JPH05100225A - パネル用バツクライト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】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持ち、その線状光源
を覆う鏡面反射板の端部と導光板とが接触する部分に於
いて両者が空気層を介して配置されたパネル用バックラ
イト。 【効果】このバックライトは小型で、充分なＡＶ領域、
平坦な輝度分布が得られ、しかも消費電力−輝度変換効
率が高い高性能機として使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【０００３】特に近時、これらワープロ、パソコンの性
能向上のため、小型化、視認性の向上、消費電力−輝度
変換効率の向上がより一層望まれているため、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シー
ト、又は、鏡面反射率の高い鏡面反射シートを配し、導
光板端部に糊等で固定することが提案されている。

【０００４】しかし、導光板の線状光源近傍に於いて
は、鏡面反射板と導光板の面とが完全に密着している
か、接着剤などで接着固定された形態のものは、導光板
表面に存在する空気が排除されるため、導光板内の光線
臨界角が大となり、結果として伴なわれる光の散乱のた
め他の部分に比較して輝度が大となり、導光板面上の輝
度分布が均一ないわゆる有効表示面積（ＶＡ）がその分
減少することになるので、前記した外形、電力−輝度変
換効率が悪化する問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近時バックライトを用
いる機器類が小型化するにつれて効率の良い表示面積を
持ち、しかも平坦な輝度分布特性を持つバックライトが
求められるようになつている。本発明は外形に対して可
能な限りＶＡが大きいバックライトを提供することを目
的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、バックラ
イトの線状光源近傍の導光板面の輝度分布につき種々の
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、線状光源を覆った反射板と導光板との接点に於
いて、反射板の鏡面を導光板側とし、これらが空気層を
介して配位させた構造とすることで、線状光源の近傍に
於ける導光板面の輝度分布が均一となることを見出し
た。

【０００７】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、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、その面を光拡
散反射板又はシートで覆い、導光板の出光面に光拡散板
又はシートを配したパネル用バックライトにおいて、線
状光源が鏡面反射板又は鏡面反射フィルム（以下鏡面反
射板と略称する）で覆われており、線状光源を覆った鏡
面反射板の端部が、導光板端部の出光面及びその裏面の
表面と空気層を介して積層して配位されたパネル用バッ
クライトに関するものである。次に本発明を図面に基づ
いて更に詳述する。

【０００８】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、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。

【０００９】導光板（１）に施す光散乱物質（６）は、
導光板の材質に比較して高屈折率を持ち、かつ光を拡散
させる顔料を含んだ塗料、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。

【００１０】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
（ランプケース）（５）で、光源面及びその面を覆う鏡
面反射板又は鏡面反射フィルム（８）とを覆っている。
光源は、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。

【００１１】本発明で、線状光源を覆う鏡面反射板は、
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。

【００１２】線状光源を覆う鏡面反射板の両端部は図３
に示すように、導光板の端部の出光面及びその裏面の表
面と空気層（７）を介して積層して配位されている。こ
こで言う空気層の厚さは、特に制限されないが、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。

【００１３】又、本発明で好ましい他の態様は、図４に
示したように、線状光源を覆った鏡面反射板が導光板端
部の出光面及びその裏面と空気層（７）を介して積層さ
れていることは前記したものと同様であるが、導光板の
出光面側の光拡散板又はシートはランプケースとその端
部同志で、通常の接着剤例えば両面テープで接着されて
おり（９）、又、導光板の光拡散物質を部分的に被覆し
た面側の光拡散反射板又はシートは鏡面反射板又は鏡面
反射フィルムと、鏡面反射板又は鏡面反射フィルムが導
光板側となる状態でその端部同志で接着されている（１
０）ことである。このような構成とすることにより、組
み立てなどの作業性が向上する。

【００１４】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、輝度分布の均一性の面か
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。

【００１５】本発明に於いて、空気層を介して積層する
部分の幅は、バックライトとして組み立てた際の機械的
な強度が充分保てる程度で、可能な限り少ない方が良
い。

【００１６】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。

【００１７】即ち、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。

【００１８】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。

【００１９】

【発明の効果】本発明は小型で、充分なＶＡ、良好な輝
度分布が得られ、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。

【００２０】

【実施例】次に実施例及び比較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、ポリエステル反射ケースで覆い、そ
の内面に銀蒸着ポリエステルシート（厚さ７５μｍ）を
巻き込み導光板端部に両面テープで固定した。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。

【００２１】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、最小の地点で６
％、最大の地点で８０％、その中間ではこれらが指数関
数的に順次増加するように作図した。

【００２２】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を
図５に示す。縦軸は輝度（％）、横軸は被測定物の走査
距離を示す。

【００２３】次に、図４に示した構成として、銀蒸着ポ
リエステルシートを導光板端部に両面テープを用いずに
固定したバックライトにつき、同様に面輝度を測定した
結果を図６に示す。

【００２４】両図から判るように、銀蒸着ポリエステル
シートと導光板端部を空気層を介して固定したものは、
光源近傍に於いても、輝度分布が均一となる。又、この
結果ＶＡにおける１５点の輝度測定では平均輝度が５％
程度向上したことが判った。

【図面の簡単な説明】

【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３】線状光源を覆う鏡面反射板と導光板端部との配
置を示す図

【図４】線状光源を覆う鏡面反射板と導光板端部との配
置を示す図

【図５】比較例における輝度分布を示す図

【図６】実施例における輝度分布を示す図

【符号の説明】

１：導光板 ２：光拡散板 ３：鏡面反射板又は光拡散反射板 ４：線状光源 ５：反射器（ランプケース） ６：光散乱物質 ７：空気層 ８：線状光源を覆う鏡面反射板 ９：光拡散板と反射器との接点 １０：鏡面反射フィルムと光拡散反射板との接点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
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、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、その面を光拡散反射板又はシ
   ートで覆い、導光板の出光面に光拡散板又はシートを配
   したパネル用バックライトにおいて、線状光源が鏡面反
   射板又は鏡面反射フィルムで覆われており、線状光源を
   覆った鏡面反射板又は鏡面反射フィルムの端部が、導光
   板端部の出光面及びその裏面の表面と空気層を介して積
   層して配置されたパネル用バックライト
2. 【請求項２】線状光源が鏡面反射板又は鏡面反射フィル
   ムで覆われており、更に、鏡面反射板又は鏡面反射フィ
   ルムはランプケースで覆われており、線状光源を覆った
   鏡面反射板又は鏡面反射フィルムは導光板端部の出光面
   及びその裏面と空気層を介して積層されており、導光板
   の出光面側の光拡散板又はシートはランプケースとその
   端部同志で接着されており、又、導光板の光拡散物質を
   部分的に被覆した面側の光拡散反射板又はシートは鏡面
   反射板又は鏡面反射フィルムと、鏡面反射板又は鏡面反
   射フィルムが導光板側となる状態でその端部同志で接着
   され固定された請求項１記載のパネル用バックライト