そのため照射光の50%程度は
カットされてしまい、高輝度のバックライトを実現する
上で問題であった。
【0006】また、反射防止膜の形成においても蒸着技
術を利用するということから高価となり、更にアクリル
材等の耐熱性の低い導光板は蒸着の際に温度を上げるこ
とができないため、密着性の弱い反射防止膜となってし
まうというような欠点があった。
【0007】本発明は、上記課題に鑑み、表面反射によ
る光損失を軽減し、高い利用効率を有すると共に、低価
格で信頼性に優れ、更には低消費電力化または高輝度化
を図る照明装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明請求項1による課
題解決手段は、導光板と、該導光板の少なくとも一側面
に配置された光源とを備えた照明装置において、前記導
光板の側面における光入射側面の形状を前記光源の外周
形状の曲率に近い凹曲面形状とし、該導光板の光入射側
面の凹状部分に該光源を配置させ、該導光板の光入射側
面と該光源の外周面との間に両者を密接させる透明粘着
剤層を設けたことを特徴とする照明装置とすることであ
る。
【0009】また、本発明請求項2による課題解決手段
は、導光板と、該導光板の少なくとも一側面に配置され
た光源と、該光源を覆い、内面に反射シートを形成する
外装部とを備えた照明装置において、前記光源と前記反
射シートとの間に両者を密接させる透明粘着剤層を設け
たことを特徴とする照明装置とすることである。
【0010】また、本発明請求項3による課題解決手段
は、導光板と、該導光板の少なくとも一側面に配置され
た光源と、該光源を覆い、内面に反射シートを形成する
外装部とを備えた照明装置において、前記導光板の側面
における光入射側面の形状を前記光源の外周形状の曲率
に近い凹曲面形状とし、該導光板の光入射側面の凹状部
分に該光源を配置させ、該導光板の光入射側面と該光源
の外周面との間に両者を密接させる透明粘着剤層を設
け、更に、該光源と前記反射シートとの間にも両者を密
接させる透明粘着剤層を設けたことを特徴とする照明装
置とすることである。
【0011】更に、本発明請求項4による課題解決手段
は、前記透明粘着剤層がアクリル系粘着剤であることを
特徴とする照明装置とすることである。
【0012】
【作用】前記課題解決手段において、光源からの光は、
密接する透明粘着剤層を通過して導光板へ照射される。
【0013】このとき、前記透明粘着剤層の屈折率を前
記光源である蛍光管のガラス層および前記導光板の側面
における屈折率に近いものに設定することによって、該
光源の蛍光管のガラス層と該透明粘着剤層との界面およ
び該透明粘着剤層と該導光板との界面での反射損失を少
なくすることが可能となる。
【0014】また、その際に、前記透明粘着剤層とし
て、可視光の吸収がないアクリル系粘着剤を採用するこ
とにより、吸収による光の損失を無視することが可能と
なる。
【0015】更に、前記導光板の光入射側面の形状を前
記光源の曲率に近い凹曲面形状にすることにより、光源
の取り替え等における作業性を向上させることができる
と共に該光源と該導光板との接触をよりよくすることが
可能となる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の照明装置を図面に基づいて説
明する。
【0017】図1は本発明の一実施例の照明装置を示す
断面図、図2は同じく導光板の光入射側面を示す拡大断
面図、図3は同じく入射角に対する光出力強度を示す図
である。
【0018】図示するとおり、本実施例の照明装置は、
液晶表示素子あるいは半透過性文字板等の表示板Xを後
方から照明するバックライトにおけるエッジライト方式
のものであって、表示板Xと平行に配置する導光板2
と、該導光板2の少なくとも一側面付近に配置した蛍光
管よりなる光源1を備えたものである。
【0019】ここで、図1に示すように、前記光源1
は、反射シート6を形成した光源カバー7からなる外装
部11により周囲を覆われている。
【0020】また、前記導光板2は、導入した照射光の
乱反射が均一に行われるように該導光板2の下側面に、
反射用白色ドットパターン5を印刷形成しており、白色
PETシートや白色塗装した金属板からなる反射板4と
共に反射層10を形成し、該導光板2の上側には拡散板
3により拡散層を形成し、アクリル材等を使用して平板
状に形成する。
【0021】更に、図2に示すように、前記光源1と近
接する前記導光板2の光入射側面12の形状は、該光源
1からの光が該導光板2に垂直入射できるよう該光源1
の中心に対して同心円弧状に形成すると共に、図1のよ
うに、該光源1と透明粘着剤層9との間に隙間ができな
いよう肉厚を考慮して設定しており、該光源1と該導光
板2を簡単に固定できるよう最適設計している。
【0022】そして、図1に示すように、前記光源1の
蛍光管の曲面の一部に、該光源1と対向する前記導光板
2の光入射側面12に接触する幅のアクリル系粘着剤テ
ープを貼り付け、前記粘着剤層9が該光源1と近接する
該導光板2の光入射側面12と重なり合うようにして押
圧固定する。更に、前記光源1の前記反射シート6と接
触する面にも同様にアクリル系粘着剤テープを貼り付
け、このようにして形成した透明粘着剤層9が該反射シ
ート6と重なり合うようにして前記外装部11を押圧固
定する。
【0023】または、上記方法以外にも図には示してい
ないが、前記光源1の蛍光管の周囲全体に、前記アクリ
ル系粘着剤テープを貼り付け、先に該光源1と近接する
前記導光板2の光入射側面12に、該光源1を重なり合
うようにして押圧固定し、次に同様に前記反射シート6
が重なり合うようにして前記外装部11を固定するよう
にしてもよいことは、いうまでもない。
【0024】以上のように、前記光源1と近接する前記
導光板2の光入射側面12と、該光源1との間に前記透
明粘着剤層9を設けると共に、該光源1と、それを覆う
前記外装部11の前記反射シート6との間にも該透明粘
着剤層9を設けているため、該光源1からの光は、光損
失が起こる空間8を通過することが、ほとんど無くな
る。
【0025】ここで、法線方向の光に対する表面反射率
Rは、 R={(n2−n1)/(n2+n1)}2×100 (%) の式で表現される。(n1,n2はそれぞれ、各媒体の屈
折率)上式より、空間からアクリル導光板に入射する場
合の表面反射率Rは、 R=3.9% となるのに対して、前記透明粘着剤層9は、上述したよ
うにアクリル系粘着剤からなっており、上式より、アク
リル系粘着剤層からアクリル導光板に入射する場合の表
面反射率Rは、 R≒0% となる。
【0026】なお、本実施例では上述のしたように、前
記導光板2の光入射側面12を、前記光源1に対して同
心円弧状に形成していることから、該光入射側面12の
外部から、該導光板2の内部に至るまでの光透過率も、
ほぼ垂直入射成分のみを考慮するだけで導くことが可能
となり、本実施例の光源1は、従来に比べて光利用効率
が飛躍的に向上していると共に、透明粘着剤を使用する
ことによって作業性やコスト性、信頼性にも優れたもの
となる。
【0027】上記構成において、光源1を発光させる
と、これに伴って光は図2に示すように、光入射側面1
2を通過して導光板2に照射される。
【0028】ここで、前記光源1から放射される光のう
ち最も光出力の強い方向は、該光源1の蛍光管のガラス
層の管面に対して垂直方向の光である。これに対して本
実施例では、前記導光板2の光入射側面12を、光源1
に対して同心円弧状に形成しているので、図3に示すよ
うに、最も強い放射光、すなわち前記光源1の蛍光管の
ガラス層の管面に対して垂直方向への光を前記導光板2
の光入射側面12に垂直入射させることができる。
【0029】一般に、物質同士の境界面において入射さ
れる光は、垂直入射が最も反射率が低くなる。本実施例
では、更に、前記導光板2の光入射側面12と前記光源
1との間と、該光源1と前記反射シート6との間に前記
透明粘着剤層9を設けているため、前記光入射側面12
での反射率を大幅に軽減することが可能となる。その後
進入光は、前記導光板2の内部で全反射を繰り返しなが
ら前記拡散板3に配光され、拡散層を介して、ほぼ均一
な面発光を行い表示板Xに照射する。
【0030】このとき、上述したように、前記光源1か
らの放射光量および前記導光板2の光入射側面12での
光量が増大した分だけ、前記表示板Xの表面輝度を向上
させことが可能となる。
【0031】したがって、本発明をLCD等の表示装置
に用いた場合には、その全体的な輝度向上を図り得るこ
とが可能となる。
【0032】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【0033】例えば、他の実施例として、図4に示すよ
うに、光入射側面12と光源1の間のみに透明粘着剤層
9を設けたもの、あるいは、図5に示すように、光源1
と反射シート6の間にのみ透明粘着剤層9を設けたもの
であってもよい。
【0034】また、透明粘着剤の種類等についても、上
記実施例に限定されるものではなく、更に、上記実施例
では、導光板2の一側面にのみ光源1が配置されたもの
であったが、導光板2の両側面に同一構造の光源1を設
けたものであってもよい。
【0035】以上、本発明は、液晶表示装置に限定され
ず、広告の表示パネルや計測器の照明装置等、面光源を
必要とする全ての照明装置に適用することができる。
【0036】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、光源の回りを粘着剤層で覆っているため、光損
失が少なく、また光源を導光板の窪んだ光入射側面に簡
単に固定することができ、粘着剤層は硬化しないため光
源の熱膨張を吸収し追従することができ、粘着剤層との
剥離や光源の歪みが生じにくく、光源の交換の際にも完
全固化ではないことから密着性が劣ることなく作業性が
向上するという効果がある。
【0037】更に、反射防止膜で作成するのに比べて、
低価格で信頼性に優れていると共に、入射効率の向上に
より、従来と同輝度に設定することによってバックライ
トシステムの低消費電力化が可能となり、あるいは、従
来のバックライトシステムと同じ消費電力に設定するこ
とによって従来よりも高輝度化を図ることが可能となる
等といった多くの優れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の請求項3に対応する一実施例の
照明装置を示す断面図である。
【図2】図2は同じく導光板の光入射側面を示す拡大図
である。
【図3】図3は同じく入射角に対する光出力強度を示す
図である。
【図4】図4は本発明の請求項1に対応する他の照明装
置を示す断面図である。
【図5】図5は本発明の請求項2に対応する他の照明装
置を示す断面図である。
【図6】図6は従来の照明装置を示す断面図である。
【符号の説明】
1 光源 2 導光板 3 拡散板 4 反射板 5 反射用白色ドットパターン 6 反射シート 7 光源カバー 8 空間 9 透明粘着剤層 10 反射層 11 外装部 12 光入射側面 X 表示板 R 表面反射率 n1,n2 屈折率

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導光板と、該導光板の少なくとも一側面
    に配置された光源とを備えた照明装置において、 前記導光板の側面における光入射側面の形状を前記光源
    の外周形状の曲率に近い凹曲面形状とし、該導光板の光
    入射側面の凹状部分に該光源を配置させ、該導光板の光
    入射側面と該光源の外周面との間に両者を密接させる透
    明粘着剤層を設けたことを特徴とする照明装置。
  2. 【請求項2】 導光板と、該導光板の少なくとも一側面
    に配置された光源と、該光源を覆い、内面に反射シート
    を形成する外装部とを備えた照明装置において、 前記光源と前記反射シートとの間に両者を密接させる透
    明粘着剤層を設けたことを特徴とする照明装置。
  3. 【請求項3】 導光板と、該導光板の少なくとも一側面
    に配置された光源と、該光源を覆い、内面に反射シート
    を形成する外装部とを備えた照明装置において、 前記導光板の側面における光入射側面の形状を前記光源
    の外周形状の曲率に近い凹曲面形状とし、該導光板の光
    入射側面の凹状部分に該光源を配置させ、該導光板の光
    入射側面と該光源の外周面との間に両者を密接させる透
    明粘着剤層を設け、更に、該光源と前記反射シートとの
    間にも両者を密接させる透明粘着剤層を設けたことを特
    徴とする照明装置。
  4. 【請求項4】 前記透明粘着剤層が、アクリル系粘着剤
    であることを特徴とする請求項1、請求項2および請求
    項3に記載の照明装置。
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