JP2982549B2 - バックライト - Google Patents

バックライト

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JP2982549B2 JP5086126A JP8612693A JP2982549B2 JP 2982549 B2 JP2982549 B2 JP 2982549B2 JP 5086126 A JP5086126 A JP 5086126A JP 8612693 A JP8612693 A JP 8612693A JP 2982549 B2 JP2982549 B2 JP 2982549B2
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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、透過型又は、半透過型
パネルを背面より照射するパネル用バックライトに関す
る。
【0002】
【従来の技術】近時、ラップトップ型又は、ブック型の
ワ−ドプロセッサ−やコンピュ−タ等の表示装置とし
て、薄型でしかも見易いバックライト機構を有する液晶
表示装置が用いられている。このようなバックライトに
は、図1に示すように透光性の導光板の一端部に、蛍光
管のような線状光源を併設するエッジライト方式がよく
用いられる。このエッジライト方式の場合、図2に示す
ように、導光板の一方の広い面に光拡散性物質を部分的
に被覆し、その面のほぼ全面を光拡散反射板又はフィル
ムで覆うように配置されたものが多い。
【0003】特に近時、これらワ−プロ、パソコンのよ
り一層の小型化が望まれており、バックライトに於いて
は、導光板の有効発光部、即ち、導光板面で輝線など異
常発光が視認されることがな、実際に面状発光(照
明)体として本来用いる得る部分を保ちながらバックラ
イトの全体(外形寸法)をいかに小さくするかに多大の
労力が注がれている。
【0004】バックライトの構成は、細部については種
々雑多であるが、いわゆるエッジライト方式のバックラ
イトは、基本的には、上記したように光拡散反射板等を
積層した導光板、それに近接した線状光源などを一体と
してケースに組み込まれており、それらの構成物は振動
などで容易に移動することのないように配置されてい
る。特に導光板はバックライトの基本構成物であり、通
常はストッパーなどを用いて固定されている。
【0005】図3、4に従来のバックライトの構成物配
置を示したが、図中9が前記したストッパーで、線状光
源(図中4)の近傍にあり導光板(図中1)を固定して
いる。このような構成物配置では、図3に示したように
導光板面の有効発光部(図中7)は、線状光源の軸方向
では導光板面の端縁部まで利用できるが、線状光源が配
置されている側では、導光板の端部に近付けば近付くほ
ど、線状光源直近に発生する輝線(線状光源とほぼ平行
に線の状態で現れる極めて高輝度な部分)から出射する
光線が強く、導光板面の線状光源側の端部からある距離
を隔てた部分以遠の導光板面内部しか有効発光部が利用
できないことになる。
【0006】このような構成では、液晶ディスプレイに
これを用いた場合、そのビュ−エリア(ワ−プロ、パソ
コン等で画面として使用されている光学的窓で、バック
ライトからの光線が透過可能な部分)に対応する有効発
光部を維持しながらバックライトの外形を小さくしよう
とすると必然的に前記した輝線がビューエリア内に視認
される状態となって、均一な発光面が得られない結果と
なり、従来のビューエリアに対応する有効発光部を保持
し外形を小形化したバックライトの構成が困難であっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、充分
な有効発光面積を保持し外形を小形化したバックライト
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、バックラ
イトの線状光源近傍の構造と導光板出光面の輝度分布に
ついて種々の検討を行った結果、サイドライト方式のバ
ックライトに於いて、線状光源側の導光板の端部形状が
ある形状の時に導光板の表面に対して有効発光面積を充
分利用できるバックライトとなることを見出した。
【0009】即ち本発明は、透光性材料からなる導光
板、その少なくとも一側面端部に近接した線状光源を持
つバックライトに於いて、線状光源に近接した導光板端
部の少なくとも一箇所に欠削部を持つ導光板を用いたこ
とを特徴とするパネル用バックライトに関するものであ
る。
【0010】次に本発明を図面に基づいて更に詳述す
る。
【0011】本発明の基本的な構成は、図1、図2に示
したものと概略同様である。図中1は導光板であり、光
を効率よく通過させる物質であればよく、石英、ガラ
ス、透光性の天然又は合成樹脂、例えばアクリル系樹脂
等である。
【0012】導光板1に、側面端部から入射した光線を
導光板の広い面から出射させるには、その面に光拡散機
能を付与することであるが、その付与方法は、光散乱物
質、例えば、SiO2、BaSO4、TiO2等を含んだ
塗料、印刷インキ等をスクリ−ン印刷等の方法で導光板
面上にドット状に印刷するなどして行うか、導光板の表
面を粗面化するか、小孔を開けるか、小突起を付与する
か、導光板そのものに屈折率が異なる物質が分布する状
態にしても良い。
【0013】2は光拡散板で、導光板の出光面から出た
光の指向性の制御、輝度の向上、導光板に付与した光拡
散機能の形状を出光面から見た場合判別できないように
する等々の目的で使用され、表面が粗面か、微細構造を
持つ透過性の板又はフィルムが用いられる。3は鏡面
又は光反射板又は同フィルムで、これらは本発明の好ま
しい実施態様として用いられる。
【0014】4は線状光源で、好ましい態様としては、
導光板の端部に光が入射するように線状光源の中心軸が
同端面と略平行となるように配置し、線状光源の、導光
板の端部と相対する面以外の表面を光反射板又は同フィ
ルム5で覆う状態で配置することである。前記線状光源
4は、蛍光管、タングステン白熱管、オプティカルロッ
ド、LEDを配列した物等があるが、蛍光管が好まし
く、有効発光面積の輝度分布の均一性の面及び省電力の
面から、電極部を除く均一発光部の長さが、近接する導
光板の端部の長さとほぼ等しいことが好ましい。
【0015】本発明では、導光板1の形状が、線状光源
に近接した導光板端部の少なくとも一箇所に欠削部を持
つものを用いることが特徴である。本発明の特徴である
導光板の線状光源側の形状は、例えば図6に示すよう
に、導光板を保持固定するストッパーの部分と導光板と
を重複させることのできる欠削部を持つ構造である。
【0016】図5、6は本発明の一実施態様、即ち、線
状光源の軸方向の両端部近傍で導光板の角部分に欠削部
を持つ例を示した図で、これをもとに本発明を更に詳細
に説明する。図5は出光面側から見た平面図で、図6は
側面から見た斜視図である。本発明を特徴づける導光板
の欠削部は図の8で示す部分で、この部分は図6に示す
ストッパー9と少なくとも一部分重複している。図6で
は前記欠削部とストッパーがほぼ全部分重複組合わさっ
た例を示した。
【0017】本発明の導光板の欠削部は図6に示したよ
うに導光板の厚さ部分の全てを欠削する必要はなく、図
7に示したように導光板の厚さ以内であれば良い。図7
はストッパー部分が全て導光板と重複しており、導光板
の厚さのほぼ1/2の厚さの部分で重複した例を示し
た。
【0018】前記した欠削部の形状は、導光板の線状光
源側の端部の少なくとも一箇所を、ストッパーの機能を
保持し得る程度に、例えばその厚み幅全体を欠削したも
のか厚み幅より少ない幅で欠削したもので良く、ストッ
パ−が線状光源から導光板への光の入射を妨げてストッ
パ−近傍の入光効率を低下させないように、好ましくは
可能な限り導光板の端部にこれを配置することである
が、導光板が充分固定されれば特にその位置、形状に制
限はない。
【0019】導光板をこのような構造とすることによっ
て、輝線を有効発光部から遠ざけて、液晶ディスプレイ
のビュ−エリアに輝線からの光線が入り込むことを防
ぎ、液晶ディスプレイ上で輝線が視認されず、従って視
認性を悪化させずに有効発光面積に対して可能な限りビ
ュ−エリアを大きくとれて小形のバックライトが得られ
る。
【0020】本発明の主要部は、このような構成からな
り、パネル、特に液晶パネルのバックライトとして使用
される。本発明では、更に以下に示すような構成とする
ことが好ましい。
【0021】また、線状光源を覆った光反射板又はフィ
ルム(図中5)の端部が、線状光源が近接した導光板の
少なくとも一方の広い面に接着されていると、接着部に
よって前記した輝線部が更に高輝度になるので、本発明
の効果はさらに増大する。
【0022】尚、光拡散板又はフィルム(図中2)は、
導光板面より出光した光を散乱させて通過させるもので
あり、この光拡散板を必要に応じて一枚又は複数枚用い
る。又、鏡面又は光反射板又は同フィルム(図中3)は
導光板の出光面(液晶ディスプレイ側)とは反対側の導
光板のほぼ全面を覆うように配置する。
【0023】尚、導光板の入光部を断面形状が凸状又は
凹状にしても、導光板の相対する広い面の間隔(導光板
の厚さ)を線状光源から離れるに従って序々に薄くして
も本発明の効果は同様である。
【0024】
【発明の効果】本発明は、規定の有効発光面積を保持し
た小形のバックライトである。
【0025】
【比較例及び実施例】次に比較例及び実施例で本発明を
更に詳述する。図4に示すような厚さ4mmの長方形ア
クリル板(205mm×160mm、旭化成株式会社製
デラグラスA)の長手の両端部に、直径3.8mm長さ
230mmの太さの冷陰極蛍光管(ハリソン電機株式会
社製ノ−マル管)を配置し、その管の外周をAgフィル
ム(中井工業株式会社製)で覆い、Agフィルムの導光
板端部と対向する幅4mmのスリットから出光した光が
導光板の端部から導光板に入光するように配置した。
【0026】一方、導光板面上には光散乱物質(チタニ
ア)を含むインクを円形のドットパタ−ンで1mmピッ
チでスクリ−ン印刷し、スクリ−ン版下は、下記の条件
でCADを用いて作成した。光拡散物質の被覆率が、最
小の地点(線状光源近傍)で20%、最大の地点(導光
板中央部)で95%、その中間では被覆率が最小の地点
からこれらの比率を順次増加した値となるように作図し
た。
【0027】尚、導光板の有効発光面積が204mm×
152mmとなるように、導光板面に対する印刷は導光
板に対してセンタ−振り分けで実施した。(従って、導
光板の線状光源側から4mmの地点から有効発光部とし
て利用していることになる。)光源を覆ったAgフィル
ムの導光板の出光面側の端部を、導光板の出光面の表面
と幅3.5mm厚さ0.16mmの両面テ−プ(株式会
社寺岡製作所製WPT−No750F)で接着し、他方
の端部は後述の光拡散反射板の端部(導光板に面した面
と反対側の端部面)に接着しケースで挾持した。
【0028】導光板は図3に示したように、ストッパ−
要素(2mm×2mm、材質はABSでバックライトの
プラスチックケ−スと一体化されている)で固定した。
【0029】厚さ0.13mmのポリエステルからなる
白色の光拡散反射板(ICI社製メリネックス329)
は導光板の光散乱物質を被覆した面の全面を覆うように
配置した。厚さ0.18mmのポリカ−ボネ−トからな
る光拡散板(GE社製8B36)は粗面側が導光板側と
は反対側になるようにして、導光板の出光面のほぼ全面
を覆うように配置した。
【0030】冷陰極管に、インバ−タより30KHzの
交番電圧をかけて一定電流(菅電流5mA)で駆動させ
たときの面輝度を、輝度計(トプコンBM−8)により
測定した。この時の有効発光面積内の99点(均等割
り)平均輝度は1300cd/m2であった。そして、
導光板の線状光源直近に発生する輝線の最大輝度は22
00cd/m2であった。
【0031】バックライトを液晶ディスプレイに組み込
んでビュ−エリアを観察したところ、輝線が視認され、
著しく視認性が悪化した。(比較例)次に、アクリル板
の最大外形を(205mm×164mm)にし、光源近
傍の導光板の形状を図に示したように、その角部分を
2mm×2mm厚さmmに欠削加工し、その部分に図
に示したようにストッパ−を重ねた以外は比較例と同
様にバックライトを構成し、同様の測定機で測定した平
均輝度は1300cd/m2であった。そして、導光板
の線状光源直近に発生する輝線の最大輝度は2200c
d/m2であった。
【0032】バックライトを液晶ディスプレイに組み込
んでビュ−エリアを観察したところ、輝線は視認され
ず、視認性は悪化しなかった。(実施例)
【図面の簡単な説明】
【図1】バックライトの概略を示す斜視図
【図2】バックライトの概略を示す断面図
【図3】従来のバックライトの導光板形状の平面図
【図4】従来のバックライトの導光板の斜視図
【図5】本発明の一実施態様のバックライトの導光板形
状を示す平面図
【図6】本発明の一実施態様のバックライトの導光板の
斜視図
【図7】本発明の一実施態様のバックライトの導光板の
側面図
【符号の説明】
1:導光板 2:光拡散板 3:光反射板又はフィルム 4:線状光源 5:光反射板又はフィルム 6:光散乱物質 7:有効発光部 8:欠削部 9:ストッパ− 10:バックライトケース

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透光性材料からなる導光板、その少なくと
    も一側面端部に近接した線状光源を持つバックライトに
    於いて、線状光源の導光板と相対する面以外の表面を覆
    った光反射板又はフィルムの端部が、線状光源が近接し
    た導光板の少なくとも一方の広い面に接着されており、
    かつ、線状光源に近接した導光板端部であって、線状光
    源の軸方向の両端部の少なくとも一方の角部分に、該角
    部分の上下面の頂点の少なくとも一方を含んで切り欠か
    れた欠削部を持つ導光板を用い、該導光板を収納するケ
    ースに設けられたストッパー要素と前記欠削部とを重複
    させることにより、前記導光板をケースに保持固定し
    ことを特徴とするパネル用バックライト。
  2. 【請求項2】導光板の広い面に垂直な方向での断面にお
    ける欠削部の深さが導光板の厚さ以内である請求項1記
    載のパネル用バックライト。
  3. 【請求項3】導光板の固定機構に対応した形状の欠削部
    を持つ導光板を用いた請求項1又は2記載のパネル用バ
    ックライト。
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