JPH02157791A - 面照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 透過型液晶表示パネルの光源として用いるバックライト
光源に関し、 明るさの均一化と装置の薄型化を可能にする面照明装置
の開発を目的とし、 側面から入射された光を伝播する透明な導光板と、該導
光板の表側に当接する拡散板と、該導光板の裏側に当接
する反射板と、該導光板の対向する両側面に沿って配設
された一対の直管状光源とを有し、白色塗料を塗布して
いる部分と塗布していない部分が混在してなる光拡散層
を、単位面積当たりの塗料塗布面積が該光源から離れる
に従い大きくなり中央部で最大になるように、該導光板
の裏側の光拡散面に形成してなる構成であり、更に前記
白色塗料の塗布面積率の分布が、一対の光源間の中央部
でなだらかな最大値を持つ如く形成された構成である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、透過型液晶表示パネルの光源として用いるバ
ックライト光源に係り、特に明るさの均一化と装置の薄
型化を可能にする面照明装置に関する。

液晶表示装置等における背景の色や明るさ等はバックラ
イト光源に左右される。従って表示装置のバンクライト
光源として用いられる面照明装置は、その表示装置に適
した色調を自由に選択できると共に、出射面から出る光
が均一で明るいことが要求される。しかも表示装置を薄
型化するために面照明装置も薄くなければならない。

〔従来の技術〕

第４図は従来の面照明装置を示す図で、第４図（ａ）は
間接照明型の装置、第４図（ｂ）は直接照明型の装置の
側断面図である。

第４図（ａ）に示す如〈従来の間接照明型面照明装置は
、表側の光出射面１１および裏側の光拡散面１２が対向
し側面から入射された光を伝播する透明な導光１ｉ　１
と、少なくとも導光板１の光出射面１１に当接する面が
粗面をなす拡散板２と、導光板１の片方若しくは両方の
側面に沿わせて配設された、例えば蛍光ランプ等の直管
状光源３とで構成さている。

光源３から導光板１に入射した光は導光板１の内部を伝
播し、光出射面１１に入射した光Ａの入射角が光出射面
１１における臨界角より大きければ、そこで全反射され
て導光板１の内部を更に伝播する。また入射角が光出射
面１１における臨界角より小さければ光は光出射面１１
から出射される。

一方導光板１の内部を伝播し光出射面１１と対向する裏
側の光拡散面１２に入射した光は、光拡散面１２が粗面
をなしているためそこで拡散反射され光出射面１１から
表側に出射される。

導光板１の表側の光出射面１１には、当接面あるいは外
表面のいずれか一方または両方が粗面をなす拡散板２が
当接しており、光出射面１１から外部に出射された光は
拡散板２を透過する際に更に拡散される。その結果拡散
板２の全面が光る面照明装置を形成することができる。

また第４図（ｂ）に示す如〈従来の直接照明型面照明装
置では、例えば蛍光ランプ等の直管状光源３がハウジン
グ４内に設置されており、ハウジング４の上方には光量
調節セル５が設けられている。

光量調節セル５は第４図（Ｃ）に示す如く透明フィルム
５１に網目状のアルミ被膜５２が蒸着されており、光源
３の真上では透明フィルム５１を透過する光の量が少な
く、光源から離れるに従って透過する光の量が多くなる
ように構成されている。

光量調節セル５の上には更に拡散板２が設けられており
、光量調節セル５を透過した光源３からの光は拡散板２
によって拡散される。その結果拡散板２が一様に光る面
照明装置を形成することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の間接照明型面照明装置は光源が導光板の側方にあ
り装置を薄型化できるが、光拡散面として疎密が適切に
分布した粗面を形成することが困難なため、−様な密度
を有する粗面が光拡散面として形成されており、光源の
近傍では多くの光が拡散されて拡散板が明るく光り、光
源から離れるに従って拡散される光が少な（なって拡散
板が暗くなるという問題があった。

また従来の直接照明型面照明装置では適切な光量調節セ
ルを組み込むことによって、光源からの距離に関係なく
拡散板を一様に光らせることができるが、拡散板および
光量調節セルの下方に光源が設置されるため、面照明装
置を薄型化することができないという問題があった。

本発明の目的は明るさの均一化と装置の薄型化を可能に
する面照明装置の開発にある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の面照明装置を示す側断面図である。な
お企図を通し同じ対象物は同一記号で表している。

上記課題を解決するために、本発明の面照明装置は、側
面から入射された光を伝播する透明な導先板１と、該導
光ｖｉ１の表側に当接する拡散板２と、該導光板１の裏
側に当接する反射板６と、該導光板の対向する両側面に
沿って配設された一対の直管状光源３ａ、３ｂとを有し
、白色塗料を塗布している部分と塗布していない部分が
混在してなる光拡散層７を、単位面積当たりの塗料塗布
面積が該光源から離れるに従い太き（なり中央部で最大
になるように、該導光板の裏側の光拡散面に形成してな
る構成であり、更に前記白色塗料の塗布面積率の分布が
、一対の光源間の中央部でなだらかな最大値を持つ如く
形成された構成である。

〔作用〕

第１図において白色塗料を塗布している部分と塗布して
いない部分が混在してなる光拡散層を、単位面積当たり
の塗料塗布面積が光源から離れに従い大きくなり、導光
板の中央部で滑らかに変化する極大値を有するように導
光板の裏面に形成することによって、両側面の光源から
導光板に光を入射させる間接型面照明装置において、光
拡散層によって拡散される光の量が光源からの距離に関
係なく−様になり、かつ両光源からの光が出射する中央
部でも均一になって、明るさの均一化と装置の薄型化が
可能な面照明装置を実現させることができる。

（実施例〕 以下添付図により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の面照明装置を示す側断面図、第２図は
光拡散層の構成例を示す図、第３図は塗布面積率の変化
を示す図である。

第１図において、本発明の面照明装置は、側面から入射
された光を伝播する透明な導光板ｌと、該導光板１の表
側に当接する拡散板２および裏側に当接する反射板６と
、導光板１の対向する両側面に沿って配設された一対の
、例えば蛍光ランプ等の直管状光源３ａ、３ｂとで構成
されている。

導光板１はアクリル等の透明樹脂からなり、反射Ｖｉ６
が当接する裏側の面は、白色塗料を塗布している部分と
塗布していない部分が混在してなる光拡散層７が形成さ
れた光拡散面１２となっている。

なお導光板１は無色透明な材料からなる板であっても、
また蛍光塗料が混入されてなる透明な材料であっても良
い。

この光拡散層７の一例は、第２図（ａ）に示す如く一定
のピッチＰで線状の白色塗料を縞模様７１状に塗布した
ものであり、他の例は四角のドツト７２を一定のピッチ
Ｐで塗布したものである。

そしてその線幅やドツトの大きさを両側の光源３ａ、３
ｂから離れて中央部１２ａへ近づくほど大きくして、単
位面積当たりの塗布面積（塗布面積率）の分布が導光板
の中央部でなだらかな極大値をもち、中心に対して対称
になるように形成されている。

第３図は、本実施例における面積率の分布を示したもの
で、中央部１２ａになだらかな極大値を有するようにな
っており、このように形成することにより両光源から等
しい距離にある導光板の中央部分で両側の光源からの光
が重なりあって生じる輝度ムラを無くすことができる。

なお、この塗料塗布は所望の印刷パターンを有するマス
クを用いてスクリーン印刷によって行うが、縞やドツト
のピッチを１．３Ｍとした場合には、塗布面積率が２〜
８０％の範囲内になるように最小パターン幅を定めると
、量産時のマスク寿命が長く良好な拡散面を再現性良く
製造できることがわかった。

導光板１の裏側に当接する反射板６は、例えば当接面が
白く着色されたており、光拡散層７の塗料が塗布されて
いない部分から導光板１の裏面に漏れる光を、再度導光
板の内部に拡散反射する。

また導光板ｌの表側に当接する拡散板２は、例えば当接
面が−様な粗面となっており、光拡散層７において拡散
反射され光出射面１１から出射される光や、反射板６に
よって拡散反射され光出射面１１から出射される光を更
に拡散することによって明るさが均一になるように作用
する。

なおこの拡散板２は、光拡散層７の塗料塗布部と非塗布
部との差を視認できな（する作用もする。

こ−のように構成された面照明装置において、両側の光
源３ａ、３ｂから導光板１に入射した光はその内部を伝
播し、光出射面１１に到達した光はその入射角が臨界角
より大きければそこで全反射されて導光板１の内部をさ
らに伝播する。また入射角が臨界角より小さければ光は
光出射面１１から拡散板２を経て表面側に出射する。

一方導光板１の内部を伝播し裏側の光拡散面１２に入射
した光は、そこに光拡散層７の白色塗料が塗布された部
分があると拡散反射されて、対向する光出射面１１から
外部に出射される。また光拡散面の白色塗料非塗布部分
に入射した光は、その入射角が臨界角より大きければそ
こで全反射されて導光ｖｉ１の内部を更に伝播し、小さ
ければ裏面から外部に漏れて反射板６で拡散反射されて
出射面１１から出射しそれ以上は伝播しない。

そして、光拡散層７は、単位面積当たりの塗料塗布面積
が光源から離れるに従い大きくなるように構成されてい
るため、光源３の近傍では光拡散ｊｉ７によって拡散反
射される割合が少なく全反射でさらに遠方までロスなく
伝播する割合が太く、また光源から離れるに従って、光
拡散層７で拡散反射され割合が大きくなり、全反射によ
り導光板１の内部を更に遠方まで伝播する光の割合が小
さい。また中央部では塗布面積率がなだらかに変化して
いるので両側の光源からの光が均一に混合して出射し、
中央部の輝度ムラが生じない。

これらの効果により、光出射面１１から表側の外部に出
射される光の量が適切に制御されて、拡散板２の全面が
光源からの距離に関係なく一様に光る面照明装置が形成
される。

このように白色塗料の塗布部分と非塗布部分とが混在し
てなる光拡散層を、塗料塗布面積率が光源からのの距離
が離れるに従い大きくなり中央部でなだらかな極大値を
持つように導光板の裏面に形成することによって、光源
から導光板の両側面に光を入射させる間接照明型面照明
装置において表面側に出射される光の量が光源からの距
離に関係なく一様になり、明るさの均一化と装置の薄型
化を可能にする面照明装置を実現することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば明るさの均一化と装
置の薄型化を可能にする面照明装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の面照明装置を示す側断面図、第２図
は、光拡散層の構成例を示す平面図、第３図は、塗布面
積率の分布を示す図、第４図は、従来の面照明装置を示
す図、である。 図において、 １・・・導光板、　　　　　　　２−・拡散板、３ａ、
３ｂ−・・直管状光源、　　６−・反射板、７・−・光
拡散層、　　　　　１１・・・光出射面、１２・・−光
拡散面、　　　　　Ｌ２ａ−・−中央部、７１−・縞模
様、　　　　　　　７２・−・ドツト、である。 十分明の面デ、明装買乞斤・ずイー１（断Ｉ記薯　／　
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、側面から入射された光を伝播する透明な導光板（１
   ）と、該導光板（１）の表側に当接する拡散板（２）と
   、該導光板（１）の裏側に当接する反射板（６）と、該
   導光板（１）の対向する両側面に沿って配設された一対
   の直管状光源（３ａ、３ｂ）とを有し、白色塗料を塗布
   している部分と塗布していない部分が混在してなる光拡
   散層（７）が、単位面積当たりの塗料塗布面積が該光源
   （３ａ、３ｂ）から離れるに従い大きくなり中央部（１
   ２ａ）で最大になるように、該導光板（１）の裏側の光
   拡散面（１２）に形成されていることを特徴とする面照
   明装置。 ２、前記白色塗料の塗布面積率の分布が、一対の光源間
   （３ａ、３ｂ）の中央部（１２ａ）でなだらかな最大値
   を持つ如く形成されていることを特徴とする請求項１記
   載の面照明装置。