JP3985911B2 - 面状光源ユニット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
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バックライト機構を有する表示装置の面状光源ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ラップトップ型または、ブック型のワードプロセッサーやコンピュー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として、特開平6−342161号公報にその技術が開示されている。以下、図3〜図5によりその概要を説明する。
【0003】
図3は、導光板の一部に光源を持つエッジライト方式のバックライトの斜視図で、図4は、図3のA−A線断面図、図5は、図3の光指向性シートの斜視図である。図において、1は、導光板であり、光をよく通過させる物質、例えば、アクリル系樹脂である。導光板1の一方の面に光拡散性を付与するには、例えば、導光板1の材質に比較して高屈折率を持ち、且つ拡散反射率が大きい顔料、例えば、チタンホワイトを含んだ塗料、印刷インキ等の光拡散物質6をスクリーン印刷等の方法で導光板面上にドット状に印刷することである。その他、導光板1の表面を粗面化するか、小孔を開けるか、小突起を付与するなどして、光拡散性を付与しても良い。4は、線状光源、5、は導光板の端部に光が入るためのスリットを有する光反射器である。前記線状光源4は、蛍光管、タングステン白熱管、オプティカルロッド、LED等を配列したものである。3は、光拡散反射板で、導光板の面の略全面を覆うように配置する。図5に示すように、7は、透光性材料からなる光指向性シートで、同一面に微細な間隔で互いに平行な直線状頂稜8を多数形成する。導光板1と相対する面に空気層を介在させるには、光指向性シート7と導光板1との間に光拡散板2を配置する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したバックライトには次のような問題点がある。即ち、光源の指向性の点で、直線状プリズムを持つ光指向性シート等を使用する。また、光出力の均一性を向上させるのに、LEDの数を多く使用する。また、構造が複雑であり、そのために面状光源ユニットのコストが高くなってしまうという問題があった。
【0005】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、光源からの光を効率良く、基材の中を自由に導き、出光面で面状に均一に照明する、光源コストの低減を実現し、安価な面状光源ユニットを提供するするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における面状光源ユニットは、プラスチック部材よりなる一定の屈折率を具備した第1の基材の略中央部から放射状に広がる溝を形成した第1の基材と、前記第1の基材に形成された溝に、プラスチック部材よりなる第1の基材の屈折率より大きい第2の基材を埋設し、前記第2の基材の端部が集中する位置に光源部を形成し、前記第1の基材及び第2の基材が露出する略矩形形状の表面に、光源からの光を対向する裏面に反射させるための放射手段を設けた光源ユニット本体と、この光源ユニット本体の光源部に光源を配置し、この光源から出た光を、屈折率の大きい第2の基材中に閉じ込め、この第2の基材中に進行させた光を、前記放射手段で反射させ、前記放射手段と対向する裏面から均一な面照明を得ることを特徴とするものである。
【0007】
また、前記光源は、LEDであることを特徴とするものである。
【0008】
また、前記第2の基材に形成された放射手段は、複数の溝であることを特徴とするものである。
【0009】
また、前記第2の基材に形成された放射手段は、キズ又はシボ等で形成された粗面であることを特徴とするものである。
【0010】
また、前記第2の基材に形成された放射手段である複数の溝は、略V字状をなし、その溝の深さは、前記光源から遠ざかるに従って次第に深く形成したことを特徴とするものである。
【0011】
また、前記第2の基材に形成された放射手段である複数の溝は、略V字状をなし、その溝のピッチは、前記光源から遠ざかるに従って次第に狭く形成したことを特徴とするものである。
【0012】
また、前記光源ユニット本体を平面的に複数個連続して面状光源ユニット集合体を形成し、この光源ユニット集合体の光源部に光源を配置し、この光源から出た光を、屈折率の大きい第2の基材中に閉じ込め、この第2の基材中に進行させた光を、前記放射手段で反射させ、前記放射手段と対向する裏面から均一な面照明を得ることを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明における面状光源ユニットについて説明する。図1、図2は本発明の第1の実施の形態に係わり、図1は、面状光源ユニットの斜視図、図2(a)は、図1の光路を示す面状光源ユニットの正面図、図2(b)は、図2(a)のB−B線断面図である。
【0014】
図1において、10は、面状光源ユニットであり、光源ユニット本体11と、光源であるLED12より構成されている。第1の基材13は、プラスチック部材よりなる一定の屈折率を具備した基材で、平面が例えば、略矩形形状をした板状の平行六面体を形成し、この矩形形状の一方の辺の略中央部から放射状に広がる複数の幅が狭い深い溝13aが、前記矩形形状の表面と前記一方の辺を除く3つの側面に開口された状態で形成されている。前記第1の基材13に形成された前記溝13aに、プラスチック部材よりなる前記第1の基材13の屈折率より大きい第2の基材14を埋設し、前記第2の基材14の端部が集中する位置に光源部15を形成する。前記第1の基材13及び第2の基材14が露出する略矩形形状の表面に、光源からの光を対向する裏面に反射させるための放射手段として、例えば、前記光源部15を有する辺と略平行な複数のV字状の溝16を形成し光源ユニット本体11を構成する。この光源ユニット本体11の光源部15に光源として、例えば、LED12を基板17上に配置する。このLED12から出た光を、屈折率の大きい第2の基材14中に閉じ込め光を進行させる。
【0015】
図2(b)に示すように、前記第2の基材に形成された放射手段であるV字状の溝16の深さを、前記LED12から遠ざかるに従って次第に深くなるように形成する。
【0016】
又は、放射手段として、前記溝16の深さを変える代わりに、前記光源から遠ざかるに従って溝16の密度で調整、即ち、溝ピッチを狭くしても良い。また、V字状の溝に限るものでなく、キズ又はシボ等で形成された粗面で反射面を形成しても良い。
【0017】
以上の構成により、面状光源ユニット10の動作について説明する。図2において、光源部15に配置されたLED12から出た光Cを、屈折率の大きい第2の基材14中に閉じ込め進行させる。放射状に広がった第2の基材14を進行する光は、前記V字状の溝16の壁面で反射させることにより、前記V字状の溝16と対向する略矩形形状の裏面全面にわたる出光面18から、矢印A方向に出光し、均一な面照明を得ることができる。
【0018】
また、LED12から遠ざかると明るさが低下するので、LED12から出た光Cは、第2の基材14の中を進行する従い順次深くなるV字状の溝16の壁面で反射されながら、出光面18から効率よく出光し裏面を均一に照明することができる。また、上記したように、前記溝16の深さを変えることなく、溝16のピッチをLED12から遠ざかるに従って次第に狭く形成しても良い。また、V字状の溝に限るものでなく、キズ又はシボ等で反射面を粗面化しても、同様な作用、効果を奏することは言うまでもない。
【0019】
前記第2の基材14のレイアウトの設計により、面状光源として自由に照明状態をコントロールできることは言うまでもない。
【0020】
前記光源ユニット本体を長手方向に複数個連続して図示しない面状光源ユニット集合体を形成し、この光源ユニット集合体の光源部に光源を配置し、この光源から出た光を、屈折率の大きい第2の基材中に閉じ込め進行させ、前記放射手段と対向する裏面から均一な面照明を得ることができる。尚、前記光源ユニット本体の配列は長手方向に限るものでなく、必要により平面的に配列しても良いとは言うまでもない。
【0021】
上記の実施の形態において、光源としてLEDを使用したが、LEDに限るものでなく、蛍光灯等を使用しても良い。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、面状光源ユニットにおいて、第1の基材に形成された放射状の溝に、第2の基材を埋設し、第2の基材の露出面に、光源からの光を対向する裏面に反射させるための放射手段として、その表面に複数のV字状の溝、傷及びシボ等の粗面を形成する簡単な構成で、光源から出た光を、屈折率の大きい第2の基材中に閉じ込め進行させ、裏面から均一な面照明が得られる。光源(LED)の使用個数を減少させることができ、第2の基材のレイアウトにより容易に面状光源として照明状態をコントロールすることが可能である。構造が簡単で、低コストの面状光源ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係わる面状光源ユニットの斜視図である。
【図2】図2(a)は、図1の光路を示す面状光源ユニットの正面図、図2(b)は、図2(a)のB−B線断面図である。
【図3】従来のバックライトの斜視図である。
【図4】図3のバックライトのA−A線断面図である。
【図5】図4の光指向性シートの斜視図である。
【符号の説明】
10 面状光源ユニット
11 光源ユニット本体
12 LED
13 第1の基材
13a 溝
14 第2の基材
15 光源部
16 V字状の溝
17 基板
18 出光面
Claims (7)
- プラスチック部材よりなる一定の屈折率を具備した第1の基材の略中央部から放射状に広がる溝を形成した第1の基材と、前記第1の基材に形成された溝に、プラスチック部材よりなる第1の基材の屈折率より大きい第2の基材を埋設し、前記第2の基材の端部が集中する位置に光源部を形成し、前記第1の基材及び第2の基材が露出する表面に、光源からの光を対向する裏面に反射させるための放射手段を設けた光源ユニット本体と、この光源ユニット本体の光源部に光源を配置し、この光源から出た光を、屈折率の大きい第2の基材中に閉じ込め、この第2の基材中に進行させた光を、前記放射手段で反射させ、前記放射手段と対向する裏面から均一な面照明を得ることを特徴とする面状光源ユニット。
- 前記光源は、LEDであることを特徴とする請求項1記載の線状光源ユニット。
- 前記第2の基材に形成された放射手段は、複数の溝であることを特徴とする請求項1記載の面状光源ユニット。
- 前記第2の基材に形成された放射手段は、キズ又はシボ等で形成された粗面であることを特徴とする請求項1記載の面状光源ユニット。
- 前記第2の基材に形成された放射手段である複数の溝は、略V字状をなし、その溝の深さは、前記光源から遠ざかるに従って次第に深く形成したことを特徴とする請求項3記載の面状光源ユニット。
- 前記第2の基材に形成された放射手段である複数の溝は、略V字状をなし、その溝のピッチは、前記光源から遠ざかるに従って次第に狭く形成したことを特徴とする請求項3記載の面状光源ユニット。
- 前記光源ユニット本体を平面的に複数個連続して面状光源ユニット集合体を形成し、この光源ユニット集合体の光源部に光源を配置し、この光源から出た光を、屈折率の大きい第2の基材中に閉じ込め、この第2の基材中に進行させた光を、前記放射手段で反射させ、前記放射手段と対向する裏面から均一な面照明を得ることを特徴とする面状光源ユニット。
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Applications Claiming Priority (1)
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