JPH05142422A - 平面発光ユニツト及びその製造方法 - Google Patents

平面発光ユニツト及びその製造方法

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JPH05142422A
JPH05142422A JP3304327A JP30432791A JPH05142422A JP H05142422 A JPH05142422 A JP H05142422A JP 3304327 A JP3304327 A JP 3304327A JP 30432791 A JP30432791 A JP 30432791A JP H05142422 A JPH05142422 A JP H05142422A
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light guide
emitting unit
light
light emitting
unit according
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JP3304327A
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Tomio Otani
富美夫 大谷
Naoyuki Mori
尚之 森
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 寸法、形状等の変更容易な平面発光ユニット
及びその製造方法を提供する。 【構成】 平面発光ユニット21としては、導光体22
となる透明平板の片面に、断面三角形状山部Tを連結し
て鋸歯状全反射プリズム型導光面22aを形成し、その
片端面側に光源17を近接・配置すると共に、反射板1
9を導光面22aに近接・配置し、且つ、導光体22の
導光面22aに対向する光射出面側に拡散板20を近接
・配置する。又、その製造方法としては、端面にテーパ
面31aを形成した複数の板状金型31をテーパ面31
aを並べて組み合わせ、テーパ面31aにより透明平板
の片面を加熱・加圧して導光面22aを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は平面発光ユニット及びそ
の製造方法に関し、詳しくは導光体の導光面の形状及び
その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、OA機器のノート型パソコンのバ
ックライトとして平面発光ユニットが用いられており、
その一例を図7乃至図9を参照して次に説明する。まず
図7に示すサイドライト方式平面発光ユニット(1)
は、例えばアクリル製透明平板の片面に、アクリル系樹
脂にガラスビーズや酸化チタン等をフィラーとして混ぜ
たドットパターン(2)を多線多条に印刷してなる導光
体(3)と、導光体(3)の片端面に近接・配置した4
〜5mm径の冷陰極放電管からなる円筒型光源(4)
と、光源(4)の凹面型反射鏡(5)と、導光体(3)
のドットパターン側に近接・配置した反射シート(反射
板)(6)と、導光体(3)の光射出側に近接・配置し
た拡散シート(拡散板)(7)とを具備する。そして、
上記ドットパターン(2)を光源(4)から離れるに従
って徐々に大きくなるように形成しておき、光源(4)
から導光体(3)の片端面を経てその内部に光を入射さ
せる。そこで、まずドットパターン(2)の非印刷面に
光が照射されると、導光体内で全反射を繰り返して外部
に放射しない。一方、ドットパターン(2)に照射され
た光は、導光体(3)とドットパターン(2)とが同じ
屈折率を持つため、そのままドットパターン内に入り、
更に上記フィラーにより拡散反射されて導光体内を通過
する。そうすると、拡散反射した光は、その反射角が変
化しているため、全反射の臨界角を越えて導光体(3)
の光射出面に照射され、そのまま拡散シート(7)を経
て外部に放射する。更に、輝度を高めるため、導光体
(3)の両端面にそれぞれ光源(4)を配置したダブル
ライト方式もある。
【0003】上記サイドライト方式平面発光ユニット
(1)によれば、輝度及びその均一性が低いこと、効率
が悪いこと、更にドットパターン(2)は小さいため、
歩留まりが低いこと等の難点を持つため、改良された次
の図8に示す直下型平面発光ユニット(8)も知られて
いる。
【0004】上記平面発光ユニット(8)は主に高輝度
(2000〜3000cd/m2)を要するカラー液晶
用バックライトとして用いられ、液晶(9)の裏に配置
した3原色の熱陰極放電管(10)(11)(12)
と、その反射板(13)と、熱陰極放電管(10)(1
1)(12)と液晶(9)との間に配した光均一化用ラ
イティングカーテン(14)とを具備する。ところが、
この場合、ユニット厚(D)が厚くて重いという難点を
持つため、更に改良された図9に示すプリズム方式の平
面発光ユニット(15)も知られている。
【0005】上記平面発光ユニット(15)は、例えば
アクリル製透明平板を金型にて片面が傾斜したプリズム
状に成形してなる導光体(16)と、導光体(16)の
片端面に近接・配置した熱陰極又は冷陰極放電管からな
る円筒型光源(17)と、光源(17)の凹面型反射鏡
(18)と、導光体(16)の非傾斜面側に近接・配置
した反射板(19)と、導光体(16)の光射出用傾斜
面側に近接・配置した拡散板(20)とを具備する。そ
して、光源(17)から導光体(16)の片端面を経て
その内部に光が入射すると、導光体内で全反射を繰り返
して通過する間に入射角(Θ)が徐々に小さくなってい
く(Θb<Θa)。そこで、入射角(Θ)が臨界角を越
えた時に屈折して導光体(16)から取り出され、更に
拡散板(20)を経て外部に放射する。又、反射板(1
9)によって反射した光も同様である。上記平面発光ユ
ニット(15)によれば、光源(17)から導光体(1
6)へ入射する光の入射角は種々の値を取るので、入射
した光は、導光体(16)の傾斜した全面から外部に取
り出されることになり、高効率、高輝度を実現出来る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、プリズム方式の平面発光ユニット(15)によれ
ば、光源(17)が比較的、厚く(約10mm径)、導
光体(16)も比較的、厚いため、金型にて射出成形し
ており、サイズ変更を要する場合、金型を交換しなけれ
ばならず、コスト増を招く点である。そのため、更に、
多品種少量生産に際し、不利になる点もある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、平面発光ユニ
ットとして、透明平板の片面に、断面三角形状山部を連
結して鋸歯状全反射プリズム型導光面を形成した導光体
と、上記導光体の片端面側に近接・配置した光源と、上
記導光面に近接・配置した反射板と、上記導光体の導光
面に対向する光射出面側に近接・配置した拡散板とを具
備したことを特徴とし、又、上記導光体の光源に対向す
る片端面に全反射型テーパ面を形成し、又、底辺に隣接
した垂直辺と傾斜辺とを頂部にて連結して断面三角形状
山部を形成し、又、底辺に隣接した2傾斜辺を頂部にて
連結して断面三角形状山部を形成し、又、底辺に隣接し
た2等辺を頂部にて連結して断面2等辺三角形状山部を
形成し、且つ、導光体両端面側に2個の光源を対向・配
置し、又、導光面の左半面と右半面とで三角形の垂直辺
と傾斜辺を対称に設け、且つ、導光体両端面側に2個の
光源を対向・配置する。
【0008】又、その製造方法として、端面にテーパ面
を形成した複数の板状金型をテーパ面を並べて組み合わ
せ、テーパ面により透明平板の片面を加熱・加圧して導
光面を形成することを特徴とする。
【0009】
【作用】上記技術的手段によれば、光源から導光体内に
入射した光は、導光面に対し入反射を繰り返す間にその
角度が徐々に変化していき、臨界角を越えると、屈折し
て外部に取り出される。又、上記導光面を形成する際、
端面にテーパ面を形成した複数の板状金型を組み合わせ
て適宜、所望の寸法、形状のテーパ面を形成し、そのテ
ーパ面にて透明平板を加熱・加圧して導光面を形成す
る。
【0010】
【実施例】本発明に係る平面発光ユニット及びその製造
方法の実施例を図1乃至図6を参照して以下に説明す
る。図9に示す部分と同一部分には同一参照符号を付し
てその説明を省略する(尚、凹面型反射鏡については図
示省略)。相違する点は、本発明に係る平面発光ユニッ
ト(21)の導光体(22)の特に導光面(22a)の
形状で、本発明によれば、例えばアクリル製透明平板の
片面に、断面三角形状山部(T)を連結して鋸歯状全反
射プリズム型導光面(22a)を形成する。上記山部
(T)は、例えば図1に示すように、底辺(To)に隣
接した垂直辺(Ta)と傾斜辺(Tb)とを頂部にて連
結して断面三角形状山部(T)を形成してなる。この
時、傾斜辺(Tb)の傾斜角(B)を対角線の傾斜角
(B)(例えば勾配(1/30))に一致させる。又、
底辺(To)の幅も3〜5mmに設定する。
【0011】上記構成において、光源(17)から導光
体(22)の片端面(22b)を経てその内部に光が入
射し、導光面(22a)に照射されると、傾斜角(B)
があるため、従来の平面発光ユニット(15)と同様、
導光体内で全反射を繰り返して通過する間に入射角
(Θ)が徐々に小さくなっていく(Θb<Θa)。そこ
で、入射角(Θ)が臨界角を越えた時に屈折して導光体
(22)から取り出され、更に拡散板(20)を経て外
部に放射する。又、反射板(19)によって反射した光
も同様である。更に、山部(T)の底辺(To)の長さ
や傾斜辺(Tb)の角度(B)を変えると、輝度調整が
可能となる。
【0012】尚、平面発光ユニット(21)の導光体
(22)では片端面(22c)に向かって直進する入射
光は、そのまま片端面(22c)で反射して導光面(2
2a)の垂直辺(Ta)や片端面(22b)に照射され
て外部に放射しにくい。そこで、その難点を除去した他
の実施例を図2に示すと、相違する点は、平面発光ユニ
ット(23)の導光体(24)の光源(17)に対向す
る片端面に全反射型テーパ面(24b)を形成したこと
である。そうすると、平面発光ユニット(23)の導光
体(24)ではテーパ面(24b)に向かって直進する
入射光は、テーパ面(24b)で角度を変えて反射して
導光面(24a)の傾斜辺(Tb)に照射され、上記同
様、外部に放射する。
【0013】又、その他の実施例を図3に示すと、図1
に示す平面発光ユニット(21)と相違する点は、平面
発光ユニット(25)の導光体(26)の導光面(26
a)において、底辺(To)に隣接した2傾斜辺(T
b)(Tc)を頂部にて連結して山部(T)を形成した
ことである。そうすると、図2に示す平面発光ユニット
(23)と同様、導光体(26)の片端面(26b)に
向かって直進する入射光は、そのまま片端面(26b)
で反射して導光面(26a)の傾斜辺(Tc)に照射さ
れ、上記同様、外部に放射する。
【0014】更に、その他の実施例を図4及び図5に示
すと、まず図4に示す平面発光ユニット(27)では導
光体(28)の導光面(28a)において底辺(To)
に隣接した2等辺(Td)(Te)を頂部にて連結して
断面2等辺三角形状山部(T)を形成し、且つ、導光体
両端面側に2個の光源(17a)(17b)を対向・配
置する。そこで、各光源(17a)(17b)から導光
体(28)に入射した光は、傾斜2等辺(Td)(T
e)に略均等に照射されて外部に放射する。
【0015】又、図5に示す平面発光ユニット(29)
では導光体(30)の導光面(30a)において、その
左半面と右半面とで三角形の垂直辺(Tf)(Tg)と
傾斜辺(Th)(Ti)を対称に設け、且つ、導光体両
端面側に2個の光源(17a)(17b)を対向・配置
する。そこで、各光源(17a)(17b)から導光体
(30)内に入射した光は、傾斜辺(Th)(Ti)に
略均等に照射されて外部に放射する。
【0016】次に、本発明に係る平面発光ユニットの製
造方法を図6を参照して示すと、まずダイス鋼等の耐熱
性を持つ3〜5mm厚の硬金属製板状金型(31)を複
数個、用意し、その端面に例えば勾配(1/30)のテ
ーパ面(31a)を形成すると共に、テーパ面(31
a)を並べて組み合わせ、ボルト等で固定一体化する。
そこで、テーパ面(31a)…によりアクリル製透明平
板の片面を加熱・加圧して成形し、導光面(22a)
(24a)(26a)(28a)(30a)を形成す
る。そうすると、輝度調整や導光体(22)(24)
(26)(28)(30)の寸法、形状等を変更する
際、独立した金型(31)の数量やテーパ面の形状、高
さ、或いは組合せを変えるだけで対応出来る。そのた
め、品種別金型の製造や金型(31)の成形ミス等に伴
うコスト増を防止出来る。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、透明平板からなる導光
体の端面側に光源を配置し、導光体内に入射した光を全
反射を繰り返して後、臨界角を越えて外部に取り出す平
面発光ユニットにおいて、導光体片面に断面三角形状山
部を連結して鋸歯状全反射プリズム型導光面を形成した
から、プリズム型平面発光ユニットと同様の高効率、高
輝度を実現し、且つ、テーパ面を持つ複数の板状金型を
組み合わせた金型による加熱・加圧にて導光面を成形出
来、導光体の寸法、形状等の変更が容易で、コスト低減
化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る平面発光ユニットの実施例を示す
側面図である。
【図2】本発明に係る平面発光ユニットの他の実施例を
示す側面図である。
【図3】本発明に係る平面発光ユニットのその他の実施
例を示す側面図である。
【図4】本発明に係る平面発光ユニットのその他の実施
例を示す側面図である。
【図5】本発明に係る平面発光ユニットのその他の実施
例を示す側面図である。
【図6】本発明に係る平面発光ユニットの製造方法の実
施例を示す金型の要部斜視図である。
【図7】従来の平面発光ユニットの一例を示すサイドラ
イト方式平面発光ユニットの側面図である。
【図8】従来の平面発光ユニットの他の一例を示す直下
型平面発光ユニットの側面図である。
【図9】従来の平面発光ユニットのその他の一例を示す
プリズム方式平面発光ユニットの側面図である。
【符号の説明】
17 光源 19 反射板 20 拡散板 21、23、25、27、29 平面発光ユニット 22、24、26、28、30 導光体 22a、24a、26a、28a、30a 導光面 31 板状金型 31a テーパ面 T 山部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 11:00 4F

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明平板の片面に、断面三角形状山部を
    連結して鋸歯状全反射プリズム型導光面を形成した導光
    体と、上記導光体の片端面側に近接・配置した光源と、
    上記導光面に近接・配置した反射板と、上記導光体の導
    光面に対向する光射出面側に近接・配置した拡散板とを
    具備したことを特徴とする平面発光ユニット。
  2. 【請求項2】 導光体の光源に対向する片端面に全反射
    型テーパ面を形成したことを特徴とする請求項1記載の
    平面発光ユニット。
  3. 【請求項3】 底辺に隣接した垂直辺と傾斜辺とを頂部
    にて連結して断面三角形状山部を形成したことを特徴と
    する請求項1記載の平面発光ユニット。
  4. 【請求項4】 底辺に隣接した2傾斜辺を頂部にて連結
    して断面三角形状山部を形成したことを特徴とする請求
    項1記載の平面発光ユニット。
  5. 【請求項5】 底辺に隣接した2等辺を頂部にて連結し
    て断面2等辺三角形状山部を形成し、且つ、導光体両端
    面側に2個の光源を対向・配置したことを特徴とする請
    求項4記載の平面発光ユニット。
  6. 【請求項6】 導光面の左半面と右半面とで三角形の垂
    直辺と傾斜辺を対称に設け、且つ、導光体両端面側に2
    個の光源を対向・配置したことを特徴とする請求項3記
    載の平面発光ユニット。
  7. 【請求項7】 端面にテーパ面を形成した複数の板状金
    型をテーパ面を並べて組み合わせ、テーパ面により透明
    平板の片面を加熱・加圧して導光面を形成することを特
    徴とする請求項1記載の平面発光ユニットの製造方法。
JP3304327A 1991-11-20 1991-11-20 平面発光ユニツト及びその製造方法 Pending JPH05142422A (ja)

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