JP3240703B2 - 面照明装置 - Google Patents
面照明装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示器等の背面照
明に用いるバックライト装置に関する。
明に用いるバックライト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高分子学会年次大会予稿集（１９
９２年）４１巻３号８０２ページに小池らにより発表さ
れたように、ポリマー固体内に種々の大きさの相関距離
を有する不均一構造を形成させ、棒状あるいは面状に加
工し、ある一定方向に高効率で光を散乱照射させる高輝
度光散乱伝送体が提案されている。これは透明樹脂に光
拡散材料を混入させるといった旧来の方法ではなく、複
数のポリマーでミクロ相分離した不均一構造を形成させ
るとそれぞれの界面で光が散乱すると言うもので、新た
な照明用材料として注目を集めた。論文では図６のよう
な構成のバックライト装置についての記述があり良好に
動作したと報告されている。
９２年）４１巻３号８０２ページに小池らにより発表さ
れたように、ポリマー固体内に種々の大きさの相関距離
を有する不均一構造を形成させ、棒状あるいは面状に加
工し、ある一定方向に高効率で光を散乱照射させる高輝
度光散乱伝送体が提案されている。これは透明樹脂に光
拡散材料を混入させるといった旧来の方法ではなく、複
数のポリマーでミクロ相分離した不均一構造を形成させ
るとそれぞれの界面で光が散乱すると言うもので、新た
な照明用材料として注目を集めた。論文では図６のよう
な構成のバックライト装置についての記述があり良好に
動作したと報告されている。
【０００３】
【発明の解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
面照明装置には以下のような問題点があった。
面照明装置には以下のような問題点があった。
【０００４】それは図６のバックライト装置を点灯させ
ると導光板の端面近傍に縞模様状の光ムラが現われると
いうものである。これは図７に示すように導光板の中を
進行して端面で反射した光の主光線がその端面近くの上
下の出光面の間で反射を繰り返すことにより発生すると
いうメカニズムである事がわかった。
ると導光板の端面近傍に縞模様状の光ムラが現われると
いうものである。これは図７に示すように導光板の中を
進行して端面で反射した光の主光線がその端面近くの上
下の出光面の間で反射を繰り返すことにより発生すると
いうメカニズムである事がわかった。
【０００５】そこで本発明は従来のこの様な問題点を解
決するため、ミクロ相分離した不均一構造を形成したポ
リマー導光板の端面における反射光の方向を制御するこ
とで視覚的に不愉快な縞模様状の光ムラの発生を抑え、
品位の高い面照明を提供することを目的とする。
決するため、ミクロ相分離した不均一構造を形成したポ
リマー導光板の端面における反射光の方向を制御するこ
とで視覚的に不愉快な縞模様状の光ムラの発生を抑え、
品位の高い面照明を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の面照明装置はミクロ相分離した不均一構造
を有する導光板と、前記導光板の端面に配置された光源
とを有し、前記光源から前記導光板に入射した光は前記
導光板の出光面から出射され、前記光源が配置されてな
い端面のうち少なくとも１つの端面に、光を吸収する部
材が配置されていることを特徴とする。さらに、前記部
材は、黒色のペイントもしくは黒いテープであることを
特徴とするものである。
に、本発明の面照明装置はミクロ相分離した不均一構造
を有する導光板と、前記導光板の端面に配置された光源
とを有し、前記光源から前記導光板に入射した光は前記
導光板の出光面から出射され、前記光源が配置されてな
い端面のうち少なくとも１つの端面に、光を吸収する部
材が配置されていることを特徴とする。さらに、前記部
材は、黒色のペイントもしくは黒いテープであることを
特徴とするものである。
【０００７】また、本発明の面照明装置は、ミクロ相分
離した不均一構造を有する導光板と、前記導光板の端面
に配置された光源とを有し、前記光源から前記導光板に
入射した光は前記導光板の出光面から出射され、前記出
光面は、前記導光板のすべての端面のうち少なくとも１
つの端面の近傍部分において、前記端面から前記端面部
における前記導光板の厚さとほぼ同じ距離までが拡散面
であることを特徴とする。さらに、前記端面に反射板が
配置されていることを特徴とするものである。
離した不均一構造を有する導光板と、前記導光板の端面
に配置された光源とを有し、前記光源から前記導光板に
入射した光は前記導光板の出光面から出射され、前記出
光面は、前記導光板のすべての端面のうち少なくとも１
つの端面の近傍部分において、前記端面から前記端面部
における前記導光板の厚さとほぼ同じ距離までが拡散面
であることを特徴とする。さらに、前記端面に反射板が
配置されていることを特徴とするものである。
【０００８】また、本発明の面照明装置は、ミクロ相分
離した不均一構造を有する導光板と、前記導光板の端面
に配置された光源とを有し、前記光源から前記導光板に
入射した光は前記導光板の出光面から出射され、前記出
光面は、前記光源が配置されている端面の近傍部分にお
いて、前記光源が配置されている端面から前記光源が配
置されている端面部における前記導光板の厚さとほぼ同
じ距離までが拡散面であり、前記光源が配置されてない
端面のうち少なくとも１つの端面は曲面であることを特
徴とする。
離した不均一構造を有する導光板と、前記導光板の端面
に配置された光源とを有し、前記光源から前記導光板に
入射した光は前記導光板の出光面から出射され、前記出
光面は、前記光源が配置されている端面の近傍部分にお
いて、前記光源が配置されている端面から前記光源が配
置されている端面部における前記導光板の厚さとほぼ同
じ距離までが拡散面であり、前記光源が配置されてない
端面のうち少なくとも１つの端面は曲面であることを特
徴とする。
【０００９】また、本発明の面照明装置は、ミクロ相分
離した不均一構造を有する導光板と、前記導光板の端面
に配置された光源と、前記導光板のすべての端面のうち
少なくとも１つの端面に配置された透明部材とを有し、
前記光源から前記導光板に入射した光は前記導光板の出
光面から出射され、前記透明部材が配置されている端面
における前記導光板の厚みをｄ、前記透明部材が配置さ
れている端面からの前記透明部材のはみ出し量をＬ、任
意の自然数をｎとしたとき、Ｌ≠ｄ（ｎ−０．５）の関
係が成り立つことを特徴とする。
離した不均一構造を有する導光板と、前記導光板の端面
に配置された光源と、前記導光板のすべての端面のうち
少なくとも１つの端面に配置された透明部材とを有し、
前記光源から前記導光板に入射した光は前記導光板の出
光面から出射され、前記透明部材が配置されている端面
における前記導光板の厚みをｄ、前記透明部材が配置さ
れている端面からの前記透明部材のはみ出し量をＬ、任
意の自然数をｎとしたとき、Ｌ≠ｄ（ｎ−０．５）の関
係が成り立つことを特徴とする。
【００１０】また、本発明の面照明装置は、ミクロ相分
離した不均一構造を有する導光板と、前記導光板の端面
に配置された光源と、前記光源が配置された端面に配置
された透明部材とを有し、前記光源から前記導光板に入
射した光は前記導光板の出光面から出射され、前記光源
が配置された端面における前記導光板の厚みをｄ、前記
光源が配置された端面からの前記透明部材のはみ出し量
をＬ、任意の自然数をｎとしたとき、Ｌ≠ｄ（ｎ−０．
５）の関係が成り立ち、前記光源が配置されてない端面
のうち少なくとも１つの端面は曲面であることを特徴と
する。さらに、前記曲面に反射板が配置されていること
を特徴とする。
離した不均一構造を有する導光板と、前記導光板の端面
に配置された光源と、前記光源が配置された端面に配置
された透明部材とを有し、前記光源から前記導光板に入
射した光は前記導光板の出光面から出射され、前記光源
が配置された端面における前記導光板の厚みをｄ、前記
光源が配置された端面からの前記透明部材のはみ出し量
をＬ、任意の自然数をｎとしたとき、Ｌ≠ｄ（ｎ−０．
５）の関係が成り立ち、前記光源が配置されてない端面
のうち少なくとも１つの端面は曲面であることを特徴と
する。さらに、前記曲面に反射板が配置されていること
を特徴とする。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明の面照明装置の一実施例を示
すもので、ミクロ相分離した不均一構造を持つ導光板１
の端面に光源２が配置されている。光源２の周りには光
を効率よく導光板１に導入できるようにリフレクター３
を配置してある。更に導光板の裏側には反射板４が置か
れており出光面５から光が導出される。導光板１にはＭ
ＭＡとＶｉｎｙｌＢｅｎｚｏａｔｅの共重合体やＰｏｌ
ｙ Ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙ
ｌａｔｅをＰＭＭＡの中に分散させた重合体を用い、１
００ｎｍから１０００ｎｍの相関距離を持たせた。図１
の導光板はほぼ均一厚みであるが入射端面から離れるに
したがって徐々に厚みが薄くなるように構成した導光板
でもかまわない。導光板の端面１０は拡散面になってお
り実際には白色系のペイントを塗布したが、面を梨地状
にする、あるいは梨地面の金属板あるいはフィルムを密
着させる等の方法でも良い。図１に示したように端面１
０で反射して再び戻ろうとする光線は拡散反射するため
図７のような縞模様状の光のビートは発生しない。な
お、この場合入射端面７の近傍にも光のビートがわずか
に発生するため、入射端面７を梨地状の拡散面としても
良い。
に説明する。図１は本発明の面照明装置の一実施例を示
すもので、ミクロ相分離した不均一構造を持つ導光板１
の端面に光源２が配置されている。光源２の周りには光
を効率よく導光板１に導入できるようにリフレクター３
を配置してある。更に導光板の裏側には反射板４が置か
れており出光面５から光が導出される。導光板１にはＭ
ＭＡとＶｉｎｙｌＢｅｎｚｏａｔｅの共重合体やＰｏｌ
ｙ Ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙ
ｌａｔｅをＰＭＭＡの中に分散させた重合体を用い、１
００ｎｍから１０００ｎｍの相関距離を持たせた。図１
の導光板はほぼ均一厚みであるが入射端面から離れるに
したがって徐々に厚みが薄くなるように構成した導光板
でもかまわない。導光板の端面１０は拡散面になってお
り実際には白色系のペイントを塗布したが、面を梨地状
にする、あるいは梨地面の金属板あるいはフィルムを密
着させる等の方法でも良い。図１に示したように端面１
０で反射して再び戻ろうとする光線は拡散反射するため
図７のような縞模様状の光のビートは発生しない。な
お、この場合入射端面７の近傍にも光のビートがわずか
に発生するため、入射端面７を梨地状の拡散面としても
良い。
【００１２】図２は本発明の面照明装置の他の実施例を
示す断面図であり、光の入射端面７を除く端面１０の一
部あるいはすべてに光吸収部材１１を密着させてある。
なお、他の構成要素は図１に示した実施例と同じであ
る。この場合は端面で反射する光線が吸収されるためや
はり縞模様状の光のビートは発生しないが、光源２の光
束の数パーセントが損失となるので輝度に余裕のある場
合に好適である。なお、光吸収部材１１には黒色のペイ
ントや黒いテープを接着剤で貼付ける等の手段が効果的
であった。
示す断面図であり、光の入射端面７を除く端面１０の一
部あるいはすべてに光吸収部材１１を密着させてある。
なお、他の構成要素は図１に示した実施例と同じであ
る。この場合は端面で反射する光線が吸収されるためや
はり縞模様状の光のビートは発生しないが、光源２の光
束の数パーセントが損失となるので輝度に余裕のある場
合に好適である。なお、光吸収部材１１には黒色のペイ
ントや黒いテープを接着剤で貼付ける等の手段が効果的
であった。
【００１３】図３は本発明の面照明装置の他の実施例を
示す断面図であり、端面１０近傍に拡散面１２を配置し
てある。この場合端面１０で反射して戻ろうとする光は
拡散面１２にあたり拡散光になるため、やはり規則的な
光のビートは発生できない。なお、拡散面１２は導光板
１にサンドペーパーをかける等で粗面加工したものが好
適であり、加工の幅（図中のｔ）は導光板１の端面１０
部での厚みｄとほぼ同等とすれば充分効果があった。こ
れは導光板１の端面で反射されて戻る主光線が出光面５
に到達する最長距離ｔは、導光板１の臨界角を考慮すれ
ば、ｔ＝ｄ・ｃｏｔ（ｓｉｎー1（１／Ｎ）） で与えら
れるためである。ここでＮは導光板１の平均屈折率であ
る。なお、端面１０の外側に端面反射板２０を配置すれ
ば効率が向上するのは言うまでもない。
示す断面図であり、端面１０近傍に拡散面１２を配置し
てある。この場合端面１０で反射して戻ろうとする光は
拡散面１２にあたり拡散光になるため、やはり規則的な
光のビートは発生できない。なお、拡散面１２は導光板
１にサンドペーパーをかける等で粗面加工したものが好
適であり、加工の幅（図中のｔ）は導光板１の端面１０
部での厚みｄとほぼ同等とすれば充分効果があった。こ
れは導光板１の端面で反射されて戻る主光線が出光面５
に到達する最長距離ｔは、導光板１の臨界角を考慮すれ
ば、ｔ＝ｄ・ｃｏｔ（ｓｉｎー1（１／Ｎ）） で与えら
れるためである。ここでＮは導光板１の平均屈折率であ
る。なお、端面１０の外側に端面反射板２０を配置すれ
ば効率が向上するのは言うまでもない。
【００１４】図４は本発明の面照明装置の他の実施例を
示す断面図であり、端面１０は曲面で形成されている。
この曲面の形状は円筒面、楕円面、放物面などが好適で
あったが、そもそも曲面で形成する目的は端面１０に入
射する光線をランダムな方向に戻してやることであるか
らこれに限らず他の自由曲面でもかまわない。なお、端
面１０の外側に端面反射板２０を配置すれば導光板の効
率は向上する。又、入射端面７を曲面で形成すると光の
入射効率が低下して照明輝度が下がってしまうため、入
射端面７近傍で発生する光のビートに対しては図１ある
いは図３あるいは以下に述べる図５の方法を併用して対
策するのが効果的であった。
示す断面図であり、端面１０は曲面で形成されている。
この曲面の形状は円筒面、楕円面、放物面などが好適で
あったが、そもそも曲面で形成する目的は端面１０に入
射する光線をランダムな方向に戻してやることであるか
らこれに限らず他の自由曲面でもかまわない。なお、端
面１０の外側に端面反射板２０を配置すれば導光板の効
率は向上する。又、入射端面７を曲面で形成すると光の
入射効率が低下して照明輝度が下がってしまうため、入
射端面７近傍で発生する光のビートに対しては図１ある
いは図３あるいは以下に述べる図５の方法を併用して対
策するのが効果的であった。
【００１５】図５は本発明の面照明装置の更に他の実施
例を示す断面図であり、端面１０には透明部材１３を密
着させてある。端面１０に到達した光線は反射せずその
まま進行し透明部材１３の端面１４で反射して戻るた
め、主光線はその光路長の分だけずれた位置に到達する
ことになる。従ってこの場合もやはり縞模様状の光のビ
ートは発生しないことになる。実際のテストで透明部材
１３の長さＬを種々の値に設定したところＬ＝ｄ（ｎ−
０．５）の場合は光のビートの発生が確認された。従っ
て、Ｌ≠ｄ（ｎ−０．５）に設定する必要がある。ここ
でｄは導光板端面での厚みを、ｎは自然数を示すもので
ある。透明部材１３には透明なＰＭＭＡなどが好適であ
り、透明部材端面１４に端面反射板２０を配置すれば導
光板効率は向上するものである。透明部材１３の長さＬ
に関わらず光のビートの発生を抑えようとする場合は透
明部材端面１４を拡散面とすればよい。なお、上述した
ように入射端面７の近傍にもわずかに光のビートのでる
場合があり、その場合は入射端面にも透明部材１３を密
着させるのが効果的であった。
例を示す断面図であり、端面１０には透明部材１３を密
着させてある。端面１０に到達した光線は反射せずその
まま進行し透明部材１３の端面１４で反射して戻るた
め、主光線はその光路長の分だけずれた位置に到達する
ことになる。従ってこの場合もやはり縞模様状の光のビ
ートは発生しないことになる。実際のテストで透明部材
１３の長さＬを種々の値に設定したところＬ＝ｄ（ｎ−
０．５）の場合は光のビートの発生が確認された。従っ
て、Ｌ≠ｄ（ｎ−０．５）に設定する必要がある。ここ
でｄは導光板端面での厚みを、ｎは自然数を示すもので
ある。透明部材１３には透明なＰＭＭＡなどが好適であ
り、透明部材端面１４に端面反射板２０を配置すれば導
光板効率は向上するものである。透明部材１３の長さＬ
に関わらず光のビートの発生を抑えようとする場合は透
明部材端面１４を拡散面とすればよい。なお、上述した
ように入射端面７の近傍にもわずかに光のビートのでる
場合があり、その場合は入射端面にも透明部材１３を密
着させるのが効果的であった。
【００１６】
【発明の効果】本発明によると、以上説明したように、
導光板端面の全てあるいは一部を拡散面にする、または
光源の配置されない全てのあるいは一部の端面に光を吸
収する部材を密着させる、または導光板の全てのあるい
は一部の端面の近傍を拡散面とする、または一部の導光
板端面を曲面で形成する、または全てのあるいは一部の
導光板端面に透明部材を密着させることにより、ミクロ
相分離した不均一構造を形成してなるポリマー導光板と
その端面に配置した光源を有する面照明装置を点灯した
場合に導光板の端面近くに出現する不愉快な縞模様状の
光ビートの発生を抑える事ができる。これにより基本的
に効率の良い面照明装置の照明品位を大幅に向上するこ
とができるという大きな効果を有するものである。
導光板端面の全てあるいは一部を拡散面にする、または
光源の配置されない全てのあるいは一部の端面に光を吸
収する部材を密着させる、または導光板の全てのあるい
は一部の端面の近傍を拡散面とする、または一部の導光
板端面を曲面で形成する、または全てのあるいは一部の
導光板端面に透明部材を密着させることにより、ミクロ
相分離した不均一構造を形成してなるポリマー導光板と
その端面に配置した光源を有する面照明装置を点灯した
場合に導光板の端面近くに出現する不愉快な縞模様状の
光ビートの発生を抑える事ができる。これにより基本的
に効率の良い面照明装置の照明品位を大幅に向上するこ
とができるという大きな効果を有するものである。
【図１】 本発明の面照明装置の一実施例を示す断面
図。
図。
【図２】 本発明の面照明装置の他の実施例を示す断面
図。
図。
【図３】 本発明の面照明装置の他の実施例を示す断面
図。
図。
【図４】 本発明の面照明装置の他の実施例を示す断面
図。
図。
【図５】 本発明の面照明装置の他の実施例を示す断面
図。
図。
【図６】 従来の技術による面照明装置の斜視図。
【図７】 縞模様状の光ムラが発生する原理を説明する
図。
図。
１ 導光板 ２ 光源 ３ リフレクター ４ 反射板 ５ 出光面 ７ 入射端面 １０ 端面 １１ 光吸収部材 １２ 拡散面 １３ 透明部材 １４ 透明部材端面 ２０ 端面反射板 １００ 楔形導光板１ １０１ 楔形導光板２
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−112202（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−245289（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−218089（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−63123（ＪＰ，Ｕ) 高分子学会予稿集、41〔３〕（平４− ５−11）ｐ．802 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/00 331 F21V 8/00 601 G02F 1/13357 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (8)
- 【請求項１】 ミクロ相分離した不均一構造を有する導
光板と、前記導光板の端面に配置された光源とを有し、
前記光源から前記導光板に入射した光は前記導光板の出
光面から出射され、前記光源が配置されてない端面のう
ち少なくとも１つの端面に、光を吸収する部材が配置さ
れていることを特徴とする面照明装置。 - 【請求項２】 前記部材は、黒色のペイントもしくは黒
いテープであることを特徴とする請求項１に記載の面照
明装置。 - 【請求項３】 ミクロ相分離した不均一構造を有する導
光板と、前記導光板の端面に配置された光源とを有し、
前記光源から前記導光板に入射した光は前記導光板の出
光面から出射され、前記出光面は、前記導光板のすべて
の端面のうち少なくとも１つの端面の近傍部分におい
て、前記端面から前記端面部における前記導光板の厚さ
とほぼ同じ距離までが拡散面であることを特徴とする面
照明装置。 - 【請求項４】 前記端面に反射板が配置されていること
を特徴とする請求項３に記載の面照明装置。 - 【請求項５】 ミクロ相分離した不均一構造を有する導
光板と、前記導光板の端面に配置された光源とを有し、
前記光源から前記導光板に入射した光は前記導光板の出
光面から出射され、前記出光面は、前記光源が配置され
ている端面の近傍部分において、前記光源が配置されて
いる端面から前記光源が配置されている端面部における
前記導光板の厚さとほぼ同じ距離までが拡散面であり、
前記光源が配置されてない端面のうち少なくとも１つの
端面は曲面であることを特徴とする面照明装置。 - 【請求項６】 ミクロ相分離した不均一構造を有する導
光板と、前記導光板の端面に配置された光源と、前記導
光板のすべての端面のうち少なくとも１つの端面に配置
された透明部材とを有し、前記光源から前記導光板に入
射した光は前記導光板の出光面から出射され、前記透明
部材が配置されている端面における前記導光板の厚みを
ｄ、前記透明部材が配置されている端面からの前記透明
部材のはみ出し量をＬ、任意の自然数をｎとしたとき、
Ｌ≠ｄ（ｎ−０．５）の関係が成り立つことを特徴とす
る面照明装置。 - 【請求項７】 ミクロ相分離した不均一構造を有する導
光板と、前記導光板の端面に配置された光源と、前記光
源が配置された端面に配置された透明部材とを有し、前
記光源から前記導光板に入射した光は前記導光板の出光
面から出射され、前記光源が配置された端面における前
記導光板の厚みをｄ、前記光源が配置された端面からの
前記透明部材のはみ出し量をＬ、任意の自然数をｎとし
たとき、Ｌ≠ｄ（ｎ−０．５）の関係が成り立ち、前記
光源が配置されてない端面のうち少なくとも１つの端面
は曲面であることを特徴とする面照明装置。 - 【請求項８】 前記曲面に反射板が配置されていること
を特徴とする請求項５及び７のいずれかに記載の面照明
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23840492A JP3240703B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 面照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23840492A JP3240703B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 面照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682631A JPH0682631A (ja) | 1994-03-25 |
| JP3240703B2 true JP3240703B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=17029704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23840492A Expired - Fee Related JP3240703B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 面照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3240703B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170293067A1 (en) * | 2014-10-15 | 2017-10-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device, display device, and method of manufacturing lighting device |
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