JPH02245788A - 薄型平面状均一輝度光源装置 - Google Patents

薄型平面状均一輝度光源装置

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JPH02245788A
JPH02245788A JP1066145A JP6614589A JPH02245788A JP H02245788 A JPH02245788 A JP H02245788A JP 1066145 A JP1066145 A JP 1066145A JP 6614589 A JP6614589 A JP 6614589A JP H02245788 A JPH02245788 A JP H02245788A
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curved surface
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遠藤　秀介
Naofumi Aoyama
青山　直文
Toshihiko Yabuuchi
藪内　俊彦
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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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は薄い矩形平面状で輝度が均一な、特に大形液晶
表示素子のバックライトに好適な光源装置に関する。
［従来の技術］ 携帯用ＯＡ機器などのデイスプレィとして液晶表示装置
が使用されているが、この種の液晶表示装置には薄い矩
形平面状で均一輝度のバックライト光源が要求されてい
る。
従来、このような光源として、例えば特公昭５８−１７
９５７号公報には、導光体の形状を薄型で、一端でやや
厚く他端で薄い模型形状とし、更に光の出射面に光源か
らの光線の方向と平行に微細な溝状凹凸が並列したヘア
ライン状粗面加工を施したものが記載されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来の技術は、実際に大面積デイスプレィ
用バックライト光源にして見ると、十分に均一な面上輝
度が得られ難いという問題があった。
本発明は、大面積デイスプレィに好適な、薄型平面状均
一輝度光源装置を提供することを目的とする。
［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いては、特定屈折
率の透明媒体よりなる矩形薄型平面状導光体と、矩形導
光体の対向する２辺の端面に沿って夫々配置した細い棒
状光源と、光源を囲み其の光を反射して導光体の上記端
面に全て入射させる反射板と導光体の平坦な底面に接し
底面からの出射光を全て反射する反射板と、導光体の出
射側で其の出射光を更に拡散させる拡散板とを備えた薄
型平面状均一輝度光源装置において、棒状光源に直角な
導光体断面の形状を、光源から光が入射する両端部で厚
く中央部で薄く、底面は平坦で、光が出射する面は、中
央部では出射側に凹な、その両側では出射側に凸な曲面
とし、更に、導光体の光を出射する前記曲面の表面を、
中央部は微細な粗面に、その両側では比較的粗い粗面に
仕上げることにした。
［作用コ 記述を簡単にするため以後、導光体の出射側を上、底面
側を下と言う、導光体の上側に配置した拡散板は、出射
光をダメ押し的に拡散させるためのもので、実用上重要
ではあるが、本発明の骨子ではない０本発明に係る重要
な作用は導光体の特殊な出射曲面の形状と其の表面仕上
に依存する。
棒状光源からの光は反射板に反射されて、大部分、導光
体の端面に直角に、即ち底面に平行または略平行に入射
する。導光体の底面に近い下部に底面に平行または略平
行に入射した光線は、出射曲面に射突しなければ、僅少
部分が底面で全反射される位で、殆ど其の侭、矩形の反
対側端面に到達する。これらの光線より多少上に入射し
た光線は、上に凹な出射曲面の中央部に射突し、其処の
（平滑面に近い）微細仕上粗面の弱い拡散作用で、僅か
な比率で、上方へ出射される。しかし、導光体の出射曲
面に近い上部に入射した光線は、矩形導光体の両端面に
近い部分の、上に凸な曲面に射突し、其処の比較的粗い
仕上の粗面の拡散作用で。
また一部は屈折作用で、やや多い比率で上方へ出射され
る。上に凸な曲面は矩形導光体の中央部に近付くほど底
面に平行な入射光線となす角が大きくなり、たとえ表面
が粗面仕上の拡散面でなかったとしても、この曲面に射
突した入射光線は屈折作用によって上方へ出射されるよ
うになる。つまり、本発明では、出射光の光量分布すな
わち平面状光源としての輝度分布を、導光体の出射曲面
の形状と其の表面仕上とを適当に設定することによって
、均一にしているのである。
［実施例］ 第１図は本発明の一実施例図で、図中、１は導光体、２
は矩形導光体の対向する２辺の端面、３は導光体の底面
、４は出射曲面、４ａは上に凸な出射曲面、４ｂは上に
凹な出射曲面、５は反射板、６は拡散板、７は棒状光源
である。棒状光源７として例えば直線形量光灯を用いる
。光源７の蛍光灯からの光はその円筒面から完全拡散分
布に近い分布で出射される。それが反射板５で反射され
て、大部分は端面２に略直角に入射するが、種々の入射
角、入射位置のものが混じっていることは勿論である。
曲面中央部を、その両側と同程度の粗面に仕上げると、
中央部では輝度が両側部分より高くなってしまう、この
対策として曲面中央部の表面を平滑に近い仕上とし、入
射光を側方へ拡散、出射させる作用を弱くした。導光体
１は、底面３は平坦であるが、出射側の曲面４が、両側
の光入射端面の近くでは肉厚が厚く、光線が中央に向け
て進むのに従って薄くなるような形状をしているので、
端面２に入射した光は導光体の中を、底面側で全反射１
曲面側で全反射と臨界角を超えた場合の出射を繰返しな
がら、更に曲面表面の粗面仕上による拡散作用を受けつ
つ、中央に向かって進む。
第２図は本発明に係る導光体の出射曲面の形状を説明す
るための図である。導光体１の幅（光を入射させる両側
の端面２の間の距離）をＬ、最大肉厚をＨ１曲面上の位
置を示す座標を幅方向Ｘ、肉厚方向ｙ、曲面が上に凸か
ら上に凹に変わる変白点の位置座標をＬ／２−ｄ、ｈ、
中央部の曲面の曲率半径をＲ（中央部では上に凹の曲面
としたから、曲率中心は当然曲面の上方にある）とした
とき、本発明者等は、 導光体１の両側の上に凸な曲面４ａに対して、も考慮し
てＨを６．０〜９．０Ｉ、好ましくは７．０〜８．０園
に、ｈを１　、０〜４　、　Ｏｉｅｍ、好ましくは１　
、５〜２　、５　ｍｍに、Ｌは実現しようとする光源装
置の大きさにより決まるが１００〜３００ａａ位の一般
的な値に、ｄを２．０〜６．０ｍ、好ましくは３．０〜
５．０ｍに、更にβを１．５〜３．５、好ましくは２．
０〜３．０にすると良好な結果が得られることを発見し
た。
更に、曲面の表面の粗面仕上に関しては、（１）式によ
る曲面４ａの部分では、サンドペーパーのＮｏ、表示で
＃４０〜４００、好ましくは＃８０〜２００に相当する
マット処理を施し、（２）式による曲面４ｂの部分では
、＃５００〜４０００、好ましくは＃　１０００〜２０
００に相当するマット仕上を施しておけば有効であると
いう結論に達した。
実際に本発明者等が実現した平面状光源装置の各部寸法
は、Ｈ＝７．０ｍｍ、　ｈ　〜１．５ｍｍ、　Ｌ＝１６
０ｍｍ、ｄ　〜４．０ｍｍ、β＝２．３、Ｒ＝２４．４
ｍｍ＋であった。また、導光体には屈折率ｎ＝１．４〜
１．６（代表値１．４９）のアクリル樹脂を使用した。
更に反射板は白色塗装を施したアルミニウム板を用い、
塗料の色調、白色度を表わす感覚色度し＊値は９０以上
、好ましくは９５以上のものを使用することが望ましい
。
蛍光灯の直径りと導光体の端面の厚さＨとの関係は、１
／２Ｈ＜　Ｄ　＜３／２Ｈ程度に設定することが有効で
あり、好ましくはＨ岬りの関係であることが輝度均一化
にとって好ましい。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、従来のものに比し
て輝度の均一性に優れた大形で薄く軽い平面状光源装置
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例図、第２図は本発明に係る導
光体の出射曲面の形状説明図である。 １・・導光体、　２・・・導光体の端面、　３・・・導
光体の底面、　４・・・出射曲面、　４ａ・・・上に凸
な出射曲面、　４ｂ・・・上に凹な出射曲面、　５・・
・反射板、　６・・・拡散板、　７・・・棒状光源。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、特定屈折率の透明媒体よりなる矩形薄型平面状導光
    体と、矩形導光体の対向する２辺の端面に沿って夫々配
    置した細い棒状光源と、光源を囲み其の光を反射して導
    光体の上記端面に全て入射させる反射板と導光体の平坦
    な底面に接し底面からの出射光を全て反射する反射板と
    、導光体の出射側で其の出射光を更に拡散させる拡散板
    とを備えた薄型平面状均一輝度光源装置において、棒状
    光源に直角な導光体断面の形状を、光源から光が入射す
    る両端部で厚く中央部で薄く、底面は平坦で、光が出射
    する面は、中央部では出射側に凹な、その両側では出射
    側に凸な曲面とし、更に、導光体の光を出射する前記曲
    面の表面を、中央部は微細な粗面に、その両側では比較
    的粗い粗面に仕上げたことを特徴とする薄型平面状均一
    輝度光源装置。
JP1066145A 1989-03-20 1989-03-20 薄型平面状均一輝度光源装置 Pending JPH02245788A (ja)

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