JPH04140783A - 面光源装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は面光源を必要とする表示装置、゛特にパーソナ
ルコンピューターやテレビ等の液晶表示パネルの背面照
光装置に関するものである。

（従来の技術〕 従来、液晶表示装置等の前面照光手段としては、液晶パ
ネルの背面に直接光源を配置し、ランプハウスの形状を
工夫したもの、拡散板を用いることによって、均一な面
光源を得ようとするもの、又、その厚みを減少させるた
めに導光板の側面に線状光源を配置したもの等が多数報
告されている。側面からの導光型のものとしては、特開
平２−３２３２０号公報に記載されるように、山形の反
射面とレンズあるいはプリズムから構成されるものがあ
る。

又、その他にも、導光板の形状を工夫したものが数多く
みられる。

〔本発明が解決しようとする課題１ 以上述べたように、液晶などの背面照光装置において、
背面に光源を配！したタイプは、輝度についてはほぼ満
足するものが得られるが、輝度を均一にするために、光
源と拡散板との間にかなりの距離を必要とし、又、背面
の光源それ自身の厚みのため、薄型化することが困難で
ある。更に反射板の形状も輝度を均一にするために゛複
雑となる傾向がある。これに対して端面に光源を配置し
たものは、薄型化の点では満足のいくものが得られるが
、輝度や、輝度の分布、及び導光板にｐＪｈな形状を付
与するために装置が複雑になるなどの問題がある。

そこで本発明では、端面に線状光源を配置することによ
り薄型化し、しかも、高輝度の実現、輝度分布の均一化
、及び装置の油路化をその目的とするものである。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意検討を行な
い本発明に至ったものである。

すなわち本発明は、光拡散機能を備えた断面の形状が山
形の乳白色基板（２）の底面に反射層（３）を配し、上
面に光透過性を有する透明基板（１）を配して平板状の
導光板を構成し、該導光板の側面に線状光源（４）を、
上部に光拡散板（５）を配置してなることを特徴とする
面光源装置である。

以下図面にもとづいて、本発明の面光源装置を説明する
。

第１図は本発明に係る面光源装置の概略斜視図である。

図中の透明基板（１）は導光部となるため、透明性に優
れていることが要求され、かつ、取扱易さや、成形の容
易さ、軽量化等も望まれるため、透明なアクリル樹脂板
が適している。乳白色基板（２）はその目的が、入射光
を均一に拡散させることにあり、また、成形のしやすさ
などを考慮すると、乳白色のアクリル樹脂板を使うこと
が望ましい、更に、均一な高輝度の光を得るために、蛍
光染料等を分散させるのも効果的である。導光板の底面
についた光反射層（３）は、入射光の外部へのもれを防
ぎ、より効率よく光を反射、拡散させて、大きな輝度を
得ることをその目的とするものであり、アルミなどをＷ
看したものでもよいし、単に鏡面板等を張り合わせたも
のでもよい。（４）は線状光源となる蛍光灯である。ま
た図中（５）は、光拡散板であり、輝度の分布を更に均
一化するために使用している。ここではこの図の様に光
拡散板（５）を装着しているが、光拡散ｖｉ（５）を使
用しなくても均一な輝度が得られる際には、あえて使用
する必要はない。

第２図は本発明の断面図である。この図で透明基板（］
）と乳白色基板（２）の界面の形状は、次式％式％ ： 従って光源間の中央部（ｘ　＝　Ｌ　／　２　）に関し
て対称な山形となっている。

本発明では、透明基ｖｉ（１）と、乳白色基板（２）と
を組み合わせて導光板を作成し、導光板の両端面から光
を入射することにより、山形の乳白色基板（２）の作用
で導光板の中央部まで麺度が均一に保たれる。

しかしながら光源の近辺では、輝度がやや低いことがあ
るため、導光板の断面の形状を台形とすることにより、
入射光方向を最適化し耀廣の均一化をはかることができ
る。

第４図は、入射光の最適化を図るために端面の形状を変
化させたものの断面図である。光出射面と垂直な方向に
対してθの角度を持って光入射面が傾斜した形状となっ
ている。この様な形状にすることで、端面がプリズムと
同等の作用をし、光入射面付近の輝度の低下を防ぐこと
ができ、光源の近辺まで輝度が均一となる。ここで、θ
は、通常、０〜６０″である。

更に線状光源（４）の周り及び線状光源（４）と導光板
の光入射端面との間を光反射板（６）で覆って、光源の
光を効率的に利用することによって、端面付近の輝度の
低下を防ぎ、かつ全体的に高輝度である面光源とするこ
とができる。

第３回は、線状光源（４）を覆うように光反射板（６）
が取り付りられており、又その反射板（６）は導光体の
光入射端面にまで延長しており、入射面近辺の輝度の低
下を防ぎ、かつ、入射光を効率よく導光板中に入射して
全体的に高輝度となるようにしたものである０図中（６
）は、線状光源（４）を覆うように配置し、しかも導光
板の端面にまで延長させた光反射板（６）である。

（実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。

（実施例１） 第２図の様な本発明を利用した面光源装置を用いて、光
出射面での輝度の分布を測定した。ここでＬ＝２２５ｍ
、ｈ＝１５ｍ、ａ　＝０．０９８　、ｂ　＝　０である
導光板を用い、８ワツトの蛍光灯２本を線状光源とした
。輝度の測定にはミノルタ社製輝震計ＬＳ−１００を使
用した。

光出射平面を均等に１６分割し、各分割区の中央部付近
での輝度を測定した結果を下表に示す。

表の上部および下部が線状光源側である。

（単位： Ｃｄ／ｒｒｆ） （実施例２） 第３図の様に光反射板（６）を線状光源（４）の周りか
ら先入１１端面まで覆った導光板を用いた。ここでＬ＝
２２５ｍｍ、ｈ＝１５ｍ、ａ　＝０．０９８　、ｂ　＝
Ｏである。

光出射平面を均等に１６分割し、輝度分布を測定した結
果を下表に示す。表の上部および下部が線状光源側であ
る。

実施例１の場合に示した輝度よりも全体的にかなり輝度
が大きくなり、約４０％上昇しており、光源の光がより
効率的に利用されていることがわかる。又、実施例１で
は、光出射面で、光源側と中央部との輝度の差が２５％
程度となっていたが、第３図のように光反射板（６）で
覆うことにより、光源側と中央部との輝度の差は１０％
程度に低下しており、輝度の均一化の役割も大きい。

〔発明の効果） 以上性べてきたように、本発明によって、蛍光灯や冷陰
極管のような線状光源を、薄型の導光板の両端面から照
射することにより、均一な高輝度の面光源を得ることが
できる。即ち、透明基板と拡散機能を有する形状が山形
の乳白色基板を組み合わせることによって、出射面の中
央部にまで光を行き届かせることができる。また、形状
が簡単であるため成形加工も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る面光源装置の概略斜視図である
。 第２．３．４回は本発明の面光源装置を表す縦の断面図
である。 １：透明基板　　　　　　２：乳白色基板３：光反射層
　　　　　　４：線状光源５：光拡散板　　　　　　６
：光反射板ｈ：導光体の底面から出射面までの距離Ｌ；
導光体の両側面間の距離 第 図 第２図 第ε図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）光拡散機能を備えた断面の形状が山形の乳白色基板
   （２）の底面に反射層（３）を配し、上面に光透過性を
   有する透明基板（１）を配して平板状の導光板を構成し
   、該導光板の側面に線状光源（４）を、上部に光拡散板
   （５）を配置してなることを特徴とする面光源装置。 ２）前記導光板の断面において、乳白色基板（２）と透
   明基板（３）の界面が次式で表されることを特徴とする
   請求項１記載の面光源装置。 ｙ＝ａｘ＋ｂ （０≦ｘ≦Ｌ／２） ｙ＝−ａｘ＋ｂ＋ａＬ （Ｌ／２≦ｘ≦Ｌ） ａ、ｂは定数 ０≦ａ≦２ｈ／Ｌ ０≦ｂ＜ｈ Ｌは導光体の光の入射端面から他の端面までの距離 ｈは導光体の底面から出射面までの距離 ｘは導光体の端面からＬ方向への変位量 ｙは導光体の底面から出射面方向への変位量 ３）前記導光板の光入射面に配置された線状光源（４）
   を覆うように光反射板（６）を設けたことを特徴とする
   請求項１記載の面光源装置。