JPH04369619A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、輝度ムラの生じにく
い簡単な構成の面光源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶パネルのバックライトなどに
用いられる薄型の面光源装置として、導光板の一側面に
線光源を配置し、導光板の裏面に光拡散透過部を設けた
ものがある。このような構成の面光源装置は、光源が１
つであるため消費電力が少なく、また軽量であるという
特長を有する。しかし、光源が導光板の一側面に配置さ
れているので、光源から離れた箇所では光量が不足しが
ちであり、少しでも明るくするために、いろいろな工夫
がなされている。たとえば、導光板裏面の光拡散透過部
の面積率を、一側面から離れるにしたがって次第に大き
く、線光源の輝度が最も少なくなる位置において最大と
し、それより他側面に近づくにつれて次第に小さくする
ように構成した面光源装置がある（特開平２−２６９３
８２参照）。

【０００３】光拡散透過部の面積率を変化させるには、
通常、微細な多数のドットを形成し、各ドットの面積を
大小に変化させて面積率を変化させる手段がとられてい
る。この方法は印刷の網点と同じであり、グラデーショ
ンの形成が容易にできる利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光拡散透過
部の面積率の変化を線光源からの輝度変化に対応させ、
光拡散透過部の面積率を線光源側の一側面から離れるに
したがって次第に大きく線光源の輝度が最も少なくなる
位置において最大とし、それより他側側に近づくにつれ
て次第に小さくするように変化させるには、ドットを滑
らかに変化させる必要がある。そのためには、ドットの
大きさや位置をきわめて正確に設けねばならず、もし、
ドットの変化に滑らかさが欠けると、光拡散透過部の面
積率が最大となる部分においては、隣接するドットが連
続してしまうので、発光面にその部分が線状に現われる
ことになる。この現象はデンシティジャンプと呼ばれる
ものであり、面光源装置における基本的な品質特性であ
る均一な発光面を得るための障害となる。

【０００５】したがって、この発明は上記のような欠点
を解消し、均一な発光面を有する輝度ムラが生じにくい
面光源装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、以上の目的
を達成するために、透明な導光板の一側面に線光源を配
置し、導光板の裏面に光拡散透過部を設け、線光源から
の光を利用して導光板の表面を均一に照射させる面光源
装置において、前記光拡散透過部の面積率を、導光板の
一側面から線光源の輝度が最も少なくなる箇所までの領
域では線光源から遠ざかるにつれて輝度に反比例して大
きくするとともに、線光源の輝度が最も少なくなる箇所
から線光源と対向する導光板の他側面までの領域では輝
度に反比例することなしに大きくするように面光源装置
を構成したものである。

【０００７】また、上記の構成において、導光板の他側
面に側面反射層が配置されるように構成してもよい。ま
た、上記の構成において、導光板の光拡散透過部を形成
した裏面に背面反射層が配置されるように構成してもよ
い。また、上記の構成において、導光板の表面に光拡散
層が配置されるように構成してもよい。また、上記の構
成において、光拡散透過部が導光板の屈折率とほぼ同じ
かそれ以下の粒子状透明物質を含有されるように構成し
てもよい。また、上記の構成において、光拡散透過部が
ドット状であるように構成してもよい。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、線光源の付近では、線光
源より照射された大部分の光が、導光板の内部で入射角
と反射角とが等しい全反射を繰り返し、導光板の奥へ導
かれる。一方、残りの光の一部は、光拡散透過部で散乱
して直接的に導光板の表面側に導かれ、また残りの光の
他の一部は、間接的に導光板の表面側に導かれる。すな
わち、光拡散透過部を通り抜け、背面反射層で反射し、
再び光拡散透過部に入り、その後導光板の表側に導かれ
る。

【０００９】また、線光源と側面反射層とから遠い部分
、すなわち輝度の弱まる部分付近では、線光源から照射
された大部分の光は、光拡散透過部で散乱して直接的・
間接的に導光板の表側へ導かれる。一方、残りの光は、
導光板内部で入射角と反射角が等しく全反射を繰り返し
、導光板の側部付近へ導かれる。

【００１０】上記の構成、つまり光拡散透過部の面積率
の変化を線光源からの輝度変化に対応させた構成として
おらず、光拡散透過部の面積率が最大となる部分から側
面反射層側の導光板側面に至るまでの光拡散透過部の面
積率を輝度に反比例することなく大きくする。したがっ
て、光拡散透過部の面積率が最大となる部分から側面反
射層側の導光板側面に向けて面積率を低下させることを
考慮しなくてもよいから、ドットの大きさや位置が正確
でなくてもデンシティジャンプが起こりにくい。

【００１１】

【実施例】図面を参照しながらこの発明の実施例をさら
に詳しく説明する。図１はこの発明の面光源装置の一実
施例を示す平面図である。図２はこの発明の面光源装置
の一実施例を示す断面図である。図３はこの発明の面光
源装置の他の実施例を示す平面図である。図４はこの発
明の面光源装置の光拡散透過部の面積率と線光源の輝度
との関係を示すグラフである。１は導光板、２は線光源
、３は光拡散透過部、４は側面反射層、５は背面反射層
、６は光拡散層をそれぞれ示す。

【００１２】この実施例における面光源装置は、図１お
よび図２に示すように、長方形の導光板１の対向する１
対の側面の一方に線光源２を、他方に側面反射層４をそ
れぞれ配置し、導光板１の裏面には光拡散透過部３が形
成されている。

【００１３】導光板１としては、厚さ１〜３０ｍｍ程度
の透明な長方形板材が好ましい。導光板１の材料として
は、アクリル・ポリカーボネート・ポリ塩化ビニルなど
の樹脂やガラスなどを用いるとよい。

【００１４】線光源２としては、熱陰極線管や冷陰極線
管など陰極線管を用いる。また、線光源２を覆うように
湾曲反射板を配置し、線光源２の光を効率よく利用でき
るようにしてもよい。

【００１５】光拡散透過部３は、その面積率が、導光板
１の一側面から線光源２の輝度が最も少なくなる箇所ま
での領域では線光源２から遠ざかるにつれて輝度に反比
例して大きくするとともに、線光源２の輝度が最も少な
くなる箇所から線光源３と対向する導光板１の他側面ま
での領域では輝度に反比例することなしに大きくするよ
うに形成する。線光源２の輝度が最も少なくなる箇所と
は、図４に示すように、輝度分布Ａが最小となる位置ｂ
である。光拡散透過部３は、導光板１の線光源側ａから
線光源２の輝度が最も少なくなる箇所ｂまでの領域では
、その面積率Ｂが線光源２から遠ざかるにつれて、線光
源２の輝度と反比例して大きくなるように形成する。 線光源２の輝度が最も少なくなる箇所ｂから導光板１の
側面反射層側ｃまでの領域では、その面積率Ｂが線光源
２の輝度とは関係なくゆるやかに大きくなるように形成
する。なお、光拡散透過部３の面積率Ｂが最大になる部
分ｃは、光拡散透過部３全体のなかで面積率がもっとも
高いことを意味するものであり、面積率Ｂが１００％と
なることを意味するものではない。光拡散透過部３は、
微細で多数のドットをグラデーション状に形成して得る
ことができる。光拡散透過部３を形成するドットは、印
刷の網点の密度を変化させるように、ドットの径寸法を
変えることによって面積率を変化させることができる。 ドットの形状は円形など任意の形状に形成することがで
きる。また、ドットに限らず、ストライプなどで形成し
てもよい。また、図３に示すような形状でもよい。光拡
散透過部３は、導光板１の屈折率とほぼ同じかそれ以下
である炭酸カルシウムやシリカなどの粒子状透明物質を
含有するインキを用い、グラビア印刷・オフセット印刷
・スクリーン印刷などの印刷法、あるいは転写法などの
手段によって形成するとよい。

【００１６】また、必要に応じて、導光板１の線光源２
に対向する他側面に、側面反射層４を形成するとよい。 側面反射層４は、導光板１の線光源２に対向する他側面
に、白色フィルムや金属板などを貼りつけたり、側面に
直接白色インキを塗布したり金属を蒸着したりして形成
するとよい。

【００１７】また、必要に応じて、導光板１の裏面に背
面反射層５を配置してもよい。背面反射層５は、白色フ
ィルムや白色板などを、導光板１の裏面に重ね合わせて
形成するとよい。背面反射層５は導光板１と別体に形成
し、導光板１の光拡散透過部３が形成されていない部分
には密着しないようにし、反射層との間にわずかな透き
間が形成されるようにする。通常は、導光板１に背面反
射層５を重ねるだけでよい。

【００１８】また、側面反射層４あるいは背面反射層５
は、導光板１および線光源２を収納するケースの内面を
白色塗料で塗装したもので代用することもできる。

【００１９】導光板１の表側には、必要に応じて、光拡
散層６を密着させないように配置するとよい。光拡散層
６を導光板１に密着させないことにより、導光板１の内
部で全反射が確保され、導光板１内部でのロスが少ない
。光拡散層６としては、光拡散物質が塗布されたフィル
ム、それ自体が拡散性を有するフィルム、乳白色の樹脂
板などを使用することができる。

【００２０】なお、この発明は、上記した実施例に限定
されるものではなく、その他いろいろな態様で実施する
ことができる。たとえば、導光板１の他の１対の側面に
も側面反射層４を配置して、線光源２の光をさらに有効
に利用するように構成してもよい。

【００２１】

【発明の効果】この発明の面光源装置は、透明な導光板
の一側面に線光源を配置し、導光板の裏面に光拡散透過
部を設け、線光源からの光を利用して導光板の表面を均
一に照射させる面光源装置において、前記光拡散透過部
の面積率を、導光板の一側面から線光源の輝度が最も少
なくなる箇所までの領域では線光源から遠ざかるにつれ
て輝度に反比例して大きくするとともに、線光源の輝度
が最も少なくなる箇所から線光源と対向する導光板の他
側面までの領域では輝度に反比例することなしに大きく
するように構成されている。

【００２２】したがって、この発明の面光源装置は、デ
ンシティジャンプが生じないので、輝度ムラのない均一
な輝度を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の面光源装置の一実施例を示す平面図
である。

【図２】この発明の面光源装置の一実施例を示す断面図
である。

【図３】この発明の面光源装置の他の実施例を示す平面
図である。

【図４】この発明の面光源装置の光拡散透過部の面積率
と線光源の輝度との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１　　導光板 ２　　線光源 ３　　光拡散透過部 ４　　側面反射層 ５　　背面反射層 ６　　光拡散層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　透明な導光板の一側面に線光源を配置
   し、導光板の裏面に光拡散透過部を設け、線光源からの
   光を利用して導光板の表面を均一に照射させる面光源装
   置において、前記光拡散透過部の面積率を、導光板の一
   側面から線光源の輝度が最も少なくなる箇所までの領域
   では線光源から遠ざかるにつれて輝度に反比例して大き
   くするとともに、線光源の輝度が最も少なくなる箇所か
   ら線光源と対向する導光板の他側面までの領域では輝度
   に反比例することなしに大きくするようにしたことを特
   徴とする面光源装置。
2. 【請求項２】　　導光板の他側面に側面反射層が配置さ
   れた請求項１記載の面光源装置。
3. 【請求項３】　　導光板の光拡散透過部を形成した裏面
   に背面反射層が配置された請求項１または２のいずれか
   に記載の面光源装置。
4. 【請求項４】　　導光板の表面に光拡散層が配置された
   請求項１〜３のいずれかに記載の面光源装置。
5. 【請求項５】　　光拡散透過部が導光板の屈折率とほぼ
   同じかそれ以下の粒子状透明物質を含有する請求項１〜
   ４のいずれかに記載の面光源装置。
6. 【請求項６】　　光拡散透過部がドット状である請求項
   １〜５のいずれかに記載の面光源装置。