JP3016786U - 面発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導光板表面の輝度が均一かつ高い面発光装置
を提供する。 【構成】 導光板１の側面に線光源２が配置され、導光
板１の裏面に光散乱反射部３が設けられ、線光源２の導
光板１と反対側を覆うように光源反射フィルム４が配置
され、光源反射フィルム４の両端が導光板１の端部表裏
面に重ね合わせられた面発光装置において、線光源２が
配置された側面と導光板１の表面とのなす角度が９０°
より大きく１２０°未満である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ディスプレイとして薄形の電飾照明、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、カーナビゲーションのバックライトなどに利 用される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の側面に線光源２が配置され、導光板１の裏面に光 散乱反射部３が設けられ、線光源２の導光板１と反対側を覆うように光源反射フ ィルム４が配置され、光源反射フィルム４の両端が導光板１の端部表裏面に重ね 合わせら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７参照）。

【０００３】 この面発光装置では、導光板１内に入射してそのまま導光板１表面より出射す る光は、線光源２から離れるにしたがって輝度が低くなる。そこで、線光源２近 傍よりも線光源２から離れた箇所の面積率が大きくなるように光散乱反射部３を 形成することにより、光散乱反射部３で散乱反射して導光板１表面から出射する 光の量を調整し、導光板１表面に光が均一に配分されるように図っている。

【０００４】 また、この面発光装置では、線光源２を配置した側面と導光板１表面とのなす 角度が９０°である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、光散乱反射部３の面積率を変化させるだけでは導光板１表面の輝度を 均一するには十分でなく、従来の面発光装置は、導光板１の線光源２近傍におい て他の箇所より高い輝度を示し、線光源２の管軸方向に沿って輝線が発生した。

【０００６】 また、線光源２から直接的または間接的に導光板１に照射された光には、線光 源２を配置した側面の法線方向に最も多く入射し、法線方向に対して角度を持つ ほど入射量が少なくなるという傾向がある。ところが、従来の面発光装置では、 線光源２を配置した側面と導光板１表面とのなす角度が９０°であるので、導光 板１表面と平行な方向に最も多く入射することになり、光ロスとなっている。

【０００７】 したがって、本考案の目的は、上記の問題を解決することにあって、導光板表 面の輝度が均一かつ高い面発光装置を提供することにある。

【０００８】

【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、導光板の側面に線光源が 配置され、導光板の裏面に光散乱反射部が設けられ、線光源の導光板と反対側を 覆うように光源反射フィルムが配置され、光源反射フィルムの両端が導光板の端 部表裏面に重ね合わせられた面発光装置において、線光源が配置された側面と導 光板の表面とのなす角度が９０°より大きく１２０°未満であるように構成した 。

【０００９】 また、上記構成において、線光源の配置されていない側面のうち少なくとも一 つの側面と導光板の表面とのなす角度が９０°より大きく１２０°未満であるよ うにしてもよい。

【００１０】 以下に、図を参照しながら本考案に係る面発光装置を詳細に説明する。

【００１１】 図１〜５は本考案に係る面発光装置の一実施例を示す断面説明図である。１は 導光板、２は線光源、３は光散乱反射部、４は光源反射フィルムをそれぞれ示す 。

【００１２】 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。線光源２を配 置した側面と導光板１の表面とは９０°より大きく１２０°未満の角度をなすよ うに形成する（図１参照）。角度が９０°以下であると導光板１の線光源２近傍 において輝線が発生し、角度が１２０°以上であると導光板１の外形寸法が面発 光部分に比べて大きくなりすぎる。とくに角度を１０５°〜１１０°にすると、 導光板１の外形寸法をほとんど変えないで考案の効果が充分に得られる。

【００１３】 線光源２の配置されていない導光板１側面に到達した光は、その側面に配置さ れた側面反射板、あるいは導光板１を収納するケースにより散乱反射してその一 部が導光板１表面より出射し、線光源２の配置されていない導光板１側面近傍に おいて輝線を発生させることがある。そこで、輝線の発生を防止するために、線 光源２の配置されていない導光板１側面のうち少なくとも一つの側面について、 導光板１の表面と９０°より大きく１２０°未満の角度をなすようにしてもよい （図２参照）。上記の角度にすることにより、側面反射板やケースによって散乱 反射して導光板１表面に向かう光を少なくし、導光板１裏面側に向かう光、つま り光散乱反射部３で調整できる光を多くすることができる。

【００１４】 また、導光板１は、図１や図２のように厚さの均一な板以外に、導光板１の厚 さが線光源２から遠ざかるにつれて薄くなる板を使用してもよい（図３、図５参 照）。

【００１５】 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。

【００１６】 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、直線状のもの、隣接する二側面にわたるＬ字 状のもの、三側面にわたるコの字状のものを使用できる。さらに、複数個の線光 源２を配置してもよい（図４、図５参照）。

【００１７】 光散乱反射部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の表面から出射させるものであり、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。光散乱反射部３の面積率を変化 させるには、光散乱反射部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 散乱反射部３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。

【００１８】 光源反射フィルム４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。光源反射フィル ム４の材料としては、樹脂中に白色顔料を混入したフィルムまたは板を使うこと ができる。また、白色塗装あるいは白色印刷したアルミニウム板であってもよい 。また、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であってもよい。なお、線光源２と 光源反射フィルム４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。

【００１９】

【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 。

【００２０】 すなわち、線光源が配置された側面と導光板の表面とのなす角度が９０°より 大きく１２０°未満であるので、線光源から直接的または間接的に導光板に照射 された光は、線光源を配置した側面の法線方向、つまり導光板裏面側に向かう所 定の方向に最も多く入射し、この法線方向に対して角度を持つほど入射量が少な くなる。

【００２１】 したがって、導光板内に入射してそのまま導光板表面の線光源近傍に向かう光 は、線光源を配置した側面の法線方向に対する角度が従来技術に比べて大きくな るため、少なくなる。

【００２２】 また、導光板裏面側に向かう光、つまり光散乱反射部で調整できる光が多くな る。

【００２３】 さらに、最も多く入射した光は、導光板裏面側に向かうため、光散乱反射部に て散乱反射されその一部が導光板の表面から出射する。

【００２４】

【実施例】

縦168mm、横221mm、縦方向断面が最大厚さ３mm、最少厚さ1.5mmのくさび形で あり、表面と厚さが３mmとなる側の側面とのなす角度が100°である透明アクリ ル樹脂板を導光板として使用した。

【００２５】 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散乱反射部を設けた。

【００２６】 導光板の厚さが３mmとなる側の側面に、管長220mm、直径３mmで直線状の冷陰 極線管を線光源として配置した。

【００２７】 また、線光源の導光板と反対側を覆うように厚さ75μmの白色ポリエチレンテ レフタレートフィルム（東レ社製E63）を光源反射フィルムとして配置し、光源 反射フィルムの両端を導光板の端部表裏面に重ね合わせた。

【００２８】 導光板の光散乱反射部を設けた面には、厚さ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E60L）を裏面反射板として配置した。

【００２９】 さらに、導光板の表面には、厚さ130μmのシボ表面を有するポリカーボネート フィルム（恵和商工社製PCES）を光拡散板として配置して面発光装置とした。

【００３０】 また、線光源を配置していない導光板の３側面には、厚さ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E60L）を側面反射板として配置した。

【００３１】 以上のようにして得られた面発光装置について、比較例（角度が９０°である こと以外は実施例と条件が同じ）とともに輝度測定を行ったところ、従来の面発 光装置と比べて、導光板表面の輝度が均一かつ高いものであった（図６参照）。

【００３２】

【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。

【００３３】 すなわち、導光板内に入射してそのまま導光板表面の線光源近傍に向かう光が 少なくなり、かつ光散乱反射部で調整できる光が多くなるので、輝線が発生せず 均一な面発光装置が得られる。

【００３４】 また、最も多く入射した光が光散乱反射部にて散乱反射されて導光板の表面か ら出射するので、光ロスが少なくなり、高輝度の面発光装置が得られる。

【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
説明図である。

【図２】本考案に係る面発光装置の一実施例を示す断面
説明図である。

【図３】本考案に係る面発光装置の一実施例を示す断面
説明図である。

【図４】本考案に係る面発光装置の一実施例を示す断面
説明図である。

【図５】本考案に係る面発光装置の一実施例を示す断面
説明図である。

【図６】本考案に係る面発光装置の輝度分布図である。

【図７】従来の面発光装置の一実施例を示す断面説明図
である。

【符号の説明】

１ 導光板 ２ 線光源 ３ 光散乱反射部 ４ 光源反射フィルム

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 導光板の側面に線光源が配置され、導光
   板の裏面に光散乱反射部が設けられ、線光源の導光板と
   反対側を覆うように光源反射フィルムが配置され、光源
   反射フィルムの両端が導光板の端部表裏面に重ね合わせ
   られた面発光装置において、線光源が配置された側面と
   導光板の表面とのなす角度が９０°より大きく１２０°
   未満であることを特徴とする面発光装置。
2. 【請求項２】 線光源の配置されていない側面のうち少
   なくとも一つの側面と導光板の表面とのなす角度が９０
   °より大きく１２０°未満である請求項１記載の面発光
   装置。