JPH04267222A - パネル用バックライト - Google Patents
パネル用バックライトInfo
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- JPH04267222A JPH04267222A JP3078695A JP7869591A JPH04267222A JP H04267222 A JPH04267222 A JP H04267222A JP 3078695 A JP3078695 A JP 3078695A JP 7869591 A JP7869591 A JP 7869591A JP H04267222 A JPH04267222 A JP H04267222A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】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パネル用バックライトに関す
る。
パネルを背面より照射するパネル用バックライトに関す
る。
【0002】
【従来の技術】近時、ラップトップ型又は、ブック型の
ワ−ドプロセッサ−やコンピュ−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には
、図1に示すように透光性の導光板の一端部に、蛍光管
のような線状光源を併設するエッジライト方式がよく用
いられる。このエッジライト方式の場合、図2に示すよ
うに、導光板の一方の面にこの導光板材料よりも屈折率
が大きい光拡散物質を部分的に被覆し、その面のほぼ全
面を鏡面反射板又は光拡散反射板で覆うように配置され
たものが多い。
ワ−ドプロセッサ−やコンピュ−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には
、図1に示すように透光性の導光板の一端部に、蛍光管
のような線状光源を併設するエッジライト方式がよく用
いられる。このエッジライト方式の場合、図2に示すよ
うに、導光板の一方の面にこの導光板材料よりも屈折率
が大きい光拡散物質を部分的に被覆し、その面のほぼ全
面を鏡面反射板又は光拡散反射板で覆うように配置され
たものが多い。
【0003】特に近時、バックライトがバッテリー駆動
されるようになり消費電力−輝度変換効率のより一層の
向上が望まれているため、線状光源を覆う光反射器に、
光拡散反射率の高い光拡散反射板、又は、鏡面反射率の
高い鏡面反射板を配することが提案されている。
されるようになり消費電力−輝度変換効率のより一層の
向上が望まれているため、線状光源を覆う光反射器に、
光拡散反射率の高い光拡散反射板、又は、鏡面反射率の
高い鏡面反射板を配することが提案されている。
【0004】しかし、前記したいづれの方法においても
、消費電力−輝度変換効率は向上するものの、未だ充分
でなく、更により一層の向上が望まれている。
、消費電力−輝度変換効率は向上するものの、未だ充分
でなく、更により一層の向上が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の点に
つき種々の検討を行った結果、エッジライト方式のバッ
クライトにおいて、ある構造の反射器で覆った線状光源
を用いると、前記した消費電力−輝度変換効率の高いバ
ックライトとなることを見出した。即ち本発明は、透光
性材料からなる導光板の少なくとも一側面端部に、これ
に近接した線状光源を有し、その線状光源を覆う反射器
が、反射器の内面最外側から中心部に位置する線状光源
に向かって、光拡散反射板又は光拡散反射フィルム、空
気層、鏡面反射板又は鏡面反射フィルムの順に積層した
ものを用い、前記導光板の一方の面に該導光板材料より
も屈折率が大きい光拡散物質を部分的に被覆し、その面
を鏡面ないし光拡散反射板で覆ったパネル用バックライ
トに関するものである。
つき種々の検討を行った結果、エッジライト方式のバッ
クライトにおいて、ある構造の反射器で覆った線状光源
を用いると、前記した消費電力−輝度変換効率の高いバ
ックライトとなることを見出した。即ち本発明は、透光
性材料からなる導光板の少なくとも一側面端部に、これ
に近接した線状光源を有し、その線状光源を覆う反射器
が、反射器の内面最外側から中心部に位置する線状光源
に向かって、光拡散反射板又は光拡散反射フィルム、空
気層、鏡面反射板又は鏡面反射フィルムの順に積層した
ものを用い、前記導光板の一方の面に該導光板材料より
も屈折率が大きい光拡散物質を部分的に被覆し、その面
を鏡面ないし光拡散反射板で覆ったパネル用バックライ
トに関するものである。
【0006】次に本発明を図面に基づいて更に詳述する
。
。
【0007】図1は、本発明の一実施態様の斜視図であ
り、図2は、同断面図である。図中1は導光板であり、
光を効率よく通過させる物質であればよく、石英、ガラ
ス、透光性の天然又は合成樹脂、例えばアクリル系樹脂
等である。2は光拡散板で、導光板面より出光した光を
散乱させて通過させるものである。本発明では、この光
拡散板を一枚又は複数枚用いる。
り、図2は、同断面図である。図中1は導光板であり、
光を効率よく通過させる物質であればよく、石英、ガラ
ス、透光性の天然又は合成樹脂、例えばアクリル系樹脂
等である。2は光拡散板で、導光板面より出光した光を
散乱させて通過させるものである。本発明では、この光
拡散板を一枚又は複数枚用いる。
【0008】導光板2に施す光散乱物質9は、導光板の
材質に比較して高屈折率を持ち、かつ拡散反射率が大き
い顔料を含んだ塗料、印刷インキ等である。これらをス
クリ−ン印刷等の方法で導光板面上にドット状に印刷す
る。鏡面ないし光拡散反射板3は光散乱物質を被覆した
導光板の面のほぼ全面を覆うように配置する。4は線状
光源で、好ましい態様としては、導光板の端部に光が入
光するための間隙(スリット)を有する反射器5で、光
源面とある幅の間隙をもたせた状態で覆われており、導
光板の少なくとも一端面部に近接してその中心軸が導光
板の端面とほぼ平行となるように設置される。
材質に比較して高屈折率を持ち、かつ拡散反射率が大き
い顔料を含んだ塗料、印刷インキ等である。これらをス
クリ−ン印刷等の方法で導光板面上にドット状に印刷す
る。鏡面ないし光拡散反射板3は光散乱物質を被覆した
導光板の面のほぼ全面を覆うように配置する。4は線状
光源で、好ましい態様としては、導光板の端部に光が入
光するための間隙(スリット)を有する反射器5で、光
源面とある幅の間隙をもたせた状態で覆われており、導
光板の少なくとも一端面部に近接してその中心軸が導光
板の端面とほぼ平行となるように設置される。
【0009】本発明はこの線状光源を覆う反射器に特徴
がある。即ち、導光板の端面部と相対して間隙(スリッ
ト)を持つ反射器5の内面最外側から、光拡散反射板又
は光拡散反射フィルム(図中6)を配し、その面から、
空気層を介して、鏡面反射板又は鏡面反射フィルム(図
中7)を配したことである。ここで光拡散反射板又は光
拡散反射フィルム層と鏡面反射板又は鏡面反射フィルム
層は、全面が密着した状態でなければ良く前記両層の少
なくとも一部、又は全部の層で空気層が存在する状態で
あれば良い。この際の空気層の厚さは、特に制限されな
いが、バックライトを構成する構造上3mm以下で、最
小の厚さは少なくとも単分子層の空気が存在する程度の
間隔で良い。
がある。即ち、導光板の端面部と相対して間隙(スリッ
ト)を持つ反射器5の内面最外側から、光拡散反射板又
は光拡散反射フィルム(図中6)を配し、その面から、
空気層を介して、鏡面反射板又は鏡面反射フィルム(図
中7)を配したことである。ここで光拡散反射板又は光
拡散反射フィルム層と鏡面反射板又は鏡面反射フィルム
層は、全面が密着した状態でなければ良く前記両層の少
なくとも一部、又は全部の層で空気層が存在する状態で
あれば良い。この際の空気層の厚さは、特に制限されな
いが、バックライトを構成する構造上3mm以下で、最
小の厚さは少なくとも単分子層の空気が存在する程度の
間隔で良い。
【0010】又、前記鏡面反射板又は鏡面反射フィルム
の材質は、光を鏡面反射させるものであれば良く、銀、
アルミニウム、白金、ニッケル、クロム、金、銅等から
なる材質で、好ましくはポエステルなどのプラスチック
フィルム基材に銀、アルミニウム等を蒸着又はスパッタ
リングにより表面コートしたものである。
の材質は、光を鏡面反射させるものであれば良く、銀、
アルミニウム、白金、ニッケル、クロム、金、銅等から
なる材質で、好ましくはポエステルなどのプラスチック
フィルム基材に銀、アルミニウム等を蒸着又はスパッタ
リングにより表面コートしたものである。
【0011】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を配列した物等が
あるが、蛍光管が好ましく、省電力の面から、電極部を
除く均一発光部の長さが、近接する導光板の端部の長さ
と等しいことが好ましい。
白熱管、オプティカルロッド、LEDを配列した物等が
あるが、蛍光管が好ましく、省電力の面から、電極部を
除く均一発光部の長さが、近接する導光板の端部の長さ
と等しいことが好ましい。
【0012】本発明の主要部は、このような構成からな
り、パネル、特に液晶パネルのバックライトとして使用
される。本発明では、更に以下に示すような構成とする
ことが好ましい。 1)本発明の導光板に施す光拡散物質は、ドット状即ち
点状形成するものであるが、このドットの形状は特に制
限されるものでなく、円形、角形、交差線で形成された
いづれでもよい。これらは導光板上に仮想される一定の
間隔を持った直交線の交点(グリッド)上に施されるが
、直交線の間隔は0.5〜3mm更に好ましくは0.8
〜2mmの間で導光板の厚さに応じて適宜選択される。
り、パネル、特に液晶パネルのバックライトとして使用
される。本発明では、更に以下に示すような構成とする
ことが好ましい。 1)本発明の導光板に施す光拡散物質は、ドット状即ち
点状形成するものであるが、このドットの形状は特に制
限されるものでなく、円形、角形、交差線で形成された
いづれでもよい。これらは導光板上に仮想される一定の
間隔を持った直交線の交点(グリッド)上に施されるが
、直交線の間隔は0.5〜3mm更に好ましくは0.8
〜2mmの間で導光板の厚さに応じて適宜選択される。
【0013】更に、前記光拡散物質の被覆状態は、導光
板面上で線状光源部近傍で被覆率が1%〜50%、光源
から最遠部で20%〜100%であることが好ましく、
光源からの距離が大となるにつれて、光源から線状光源
を近接させた一側面端部の被覆点から始めて被覆率が順
次大となるように被覆することが好ましい。尚、ここで
言う被覆率とは、導光板面の単位面積当たりに施した光
散乱物質の被覆面積の割合を言う。 2)本発明では、更に好ましくは、前記した光散乱物質
の被覆率(Y)の増加は、線状光源から各グリッド上の
光散乱物質までの距離(X)に対して1.7〜3.5次
の範囲に入るように増加する、即ち、Yを縦軸に、Xを
横軸にした場合、Y=aX1.7で示される線とY=a
X3.5(ここでaは導光板面の端部の被覆率から求め
られる値で、0<a≦2である)で示される線との間に
入る値で増加すること、又は、Y=ax(aは前記した
と同じようにして求められる値で、1<a≦2である)
の関係で増加することである。 3)更に、本発明では、発光面上で、線状光源の軸と平
行となる状態のグリッド上に被覆される光散乱物質の被
覆率(Y´)が、その平行線上の中央(即ち、線状光源
の長手方向の中央から線状光源に垂直に立てた導光板面
上の線から両端に向かう方向の光拡散物質までの距離(
X´)に対して、順次大となるように被覆することが好
ましい。
板面上で線状光源部近傍で被覆率が1%〜50%、光源
から最遠部で20%〜100%であることが好ましく、
光源からの距離が大となるにつれて、光源から線状光源
を近接させた一側面端部の被覆点から始めて被覆率が順
次大となるように被覆することが好ましい。尚、ここで
言う被覆率とは、導光板面の単位面積当たりに施した光
散乱物質の被覆面積の割合を言う。 2)本発明では、更に好ましくは、前記した光散乱物質
の被覆率(Y)の増加は、線状光源から各グリッド上の
光散乱物質までの距離(X)に対して1.7〜3.5次
の範囲に入るように増加する、即ち、Yを縦軸に、Xを
横軸にした場合、Y=aX1.7で示される線とY=a
X3.5(ここでaは導光板面の端部の被覆率から求め
られる値で、0<a≦2である)で示される線との間に
入る値で増加すること、又は、Y=ax(aは前記した
と同じようにして求められる値で、1<a≦2である)
の関係で増加することである。 3)更に、本発明では、発光面上で、線状光源の軸と平
行となる状態のグリッド上に被覆される光散乱物質の被
覆率(Y´)が、その平行線上の中央(即ち、線状光源
の長手方向の中央から線状光源に垂直に立てた導光板面
上の線から両端に向かう方向の光拡散物質までの距離(
X´)に対して、順次大となるように被覆することが好
ましい。
【0014】本発明は、光拡散板の上面に液晶パネルな
どの光表示パネルを設置して使用される。
どの光表示パネルを設置して使用される。
【0015】
【発明の効果】本発明は比較的小型で、充分な輝度を得
られ、消費電力−輝度変換効率が大なバックライトとし
て使用できる。
られ、消費電力−輝度変換効率が大なバックライトとし
て使用できる。
【0016】
【実施例】次に比較例及び実施例で本発明を更に詳述す
る。まず比較例として次の方法で試験した。図1に示す
ような厚さ2mmの長方形導光板(225mm×127
mm)の短手の端部に、その端部長より7mm長い直径
4.1mmの太さの冷陰極蛍光管(ハリソン電機株式会
社製径4.1mmノ−マル管)を配置し、その管の外周
を2mmの隙間をおいて、導光板に接する部分に2mm
のスリットを持つ、筒型アルミ反射器で覆い、スリット
から出光した光が導光板の端部から導光板に入光するよ
うに配置した。この反射器内面には光拡散反射フィルム
(株式会社辻本電機製作所MTN−W200)を配置し
た。
る。まず比較例として次の方法で試験した。図1に示す
ような厚さ2mmの長方形導光板(225mm×127
mm)の短手の端部に、その端部長より7mm長い直径
4.1mmの太さの冷陰極蛍光管(ハリソン電機株式会
社製径4.1mmノ−マル管)を配置し、その管の外周
を2mmの隙間をおいて、導光板に接する部分に2mm
のスリットを持つ、筒型アルミ反射器で覆い、スリット
から出光した光が導光板の端部から導光板に入光するよ
うに配置した。この反射器内面には光拡散反射フィルム
(株式会社辻本電機製作所MTN−W200)を配置し
た。
【0017】一方、導光板面上に被覆する光拡散物質は
、円形のドットパタ−ンをスクリ−ン印刷したものであ
り、スクリ−ン版下は、CADにより下記の条件で作成
して用いた。光拡散物質の被覆率が、X値の最小の地点
(即ち図3a点付近)で6%、最大の地点(即ち図3d
点付近)で80%、その中間ではこれらの比率がaxに
比例した値となるように作図した。
、円形のドットパタ−ンをスクリ−ン印刷したものであ
り、スクリ−ン版下は、CADにより下記の条件で作成
して用いた。光拡散物質の被覆率が、X値の最小の地点
(即ち図3a点付近)で6%、最大の地点(即ち図3d
点付近)で80%、その中間ではこれらの比率がaxに
比例した値となるように作図した。
【0018】又、線状光源と平行に配置されるX´の方
向には、Xが0から導光板長手端面のほぼ中間まで(即
ち図中b点)の間が、X´=0(即ちa〜b間の各点)
及びX´の最大(即ちc〜b´間の各点)の被覆率を基
準に、X´値の3乗に比例した変化率で決定される被覆
率となるように作図した。図3上のc点の被覆率は、導
光板の厚さ、大きさ、冷陰極管の種類により1%〜50
%の間で任意に選ばれる値であり、本例では10%とし
た。
向には、Xが0から導光板長手端面のほぼ中間まで(即
ち図中b点)の間が、X´=0(即ちa〜b間の各点)
及びX´の最大(即ちc〜b´間の各点)の被覆率を基
準に、X´値の3乗に比例した変化率で決定される被覆
率となるように作図した。図3上のc点の被覆率は、導
光板の厚さ、大きさ、冷陰極管の種類により1%〜50
%の間で任意に選ばれる値であり、本例では10%とし
た。
【0019】冷陰極管に、インバ−タより30KHzの
交番電圧をかけて一定電流で駆動させたときの面輝度を
、輝度計(トプコンBM−8)により測定した結果、そ
の平均値は219(比較例1)であった。又拡散反射フ
ィルム(図2の6)を鏡面反射フィルム(中井工業株式
会社製Ag高反射フィルム)とした以外は上記例と同様
の装置、条件で操作し輝度を測定した結果、その平均値
は228(比較例2)であった。
交番電圧をかけて一定電流で駆動させたときの面輝度を
、輝度計(トプコンBM−8)により測定した結果、そ
の平均値は219(比較例1)であった。又拡散反射フ
ィルム(図2の6)を鏡面反射フィルム(中井工業株式
会社製Ag高反射フィルム)とした以外は上記例と同様
の装置、条件で操作し輝度を測定した結果、その平均値
は228(比較例2)であった。
【0020】又、反射器(図2の5)最外側に、比較例
1で用いた光拡散反射フィルムを用い、その内面に比較
例2で用いた鏡面反射フィルムを全面密着させて用いた
以外は上記例と同様の装置、条件で操作し輝度を測定し
た結果、その平均値は230(比較例3)であった。 又、比較例3において、光拡散反射フィルムと鏡面反射
フィルムを約0.3mmの空気層(図2の8)を持つよ
うに配置して用いた以外は上記例と同様の装置、条件で
操作し輝度を測定した結果、その平均値は270(実施
例)であった。尚、輝度の平均値(cd/m2)は、導
光板上の発光面に仮想される等間隔の直交線の交点であ
る60の測定点の輝度を平均したものである。
1で用いた光拡散反射フィルムを用い、その内面に比較
例2で用いた鏡面反射フィルムを全面密着させて用いた
以外は上記例と同様の装置、条件で操作し輝度を測定し
た結果、その平均値は230(比較例3)であった。 又、比較例3において、光拡散反射フィルムと鏡面反射
フィルムを約0.3mmの空気層(図2の8)を持つよ
うに配置して用いた以外は上記例と同様の装置、条件で
操作し輝度を測定した結果、その平均値は270(実施
例)であった。尚、輝度の平均値(cd/m2)は、導
光板上の発光面に仮想される等間隔の直交線の交点であ
る60の測定点の輝度を平均したものである。
【図1】本発明の一実施態様のバックライトの斜視図
【
図2】本発明の一実施態様のバックライトの断面図
図2】本発明の一実施態様のバックライトの断面図
【図
3】導光板に塗布した光散乱物質の分布状態を示す図
3】導光板に塗布した光散乱物質の分布状態を示す図
1:導光板
2:光拡散板
3:鏡面反射板又は光拡散射板板
4:線状光源
5:反射器
6:光拡散反射フィルム又は板
7:鏡面反射フィルム又は板
8:空気層
9:光散乱物質
Claims (1)
- 【請求項1】透光性材料からなる導光板の少なくとも一
側面端部に、これに近接した線状光源を有し、その線状
光源を覆う反射器が、反射器の内面最外側から中心部に
位置する線状光源に向かって、光拡散反射板又は光拡散
反射フィルム、空気層、鏡面反射板又は鏡面反射フィル
ムの順に積層したものであり、前記導光板の一方の面に
該導光板材料よりも屈折率が大きい光拡散物質を部分的
に被覆し、その面を鏡面ないし光拡散反射板で覆ったパ
ネル用バックライト。
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-
1991
- 1991-02-21 JP JP3078695A patent/JP2730310B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|---|---|---|
JP2008004558A (ja) * | 1996-07-12 | 2008-01-10 | Allied Signal Inc | 照明装置 |
WO2009017067A1 (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | 照明装置および表示装置 |
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