JP2967926B1

JP2967926B1 - 面発光装置

Info

Publication number: JP2967926B1
Application number: JP10271018A
Authority: JP
Inventors: 裕福島; 伸之松田
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 1999-10-25
Anticipated expiration: 2018-09-25
Also published as: JP2000100230A

Abstract

【要約】【課題】高輝度の面発光装置を提供する。【解決手段】透明な導光板の少なくとも一側面に線光
源を配置し、導光板の裏面に光拡散透過部を設け、その
裏面に裏面反射板を配置し、導光板の表面に拡散板を配
置する面発光装置において、導光板の少なくとも片面が
非鏡面であって、その高低差が５μｍ以下であり、透過
率が88％以上である面発光装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、薄型の電飾照
明、および薄形軽量のラップトップパソコン、ワープ
ロ、液晶ＴＶのバックライトなどに好適なエッジライト
型の面発光装置に関し、とくに高輝度で輝度ムラの無い
面発光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エッジライト型の面発光装置
としては、透明な導光板１の側面に線光源２を配置し、
導光板１の裏面にその面積率が線光源２近傍よりも線光
源２から離れた箇所で大きくなるようなパターンで光拡
散透過部３を設け、その裏面に裏面反射板４を配置し、
導光板１の表面に拡散板５を配置したものがある（図４
参照）。近年、面発光装置の高輝度化が求められてお
り、その輝度向上手段としては、光拡散透過部３や拡散
板５、線光源２の改良がなされてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の光拡散
透過部３や拡散板５、線光源２の改良による高輝度化は
ほぼ限界に近づきつつある。とくに、導光板１よりの出
光に関しては、従来、線光源２より導光板１内に導かれ
た光を光拡散透過部３に拠る散乱反射にて、より多くの
光をより出光しやすい角度で導光板１の表面側に直接あ
るいは裏面反射板４で反射して向かわせる工夫をしてき
たが、それも限界に至った。

【０００４】そこで、光拡散透過部３に拠らずに導光板
１表面からの出光量を増やすことが必要となってきた。
通常、線光源２より導光板１内に導かれ光拡散透過部３
で散乱反射することなく導光板１の表面、あるいは裏面
の光拡散透過部３の形成されていない部分に至った光
は、線光源２近傍（Ａ）では出光するものの、線光源２
から離れた箇所（Ｂ）では全反射しているため、光ロス
の原因となっている（図５参照）。

【０００５】したがって、本発明の目的は、上記の問題
を解決し、高輝度の面発光装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、透明な導光板の少なくとも一側面に線光
源を配置し、導光板の裏面に光拡散透過部を設け、その
裏面に裏面反射板を配置し、導光板の表面に拡散板を配
置する面発光装置において、導光板の少なくとも片面が
非鏡面であって、その高低差が５μｍ以下であり、透過
率が88％以上であるように構成した。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の面発光装置の各構
成部分について詳細に説明する。

【０００８】導光板１としては、透明樹脂製で厚さ１mm
〜30mm程度の矩形板材が好ましい。なお、導光板１の断
面形状は、裏面に線光源２から遠ざかるにつれて薄くな
るような傾斜面部が形成されていてもよいし、厚みの一
定な平板状でもよい。また、導光板１は、湾曲していて
もよい。本発明の特徴は、導光板の少なくとも片面を非
鏡面であって、その高低差が５μｍ以下であり、透過率
が88％以上であるように成形したことにある（図１参
照）。この非鏡面は、透過率が88％以上であることから
もわかるように、サンドペーパーで荒らしたような所謂
粗面とは異なって滑らかに段差が変化しているように見
える。

【０００９】この構成により、線光源２より導光板１内
に導かれ導光板１の非鏡面に至った光を、線光源２近傍
（Ａ）のみならず線光源２から離れた箇所（Ｂ）におい
てもその一部を導光板１から出光させることができる
（図２参照）。その結果、従来、光拡散透過部３だけで
は出光させることのできなかった光をも出光させるため
面発光装置の輝度が向上する。なお、導光板１裏面が非
鏡面の場合は、導光板１から一度出光した後に裏面反射
板４で反射されて導光板１の表面より出光する。

【００１０】また、導光板１の材料としては、従来より
アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル
スチレン、ポリ塩化ビニルなどの樹脂、ガラスなどが使
用されているが、本発明においては、上記したように導
光板の少なくとも片面を非鏡面であって、その高低差が
５μｍ以下であり、透過率が88％以上であるように成形
できるものであればとくに限定されない。非鏡面の高低
差が５μｍを超えると、面発光装置の前面に配置された
液晶画面等を透して非鏡面のうねりが見えてしまう。ま
た、透過率が88％より低いと、線光源２から離れた箇所
まで全反射によって導光されにくくなり、線光源２近傍
で輝度ムラが発生することになる。

【００１１】線光源２としては、直径1.5mm〜３mmの熱
陰極線管や冷陰極線管などの陰極線管を用いる。線光源
２は図４に示したように一側面にのみ配置してもよい
し、他の側面にも配置してもよい。また、線光源２の形
状は、真っ直ぐなもの、隣接する二側面にわたるＬ字状
のもの、隣接する三側面にわたるコ字状のものを使用で
きる。

【００１２】導光板１の裏面には、光拡散透過部３が形
成されている。光拡散透過部３は、線光源２より導光板
１内に導かれた光を散乱反射し、その一部を導光板１の
表面側に向かわせるものであり、線光源２近傍の面積率
よりも線光源２から離れた箇所の面積率を大きくするこ
とにより光を均一に配分する。光拡散透過部３の面積率
を変化させるには、光拡散透過部３を任意の形状のドッ
トで構成し、ドットの大きさを変えたり、位置によって
ドットの数を変えることによって行う。ドットの形状は
特に限定されることなく、ラウンドドット、スクエアド
ット、チェーンドットなど任意形状でよい。また、ドッ
トの代わりにストライプ状に形成してもよい。光拡散透
過部３の形成方法としては、光拡散性のインキを用いた
グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷などの
印刷法や転写法、また導光板１裏面に凹凸をつけたもの
などがある。光拡散性のインキとしては、導光板１とほ
ぼ同じかそれ以下の屈折率を有する炭酸カルシウムやシ
リカなどの粒子状透明物質を含有するインキを用いれ
ば、より光拡散性を向上させることができる。

【００１３】導光板１の光拡散透過部３の設けられた面
には、裏面反射板４が配置されている。裏面反射板４
は、光拡散透過部３において導光板１内に戻れなかった
光を導光板１側に反射して光を効率よく利用できるよう
にするものである。裏面反射板４の材料としては、たと
えば、次のようなものが好ましい。（１）樹脂中に白色
顔料を混入したフィルムまたは板。（２）白色塗装ある
いは白色印刷したアルミニウム板。（３）鏡面を呈した
金属板やアルミニウムなどの金属箔、あるいはアルミニ
ウムや銀などの金属蒸着を施したフィルムや板。また、
導光板１および線光源２を収納するケースの内面を白色
に塗装または印刷して裏面反射板４としてもよい。

【００１４】導光板１の表面には、拡散板５が配置され
ている。拡散板５は、導光板１の表面より出光した光を
拡散させ、輝度分布をなめらかにするためのものであ
る。この拡散板５の材料としては、たとえば、次のよう
なものが好ましい。（１）光拡散物質がコーティングさ
れたフィルムまたは板。（２）自ら光拡散性を有するフ
ィルムまたは板。（３）乳白色の樹脂フィルムまたは
板。また、拡散板５を複数層形成してもよい。

【００１５】さらに、本発明の面発光装置は、線光源２
の導光板１と反対側の面を覆うように光源反射板を配置
してもよい。光源反射板は、線光源２の導光板１と反対
側の面からの光を導光板１側に反射させ、光を効率よく
利用できるようにするものである。光源反射板の材料と
しては、裏面反射板４と同様のものを用いるとよい。な
お、線光源２と光源反射板との距離は、間にスペーサー
を介在させるなどして均一に保つとよい。

【００１６】また、導光板１の線光源２が配置されてい
ない側面に側面反射板を配置してもよい。側面反射板
は、導光板１の側面より出光して戻れなかった光を導光
板１側に反射して光を効率よく利用できるようにするも
のである。側面反射板の材料としては、裏面反射板４と
同様のものを用いるとよい。また、導光板１の側面に白
色の反射層をホットスタンプ法により形成して側面反射
板としてもよい。

【００１７】

【実施例】実施例縦250mm、横190mm、厚み1.2〜2.4mmのくさび型透明アク
リル樹脂板を導光板として使用し、その導光板の一側面
に管長250mm、直径2.2mmの冷陰極線管を線光源として配
置した。導光板の両面は非鏡面であって、その高低差は
１μｍ以下であり、透過率は90％であった（図１参
照）。

【００１８】導光板の裏面には、アクリル樹脂中にシリ
カを含むマットインキを用いて多数の円形ドットをスク
リーン印刷することにより、線光源側より線光源から離
れた箇所で面積率の大きいグラデーションパターンを有
する光拡散透過部を設けた。

【００１９】導光板の光拡散透過部の設けられた裏面お
よび線光源の配置されていない側面には、厚み188μmの
白色ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ社製E6
0L）を裏面反射板および側面反射板として配置した。

【００２０】さらに、導光板の表面には、光拡散物質の
塗布された厚み0.13mmの樹脂フィルム（恵和商工社製PC
ES）を拡散板として配置して面発光装置とした。

【００２１】比較例導光板の表裏面および側面の全てをほとんど段差を有さ
ない鏡面とした（図３参照）こと以外は、実施例と同様
にした。

【００２２】上記実施例および比較例の面発光装置につ
いて輝度および輝度ムラを調べたところ、それぞれ2038
cd/m^２、1875cd/m^２であり、本発明の構成により8.7％
の輝度向上が見られた。

【００２３】

【発明の効果】本発明の面発光装置は、以上のような構
成および作用からなるので、次のような効果を奏する。

【００２４】すなわち、導光板の少なくとも片面が非鏡
面であって、その高低差が５μｍ以下であり、透過率が
88％以上であるので、線光源より導光板内に導かれ導光
板の非鏡面に至った光を、線光源近傍のみならず線光源
から離れた箇所においてもその一部を導光板から出光さ
せることができ、その結果、従来、光拡散透過部だけで
は出光させることのできなかった光をも出光させるため
面発光装置の輝度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る面発光装置に使用する導光板の非
鏡面の一実施例について段差を測定した結果を示す図で
ある。

【図２】導光板の非鏡面に成形された面の線光源近傍
（Ａ）および線光源から離れた箇所（Ｂ）における出光
状態を示す図である。

【図３】図１の実施例に対する比較例について段差を測
定した結果を示す図である。

【図４】面発光装置の基本構成を示す模式断面図であ
る。

【図５】従来の面発光装置における導光板の鏡面に成形
された面の線光源近傍（Ａ）および線光源から離れた箇
所（Ｂ）における出光状態を示す図である。

【符号の説明】

１導光板２線光源３光拡散透過部４裏面反射板５拡散板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F21V 8/00 601 G02B 6/00 331 G02F 1/1335 530 G09F 9/00 336

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透明な導光板の少なくとも一側面に線光
源を配置し、導光板の裏面に光拡散透過部を設け、その
裏面に裏面反射板を配置し、導光板の表面に拡散板を配
置する面発光装置において、導光板の少なくとも片面が
非鏡面であって、その高低差が５μｍ以下であり、透過
率が88％以上であることを特徴とする面発光装置。