JPH05158035A - 面照明装置 - Google Patents
面照明装置Info
- Publication number
- JPH05158035A JPH05158035A JP3348565A JP34856591A JPH05158035A JP H05158035 A JPH05158035 A JP H05158035A JP 3348565 A JP3348565 A JP 3348565A JP 34856591 A JP34856591 A JP 34856591A JP H05158035 A JPH05158035 A JP H05158035A
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- JP
- Japan
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- light guide
- guide body
- lighting device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 画面が大型でも薄型にでき、輝度の均一性や
効率に優れ、しかもコストの安い、特に液晶表示装置等
のバックライト装置として好適な面照明装置を提供す
る。 【構成】 透明体からなる導光体４の相対する２側面よ
り線光源光を入射し、反射板２および拡散板３により光
を均一化して該導光体の正面側へ出射する面照明装置に
おいて、前記導光体を線光源１ａ，１ｂに平行な位置で
分割する。
効率に優れ、しかもコストの安い、特に液晶表示装置等
のバックライト装置として好適な面照明装置を提供す
る。 【構成】 透明体からなる導光体４の相対する２側面よ
り線光源光を入射し、反射板２および拡散板３により光
を均一化して該導光体の正面側へ出射する面照明装置に
おいて、前記導光体を線光源１ａ，１ｂに平行な位置で
分割する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主に液晶表示装置など
における背面照明に用いるバックライト装置として好適
な面照明装置に関する。
における背面照明に用いるバックライト装置として好適
な面照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のごとく、液晶パネルは、それ自体
に発光機能を持たないので、見易さの点から背面光源を
用いて照明する必要がある。
に発光機能を持たないので、見易さの点から背面光源を
用いて照明する必要がある。
【０００３】この背面光源は、表示板全域の輝度が均一
なものであること、およびこの背面光源が組み込まれる
液晶表示装置全体が薄くなるものであることが望まれ
る。そこで、この背面光源としては、図８に示すような
導光体を用いたエッジ方式のバックライト装置が広く用
いられる。
なものであること、およびこの背面光源が組み込まれる
液晶表示装置全体が薄くなるものであることが望まれ
る。そこで、この背面光源としては、図８に示すような
導光体を用いたエッジ方式のバックライト装置が広く用
いられる。
【０００４】図８に示す従来のバックライト装置は、光
源１ａ，１ｂより出射される光束を、透明なアクリルな
どの導光体４の側面より入射し、該導光体４、裏面の反
射板２および光源１ａ，１ｂより遠い部分を密にした拡
散反射パターン部８の作用により、該導光体４の中で中
央部に導くように構成されている。
源１ａ，１ｂより出射される光束を、透明なアクリルな
どの導光体４の側面より入射し、該導光体４、裏面の反
射板２および光源１ａ，１ｂより遠い部分を密にした拡
散反射パターン部８の作用により、該導光体４の中で中
央部に導くように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のエッ
ジ方式のバックライト装置は、図３に破線Ｃで示すよう
に、光源間中央部の輝度が低く、また光源近傍の輝度が
高い。これは、光源１ａ，１ｂが拡散光であるため前記
光源１ａ，１ｂ付近が明るく、また、光源１ａ，１ｂよ
り出射された光のうちの多くが、反射側の光源１ｂ，１
ａまでたどり着き、反対側の光源１ｂ，１ａで乱反射さ
れて前記光源１ａ，１ｂ付近をさらに明るくしてしまっ
ているためである。この結果、従来のバックライト装置
は、光源間中央部の低い輝度にバックライト全体として
の均一な輝度を合わせるために、バックライト装置全体
としての有効な照明範囲（有効発光面）が狭まり、バッ
クライト装置全体としての光の利用効率が悪いという問
題があった。
ジ方式のバックライト装置は、図３に破線Ｃで示すよう
に、光源間中央部の輝度が低く、また光源近傍の輝度が
高い。これは、光源１ａ，１ｂが拡散光であるため前記
光源１ａ，１ｂ付近が明るく、また、光源１ａ，１ｂよ
り出射された光のうちの多くが、反射側の光源１ｂ，１
ａまでたどり着き、反対側の光源１ｂ，１ａで乱反射さ
れて前記光源１ａ，１ｂ付近をさらに明るくしてしまっ
ているためである。この結果、従来のバックライト装置
は、光源間中央部の低い輝度にバックライト全体として
の均一な輝度を合わせるために、バックライト装置全体
としての有効な照明範囲（有効発光面）が狭まり、バッ
クライト装置全体としての光の利用効率が悪いという問
題があった。
【０００６】また、光源間中央部の輝度を上げるため、
図９（ａ）（ｂ）に示すように、導光体中央部を下凹も
しくは上凹にして光束を中央部に導く方式が、実開昭６
３−８７０３号公報や特開平０１−９１９５５号公報な
どで知られている。これらの方式によれば、図３に点線
Ｂで示すように、バックライト装置光源間中央部の輝度
を上げることができる。しかし、このような導光体は、
形状が不均一なため、成型により製造する場合、大型に
なればなるほど反りなどの影響を無くすために成型サイ
クルが長時間化するので、量産性を考えると現実的でな
い。また、切削により製造する場合でも、反りの問題や
研磨工程のばらつきなどを考えると、コスト的に高いも
のとなってしまうのでこれも現実的でない。
図９（ａ）（ｂ）に示すように、導光体中央部を下凹も
しくは上凹にして光束を中央部に導く方式が、実開昭６
３−８７０３号公報や特開平０１−９１９５５号公報な
どで知られている。これらの方式によれば、図３に点線
Ｂで示すように、バックライト装置光源間中央部の輝度
を上げることができる。しかし、このような導光体は、
形状が不均一なため、成型により製造する場合、大型に
なればなるほど反りなどの影響を無くすために成型サイ
クルが長時間化するので、量産性を考えると現実的でな
い。また、切削により製造する場合でも、反りの問題や
研磨工程のばらつきなどを考えると、コスト的に高いも
のとなってしまうのでこれも現実的でない。
【０００７】したがって、従来例では、背面光源全体の
輝度を上げるためには、全光束の大きい光源を使用しな
ければならず、このため、光源自体が大きくなって液晶
表示装置全体が厚くなったり、消費電流の増加で電源の
容量が大型化したり、光源自体の発熱が大きくなり、液
晶表示装置の放熱対策が必要となるなど、様々な問題が
発生していた。さらに、現在、液晶表示パネルの大型化
や透過率の悪いカラー化が望まれており、上記問題点は
なお一層、大きくクローズアップされてきている。
輝度を上げるためには、全光束の大きい光源を使用しな
ければならず、このため、光源自体が大きくなって液晶
表示装置全体が厚くなったり、消費電流の増加で電源の
容量が大型化したり、光源自体の発熱が大きくなり、液
晶表示装置の放熱対策が必要となるなど、様々な問題が
発生していた。さらに、現在、液晶表示パネルの大型化
や透過率の悪いカラー化が望まれており、上記問題点は
なお一層、大きくクローズアップされてきている。
【０００８】そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、大
型でも薄型にでき、輝度の均一性や効率に優れ、しかも
コストの安いエッジ方式面照明装置の提供を課題とす
る。
型でも薄型にでき、輝度の均一性や効率に優れ、しかも
コストの安いエッジ方式面照明装置の提供を課題とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では、透明体からなる導光体の相対する２側
面より線光源光を入射し、反射板および拡散板により光
を均一化して該導光体の正面側へ出射する面照明装置に
おいて、前記導光体を線光源に平行な位置で分割したこ
とを特徴とする。
め、本発明では、透明体からなる導光体の相対する２側
面より線光源光を入射し、反射板および拡散板により光
を均一化して該導光体の正面側へ出射する面照明装置に
おいて、前記導光体を線光源に平行な位置で分割したこ
とを特徴とする。
【００１０】本発明の好ましい実施例において、前記導
光体はガラスまたはプラスチック材からなる。また、前
記導光体は、光が入射される相対する２側面間の中央も
しくはこの中央を対称軸とする両側均等位置、またはこ
れらの双方で分割される。これらの分割面は、裏面に対
して４５〜９０度の角度に設定され、接着、溶着または
超音波溶着などにより貼り合わされる。
光体はガラスまたはプラスチック材からなる。また、前
記導光体は、光が入射される相対する２側面間の中央も
しくはこの中央を対称軸とする両側均等位置、またはこ
れらの双方で分割される。これらの分割面は、裏面に対
して４５〜９０度の角度に設定され、接着、溶着または
超音波溶着などにより貼り合わされる。
【００１１】
【作用】上記の構成からなる本発明によれば、導光体を
線光源に対して平行な位置で分割し貼り合わせることに
より、前記光源間中央部の従来例では輝度が低かったい
部分の輝度を上げることができ、バックライト装置全体
の輝度効率を上げると共に、薄型で輝度の均一なしかも
コストの安い、特に液晶表示装置等のバックライト装置
として好適なエッジ方式の面照明装置を得ることができ
る。
線光源に対して平行な位置で分割し貼り合わせることに
より、前記光源間中央部の従来例では輝度が低かったい
部分の輝度を上げることができ、バックライト装置全体
の輝度効率を上げると共に、薄型で輝度の均一なしかも
コストの安い、特に液晶表示装置等のバックライト装置
として好適なエッジ方式の面照明装置を得ることができ
る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面により
説明する。
説明する。
【００１３】図１および図２は、本発明の一実施例に係
る液晶バックライト装置の構成図である。また、図３お
よび図４は本発明のバックライト装置の作用を説明する
ためのバックライト装置面上における輝度の特性例を示
す。
る液晶バックライト装置の構成図である。また、図３お
よび図４は本発明のバックライト装置の作用を説明する
ためのバックライト装置面上における輝度の特性例を示
す。
【００１４】本発明の第一の実施例によれば、図１およ
び図２に示す通り、導光体４を相対する光源１ａと１ｂ
の中央部で分割し、透光性接着剤７で貼り合わせること
により、図３の実線Ａで示すような輝度特性になる。図
３において、点線Ｂは図９に示す従来装置（Ｖ字導光
体）の輝度特性、破線Ｃは図８に示す従来装置（フラッ
ト導光体）の輝度特性を示す。
び図２に示す通り、導光体４を相対する光源１ａと１ｂ
の中央部で分割し、透光性接着剤７で貼り合わせること
により、図３の実線Ａで示すような輝度特性になる。図
３において、点線Ｂは図９に示す従来装置（Ｖ字導光
体）の輝度特性、破線Ｃは図８に示す従来装置（フラッ
ト導光体）の輝度特性を示す。
【００１５】次に、本発明の原理について従来例と比較
して説明する。まず、従来のエッジ方式バックライトに
おいては、図８に示すように、光源１ａ，１ｂより出射
される光束は、透明なアクリルなどの導光体４に入射さ
れ、前記導光体４および裏面の反射板２および光源１
ａ，１ｂより遠い部分を密にした拡散反射パターン部８
により、光束を中央部に導いている。しかし、その特性
は、先に述べた理由により、図３の特性Ｃに示すような
光源近傍の輝度が高く、光源間中央部の輝度が低い特性
となってしまう。これは、導光体４裏面の拡散反射パタ
ーン部のみでは、光源間中央部の輝度を十分にあげるこ
とができず、なおかつ、反射側の光源１ａ，１ｂまでた
どり着き、反射側の光源１ｂ，１ａで乱反射されてさら
に前記光源１ｂ，１ａ付近を明るくしており、光源間中
央部と光源近傍の輝度に大きな差をもたらしていること
による。例えば、導光体４裏面の拡散反射パターン部８
をなくし、光源１ａと１ｂのうち片側の１ａだけを点灯
した場合、図４の特性Ｂに示すように光源１ａ（点灯）
側の光束のほとんどは、反対側の光源１ｂ（点灯せず）
にたどり着いていることが分かる。図４は図８に示す従
来装置と図１に示す実施例装置のそれぞれに対して導光
体４裏面の拡散反射パターン部８を設けず、かつ光源１
ａのみを点灯した場合の輝度特性を示す。
して説明する。まず、従来のエッジ方式バックライトに
おいては、図８に示すように、光源１ａ，１ｂより出射
される光束は、透明なアクリルなどの導光体４に入射さ
れ、前記導光体４および裏面の反射板２および光源１
ａ，１ｂより遠い部分を密にした拡散反射パターン部８
により、光束を中央部に導いている。しかし、その特性
は、先に述べた理由により、図３の特性Ｃに示すような
光源近傍の輝度が高く、光源間中央部の輝度が低い特性
となってしまう。これは、導光体４裏面の拡散反射パタ
ーン部のみでは、光源間中央部の輝度を十分にあげるこ
とができず、なおかつ、反射側の光源１ａ，１ｂまでた
どり着き、反射側の光源１ｂ，１ａで乱反射されてさら
に前記光源１ｂ，１ａ付近を明るくしており、光源間中
央部と光源近傍の輝度に大きな差をもたらしていること
による。例えば、導光体４裏面の拡散反射パターン部８
をなくし、光源１ａと１ｂのうち片側の１ａだけを点灯
した場合、図４の特性Ｂに示すように光源１ａ（点灯）
側の光束のほとんどは、反対側の光源１ｂ（点灯せず）
にたどり着いていることが分かる。図４は図８に示す従
来装置と図１に示す実施例装置のそれぞれに対して導光
体４裏面の拡散反射パターン部８を設けず、かつ光源１
ａのみを点灯した場合の輝度特性を示す。
【００１６】本発明の第一の実施例によれば、図１およ
び図２に示す通り、導光体４を相対する光源１ａと１ｂ
の中央部で分割している。このように導光体４を分割す
ると、図４の特性Ａに示すように光源１ａ（点灯）側の
光束は前記中央部の分割面付近で反射されるので光源１
ａ側の光源１ａと分割面との中間部分の輝度が向上し、
なおかつ、前記分割面の透過光は該分割面を二次光源と
して反対側の光源１ｂと分割面との中間部分の輝度を向
上させることができる。そこで、前記導光体４の裏面に
拡散反射パターン部８を設け、この拡散反射パターン部
８を、光源１ａ，１ｂからの距離に対して、および分割
面からの距離に対して、遠くなるほど密にすることによ
って、図３の特性Ａに示すように、さらに光源と分割面
との中間部分の輝度を向上させることができる。拡散反
射パターンの密度は、光源側の輝度と反射、透過、拡
散、屈折などの分割面の光学特性によって決まる分割面
側の輝度によって最適化することができる。図３の特性
Ａに示すように、光源間中央部輝度を明るくしたことに
より、全体の輝度が従来例と比較して向上した。
び図２に示す通り、導光体４を相対する光源１ａと１ｂ
の中央部で分割している。このように導光体４を分割す
ると、図４の特性Ａに示すように光源１ａ（点灯）側の
光束は前記中央部の分割面付近で反射されるので光源１
ａ側の光源１ａと分割面との中間部分の輝度が向上し、
なおかつ、前記分割面の透過光は該分割面を二次光源と
して反対側の光源１ｂと分割面との中間部分の輝度を向
上させることができる。そこで、前記導光体４の裏面に
拡散反射パターン部８を設け、この拡散反射パターン部
８を、光源１ａ，１ｂからの距離に対して、および分割
面からの距離に対して、遠くなるほど密にすることによ
って、図３の特性Ａに示すように、さらに光源と分割面
との中間部分の輝度を向上させることができる。拡散反
射パターンの密度は、光源側の輝度と反射、透過、拡
散、屈折などの分割面の光学特性によって決まる分割面
側の輝度によって最適化することができる。図３の特性
Ａに示すように、光源間中央部輝度を明るくしたことに
より、全体の輝度が従来例と比較して向上した。
【００１７】
【他の実施例】 前記発明の実施例には、図５（ａ）
（ｂ）に示すように、導光体中央部を対称軸として３分
割、４分割もしくはそれ以上に分割する。このように分
割数を増加することにより、中央部のみならず、中央部
付近周辺全体の輝度をより均一にあげることが可能とな
る。
（ｂ）に示すように、導光体中央部を対称軸として３分
割、４分割もしくはそれ以上に分割する。このように分
割数を増加することにより、中央部のみならず、中央部
付近周辺全体の輝度をより均一にあげることが可能とな
る。
【００１８】また、図６（ａ）（ｂ）に示すように、貼
り合わせ面に関しては、それぞれを導光体４の水平面
（表面または裏面）に対して４５度〜９０度の範囲で適
宜設定する。貼り合わせ面を傾けることにより、出射量
の確保に必要な貼り合わせ面での拡散反射を増加させる
効果がある。
り合わせ面に関しては、それぞれを導光体４の水平面
（表面または裏面）に対して４５度〜９０度の範囲で適
宜設定する。貼り合わせ面を傾けることにより、出射量
の確保に必要な貼り合わせ面での拡散反射を増加させる
効果がある。
【００１９】また、図７（ａ）（ｂ）に示すように、図
９（ａ）（ｂ）の従来例に本発明を適用することも可能
である。すなわち、本発明と従来例との組み合わせで導
光体中央部を下凹もしくは上凹にし、やはり、導光体４
の中央部を貼り合わせることにより、光束を前記中央部
付近でさらに拡散反射させることも可能である。
９（ａ）（ｂ）の従来例に本発明を適用することも可能
である。すなわち、本発明と従来例との組み合わせで導
光体中央部を下凹もしくは上凹にし、やはり、導光体４
の中央部を貼り合わせることにより、光束を前記中央部
付近でさらに拡散反射させることも可能である。
【００２０】または、これらの形態以外にも、分割数、
分割箇所または分割面形状、さらには分割面の反射率、
屈折率または透過率などの諸特性を変えることで、バッ
クライト装置の大きさや用途などに合わせた光学設計が
可能となる。
分割箇所または分割面形状、さらには分割面の反射率、
屈折率または透過率などの諸特性を変えることで、バッ
クライト装置の大きさや用途などに合わせた光学設計が
可能となる。
【００２１】
【発明の効果】このように、本発明によれば、導光体を
線光源光束に対して線光源長手方向に分割して貼り合わ
せたことにより、両端から入射した光束が前記分割面付
近で拡散出射されることにより、大型でも、薄側で、輝
度の均一性および効率が良く、しかもコストの安い面照
明装置を得ることが可能となる。
線光源光束に対して線光源長手方向に分割して貼り合わ
せたことにより、両端から入射した光束が前記分割面付
近で拡散出射されることにより、大型でも、薄側で、輝
度の均一性および効率が良く、しかもコストの安い面照
明装置を得ることが可能となる。
【図１】 本発明の一実施例にかかる液晶表示用バック
ライト装置の要部断面図である。
ライト装置の要部断面図である。
【図２】 図１の装置の導光体の構成を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】 図１の装置の輝度特性を従来例と比較して示
したグラフである。
したグラフである。
【図４】 本発明の原理説明のための輝度特性図であ
る。
る。
【図５〜７】 それぞれ本発明の他の実施例を示す液晶
表示用バックライト装置の要部断面図である。
表示用バックライト装置の要部断面図である。
【図８，９】 従来の液晶表示用バックライト装置の要
部断面図である。
部断面図である。
１ａ，１ｂ：光源、２：反射板、３：拡散板、４：導光
体、５：液晶表示パネル、６：外装ケース、７：透過性
接着剤、８：拡散反射パターン部。
体、５：液晶表示パネル、６：外装ケース、７：透過性
接着剤、８：拡散反射パターン部。
Claims (6)
- 【請求項１】 透明体からなる導光体の相対する２側面
より線光源光を入射し、反射板および拡散板により光量
を均一化して該導光体の正面側へ出射する面照明装置に
おいて、前記導光体を線光源に平行な位置で分割したこ
とを特徴とする面照明装置。 - 【請求項２】 前記導光体がガラスまたはプラスチック
材からなることを特徴とする請求項１記載の面照明装
置。 - 【請求項３】 前記導光体を、前記相対する２側面間の
中央と該中央を対称軸とする両側均等位置との少なくと
も一方で分割したことを特徴とする請求項１記載の面照
明装置。 - 【請求項４】 前記導光体の裏面に、前記光入射面から
の距離または前記分割面からの距離に対して、遠くなる
ほど密にした拡散反射パターンを設けたことを特徴とす
る請求項１記載の面照明装置。 - 【請求項５】 前記導光体の分割面を接着、溶着または
超音波溶着などにより貼り合わせたことを特徴とする請
求項１記載の面照明装置。 - 【請求項６】 前記導光体の分割面の角度が、裏面に対
して４５〜９０度であることを特徴とする請求項１記載
の面照明装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3348565A JP3023026B2 (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 面照明装置 |
| US07/984,836 US5438484A (en) | 1991-12-06 | 1992-12-03 | Surface lighting device and a display having such a lighting device |
| EP92120738A EP0545429B1 (en) | 1991-12-06 | 1992-12-04 | Surface lighting device and a display having such a lighting device |
| AT92120738T ATE177832T1 (de) | 1991-12-06 | 1992-12-04 | Flächige beleuchtungsvorrichtung und mit solcher vorrichtung versehenes anzeigegerät |
| DE69228655T DE69228655T2 (de) | 1991-12-06 | 1992-12-04 | Flächige Beleuchtungsvorrichtung und mit solcher Vorrichtung versehenes Anzeigegerät |
| US08/373,096 US5664873A (en) | 1991-12-06 | 1995-01-17 | Surface lighting device and a display having such a lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3348565A JP3023026B2 (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 面照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05158035A true JPH05158035A (ja) | 1993-06-25 |
| JP3023026B2 JP3023026B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=18397878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3348565A Expired - Fee Related JP3023026B2 (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 面照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3023026B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2013012066A1 (ja) * | 2011-07-21 | 2015-02-23 | 京セラ株式会社 | 照明装置、イメージセンサヘッドおよびこれを備える読取装置 |
| JP2017062890A (ja) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 日本電気硝子株式会社 | 導光板及びその製造方法 |
| US9829623B2 (en) | 2013-08-02 | 2017-11-28 | Sakai Display Products Corporation | Lighting device and display apparatus |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP3348565A patent/JP3023026B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2013012066A1 (ja) * | 2011-07-21 | 2015-02-23 | 京セラ株式会社 | 照明装置、イメージセンサヘッドおよびこれを備える読取装置 |
| US9829623B2 (en) | 2013-08-02 | 2017-11-28 | Sakai Display Products Corporation | Lighting device and display apparatus |
| JP2017062890A (ja) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 日本電気硝子株式会社 | 導光板及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3023026B2 (ja) | 2000-03-21 |
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