JP3015304U - 面発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導光板の外形寸法をできるだけ表示領域の寸
法に近づけ、かつ、均一で高輝度の面発光装置を提供す
る。 【構成】 透明な導光板１の少なくとも１側面に線光源
２が配置され、導光板１の裏面に光拡散透過部４が設け
られ、導光板１の光拡散透過部４の設けられた面に裏面
反射板５が配置され、各部材がひとつのケース７に収納
された面発光装置において、裏面反射板５の線光源２を
導光板１より短くし、かつケース７の導光板１裏面と直
接対向する箇所を非光反射性を有するようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、薄型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 イトなどに利用されるエッジライト方式の面発光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、透明な導光板１の１側面に線光源２が配置され、対向する他側面に 側面反射板３が配置され、導光板１の裏面に光拡散透過部４が設けられ、導光板 １の光拡散透過部４の設けられた面に裏面反射板５が配置され、各部材がひとつ のケースに収納されたエッジライト方式の面発光装置が、液晶表示装置のバック ライトなどとして用いられている（図５参照）。

【０００３】 この面発光装置において、導光板１の線光源２側の端部は、線光源２から発せ られる光が裏面反射板５により導光板１の表面側に散乱反射されて他の箇所に比 べて明るくなり過ぎる。また、導光板１の側面反射板３側の端部は、側面反射板 ３で反射された光が裏面反射板５により導光板１の表面側に散乱反射されて他の 箇所に比べて明るくなり過ぎる（図６参照）。ただ、従前は、導光板１の側面か ら表示領域６までの距離が充分確保されていたので、その異常発光部分が表示領 域に現れなかった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、近頃は、ワープロ、パソコンなどの小型化に伴い、導光板の外形寸法 を表示領域の寸法に近づけるという技術的要求を満たす必要がでてきた。その結 果、導光板の側面から表示領域までの距離を充分確保できなくなり、表示領域内 の線光源側が異常に高い輝度を示し、線光源の管軸方向に沿った線状の輝度ムラ となった（図７参照）。

【０００５】 したがって、本考案の目的は、導光板の外形寸法をできるだけ表示領域の寸法 に近づけ、かつ、均一で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、本考案の面発光装置は、透明な導光板の少なくと も１側面に線光源が配置され、導光板の裏面に光拡散透過部が設けられ、導光板 の光拡散透過部の設けられた面に裏面反射板が配置され、各部材がひとつのケー スに収納された面発光装置において、裏面反射板の線光源側が導光板より短く、 かつケースの導光板裏面と直接対向する箇所が非光反射性を有するように構成し た。

【０００７】 また、本考案の面発光装置は、透明な導光板の１側面に線光源が配置され、対 向する他側面に側面反射板が配置され、導光板の裏面に光拡散透過部が設けられ 、導光板の光拡散透過部の設けられた面に裏面反射板が配置され、各部材がひと つのケースに収納された面発光装置において、裏面反射板の側面反射板側が導光 板より短く、かつケースの導光板裏面と直接対向する箇所が非光反射性を有する ように構成した。

【０００８】 また、本考案の面発光装置は、透明な導光板の少なくとも１側面に線光源が配 置され、残りの側面に側面反射板が配置され、導光板の裏面に光拡散透過部が設 けられ、導光板の光拡散透過部の設けられた面に裏面反射板が配置され、各部材 がひとつのケースに収納された面発光装置において、裏面反射板の側面反射板側 が導光板より短く、かつケースの導光板裏面と直接対向する箇所が非光反射性を 有するように構成した。

【０００９】 また、上記２番目および３番目の面発光装置において、裏面反射板の線光源側 も導光板より短くしてもよい。

【００１０】 以下に、図を参照しながら本考案の面発光装置の実施例について詳細に説明す る。

【００１１】 図１は本考案に係る面発光装置の一実施例を示す断面図、図２および図３は本 考案に係る面発光装置の他の実施例を示す断面図である。１は導光板、２は線光 源、３は側面反射板、４は光拡散透過部、５は裏面反射板、６は表示領域、７は ケースをそれぞれ示す。

【００１２】 本願第一の考案に係る面発光装置は、表示領域６より大きい外形寸法を有する 透明な導光板１の少なくとも１側面に線光源２が配置されている（図１参照）。

【００１３】 導光板１としては、厚さ1.5〜30mm程度の矩形板材が好ましい。なお、導光板 １の厚さは線光源２から遠ざかるにつれて肉厚が薄くなるようにして軽量化を図 ってもよい。導光板１の材料としては、光を効率よく通過させる物質であればと くに限定されず、たとえば、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、あるいはガラスなどを使用すること ができる。また、導光板１の全側面は平滑面に仕上げるのが好ましい。

【００１４】 線光源２としては、直径２〜３mmの熱陰極線管や冷陰極線管などの陰極線管を 用いる。また、線光源２の形状は、Ｉ字状のもの、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Ｕ字状のものを使用できる。また、これらの 線光源２を複数配置してもよい。

【００１５】 導光板１の裏面には、光拡散透過部４が形成されている。光拡散透過部４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側の面積率より線光源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４の面積率を 変化させるには、光拡散透過部４を任意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、ドットのかわりにストライプ状に形成してもよい。 光拡散透過部４の形成方法としては、マットインキを用いた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。マットイ 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。

【００１６】 導光板１の光拡散透過部４の設けられた面には裏面反射板５が、その線光源２ 側を導光板１より短くするように配置されている。裏面反射板５は、光拡散透過 部４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）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。また、導光板および線 光源を収納するケースの内面を白色に塗装または印刷して、その部分を裏面反射 板５としてもよい。裏面反射板５を短くする長さは、導光板の側面から0.5〜20m m離れる範囲内であればよく、好ましくは２〜５mm近辺がよい。ただし、裏面反 射板５は、光拡散透過部４の設けられた領域を必ず覆っていなければならない。

【００１７】 上記各部材は、ひとつのケース７に収納されている。ケース７としては、導光 板１裏面と直接対向する箇所が非光反射性を有するものが用いられる。たとえば 、次のようなものが好ましい。（１）黒色顔料を混入した樹脂成形品。（２）マ ット面を呈したアルミニウムなどの金属成形品。（３）導光板１裏面と直接対向 する箇所を黒色塗装あるいは黒色印刷した樹脂成形品や金属成形品。（４）導光 板１裏面と直接対向する箇所を貫通させた樹脂成形品や金属成形品。

【００１８】 本願第二の考案に係る面発光装置は、導光板１の１側面のみに線光源２が配置 され、対向する他側面に側面反射板３が配置され、導光板１の裏面に光拡散透過 部４が設けられ、導光板１の光拡散透過部４の設けられた面に裏面反射板５がそ の側面反射板３側を導光板１より短くするように配置され、導光板１裏面と直接 対向する箇所が非光反射性を有するひとつのケース７に各部材が収納されている （図２参照）。

【００１９】 側面反射板３は、導光板１の側面より出射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３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。

【００２０】 本願第三の考案に係る面発光装置は、透明な導光板１の少なくとも１側面に線 光源２が配置され、残りの側面に側面反射板３が配置され、導光板１の裏面に光 拡散透過部４が設けられ、導光板１の光拡散透過部４の設けられた面に裏面反射 板５がその側面反射板３側を導光板１より短くするように配置され、導光板１裏 面と直接対向する箇所が非光反射性を有するひとつのケース７に各部材が収納さ れている。

【００２１】 なお、本願第四および第五の考案に係る面発光装置は、本願第二および第三の 考案に係る面発光装置において、裏面反射板の線光源側も導光板より短くしたも のである（図３参照）。

【００２２】 また、上記各面発光装置において、導光板１の表面に光拡散板（図示せず）を 配置してもよい。光拡散板は、導光板１の表面より出射した光を拡散させ、輝度 分布をなめらかにするためのものである。この光拡散板の材料としては、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。なお、光拡散板は、導光板１に密着するよりも、導光板１ との間に間隔を設けて光拡散板を配置した方が、導光板１の内部で全反射が確保 され、導光板１内部でロスが少なく十分に光を反射させることができる。また、 光拡散板は、複数層形成してもよい。

【００２３】 さらに、光拡散板の表面にレンズシート（図示せず）を配置してもよい。レン ズシートは、光拡散板の表面より出射した光の分布を変えて、正面輝度を上げる ためのものである。このレンズシートの材料としては、たとえば、次のようなも のが好ましい。（１）片面を多数のプリズムを有する形状に加工した透光性の樹 脂フィルム（２）片面に多数のプリズムを有する層を形成した透光性の樹脂フィ ルム（３）出光面が入光面よりも粗面である透光性の樹脂フィルム。なお、透光 性の樹脂フィルムとしては、ポリカーボネート樹脂フィルム、アクリル樹脂フィ ルム、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムなどがある。

【００２４】

【作用】

本考案の面発光装置は、上記の構成よりなるから、以下のような作用を有する 。

【００２５】 すなわち、裏面反射板の線光源側が導光板より短く、かつケースの導光板裏面 と直接対向する箇所が非光反射性を有するので、線光源から発せられる光は、導 光板裏面の線光源側の端部より出光した後に導光板表面に向かってほとんど散乱 反射されない。

【００２６】 また、裏面反射板の線光源側が導光板より短く、かつケースの導光板裏面と直 接対向する箇所が非光反射性を有するので、側面反射板で反射された光は、導光 板裏面の側面反射板側の端部より出光した後に導光板表面に向かってほとんど散 乱反射されない。

【００２７】

【実施例】

縦220mm、横160mm、縦方向の厚みが一端で1.5mm、他端で３mmとなるクサビ型 をした透明アクリル樹脂板を導光板として使用し、導光板の１側面に管長220mm 、直径３mmの冷陰極線管を線光源として配置した。

【００２８】 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 のドットをスクリーン印刷することによって、線光源から離れた箇所で線光源側 より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。

【００２９】 また、導光板の光拡散透過部の設けられた面には、白色ポリエチレンテレフタ レートフィルム（東レ社製E60L）を裏面反射板として使用し、その線光源側が導 光板より３mm短くなるように配置した。

【００３０】 さらに、導光板の表面には光拡散物質の塗布された樹脂フィルム（きもと社製 100S）を光拡散板として配置した。

【００３１】 なお、上記の各部材は、黒色顔料を混入したアクリロニトリルブタジエンスチ レン樹脂成形品からなるひとつのケース７に収納した。

【００３２】 以上のようにして得られた面発光装置は、導光板の外形寸法ができるだけ表示 領域の寸法に近づき、かつ、均一で高輝度の発光を得ることができるものであっ た（図４参照）。

【００３３】

【考案の効果】

本考案の面発光装置は、以上のような構成および作用からなるので、次の効果 が奏される。

【００３４】 すなわち、線光源から発せられる光が導光板裏面の線光源側の端部より出光し た後に導光板表面に向かってほとんど散乱反射されないので、あるいは側面反射 板で反射された光が導光板裏面の側面反射板側の端部より出光した後に導光板表 面に向かってほとんど散乱反射されないので、導光板の外形寸法をできるだけ表 示領域の寸法に近づけても異常発光が生じず、従来の面発光装置に比べて均一で 高輝度の発光を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る面発光装置の一実施例を示す断面
図である。

【図２】本考案に係る面発光装置の他の実施例を示す断
面図である。

【図３】本考案に係る面発光装置の他の実施例を示す断
面図である。

【図４】本考案に係る面発光装置の輝度分布図である。

【図５】従来の面発光装置を示す断面図である。

【図６】従来の面発光装置を示す断面図である。

【図７】従来の面発光装置で導光板の外形寸法を表示領
域の寸法に近づけた場合の輝度分布図である。

【符号の説明】

１ 導光板 ２ 線光源 ３ 側面反射板 ４ 光拡散透過部 ５ 裏面反射板 ６ 表示領域 ７ ケース

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な導光板の少なくとも１側面に線光
   源が配置され、導光板の裏面に光拡散透過部が設けら
   れ、導光板の光拡散透過部の設けられた面に裏面反射板
   が配置され、各部材がひとつのケースに収納された面発
   光装置において、裏面反射板の線光源側が導光板より短
   く、かつケースの導光板裏面と直接対向する箇所が非光
   反射性を有することを特徴とする面発光装置。
2. 【請求項２】 透明な導光板の１側面に線光源が配置さ
   れ、対向する他側面に側面反射板が配置され、導光板の
   裏面に光拡散透過部が設けられ、導光板の光拡散透過部
   の設けられた面に裏面反射板が配置され、各部材がひと
   つのケースに収納された面発光装置において、裏面反射
   板の側面反射板側が導光板より短く、かつケースの導光
   板裏面と直接対向する箇所が非光反射性を有することを
   特徴とする面発光装置。
3. 【請求項３】 透明な導光板の少なくとも１側面に線光
   源が配置され、残りの側面に側面反射板が配置され、導
   光板の裏面に光拡散透過部が設けられ、導光板の光拡散
   透過部の設けられた面に裏面反射板が配置され、各部材
   がひとつのケースに収納された面発光装置において、裏
   面反射板の側面反射板側が導光板より短く、かつケース
   の導光板裏面と直接対向する箇所が非光反射性を有する
   ことを特徴とする面発光装置。
4. 【請求項４】 透明な導光板の１側面に線光源が配置さ
   れ、対向する他側面に側面反射板が配置され、導光板の
   裏面に光拡散透過部が設けられ、導光板の光拡散透過部
   の設けられた面に裏面反射板が配置され、各部材がひと
   つのケースに収納された面発光装置において、裏面反射
   板の線光源側および側面反射板側が導光板より短く、か
   つケースの導光板裏面と直接対向する箇所が非光反射性
   を有することを特徴とする面発光装置。
5. 【請求項５】 透明な導光板の少なくとも１側面に線光
   源が配置され、残りの側面に側面反射板が配置され、導
   光板の裏面に光拡散透過部が設けられ、導光板の光拡散
   透過部の設けられた面に裏面反射板が配置され、各部材
   がひとつのケースに収納された面発光装置において、裏
   面反射板の線光源側および側面反射板側が導光板より短
   く、かつケースの導光板裏面と直接対向する箇所が非光
   反射性を有することを特徴とする面発光装置。