JPH03208087A

JPH03208087A - 面発光装置用パネル及びこれを用いた面発光装置

Info

Publication number: JPH03208087A
Application number: JP2003247A
Authority: JP
Inventors: Kunitoshi Yamamoto; 国敏山本; Yutaka Fukushima; 裕福島
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 1990-01-09
Filing date: 1990-01-09
Publication date: 1991-09-11

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】本発明は、ディスプレイに用いられる面発光装置用パネ
ル及びこれを用いた面発光装置に関する。

特に、本発明の面発光装置用パネル及びこれを用いた面
発光装置は、各種ディスプレイ、特に裏面に配置した光
源からの光を透過させて表示を行うディスプレイのいわ
ゆる「バックライト」と呼ばれる型式の面発光装置に好
適なものであって、ディスプレイの表示面がムラなく均
一な明るさになるように、均一に照明するものに関する
。

従来の技術いわゆる「バックライト」と呼ばれる面発光装置を裏面
に置き、その面発光装置の光源の光を透過させて表示を
行うディスプレイがある。このような構成のディスプレ
イは、ラップトップパーソナルコンピュータやワードプ
ロセッサ、液晶テレビジョン、その他あらゆるディスプ
レイとして多用されつつある。

このような用途に使用する面発光装置としては、ディス
プレイの裏面に配置された光源の形がディスプレイの表
側から見えたりすることがなく、ディスプレイが部分的
に明るかったり暗かったりするような不均一な面発光か
起こらず、しかもできるだけ薄型のものが要求されてい
る。

このような要求を満たす面発光装置の一つとして、光源
の下側に反射面を形成し、光源の上側に光束に対応して
反射特性が一様でない拡散反射層を有する透光性反射板
と、拡散透過部材とを配置したものがある（特公昭５９
−８８０９号）。

また、光源の上に拡散板を置き、その上に、透明基村上
に光透過防止材を分布させて構威された輝度調整シート
を置いたものがある（特開平１３３８０４号）。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記前者の構造のものでは、上記光源か
らの光が、上記透光性反射板の反射パターンに対して、
特に光源の真上において幅が狭く輝度の高い尖頭性の大
きな光として到達するため、上記光源と上記透光性反射
板との位置関係が少しでもずれると光ムラが起こりやす
いといった問題があった。

また、上記後者の構造のものでは、上記光透過防止材の
網点が表面から見えたりしてムラになりやすいといった
問題があった。

本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、デ
ィスプレイの表示面をムラなく均一な明るさになるよう
に、均一に照明することかできる面発光装置用パネルと
これを用いた面発光装置を提供することにある。

課題を解決するための手段上記目的を達成するため、本発明は、面光源装置におい
て、予め光源の真上の部分も周囲の部分も一様に光拡散
してから、全体として均一に面発光するように光を選択
的に拡散させるように構成した。すなわち、大略均一な
反射面を有する光拡散反射板を光拡紋板の下に重ねるよ
うに配置するとともに、上記光拡散板と上記光拡散反射
板との間に、照度分布にほぼ比例する面積分布を有する
光遮蔽層を配置するように構成した。

また、上記構成においては、上記光遮蔽層は、のうちい
ずれか一方に形成されるように構成することもできる。

また、上記構戚においては、上記光遮蔽層は、上記光拡
散板と上記光拡散板反射板との間に配置される透明支持
体に形成されるように構成することもできる。

また、本発明は、大略均一な反射面を有する光拡散反射
板を光拡散板の下に重ねるように配置するとともに、上
記光拡散板と上記光拡散反射板との間に、照度分布にほ
ぼ比例する面積分布を有する光遮蔽層を配置して面発光
装置用パネルを構成し、該パネルを光源の上方に配置す
るように構成した。

上記構成においては、上記光遮蔽層は、上記光拡散板の
下面と上記光拡散反射板の上面とのうちいずれか一方に
形成されるように構成することもできる。

また、上記構成においては、上記光遮蔽層は、上記光拡
散板と上記光拡散板反射板との間に配置ともできる。

また、上記構成においては、上記光源の下方に該光源か
らの光を上記光拡散反射板側に反射させる反射面を形成
するように構成することもできる。

発明の作用・効果本発明にかかるパネルを、該パネルを照明する光源に上
記光拡散板よりも上記光拡散反射板が近くなるように配
置すれば以下のような作用・効果を奏することができる
。また、本発明の上記パネルを用いた面発光装置でも以
下のような作用・効果を奏することができる。すなわち
、上記光源から出た光を光源上方の光拡散反射板ででき
るだけ輝度を平均化するように反射させ、次に光源の真
」二付近の輝度の高い部分を拡散透過することにより高
い輝度の部分の輝度を押さえつつ光を拡散させ、さらに
、高輝度尖頭部分を上記光遮蔽層で吸収又は遮蔽し、更
にその平均化された光を上記光拡散板で拡散透過させて
面発光させる。従って、上記光源の光を光拡散反射板で
一度拡赦させて光源の輝度の尖頭的な分布状態を幅広く
拡散させて広げることができ、すなわち、予め上記光源
の真上の部分も周囲の部分も一様に光拡散させたのち、
全体として均一に面発光するように光を選択的に拡散さ
せることがてき、先遮蔽層の光源に対する位置がずれて
も光ムラが発生しにくいものとなる。

また、上記光拡散反射板は大略均一な反射面を有してい
るため、光源からの光の反射効果においても位置ずれが
発生せず、光ムラが生じにくくなる。

従って、本発明によれば、ディスプレイの表示面をムラ
なく均一な明るさになるように、均一に照明することが
できる。

Ｘ峯赳以下に、本発明にかかる実施例を第１〜５図に基づいて
詳細に説明する。

第ｌ図は本発明の一実施例にかかる面発光装置を示す概
略断面図である。ｌは光拡散板、２は光遮蔽層、３は光
拡散反射板、４は本発明の一実施例にかかる面発光装置
用パネル、５は光源、６は反射板を示す。

ここで、上記光源５から均一な面発光を得るには次の基
本機能が必要である。すなわち、上記光源５から出た光
を光源上部の光拡散反射板３と光源下部の反射仮６との
間でできるだけ輝度を平均化するように反復反射させる
機能、次に光源５の真上付近の輝度の高い部分を拡散透
過することにより高い輝度の部分の輝度を押さえかつ光
を拡散させる機能、及び、高輝度尖頭部分を遮蔽する機
能、更にその平均化された光を拡散透過して面発光させ
る機能である。これらの機能を満足させるべく、上記パ
ネル並びに面発光装置は以下のように構成する。

まず、上記面発光装置用バネル４は、光拡散反射板３の
上に上記光拡散板ｌを重ねて配置して構成され、上記光
拡散板ｌは、その裏面に該光拡散板ｌ上での照度分布に
ほぼ比例する面積分布を有する光遮蔽層２が形成されて
いる。

このような構成のべネル４に使用する光拡散板１として
は、光拡散性を有するメタクリル樹脂板、アクリル樹脂
板、ボリスチレン樹脂板、ボリカー４！−’ｖ　−　Ｌ
　ｌ！’ＪＯヒＭ：＆２１）ｌ）　　Ｊｌ＋−＋−４１
．−７：ｌ．−＋タレートフィルムで厚さはＯ　Ｉ〜５
　．　０　ｍｍ程度のものを使用すると良い。あるいは
、光透過性を有する上記樹脂板の表面に、光拡散性を有
するインキを用いて印刷し、コーティングすることによ
り、光拡散性を付与したものを使用することもてきる。

上記光拡散板ｌは、上記光拡散反射板３を透過した光源
５の光をさらに拡散し、面発光装置の発光面となる。

一方、上記光拡散反射板３としては上記光拡散板ｌの材
料とほぼ同じ材料が使用できるが、特に大略均一な反射
を必要とすることからその表面は、反射パターンを持た
ずかつ鏡面に研磨することが望ましい。

上記光遮蔽Ｈ２は上記光拡赦板１の裏面に形成されてい
る。この光遮蔽層２は、光拡散反射板３上の輝度の高い
部分の輝度を下げ、均一な輝度分布が得られる様に、輝
度分布にほぼ比例する面積分布を有するような網点など
のパターン状により形成される。このようなパターン状
に形威された＊涛社一つ７斗　鼻硝Ｈ＋−：茫／＾、っ
本叶鮎旺酪嬉ｑの輝度の高い郎分ては光を吸収しかつ遮
蔽する率が大きく、輝度の高い部分から低い部分に行く
に従って徐々に光を吸収しかつ遮蔽する率が小さくなる
ようにしている。従って、このようなパターンを有する
光遮蔽層２か形成された光拡散板ｌと光拡散反射板３と
て構収されたパネル４は、光源５からの光を拡散し、均
一な面光源を実現することができる。

上記光遮蔽層２は、光吸収性を有するインキを用いて上
記したようなパターンで光拡散板１の裏面に形成される
。その方法としては、スクリーン印刷やオフセット印刷
などの一般的な印刷法、転写印刷法、または、金属板な
とを上記のパターン状に穴開け加工し、この金属板を光
拡散板ｌに密着してインキをスプレーやローラ、スキー
ジなどで塗布する方法などがある。上記転写印刷法は、
光拡散板ｌの成型と同時にその裏面に光遮蔽層２を転写
印刷するいわゆるインモールド法であっても良い。使用
するインキとしては、一般的に使用されているインキの
中から選択すれば良い。たとえぱヒニール系、アクリル
系その他プラスチック系インキを使用すればよい。

また、別の光遮蔽層２の形成法としては、感光性乳剤や
感光性樹脂を光拡散板ｌの裏面に塗布し、次いで紫外線
などにより露光した後に現像する方法、静電塗装法を利
用してトナーを光拡散板１の裏面に密着させる方法など
もある。また、光遮蔽層の表面状態は、鏡面状あるいは
ヘアライン状または梨地状であっても良い。

なお、たとえば、光拡散板１の裏面に光遮蔽層２を形戊
する際に、光拡散板ｌと光遮蔽層２との密着性を向上さ
せるためにアンカー層を設けてもよい。上記アンカー層
を構成するインキとして、光拡散特性を有するインキを
用いることにより、拡散効果をより向上させることもで
きる。

本実施例にかかる面光源装置に使用する光源５としては
、点光源または線光源など、すなわち、従来から使用さ
れているＬＥＤ，冷陰極管、蛍光灯などの光源を用いれ
ばよい。より均一な面発光を行ないまたはより明るくす
るためには、光源５の散が多い方がよい一方、より薄型
に構成しまた消費電力や重量を減少させるためには、光
源の数は少ない方がよい。従って、上記光源５の数はデ
ィスプレイの使用目的などにしたがって決定するように
すればよい。

上記光源５の下側には、必要に応じて反射板６が配置さ
れる。上記反射板６としては、鉄板などの金属板やプラ
スチック板または厚板などの材質で構威し、白インキを
塗布したり金属薄膜層を設けたりして、光源５の光を効
率よく反射するように成形加工されたものを用いるとよ
い。このようにすると光量の有効利用が図れる。また、
反射板６を配置せずに面発光装置の内壁部を白色に塗装
したり、金属薄膜層を設けたりして反射面を形成するよ
うにしてもよい。上記反射板６や反射面は、反射する光
の必要量を考慮して、面発光装置の内壁部全部に設けて
もよく、部分的に設けてもよい。

上記実施例にかかるパネル４を、該パネル４を照明する
光源５に光拡散板ｌよりも光拡散反射板３が近くなるよ
うに配置すれば、以下のような作用・効果を奏すること
ができる。また、本実施例の上記パネル４を用いた面発
光装置でも以下のような作用・効果を奏することかでき
る。

すなわち、上記光源５から出た光を光源上方の光拡散反
射板３と光源下方の反射板６との間でできるだけ輝度を
平均化するように反復反射させ、次に光源５の真上付近
の輝度の高い部分を拡散透過することにより高い輝度の
部分の輝度を押さえかつ光を拡散させ、さらに、高輝度
尖頭部分を上記光遮蔽層２で吸収して遮蔽し、更にその
平均化された光を上記光拡散板ｌで拡散透過させて面発
光させる。従って、上記光源５の光を光拡散反射板３で
一度拡散させて光源５の輝度の尖頭的な分布状態を幅広
く拡散させて広げることができ、すなわち、予め上記光
源５の真上の部分も周囲の部分も一様に光拡散させたの
ち、全体として均一に面発光するように光を選択的に拡
散させることができ、光遮蔽層２の光源５に対する位置
がずれても光ムラが発生しにくいものとなる。また、上
記光拡散反射板３は反射パターンが無い大略均一な反射
面を有しているため、光源５からの光の反射効果におい
てら位置ずれが発生せず、光ムラか生じにくくなる。従
って、上記実施例によれば、ディスプレイの表示面をム
ラなく均一な明るさになるように、均一に照明すること
ができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
その他種々の態様で実施できる。例えば、上記光遮蔽層
２は、第２図に示すように、上記光拡散板１の裏面に形
成する代わりに、上記光拡散反射板３の表面に形成して
もよい。また、第３図のように、透明なフィルムあるい
は板の透明支持体７上に形成し、この支持体７を上記光
拡散板Ｉと上記光拡散反射板３との間に配置するように
してもよい。この場合の透明支持体７の材料は、ポリエ
ヂレンテレフタレートなどのフイルム、アクリル樹脂板
、ボリカーボネート樹脂板、または、ガラスで、厚さは
０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度のものを使用すると良い
。また、拡散反射板３は光源５からの光が入射して散乱
され尖頭性の少ない広い面積を持った２次光源となる。

よって、光遮蔽層２として上記光吸収性インキではなく
反射体を使用すれば、以下に述べるような効果が得られ
る。

即ち、第１図のように拡散板１の裏面に反射パターンを
有する遮蔽層２を形成した場合には、２次光源である拡
散反射仮３から出た一部の光は遮蔽層２により反射され
て拡散反射板３の表面の輝度を向上させるため、結果的
に、反射板■の輝度を上げることができる。次に、第２
図のように拡散反射板３の表面に反射パターンを有する
遣蔽層２を形成した場合には、拡散反射板３から出た光
の一部が遮蔽＆ｉ２により反射されて拡散反射板３内に
拡散し、２次光源である拡散反射板３の輝度を向上させ
る。また、拡散反射板３から出た光の一部は拡散板１の
裏面で反射され光源側に戻るが、遮蔽層２の反射パター
ンで再度拡散板ｌの方向に反射されるため、拡散板ｌの
輝度を向上させることができる。また、第３図のように
透明支持体７の表面に反射パターンを有する遮蔽層２を
設け、該透明支持体７を拡散反射板３と拡散板ｌの間に
挿入して重ねるように形成することもできる。この場合
、２次光源である拡散反射板３から出た光の一部は遮蔽
層２で反射されて拡散反射板内に拡散し、拡散反射板３
の輝度を高め、また、透明支持体７の遮蔽層２の無い部
分から出た光の一部か拡散板１の裏面で反射され、この
反射された光は再び透明支持体７上の遮蔽層２で拡散板
ｌの方向に反射されるため、拡散板ｌの輝度を向上させ
ることができる。上記遮蔽層２である反射層としては、
ニッケル、アルミニウム、又は、クロム等の金属薄膜又
は金属箔をエッチング加工、リフトオフ、又は、転写等
の手法で第４図、又は、第５図のようなパターンに形成
したもの、または、アルミニウム、ニッケル、又は、ク
ロム等の金属鱗片をヒニール系又は、アクリル系等のプ
ラスチック樹脂を用いて作ったインキあるいは酸化チタ
ン、シリカ、又は、その他顔料を用いたインキで印刷す
る。印刷方法としては、スクリーン印刷、又は、オフセ
ット印刷等一般的な印刷方法で良い。

実例以下に具体的な面発光装置を示す。縦２２０ｍ＋ａ、横
１３０ｍｍ、厚さＩｎｎの乳白色メタクリル樹脂板の一
面に黒白スクリーンインキを用いてグラデーション状の
光遮蔽層を厚さ５〜１０μｍになるようスクリーン印刷
法にて形威した。このグラデーションパターンは冷陰極
管を取り付けた面発光装置の上に、上記大きさ、厚みの
印刷していない同じ乳白色メタクリル樹脂板を置き、こ
の樹脂板上の照度分布を測定して、これにほぼ比例する
ような面積分布を有する印刷膜を形成できるように設計
した。この様にして作成したパネルを、印刷していない
乳白色メタクリル樹脂板上に光遮蔽層側を下にして、冷
陰極管の真上の乳白色メタクリル樹脂板上の照度の最も
高い部分に、光遮蔽層の光吸収率の最も大きな部分がく
るように配置した。

このようにして得られた面発光装置は、光遮蔽層を施し
たパネルの表面で均一な面発光を実現することができた
。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の一実施例にかかる面発光装置を示す概
略断面図、第２．３図は夫々本発明の種々の変形例にか
かる概略断面図、第４．５図は夫々光遮蔽層のパターン
を示す図てある。１・光拡散板、２・・・光遮蔽層、３・・・光拡散反射
板、４・・パネル、５　・光源、６　反射板、７　透明
支持体。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）大略均一な反射面を有する無パターンの光拡散反
射板（３）を光拡散板（１）の下に重ねるように配置す
るとともに、上記光拡散板（１）と上記光拡散反射板（
３）との間に、照度分布にほぼ比例する面積分布を有す
る光遮蔽層（２）を配置したことを特徴とする面発光装
置用パネル。
（２）上記光遮蔽層（２）は、上記光拡散板（１）の下
面と上記光拡散反射板（３）の上面とのうちいずれか一
方に形成された請求項１に記載の面発光装置用パネル。
（３）上記光遮蔽層（２）は、上記光拡散板（１）と上
記光拡散板反射板（３）との間に配置される透明支持体
（７）に形成された請求項１に記載の面発光装置用パネ
ル。
（４）大略均一な反射面を有する光拡散反射板（３）を
光拡散板（１）の下に重ねるように配置するとともに、
上記光拡散板（１）と上記光拡散反射板（３）との間に
、照度分布にほぼ比例する面積分布を有する光遮蔽層（
２）を配置して面発光装置用パネル（４）を構成し、該
パネル（４）を光源（５）の上方に配置するようにした
ことを特徴とする面発光装置。
（５）上記光遮蔽層（２）は、上記光拡散板（１）の下
面と上記光拡散反射板（３）の上面とのうちいずれか一
方に形成された請求項４に記載の面発光装置。
（６）上記光遮蔽層（２）は、上記光拡散板（１）と上
記光拡散板反射板（３）との間に配置される透明支持体
（７）に形成された請求項４に記載の面発光装置。
（７）上記光源（５）の下方に該光源（５）からの光を
上記光拡散反射板（３）側に反射させる反射面（６）を
形成するようにした請求項４〜６のいずれかに記載の面
発光装置。