JP3203859B2 - バックライト - Google Patents

バックライト

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JP3203859B2
JP3203859B2 JP02656193A JP2656193A JP3203859B2 JP 3203859 B2 JP3203859 B2 JP 3203859B2 JP 02656193 A JP02656193 A JP 02656193A JP 2656193 A JP2656193 A JP 2656193A JP 3203859 B2 JP3203859 B2 JP 3203859B2
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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、導光板の一方の面又は導光板中に光拡散エレメ
ントを形成し、その面のほぼ全面を鏡面反射板又は光拡
散反射シ−トで覆い、導光板の反対側の面(光の出光
面)を光拡散シ−トで覆うように配置されたものが多
い。
【0003】特に近時、バックライトの薄型化、低消費
電力化及び輝度の均一化がより一層の向上が望まれてお
り、このような目的のためにバックライトの出光面に複
数枚の光拡散シ−トを配することが提案されている。複
数枚の光拡散シ−トを機構的に保持する手段として、導
光板と前記複数枚の光拡散シ−トとを超音波融着、接着
などの方法で接着する方法が用いられているが、導光板
に入射した光線がこれら導光板との接着部分から漏洩し
てその部分が異常発光し均一面状発光の状態が得られな
い場合があり、また、このような光線の漏洩は低消費電
力化にとって好ましくないなどの問題があった。
【0004】そこで、複数枚の光拡散シ−トを光源カバ
−と導光板との間に挟んで保持する手段が用いられてい
たが、この手段では光拡散シ−トと導光板との接着部が
存在しないために前記した異常発光部は消滅するもの
の、光源カバ−付近での導光板の厚さ以外の厚さが必要
以上に厚くなるという問題があり、バックライトの薄型
化の要求に反するばかりでなく、光源からの光線がこれ
ら余分の厚み部分のため有効に導光板に入射しなくな
り、従って、低消費電力化にとっても好ましくないとい
う問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、比較
的薄型で低消費電力なバックライトを提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の点
につきエッジライト方式のバックライトでの導光板、光
源カバ−、光拡散シ−トの固定方法を種々検討した結
果、比較的薄型で低消費電力なバックライトが構成でき
ることを見出し本発明を完成した。
【0007】即ち本発明は、透光性材料からなる導光板
の出光面に複数枚の光拡散シ−トを配し、前記導光板の
少なくとも一側面端部にこれに近接した線状光源を有す
るバックライトにおいて、複数枚の光拡散シ−トは互い
に部分的に接続しており、その一枚の端部が線状光源を
覆う光源カバ−と導光板とで挟持されたことを特徴とす
るバックライトに関するものである。
【0008】次に本発明を図面に基づいて更に詳述す
る。
【0009】本発明の基本的な構成は図1(斜視図)図
2(断面図)に示したと同様である。これらを基に本発
明の一実施態様を説明する。即ち、透光性の導光板の一
端部に線状光源を併設し、導光板の一方の面又は導光板
中に光拡散機能を付与し、光拡散機能を付与した面のほ
ぼ全面を鏡面反射板又は光拡散反射シ−トで覆い、導光
板の反対側の面(出光面)を光拡散シ−トで覆ったもの
が一般的である。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構成され
る。
【0010】導光板の一方の広い面に光拡散機能を付与
するには、光を拡散させる作用がある物質例えばシリ
カ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、チタンホワイト、
ガラスビ−ズ、樹脂ビ−ズ、気泡等を含んだ塗料、印刷
インキ等の光拡散性物質をスクリ−ン印刷等の方法で導
光板面上にドット状に印刷する方法、又は導光板の表面
をドット状に粗面化する方法、導光板の表面に小孔を開
けるか小突起を形成する方法などの方法がある。また、
導光板中に、導光板の材質と屈折率の異なる物質を混在
させるなどして光拡散機能を付与しても良い。導光板面
に付与した光拡散機能を有する部分を図2の6に示し
た。
【0011】図中3は、銀、アルミニウムなどの鏡面の
反射シ−トまたはポリエチレンテレフタレート(PE
T)にBaSO4、TiO2、気泡などで光拡散性を付与
するなどした光拡散反射シ−トでこれらは導光板の出光
面とは反対側の面のほぼ全面を覆うように配置する。
【0012】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光するための間隙(スリット)を
有する銀、アルミニウムなどの鏡面の反射シ−トまたは
PETにBaSO4、TiO2、気泡などで光拡散性を付
与した光拡散反射シ−トで形成された光反射器5で、線
状光源の光源面とある幅の間隙をもたせた状態で覆われ
ており、導光板の少なくとも一端面部に近接してその中
心軸が導光板の端面とほぼ平行となるように設置され
る。前記線状光源は、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、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。
【0013】図3、4は本発明の一実施態様の光源カバ
−付近の拡大断面図で、光拡散シ−トを2枚用た例を示
す。図3、4中2は光拡散シ−トで、光を透過させる物
質、例えば石英、ガラス、透光性の天然又は合成樹脂、
好ましくはアクリル系樹脂、PET、ポリカ−ボネイト
などの表面を加工して粗面状、プリズム状、レンズ状に
するか、又は前記透光性物質をベ−スフィルムとしてそ
の表面に光拡散性物質、例えばシリカ、硫酸バリウム、
炭酸カルシウム、チタンホワイト、ガラスビ−ズ、樹脂
ビ−ズ、気泡等を含んだ塗料、印刷インキ等をコ−ティ
ングするなどして光を拡散、散乱、集光させる機能を持
たせたものである。これらの光拡散シ−トは、図1、2
の2と同様のものである。
【0014】7は光源カバーで、線状光源の周辺を覆っ
ている。このカバーの材質は特に限定されないが、ある
程度の強度を持つことが好ましく、例えばアルミニウ
ム、鉄、プラスチックなどである。尚、図3には光源カ
バーの内面に光反射器5が位置する例を示したが、図3
に示したように光源カバ−とこの光反射器は空気層を介
して配置されても良いし、光源カバ−の内面に光反射器
が直接接着されていても良く、光源カバーが光反射器を
兼ねているものでも良い。
【0015】光拡散シ−トを2枚用いた例を基に本発明
を更に説明する。本発明で用いる複数枚の光拡散シ−ト
は互いに部分的に接続しており、その一枚の端部が線状
光源を覆う光源カバ−と導光板とで挟持されたことが本
発明の特徴である。図3には導光板に近い側の光拡散シ
−トの端部を光源カバ−と導光板とで挟持した例を、ま
た図4には導光板に遠い側の光拡散シ−トの端部を光源
カバ−と導光板とで挟持した例を示した。これらの場
合、光源カバ−と導光板とで挟持されていない側の光拡
散シ−トの端部は光源カバ−の端部と重複していないこ
とが特にその部分の厚さを抑制する上で好ましい。
【0016】光拡散シ−ト、光源カバ−、導光板の三者
が少なくとも重複している部分の幅は特に制限されない
が、強度の面で充分であれば狭い範囲が良い。また、光
源カバ−の端部全面で光拡散シ−トを挟持する必要もな
く、強度の面または光学的な条件を満足すれば部分的に
挟持する形態でも良い。
【0017】図3、4には2枚の光拡散シ−トを用いた
例を示したが、2枚を越える枚数の光拡散シ−トを用い
ることも勿論可能である。また、一枚の光拡散シ−トを
折り曲げて重ね合わせて、結果的に一部分接続した複数
枚のシートとして用いても良い。
【0018】本発明では複数枚の光拡散シ−トが互いに
一部接続されていることが必須である。この光拡散シ−
トの接続部分は特に限定されておらず、有効発光部に影
響を与えることの少ない位置が選ばれる。例えば光源カ
バー付近である。また、その接続方法は特に限定されな
いが、超音波融着、接着などの方法があり、結果的に複
数枚の光拡散シ−トが空気層を介して積層することがで
きれば良い。尚、これらを空気層を介して積層するには
例えば薄いスペーサーを介するなどして行うことができ
る。
【0019】上記接続部分の大きさは可能な限り小さい
方が良いが、強度的な理由から超音波融着の場合は2〜
3φmmのスポットで2〜3点の融着で充分である。こ
のように複数枚の光拡散シ−トが互いに接続された状態
とすることにより、これを用いてバックライトを構成す
る際に作業性が向上し、設計された場所にこれらを固定
することができる。
【0020】
【発明の効果】本発明は、比較的薄型であり、また従来
のバックライトのように光拡散シ−トの端部が導光板と
直接接着されていないので、そのような接着部分からの
光の漏洩がなく消費電力が節約できるバックライトであ
る。
【0021】
【実施例】厚さ2mmの長方形導光板(旭化成製、AC
−999、材質はポリメチルメタクリレート、225m
m×127mm)の短手の端部に、直径3mmの太さの
冷陰極蛍光管(ハリソン電機株式会社製)を配置した。
この光源は、導光板端部に相対する部分に2mmのスリ
ットを持つAgフィルムを反射面が光源と対向するよう
に楕円形に配置して覆い、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。導光
板の広い面には、チタンホワイトを含む塗料(光拡散物
質)を、導光板上に仮想される1mmの間隔を持った直
交線の交点(グリッド)上に下記の条件、即ち、光拡散
物質の被覆率が最小の地点で7%、最大の地点で90
%、その中間ではこれらの比率を順次増加した値となる
ように円形のドットパタ−ンで印刷した。
【0022】導光板の光拡散物質を印刷した面を厚さ
0.125mmの光拡散反射シ−ト(ICI製メリネッ
クス329)で空気層を介して覆った。導光板の出光面
側には厚さ0.1mmの光拡散シ−ト(辻本電機製作所
D−204)を1枚空気層を介して配置した。さらに、
この光拡散シ−トの出光面側に厚さ0.18mmの光拡
散シ−ト(レキサン8B36)を1枚空気層を介して配
置した。これらは超音波融着によって光源側の光源の軸
方向の両端をスポット的に融着したものを用いた。光源
を覆ったAgフィルムの外側には空気層を介して厚さ
0.2mmのAl製筒型光源カバ−を配置し、そのカバ
ーの端部と導光板とで、積層した光拡散シ−トの導光板
側の1枚の端部を挟持し固定した。また、他の一枚の光
拡散シ−トは光源カバ−とは重複しない位置に配置した
(図3参照)。このとき、導光板部の最大厚さは2.4
25mmであった(実施例)。
【0023】冷陰極管に、インバ−タ(TDK製CXA
L−10L)より30KHzの交番電圧をかけて一定消
費電力(2W)で駆動させたときの面輝度を、輝度計
(トプコンBM−8)により視野角2度で測定したとこ
ろ450cd/m2であった。比較のために、用いた2
枚の光拡散シ−トを光源カバ−と導光板との間に挟持し
た以外は上記例と同一として同じく輝度を測定した結
果、輝度は430cd/m2であった。このとき、導光
板部の最大厚さは2.625mmであった(比較例
1)。また同様に、光拡散シ−トは光源カバ−と導光板
とで挟持せず、用いた2枚の光拡散シ−トの内の導光板
側の一枚の端部を、光源側近傍ので直接導光板に超音波
融着し(3φmmで2点)て固定し、導光板部の最大厚
さを実施例とほぼ同じにした以外は実施例と同一として
同じく輝度を測定した結果、輝度は410cd/m2
あった。また光拡散シ−トの融着点近傍で光洩れが観測
された(比較例1)。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の一実施態様のバックライトの斜視図
【図2】従来の一実施態様のバックライトの断面図
【図3】本発明の一実施態様のバックライトの光源部近
辺の断面図
【図4】本発明の一実施態様のバックライトの光源部近
辺の断面図
【符号の説明】
1:導光板 2:光拡散シート 3:鏡面反射シ−ト 4:光源 5:光反射器 6:光拡散性機能を付与した部分 7:光源カバー 8:光拡散シートの接着部

Claims (2)

    (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の出光面に複数
    枚の光拡散シ−トを配し、前記導光板の少なくとも一側
    面端部にこれに近接した線状光源を有するバックライト
    において、複数枚の光拡散シ−トは互いに部分的に接続
    しており、その一枚の端部が線状光源を覆う光源カバ−
    と導光板とで挟持されたことを特徴とするバックライ
    ト。
  2. 【請求項2】光源カバ−と導光板とで挟持された以外の
    光拡散シ−トは、光源カバ−とは重複しない構造である
    請求項1記載のバックライト。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101920898B1 (ko) * 2011-09-01 2018-11-22 삼성디스플레이 주식회사 광원 유닛, 이를 구비하는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 표시 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101920898B1 (ko) * 2011-09-01 2018-11-22 삼성디스플레이 주식회사 광원 유닛, 이를 구비하는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 표시 장치

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