JP3222186B2 - 面発光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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のバックライトなどに利用でき
るエッジライト型の面発光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の面発光装置としては次の
ようなものが知られている。たとえば、導光板の対向す
る両側面に線光源が配置され、線光源から遠ざかるにつ
れて面積率が次第に大きくなって導光板中央部で最大と
なるように光拡散透過部が導光板の裏面に形成されたも
のがある。また、導光板の一方の側面に線光源が配置さ
れ対向する他方の側面に側面反射板が配置され、線光源
と側面反射板との間にある線光源の輝度が最も少なくな
る箇所までは線光源から遠ざかるにつれて面積率が次第
に大きくなり、線光源の輝度が最も少なくなる箇所から
側面反射板までは面積率が一定となるように光拡散透過
部が導光板の裏面に形成されたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、線光源
上の輝度を測定すると図８に示すようにその両端で暗く
なっている。そのため、線光源の長さを導光板表示部分
に相当する入射側面の長さに等しいかあるいはそれ以下
にした場合、線光源近傍の線光源の管軸に平行な方向で
は導光板表面の輝度にムラがあった。

【０００４】したがって、本発明は、線光源両端の暗さ
により発生していた線光源近傍における導光板表面の輝
度ムラを補正し、装置の大きさが小型でかつ導光板表面
を均一に面発光させることのできる面発光装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の面発光装置は、裏面に光拡散透過部が形
成された透明な導光板の一方の側面に線光源が配置さ
れ、対向する他方の側面に側面反射板が配置され、線光
源からの光で導光板を照射する面発光装置において、線
光源の管軸に直角な方向では、線光源と側面反射板との
間にあり線光源の輝度が最も少なくなる箇所までは線光
源から遠ざかるにつれて光拡散透過部の面積率が線光源
の両端部近傍を除いて次第に大きくなり、線光源の輝度
が最も少なくなる箇所から側面反射板までは光拡散透過
部の面積率が一定であり、かつ、線光源近傍の線光源の
管軸に平行な方向では、導光板中央部から線光源の輝度
が下がり始め導光板角部を内側とする弧を描く箇所まで
は光拡散透過部の面積率が一定であり、線光源の輝度が
下がり始める箇所から導光板端部までは光拡散透過部の
面積率が放物線状に大きくなるように構成した。

【０００６】また、本発明の面発光装置は、裏面に光拡
散透過部が形成された透明な導光板の対向する両側面に
線光源が配置され、線光源からの光で導光板を照射する
面発光装置において、線光源の管軸に直角な方向では、
線光源から遠ざかるにつれて光拡散透過部の面積率が線
光源の両端部近傍を除いて次第に大きくなって導光板中
央部で最大となり、かつ、線光源近傍の線光源の管軸に
平行な方向では、導光板中央部から線光源の輝度が下が
り始め導光板角部を内側とする弧を描く箇所までは光拡
散透過部の面積率が一定であり、線光源の輝度が下がり
始める箇所から導光板端部までは光拡散透過部の面積率
が放物線状に大きくなるように構成した。

【０００７】

【作用】上記の構成によれば、線光源近傍の線光源の管
軸に平行な方向では、導光板中央部から線光源の輝度が
下がり始め導光板角部を内側とする弧を描く箇所までは
光拡散透過部の面積率が一定であり、線光源の輝度が下
がり始める箇所から導光板端部までは光拡散透過部の面
積率が放物線状に大きくなる。すなわち、線光源近傍に
おいて、線光源の両端を除く部分より大量照射された光
が、面積率が小さくかつ線光源の管軸に平行な方向に一
定となる光拡散透過部で散乱して導光板の表面側に導か
れる一方、線光源の両端部分より少量照射された光が、
面積率が小さくかつ線光源の管軸に平行で導光板端部に
近づくにつれて放物線状に大きくなる光拡散透過部で散
乱して導光板表面側に導かれる。したがって、線光源両
端の近傍の導光板表面に導かれる光が増え、線光源両端
部の管輝度が低いという輝度特性による導光板表面の輝
度ムラを補正する。

【０００８】

【実施例】以下に、図を参照しながら本発明の面発光装
置にかかる実施例を説明する。図１は本発明の面発光装
置の一実施例を示す平面図、図２は図１の面発光装置を
示す断面図、図３は本発明の面発光装置の一実施例を示
す平面図、図４は図３の面発光装置を示す断面図、図５
〜７は本発明の面発光装置の線光源両端部の近傍におけ
る光拡散透過部の面積率変化の一実施例を示す模式図で
ある。１は導光板、２は線光源、３は反射湾曲板、４は
側面反射板、５は光拡散透過部、６は光拡散層、７は光
散乱反射板をそれぞれ示す。

【０００９】導光板１は、厚さが2〜30mm程度の矩形板
材が好ましく、たとえば、縦240mm、横170mm、厚み２mm
の板を使用する。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、アクリル樹脂、ガラス、ポリカーボネート、ポリ塩
化ビニルなどを用いる。また、導光板１の全側面は平滑
面に研磨するのが好ましい。

【００１０】この導光板１の一側面あるいは対向する二
側面に線光源２を配置する。線光源２は、熱陰極線管や
冷陰極線管などを配置する。線光源２の大きさは、たと
えば、上記寸法の導光板１に対して管長240mm、直径４m
mの冷陰極線管を使用することができる。また、図２、
図４に示すように線光源２を覆うように湾曲した反射湾
曲板３を配置して、その内側の鏡面により線光源２から
の光を導光板１側に反射すれば効率がよい。

【００１１】導光板１の一側面にのみ線光源２が配置さ
れた一灯型の場合は、線光源２の配置された側面に対向
する他方の側面に側面反射板４を配置する。側面反射板
４としては次のようなものが好ましい。 (1)テイジン社製テトロンフィルムＵ２、ダイヤホイル
社製Ｗ900Ｊ、または、東レ社製Ｅ60などの白色ＰＥＴ
フィルム。この厚みは188〜250μmが好ましい。 (2)白色塗装あるいは白色印刷したアルミニウム板。厚
みは100〜500μmが好ましい。 (3)鏡面を呈した金属板やアルミニウムなどの金属箔、
あるいは金属蒸着を施したフィルムや板など。

【００１２】一方、上記側面反射板４を導光板１の側面
に直接密着した反射層として配置する場合には、次のよ
うな方法がある。すなわち、導光板１の側面に直接白色
の塗布あるいは印刷するか、直接導光板１の側面に蒸着
を施すとよい。

【００１３】導光板１の裏面には、マットインキを用い
たスクリーン印刷法により光拡散透過部５を形成する。
線光源２よりこの光拡散透過部５に達した光は、ここで
拡散し、導光板１の表面側に向かったり、導光板１中の
多方向に向かう。

【００１４】光拡散透過部５の形成パターンとしては、
一灯型の場合は、図１に示すように、線光源２の管軸に
直角な方向では、線光源２と側面反射板４との間にあり
線光源２の輝度が最も少なくなる箇所までは線光源２か
ら遠ざかるにつれて光拡散透過部５の面積率が線光源２
の両端部近傍を除いて次第に大きくなり、線光源２の輝
度が最も少なくなる箇所から側面反射板４までは光拡散
透過部５の面積率が一定である。一方、線光源２近傍の
線光源２の管軸に平行な方向では、導光板１中央部から
線光源２の輝度が下がり始める箇所までは光拡散透過部
５の面積率が一定であり、線光源２の輝度が下がり始め
る箇所から導光板１端部までは光拡散透過部５の面積率
が放物線状に大きくなる。このとき、光拡散透過部５の
面積率が放物線状に大きくなる始点は、導光板１角部を
内側として弧を描いている。

【００１５】また、二灯型の場合は、図３に示すよう
に、線光源２の管軸に直角な方向では、線光源２から遠
ざかるにつれて光拡散透過部５の面積率が線光源２の両
端部近傍を除いて次第に大きくなって導光板１中央部で
最大となる。一方、線光源２近傍の線光源２の管軸に平
行な方向では、導光板１中央部から線光源２の輝度が下
がり始め導光板１角部を内側とする弧を描く箇所までは
光拡散透過部５の面積率が一定であり、線光源２の輝度
が下がり始める箇所から導光板１端部までは光拡散透過
部５の面積率が放物線状に大きくなる。このとき、光拡
散透過部５の面積率が放物線状に大きくなる始点は、導
光板１角部を内側として弧を描いている。

【００１６】線光源２両端部の近傍における光拡散透過
部５の面積率変化は、線光源２自体の輝度分布によって
様々であり、たとえば、図５〜図７の模式図のようにな
る。なお、Ｘは線光源２の管軸に平行な方向、Ｙは線光
源２の管軸に直角な方向であり、Ｘ＝０およびＹ＝０は
それぞれ導光板１の側面を示す。

【００１７】また、上記の光拡散透過部５の面積率変化
は、光拡散透過部５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。ドットの形状としては、たとえ
ば円形のものがよく用いられるが、円形以外のものでも
構わない。上記のマットインキは、炭酸カルシウムまた
はシリカなどの光拡散性を有する顔料を含むもので、光
拡散透過部５の形成方法としては、スクリーン印刷の他
にグラビア印刷・オフセット印刷などの印刷法や転写法
などが用いられる。

【００１８】なお、一灯型における線光源２の管軸に直
角な方向の線光源２の輝度が最も少なくなる箇所とは、
裏面に光拡散透過部５の形成されていない導光板１を用
い、その対向する側面に線光源２と反射板をそれぞれ配
置して光源からの距離に対する輝度分布を測定し、その
輝度が最小となる位置のことである。また、一灯型およ
び二灯型における線光源２近傍の線光源２の管軸に平行
な方向の線光源２の輝度が下がり始める箇所とは、裏面
に光拡散透過部５の形成されていない導光板１を用い、
その側面に線光源２を配置して、導光板１の線光源２に
直角な二側面間の線光源２近傍おける輝度分布を測定
し、輝度が下がり始める位置のことである。

【００１９】また、導光板１の表面全面には、光拡散物
質がフィルムにコーティングされた光拡散層６を密着さ
せないように配置するとよい。光拡散層６を導光板１に
密着させないことにより、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。この光拡散層６の具体例としては、
株式会社きもと製の光拡散フィルムＤ204がある。ま
た、光拡散層６としては、上記のような構成のもののほ
かに、フィルム自体が光拡散性有するものや、乳白色の
樹脂板などの同様な効果を奏するものを配置してもよ
い。

【００２０】さらに、必要に応じて光散乱反射板７を、
導光板１の裏面に配置するようにしてもよい。すなわ
ち、導光板１と別体として反射層を配置する場合は、反
射層として上記側面反射板４と同様の(1)〜(3)のような
ものが好ましい。また、導光板１および線光源２を収納
するケースの内面を白色に塗装または印刷して反射層と
してもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明の面発光装置は、線光源近傍の線
光源の管軸に平行な方向では、導光板中央部から線光源
の輝度が下がり始め導光板角部を内側とする弧を描く箇
所までは光拡散透過部の面積率が一定であり、線光源の
輝度が下がり始める箇所から導光板端部までは光拡散透
過部の面積率が放物線状に大きくなるように構成した。

【００２２】したがって、線光源両端の暗さにより発生
していた線光源近傍における導光板表面の輝度ムラを補
正し、装置の大きさが小型でかつ導光板表面を均一に面
発光させることのできた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面発光装置の一実施例を示す平面図で
ある。

【図２】図１の面発光装置を示す断面図である。

【図３】本発明の面発光装置の他の実施例を示す平面図
である。

【図４】図３の面発光装置を示す断面図である。

【図５】本発明の面発光装置の線光源両端部の近傍にお
ける光拡散透過部の面積率変化の一実施例を示す模式図
である。

【図６】本発明の面発光装置の線光源両端部の近傍にお
ける光拡散透過部の面積率変化の他の実施例を示す模式
図である。

【図７】本発明の面発光装置の線光源両端部の近傍にお
ける光拡散透過部の面積率変化の他の実施例を示す模式
図である。

【図８】本発明の面発光装置に用いる線光源の管軸方向
の輝度分布を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 導光板 ２ 線光源 ３ 反射湾曲板 ４ 側面反射板 ５ 光拡散透過部 ６ 光拡散層 ７ 光散乱反射板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 合議体 審判長 青山 待子 審判官 吉田 禎治 審判官 稲積 義登 (56)参考文献 特開 平３−204683（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−55103（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−163898（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−22780（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−51476（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 裏面に光拡散透過部が形成された透明な
   導光板の一方の側面に線光源が配置され、対向する他方
   の側面に側面反射板が配置され、線光源からの光で導光
   板を照射する面発光装置において、線光源の管軸に直角
   な方向では、線光源と側面反射板との間にあり線光源の
   輝度が最も少なくなる箇所までは線光源から遠ざかるに
   つれて光拡散透過部の面積率が線光源の両端部近傍を除
   いて次第に大きくなり、線光源の輝度が最も少なくなる
   箇所から側面反射板までは光拡散透過部の面積率が一定
   であり、かつ、線光源近傍の線光源の管軸に平行な方向
   では、導光板中央部から線光源の輝度が下がり始め導光
   板角部を内側とする弧を描く箇所までは光拡散透過部の
   面積率が一定であり、線光源の輝度が下がり始める箇所
   から導光板端部までは光拡散透過部の面積率が放物線状
   に大きくなることを特徴とする面発光装置。
2. 【請求項２】 裏面に光拡散透過部が形成された透明な
   導光板の対向する両側面に線光源が配置され、線光源か
   らの光で導光板を照射する面発光装置において、線光源
   の管軸に直角な方向では、線光源から遠ざかるにつれて
   光拡散透過部の面積率が線光源の両端部近傍を除いて次
   第に大きくなって導光板中央部で最大となり、かつ、線
   光源近傍の線光源の管軸に平行な方向では、導光板中央
   部から線光源の輝度が下がり始め導光板角部を内側とす
   る弧を描く箇所までは光拡散透過部の面積率が一定であ
   り、線光源の輝度が下がり始める箇所から導光板端部ま
   では光拡散透過部の面積率が放物線状に大きくなること
   を特徴とする面発光装置。