JPH05216030A - バックライト - Google Patents

バックライト

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JPH05216030A
JPH05216030A JP4047531A JP4753192A JPH05216030A JP H05216030 A JPH05216030 A JP H05216030A JP 4047531 A JP4047531 A JP 4047531A JP 4753192 A JP4753192 A JP 4753192A JP H05216030 A JPH05216030 A JP H05216030A
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JP
Japan
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light source
shaped
shaped grooves
linear light
shaped groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP4047531A
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English (en)
Inventor
Makoto Kijima
誠 喜島
Toshio Yoshihara
俊雄 吉原
Keiichirou Tomosada
圭一郎 友貞
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Nidec Precision Corp
Original Assignee
Nidec Copal Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】薄型で、輝度の低下がなく、表示面の細部にお
いても均一性が向上されたバックライトを、製造容易な
簡単な構造にて提供する。 【構成】反射面1bには、所定の長さを有する断面V字
状のV字状溝1cが、線状光源4と平行に各々が所定の
間隔をもって離隔して一列に配置され、各列のV字状溝
1cの配置が隣接する列のV字状溝1cと半配置分交互
にずれて千鳥状に各列が配列されるとともに、各列は、
線状光源4から遠ざかるにつれて列の間隔が徐々に小さ
くなるように配列される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置におい
て、端部に配置された光源の光を板状導光体によって導
いて、表示面を背面から照射するようにしたバックライ
トに関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置に用いられるバックライト
は、光源の光量をできるだけ損なうことなく表示面全面
にわたって輝度を均一に照明するものであることが必要
とされる。特に、最近のように大画面でかつ薄型のフラ
ットパネルの要求に従い、光源を導光板の端部に配置し
ている場合は、導光板を薄くすればする程、導光板全体
にわたって均一かつ光量の損失なく導光することが困難
となり、これを解決することが重要な課題となる。この
課題に対し、従来より多数の試みがなされ、それに基づ
いて実用化されている。
【0003】その一例として、図5のようなものがあ
る。図5は、バックライトの断面図を示している。11
は導光板、12は拡散シート、13は反射シート、14
は直線状の光源であり、導光板11の反射面11aの反
射シート13側に半透過性インキを用いたドットパター
ン15を形成して光乱反射部とし、この部分にて光を乱
反射させて拡散させるものである。このドットパターン
15は、光源14が直線状でひとつの側面に配置されて
いることを考慮して形成されたものであり、単位面積当
たりのドット数を同一にし、光源から遠ざかるにしたが
って、ドットの径を大に形成して、導光板11の単位面
積当たりのドット部の占有率を変えるようにしてある。
このような構造とすることにより、輝度や拡散均一性の
問題を解消するとともに、薄型も可能とするようになっ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
自体が弱乱反射性で反射効率が低いため、300cd/
2 の面輝度が限界であり、また、このようなインクを
用いた方法においては、その製造においては、インク材
料の品質管理や製品検査等が負担となり、実質的にコス
ト高になりやすい。また、上記のようなドットパターン
15は、いわばシール状の薄い平坦なものであるから、
多方向に反射させるには限界があり、細部においても輝
度を均一にするにあたっては、不都合なものであった。
【0005】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、薄型で、輝度の
低下がなく、表示面の細部においても均一性が向上され
たバックライトを、製造容易な簡単な構造にて提供す
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明のバックライトは、請求項1においては、透光
性の材料からなり照射面と反射面とを形成していて側面
には入射面を形成した板状導光体と、照射面側に配設し
た拡散部材と、反射面側に配設した反射部材と、入射面
に近接して配置した線状光源とを有するバックライトに
おいて、反射面には、所定の長さを有していて断面V字
状となるように2つの斜面を有するV字状溝を形成し、
線状光源と平行になるようにこのV字状溝を所定の間隔
をもって離隔して一列に配置させ、各列のV字状溝の配
置を隣接する列のV字状溝と半配置分交互にずらして千
鳥状に配列し、かつ、各列は線状光源から遠ざかるにつ
れて列の間隔が徐々に小さくなるように配列して形成し
たものである。また、請求項2においては、V字状溝
を、レーザ加工、彫刻、金型、平面転写、ロール転写、
射出成形のいずれかの方法にて形成するようにしたもの
である。
【0007】
【作用】反射面に形成されたV字状溝の2つの斜面にて
光は乱反射されるとともに、V字状溝の形成されていな
い平坦面にて光は光源からより離れた位置へ導かれる。
また、各V字状溝はそれぞれ離隔しているので、斜面で
の反射光は必ず、照射面側に導かれる。また、各列はV
字状溝の配置が隣接する列のV字状溝と半配置分交互に
ずれて千鳥状に配列しているとともに、各列は線状光源
から遠ざかるにつれて列の間隔が徐々に小さくなるよう
に配列しているため各V字状溝からの光の乱反射の量が
平均化して面全体で輝度が均一となる。
【0008】
【実施例】以下に、本発明の実施例について、図を用い
て説明する。図1は、本発明による実施例の斜視図であ
る。導光板1の液晶表示面側にあたる照射面1a側には
拡散シート2を配設し、照射面1aと対向する反射面1
b側には反射シート3を配設する。ここで、導光板1の
反射面1bには、後に詳述するように、複数のV字状溝
1cが形成されている。図1のような斜視図では、本来
はV字状溝1cは見えないが、便宜的に記載している。
線状光源4は、蛍光ランプ等の線状の光源が一端面側に
配置されている。
【0009】まず、本発明のバックライトの基本的な考
え方について説明する。通常、透明アクリルから成る導
光板は、その屈折率がn=1.49、臨界角が42°1
0′である。すなわち、導光板内の光が導光板端面へ進
行するとき、その端面での入射角が42°10′を越え
る場合は、その端面で全反射され再び導光板の内側へ戻
される。したがって、照射面以外では漏れることなく全
反射されるような反射部を形成することが重要であり、
それが、導光板1の反射面1bに形成された複数のV字
状溝1cである。
【0010】この複数のV字状溝1cについて詳述す
る。図2は、反射面1bを上面にして、1つのV字状溝
1cを拡大して示しいる。V字状溝1cの寸法は、溝幅
W、溝長L、深さDにより決定される。このV字状溝1
cを、図3のように配列する。図3は、導光板1を反射
面1b側から見た平面図である。このように、直線状光
源4に平行にV字状溝1cを複数列に並べる。このと
き、溝長が線状光源4の長手方向となるようにし、ま
た、各列は、V字状溝1cの配置が隣接する列のV字状
溝と1/2配置分だけ交互にずれるように千鳥状に配列
する。さらに、各列は線状光源から遠ざかるにつれて列
の間隔が徐々に小さくなるように配列する。
【0011】本発明者らは、上記のようなV字状溝1c
を彫刻機で形成し、V字状溝1cの乱反射領域を測定す
るとともに、2つのV字状溝1cによる乱反射領域が相
乗作用して重なっている部分をV字状溝1c間の距離を
用いて測定した。また、裏面に反射シート3を配設した
導光板1の一端面に配置した光源4を点灯させ、V字状
溝1c間の位置における輝きの度合いを目視確認にて行
った。これにより、最適値を求めたところ、導光板1の
板厚が1.5mmの場合において、V字状溝1cは、溝
幅W=0.3mm、溝長L=0.8mm、深さD=0.
5mmである。V字状溝1cの底は、曲率半径R=0.
1mmとなっている。また、この値とすることにより、
斜面は垂直線に対して略42度となっている。この状態
においては、V字状溝1c間の位置においてもすべて輝
いて暗部は認められなかった。これは、V字状溝1cの
光源に対向している面を正方向面とすると負方向面でも
乱反射が起こることによる。
【0012】さらに、詳しく、図4を用いて説明する。
図4は導光板1の内部側から見たものである。したがっ
て、各V字状溝1cの中心線は手前側に突き出た山の頂
上となる。線状光源4は、図の左側に位置するものとす
る。線状光源4より出射された光の一部や照射面1aに
て反射した光の一部は、各V字状溝1cの線状光源4側
の斜面aまたはbに到達する。そして、斜面aに到達し
たものは反射した後、隣接した列のV字状溝1cの線状
光源4とは反対の斜面bに到達するもの、隣接した列の
V字状溝1c間の平坦面cに到達するもの、隣接した列
のV字状溝1cとの間の平坦面dに到達するものがあ
る。隣接した列のV字状溝1cの線状光源4とは反対の
斜面bに到達したものは、そのまま照射面1a側に進行
するものもある。隣接した列のV字状溝1c間の平坦面
cに到達したものは、二列離れたV字状溝1cの斜面b
などの方向に進行する。また、各列間の平坦面dに到達
したものも、より照射面1aに向かって進行する。この
ように、各V字状溝1c間および各列間に平坦な面が存
在するので、各V字状溝1cの斜面a、bにて反射した
光は、必ず、最終的には照射面1a側に進行することに
なる。
【0013】また、例えば、光源からの光が平坦面cに
て反射した場合は、さらに光源より遠くへ進行していく
ことになるので、この平坦面に存在により、光源の光を
導光板1内全体に行きわたるように作用している。特
に、光源に近いほうが平坦面の面積が大きくなるよう
に、列の間隔を、光源から遠ざかるにつれて徐々に小さ
くなるようにすることが、より重要である。このように
V字状溝1cを配列することにより、各V字状溝間およ
び平坦面との相乗作用が得られて、光量の損失を防止し
て輝度を増し、かつ面全体での均一性をも確保できるの
である。
【0014】なお、上記のようなV字状溝1cは、レー
ザ加工、彫刻、金型、平面転写、ロール転写、射出成形
のいづれかの方法にて行うことにより、きわめて精度よ
く容易に形成できる。
【0015】
【発明の効果】以上のように、本発明のバックライト
は、反射面に、断面V字状となるように2つの斜面を有
するV字状溝を形成し、光源と平行になるようにこのV
字状溝を離隔して一列に配置させるとともに各列のV字
状溝の配置を隣接する列のV字状溝と半配置分交互にず
らして千鳥状として、かつ、各列を、光源から遠ざかる
につれて列の間隔が徐々に小さくなるように離隔して配
列して形成したものであるから、各V字状溝間および平
坦面との相乗作用が得られて、光量の損失を防止して輝
度の低下を防止し、かつ面全体での均一性をも確保でき
る。また、このようなV字状溝の形成においては、レー
ザ加工、彫刻、金型、平面転写、ロール転写、射出成形
のいずれかの方法を選択して形成でき、その精度や歩留
りはきわめて安定し、品質信頼性に対しても飛躍的に向
上する。さらに、均一性向上のために反射面側を全体を
なだらかな斜面とする必要がないので、斜面にしたこと
による空間の無駄等は一切生じることがない。したがっ
て、その分薄くできる、あるいは、導光板の体積を増す
ことができて、より有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の斜視図である。
【図2】本発明の実施例に係わり、V字状溝の拡大斜視
図である。
【図3】本発明の実施例に係わり、反射面側から見た平
面図である。
【図4】本発明の実施例に係わり、V字状溝の配置状態
を示す拡大図である。
【図5】従来例を示す図である。
【符号の説明】
1 導光板 1c V字状溝 2 拡散シート 3 反射シート 4 線状光源

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性の材料からなり照射面と反射面と
    が形成され側面には入射面が形成された板状導光体と、
    前記照射面側に配設された拡散部材と、前記反射面側に
    配設された反射部材と、前記入射面に近接して配置され
    た線状光源とを有するバックライトにおいて、前記反射
    面には、所定の長さを有する断面V字状のV字状溝が、
    前記線状光源と平行に各々が所定の間隔をもって離隔し
    て一列にて配置され、各列のV字状溝の配置が隣接する
    列のV字状溝と半配置分交互にずれて千鳥状に各列が配
    列されるとともに、各列は、前記線状光源から遠ざかる
    につれて列の間隔が徐々に小さくなるように配列されて
    形成されるようにしたことを特徴とするバックライト。
  2. 【請求項2】 V字状溝は、レーザ加工、彫刻、金型、
    平面転写、ロール転写、射出成形のいずれかの方法にて
    形成された請求項1記載のバックライト。
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