JP3199504B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
イト等の照明装置に関する。
イト型バックライトを使用している。近年、液晶表示ユ
ニットは、表示容量の拡大、特性向上により、ワードプ
ロセッサや、パーソナルコンピュータ等に大量に使用さ
れるようになっている。薄型軽量の特徴を生かしたノー
トブック型の表示装置が望まれている。また、カラー化
のために、高輝度で高効率の表示装置が望まれている。
ルと重畳して導光板を配置し、導光板の側部に蛍光管等
の線状光源を配置したものである。導光板は平坦な透明
板であり、2つの表面と、該表面に対して垂直な側面と
を有する。光源からの光は導光板の側面から入射し、導
光板の表面から出射し、液晶パネルを照明するようにな
っている。
た拡散光は、導光板の側面から種々の角度で入射し、導
光板中を伝播してその表面に達する。導光板中を伝播し
てその表面に達する光の角度はスネルの法則により全反
射角度以上になっており、そのままでは導光板の表面で
全反射し、全反射した光はさらに他の表面でも全反射
し、いずれの表面からも出射しない。導光板のいずれの
表面から光を出射させるためには、全反射条件を崩す必
要がある。
ては、導光板の他の表面(液晶パネルとは反対側の表
面)に、白色のインクでドットを設けていた。従って、
導光板中を伝播して全反射角度で導光板の表面に達した
光は、白色のインクのドットに当たって全反射条件を崩
され、種々の方向に拡散する。それによって、一部の光
が導光板の表面から出射することができる。白色のイン
クのドットの後方には反射鏡が設けられており、白色の
インクのドットで拡散した光の一部は反射板で反射して
導光板に入り、そして導光板の表面から出射する。
じて重み付けされており、導光板の側部から中央部へい
くほど白色のインクのドットの面積占有率が大きくなる
ようになっている。導光板は薄い透明板であり、導光板
の他の表面に白色のインクのドットがあると、人が液晶
パネルを見るときに、白色のインクのドットが見えてし
まうという問題がある。このために、導光板の(液晶パ
ネル側の)表面に、拡散シートを設けていた。
バックライトにおいては、白色のインクのドットに光を
当てて全反射条件を崩すことにより光を拡散させていた
ので、光の輝度が低くなるという問題点があった。ま
た、一部の光は内部伝播を繰り返し、導光板の表面から
出射することなく、導光板の側面から出射するものがあ
った。導光板の側面から出射する光は有効に利用され
ず、光の損失を招いていた。また、拡散シートを設ける
必要があるため、さらに光利用効率を低下させていた。
さらに、拡散シートを設けても導光板を超薄型にすると
白色のインクのドットが見えてしまうという問題があっ
た。
置を提供することである。
は、少なくとも光源16と反射鏡18と導光板14とを
備え、導光板の側部に光源を配置し、該導光板の表面2
0,22から光が出射するようにした照明装置におい
て、該導光板の少なくとも一表面20,22に面積占有
率が異なる透明な高屈折率部分28を設け、該導光板の
屈折率(n1 )が、透明な高屈折率部分の屈折率(n
2 )よりも小さいことを特徴とする。
率部分を設けてあり、この透明な高屈折率部分におい
て、導光板を内部伝播する光の全反射条件を崩し、光を
導光板の表面から出射する。この高屈折率部分は透明で
あり、且つ面積占有率を変えて(重み付けして)設けら
れているので、従来のエッジライト型バックライトの拡
散シートは不用となり、高い光の利用効率と薄型化を実
現することができる。また、この透明な高屈折率部分は
導光板の両表面に設けることもでき、光を導光板からよ
り確実に出射するようにすることができる。
ッジライト型バックライト10からなる。このエッジラ
イト型バックライト10は、液晶パネル12と重畳して
導光板14を配置し、導光板14の側部に蛍光管等の線
状光源16を配置したものである。光源16は反射鏡1
8に覆われ、反射鏡18で反射した光が導光板14の側
面に入射するようになっている。
つの表面20、22と、該表面20、22に対して垂直
な側面24、26とを有する。図1及び図2において
は、導光板14の表面20に重み付けされた透明な高屈
折率部分28が設けられている。この場合、導光板14
の屈折率がn1 、透明な高屈折率部分28の屈折率がn
2 とすると、n1 ≦n2 、好ましくはn1 <n2となっ
ている。なお、n0 は空気の屈折率であり、n0 <n1
≦n2 の関係がある。
り、屈折率n1 は1.492である。従って、透明な高
屈折率部分28はそれよりも屈折率の大きな透明な樹脂
から選択される。透明な高屈折率部分28は、選択され
た樹脂材料を導光板14に印刷法により付着するように
することができる。あるいは、透明な高屈折率部分28
は、選択された紫外線硬化樹脂材料を導光板14に一様
に塗布し、フォトリソ工程でパターニングして形成する
こともできる。
の関係があるので、導光板14の表面20に全反射角度
で達した光は、透明な高屈折率部分28に進み、透明な
高屈折率部分28から出射する。透明な高屈折率部分2
8のないところでは、導光板14の表面20に全反射角
度で達した光は、全反射して導光板14の内部を伝播す
る。
み付けして設けられている。すなわち、高屈折率部分2
8が一定のピッチで設けられる場合には、高屈折率部分
28の面積が導光板14の側部から中央部にいくにつれ
て大きくなるようにする。また、高屈折率部分28の面
積が一定で、高屈折率部分2のピッチが変化するように
してもよい。また、高屈折率部分28の面積及びピッチ
がともに一定でなくてもよい。このようにすることによ
り、導光板14の表面20から出射する光の輝度を導光
板14の全面に沿って一様化することができる。
る。図1の透明な高屈折率部分28が偏平な丸い形状を
していたのに対し、図3の透明な高屈折率部分28は半
楕円状に上に延びた丸い形状をしている。
n1 ≦n2 の関係があるので、導光板14の表面20に
全反射角度で達した光は、透明な高屈折率部分28に進
み、透明な高屈折率部分28から出射する。高屈折率部
分28から出射する光の方向は、図1においては導光板
14の表面20に対して小さい角度をなすが、図3にお
いては導光板14の表面20に対して大きい角度をなし
ている。つまり、高屈折率部分28から出射する光の方
向は、高屈折率部分28の形状に応じて変わる。概し
て、高屈折率部分28から出射する光の方向は、高屈折
率部分28の底部の長さをL、高屈折率部分28の高さ
をHとするとき、H/Lの値によって制御することがで
きる。この場合、高屈折率部分28の高さHが小さくて
も、H/Lの値を大きくすることができる。従って、導
光板14の薄型化は可能である。
る。図1及び図3の透明な高屈折率部分28が丸い形状
をしていたのに対し、図4の透明な高屈折率部分28は
角柱状の形状をしている。この場合にも、光は導光板1
4内部を伝播する角度に応じた種々の角度で透明な高屈
折率部分28から出射する。このように、透明な高屈折
率部分28の形状はどのようなものであってもよい。
る。この実施例においては、透明な高屈折率部分28
は、導光板14の一方の表面20及び他の表面22にと
もに設けられている。従って、光は導光板14の一方の
表面20及び他の表面22からそれぞれに出射する。図
5の導光板14は図2のエッジライト式バックライト1
0に使用されるものであり、反射板30が導光板14の
他の表面22側に配置され、導光板14の他の表面22
から出射した光を導光板14を通って導光板14の一方
の表面20へ導くようにしている。
る。この実施例においても、透明な高屈折率部分28
は、導光板14の一方の表面20及び他の表面22にと
もに設けられている。従って、光は導光板14の一方の
表面20及び他の表面22からそれぞれに出射する。
10に使用される。図7において、照明装置10は導光
板14の両側に液晶パネル12a、12bが配置された
ものであり、液晶パネル12a、12bは導光板14の
光を受けてそれぞれに画像を形成する。液晶パネル12
a、12bの画像は同じものであってもよく、あるいは
異なるものであってもよい。また、液晶パネル12a、
12bの代わりに、その他の表示手段(例えば看板等)
を配置することもできる。
28は、導光板14の一方の表面20及び他の表面22
にともに設けられている場合の透明な高屈折率部分28
の面積占有率(重み付け)を示す図である。線X20は導
光板14の一方の表面20の透明な高屈折率部分28の
面積占有率を示し、線X22は導光板14の他の表面22
の透明な高屈折率部分28の面積占有率を示す。線XT
はこれらの面積占有率の合計を示す。このように、導光
板14の重み付けが一方の表面20と他の表面22とで
異なっている。もし導光板14の重み付けが一方の表面
20のみに設けられている場合には、面積占有率は10
0パーセントを越えることができないが、高屈折率部分
28が導光板14の一方の表面20及び他の表面22に
ともに設けられているとその合計として面積占有率は1
00パーセントを越えるようにすることができる。透明
な高屈折率部分28は、導光板14の一方の表面20及
び他の表面22でずらして設けられているのがよい。
る。上記の実施例においては、透明な高屈折率部分28
は導光板14の一方の表面20(及び他の表面22)に
凸形状に設けられていた。この実施例においては、透明
な高屈折率部分28は導光板14の一方の表面20(及
び他の表面22)に凹形状に設けられている。この場合
にも、透明な高屈折率部分28により、導光板14の内
部を伝播する光の全反射条件を崩し、光を導光板14の
一方の表面20から出射させることができる。
の表面20に凹形状に設けられいる透明な高屈折率部分
28は、導光板14に所定の開口部を有するマスクをし
て異なる樹脂を重合することにより得ることができる。
このような透明な高屈折率部分28は、屈折率が導光板
14の厚さ方向に次第に変化していく屈折率分布型であ
る。
る。この実施例においては、透明な高屈折率部分28は
導光板14の一方の表面20に設けられている。さら
に、導光板14の他の表面22側には拡散反射板32が
設けられるとともに、導光板14と拡散反射板32との
間にプリズム板34が設けられる。プリズム板34は導
光板14の他の表面20側から光を出射させるととも
に、出射光の角度を導光板14の他の表面20に対して
垂直に近づくように曲げるものである。従って、拡散反
射板32で拡散反射した光は特定の方向への指向性が大
きくなっている。こうして拡散反射板32で拡散反射し
た光は、再びプリズム板34を介して導光板14に入
る。ここでプリズム板34を通る光は導光板14の他の
表面20に対して垂直方向の指向性をもった分布になっ
ており、それで導光板14の一方の表面20から全て出
射できる。このため、プリズム板34の頂角は110度
以下であるのが好ましい。
においては、導光板14と液晶パネル12との間に拡散
板は設けられていない。しかしながら、所望に応じて拡
散板を設けることができる。また、実施例では導光板表
面20に高屈折率部28が配置してあるが導光板表面2
2に配置しても同様な効果が得られる事は言うまでもな
い。
高輝度で、薄型のバックライト等の照明装置を得ること
ができる。
ある。
ある。
ている場合の重み付けを示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 少なくとも光源(16)と反射鏡(1
8)と導光板(14)とを備え、導光板の側部に光源を
配置し、該導光板の表面(20,22)から光が出射す
るようにした照明装置において、該導光板の少なくとも
一表面(20,22)に面積占有率が異なる透明な高屈
折率部分(28)を設け、該導光板の屈折率(n1 )
が、透明な高屈折率部分の屈折率(n2 )よりも小さい
ことを特徴とする照明装置。 - 【請求項2】 該透明な高屈折率部分が、該導光板の平
坦な表面に対して凸又は凹形状であることを特徴とする
請求項1に記載の照明装置。 - 【請求項3】 該透明な高屈折率部分が、屈折率分布型
であることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 - 【請求項4】 導光板の高屈折率部分の面積占有率が一
表面と他表面とで異なっていることを特徴とする請求項
1に記載の照明装置。 - 【請求項5】 導光板の他表面側に頂角110度以下の
プリズム板と反射板を配置したことを特徴とする請求項
1に記載の照明装置。
Priority Applications (1)
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JP02124593A JP3199504B2 (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 照明装置 |
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JPH06235917A JPH06235917A (ja) | 1994-08-23 |
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Cited By (1)
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CN100585079C (zh) * | 2004-12-03 | 2010-01-27 | 格林安株式会社 | 在路面上连续再生铺设的沥青混合物层的方法及自动推进车辆系统 |
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-
1993
- 1993-02-09 JP JP02124593A patent/JP3199504B2/ja not_active Expired - Fee Related
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