JPH05216030A

JPH05216030A - バックライト

Info

Publication number: JPH05216030A
Application number: JP4047531A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kijima; 誠喜島; Toshio Yoshihara; 俊雄吉原; Keiichirou Tomosada; 圭一郎友貞
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 1992-02-03
Filing date: 1992-02-03
Publication date: 1993-08-27

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／
ｍ²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１ｃＶ字状溝２拡散シート３反射シート４線状光源

Claims

【特許請求の範囲】

【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。
【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。