JPH0545505A - 平面発光板 - Google Patents
平面発光板Info
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- JPH0545505A JPH0545505A JP3157969A JP15796991A JPH0545505A JP H0545505 A JPH0545505 A JP H0545505A JP 3157969 A JP3157969 A JP 3157969A JP 15796991 A JP15796991 A JP 15796991A JP H0545505 A JPH0545505 A JP H0545505A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＬＣＤのバックライトとして用いられる平面
発光板の正面方向の輝度を向上させることを目的とす
る。 【構成】 平面発光板の発光面側に傾斜部２を有する微
小な凹凸を設けた平面部材１を付設する。 【効果】 平面発光板の拡散面発光に指向性をもたせる
ことができ、正面方向の輝度が向上するので、ＬＣＤの
視認性を大幅に改善することができる。
発光板の正面方向の輝度を向上させることを目的とす
る。 【構成】 平面発光板の発光面側に傾斜部２を有する微
小な凹凸を設けた平面部材１を付設する。 【効果】 平面発光板の拡散面発光に指向性をもたせる
ことができ、正面方向の輝度が向上するので、ＬＣＤの
視認性を大幅に改善することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶ディスプレイ（以下
ＬＣＤと称する）のバックライトとして用いられる平面
発光板に関し、詳しくはＬＣＤの視認性を改善する平面
発光板に関するものである。
ＬＣＤと称する）のバックライトとして用いられる平面
発光板に関し、詳しくはＬＣＤの視認性を改善する平面
発光板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＬＣＤ用バックライトシステムに
ついて、図を参照して説明する。図１２（ａ）は電界発
光灯をバックライトにしたＬＣＤ用バックライトシステ
ムの基本構成を示すもので、図１２（ｂ）は蛍光管を応
用したシステムの基本構成を示すものである。
ついて、図を参照して説明する。図１２（ａ）は電界発
光灯をバックライトにしたＬＣＤ用バックライトシステ
ムの基本構成を示すもので、図１２（ｂ）は蛍光管を応
用したシステムの基本構成を示すものである。
【０００３】ＬＣＤは非発光であるため、バックライト
が不可欠である。また視認性を改善するためにはバック
ライトの輝度向上が不可欠である。従来ＬＣＤのバック
ライトシステムは、図１２（ａ）に示すように、ＬＣＤ
３０の背面側に電界発光灯３２を設置したものや、図１
２（ｂ）に示すような蛍光管３３，拡散板３４，反射板
３５からなる面照明装置を用いるのが一般的である。
が不可欠である。また視認性を改善するためにはバック
ライトの輝度向上が不可欠である。従来ＬＣＤのバック
ライトシステムは、図１２（ａ）に示すように、ＬＣＤ
３０の背面側に電界発光灯３２を設置したものや、図１
２（ｂ）に示すような蛍光管３３，拡散板３４，反射板
３５からなる面照明装置を用いるのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの平面
発光板はほぼ完全拡散面発光を有しているので、見る方
向であまり輝度が変化せず、輝度の角度依存性は小さい
という特性を有している。一方、ＬＣＤの視野角は上：
＋２０〜３０°，下：−３０〜４０°，左右：±３５〜
４５°と狭いので、平面発光板から任意の角度に放出さ
れる光束のうち、視野角以外に放出される光束はＬＣＤ
にはほとんど利用されず、光の利用効率が悪く、ＬＣＤ
の視認性が十分でない理由の一つになっている。しかも
ユーザーはＬＣＤの正面方向から見る場合がほとんどで
あるため、平面発光板の正面方向の輝度向上が重要な課
題となっている。
発光板はほぼ完全拡散面発光を有しているので、見る方
向であまり輝度が変化せず、輝度の角度依存性は小さい
という特性を有している。一方、ＬＣＤの視野角は上：
＋２０〜３０°，下：−３０〜４０°，左右：±３５〜
４５°と狭いので、平面発光板から任意の角度に放出さ
れる光束のうち、視野角以外に放出される光束はＬＣＤ
にはほとんど利用されず、光の利用効率が悪く、ＬＣＤ
の視認性が十分でない理由の一つになっている。しかも
ユーザーはＬＣＤの正面方向から見る場合がほとんどで
あるため、平面発光板の正面方向の輝度向上が重要な課
題となっている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明はこれら
平面発光板の発光面側に、表面に傾斜部を有する複数個
の微小凹凸を設けた透光性の平面部材を付設することに
より、この平面部材を通過して表面から放出される光束
に指向性をもたせ、ＬＣＤの視野角内に光束を集光し、
視野角内の輝度を向上させることを特徴とする。
平面発光板の発光面側に、表面に傾斜部を有する複数個
の微小凹凸を設けた透光性の平面部材を付設することに
より、この平面部材を通過して表面から放出される光束
に指向性をもたせ、ＬＣＤの視野角内に光束を集光し、
視野角内の輝度を向上させることを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明によれば、平面部材の表面に屈折率が１
より大きい傾斜部を有する微小な凹凸を設けたので、光
束が平面部材を通過する過程で屈折，反射等により方向
が変化し、平面部材から放出される光束は正面方向へ集
光されるので、正面方向の輝度が向上し、容易にＬＣＤ
の視認性を改善することができる。
より大きい傾斜部を有する微小な凹凸を設けたので、光
束が平面部材を通過する過程で屈折，反射等により方向
が変化し、平面部材から放出される光束は正面方向へ集
光されるので、正面方向の輝度が向上し、容易にＬＣＤ
の視認性を改善することができる。
【０００７】
【実施例】本発明における平面発光板の原理について、
図１，図２を参照しながら説明する。
図１，図２を参照しながら説明する。
【０００８】図１は、本発明の傾斜部を有する微小な凹
凸を設けた平面部材によって、斜方向から入射した光束
が正面方向へ出射することを説明するための図である。
図１において、１は傾斜部２を有する微小な凹凸を設け
た平面部材であり、凹凸形状は近似的に一定ピッチで連
続する三角形として表している。傾斜部２は平面でも良
いし、曲面でも良い。図２は本発明の平面部材の有無
と、配光特性の関係を説明するための図である。
凸を設けた平面部材によって、斜方向から入射した光束
が正面方向へ出射することを説明するための図である。
図１において、１は傾斜部２を有する微小な凹凸を設け
た平面部材であり、凹凸形状は近似的に一定ピッチで連
続する三角形として表している。傾斜部２は平面でも良
いし、曲面でも良い。図２は本発明の平面部材の有無
と、配光特性の関係を説明するための図である。
【０００９】平面部材１の作用は図１に示すように、例
えば平面部材の平滑面であるｂ面に入射角θ1 で入射し
た光束は、平面部材１の屈折率が１（空気の屈折率）よ
りも大きいため、屈折の法則によりθ2 （＜θ1 ）方向
へ曲げられ、凹凸部のａ面に入射角θ3 で入射し、さら
にａ面から出射する際θ4 （＞θ3 ）方向へ曲げられθ
1 で入射した光束はθ5 の方向へ出射する。すなわち、
斜方向から入射した光束は、凹凸部を通ることによって
正面方向へ集光されて出射する。このため、図２（ａ）
に示す配光特性が図２（ｂ）に示すような配光特性とな
り、界面での反射損失分だけ全光束は減少するものの、
平面発光板の拡散面発光が正面方向に増強された指向性
をもつことになり、正面方向の輝度が向上する。
えば平面部材の平滑面であるｂ面に入射角θ1 で入射し
た光束は、平面部材１の屈折率が１（空気の屈折率）よ
りも大きいため、屈折の法則によりθ2 （＜θ1 ）方向
へ曲げられ、凹凸部のａ面に入射角θ3 で入射し、さら
にａ面から出射する際θ4 （＞θ3 ）方向へ曲げられθ
1 で入射した光束はθ5 の方向へ出射する。すなわち、
斜方向から入射した光束は、凹凸部を通ることによって
正面方向へ集光されて出射する。このため、図２（ａ）
に示す配光特性が図２（ｂ）に示すような配光特性とな
り、界面での反射損失分だけ全光束は減少するものの、
平面発光板の拡散面発光が正面方向に増強された指向性
をもつことになり、正面方向の輝度が向上する。
【００１０】種々の光の経路に関する本発明者のシミュ
レーションによると、図１において、平面部材の頂角θ
0 が６０°で、屈折率１．５，光源が０＜θ1 ＜９０°
で入射する点光源の場合、θ1 〜θ5 ，ｂ面での反射率
ρ1 ，およびａ面での反射率ρ2 は表１のようになる。
レーションによると、図１において、平面部材の頂角θ
0 が６０°で、屈折率１．５，光源が０＜θ1 ＜９０°
で入射する点光源の場合、θ1 〜θ5 ，ｂ面での反射率
ρ1 ，およびａ面での反射率ρ2 は表１のようになる。
【表１】
【００１１】
【００１２】これらを図示すると図３のようになり、入
射角に対して出射角が小さく、光が集光されていること
がわかる。また、ａ面の界面の反射率が高く角度依存性
があるため均一な光ではないが、光源から種々の方向へ
放射された光が凹凸部を有する平面部材を通過すること
により、正面方向へ集光され、斜方向の光は減少してい
ることがわかる。
射角に対して出射角が小さく、光が集光されていること
がわかる。また、ａ面の界面の反射率が高く角度依存性
があるため均一な光ではないが、光源から種々の方向へ
放射された光が凹凸部を有する平面部材を通過すること
により、正面方向へ集光され、斜方向の光は減少してい
ることがわかる。
【００１３】次に、本発明による１実施例について図を
参照して説明する。図４は本発明の平面部材を配設した
電界発光灯からなる平面発光板である。図４の平面部材
２の性状は表２のとおりである。
参照して説明する。図４は本発明の平面部材を配設した
電界発光灯からなる平面発光板である。図４の平面部材
２の性状は表２のとおりである。
【００１４】この平面部材２の平滑面を図４のように、
例えば２００［cd／平方メートル］で発光させている電
界発光灯３の発光面側に付設した時の配光曲線を図５
（ｂ）に示す。図５（ａ）は比較のために示した電界発
光灯３単体の配光曲線である。図５より表２に示す平面
部材２を付設することにより正面方向に光束が集中して
いることがわかる。正面方向の輝度は、電界発光灯単体
の２００［cd／平方メートル］に対して、表２に示す平
面部材２を付設した時２３１［cd／平方メートルとな
り、１．１６倍の向上となった。
例えば２００［cd／平方メートル］で発光させている電
界発光灯３の発光面側に付設した時の配光曲線を図５
（ｂ）に示す。図５（ａ）は比較のために示した電界発
光灯３単体の配光曲線である。図５より表２に示す平面
部材２を付設することにより正面方向に光束が集中して
いることがわかる。正面方向の輝度は、電界発光灯単体
の２００［cd／平方メートル］に対して、表２に示す平
面部材２を付設した時２３１［cd／平方メートルとな
り、１．１６倍の向上となった。
【表２】
【００１５】
【００１６】さらに本発明による第２実施例について説
明する。第２実施例に示す平面部材２の性状は表３のと
おりである。表３の平面部材２を付設した電界発光灯の
配光曲線を図６に示す。正面方向の輝度は、電界発光灯
単体の２００［cd／平方メートル］に対して、２３０
［cd／平方メートル］となり、１．１５倍の向上となっ
た。
明する。第２実施例に示す平面部材２の性状は表３のと
おりである。表３の平面部材２を付設した電界発光灯の
配光曲線を図６に示す。正面方向の輝度は、電界発光灯
単体の２００［cd／平方メートル］に対して、２３０
［cd／平方メートル］となり、１．１５倍の向上となっ
た。
【表３】
【００１７】
【００１８】本発明の実験によると、正面方向の輝度は
平面部材の屈曲率が大きいほど、頂角Θ0 が小さい、す
なわち表面粗さが大きくピッチが短くなるほど高くなる
ことがわかった。
平面部材の屈曲率が大きいほど、頂角Θ0 が小さい、す
なわち表面粗さが大きくピッチが短くなるほど高くなる
ことがわかった。
【００１９】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。
する。
【００２０】図７は本発明の第３実施例を示す要部拡大
断面図である。この図は凹凸部を設けた透光性フィルム
を外皮フィルムとした電界発光灯の一例である。
断面図である。この図は凹凸部を設けた透光性フィルム
を外皮フィルムとした電界発光灯の一例である。
【００２１】図７において、背面電極１１，反射絶縁層
１２，発光層１３，透明電極１４からなる積層体１５
を、上下からポリアミド等の吸湿フィルム１６，１７で
挟持し、さらにその上下から表面に凹凸部を形成した外
皮フィルム１９と凹凸部を形成しない通常の外皮フィル
ム１８で封止する。このようにして作製した平面発光板
の配光曲線は図８のようになり、正面方向に集光され
て、実施例１，２と同様な効果を容易に得ることができ
る。
１２，発光層１３，透明電極１４からなる積層体１５
を、上下からポリアミド等の吸湿フィルム１６，１７で
挟持し、さらにその上下から表面に凹凸部を形成した外
皮フィルム１９と凹凸部を形成しない通常の外皮フィル
ム１８で封止する。このようにして作製した平面発光板
の配光曲線は図８のようになり、正面方向に集光され
て、実施例１，２と同様な効果を容易に得ることができ
る。
【００２２】また、図９は本発明の第４の実施例を示す
断面図であり、蛍光管２０，導光板２１，反射板２２，
拡散板２３からなるサイドライト面照明装置２４であ
る。図１０は本発明の第５の実施例を示す断面図であ
り、蛍光管２５，反射板２６，拡散板２７からなる直下
型面照明装置２８である。拡散板２３，２７が本発明に
よる凹凸を設けた平面部材であることにより、図１１の
ような配光曲線が得られ、容易に正面方向の輝度を向上
させることができる。
断面図であり、蛍光管２０，導光板２１，反射板２２，
拡散板２３からなるサイドライト面照明装置２４であ
る。図１０は本発明の第５の実施例を示す断面図であ
り、蛍光管２５，反射板２６，拡散板２７からなる直下
型面照明装置２８である。拡散板２３，２７が本発明に
よる凹凸を設けた平面部材であることにより、図１１の
ような配光曲線が得られ、容易に正面方向の輝度を向上
させることができる。
【００２３】以上をまとめると、表４に示す条件を満た
す表面凹凸の平面部材を平面発光板の上面に付設するこ
とにより、拡散光が集光され正面方向の輝度が向上した
平面発光板を提供することができ、この平面発光板をＬ
ＣＤのバックライトに使用すると、ＬＣＤの視認性を大
幅に改善することができる。
す表面凹凸の平面部材を平面発光板の上面に付設するこ
とにより、拡散光が集光され正面方向の輝度が向上した
平面発光板を提供することができ、この平面発光板をＬ
ＣＤのバックライトに使用すると、ＬＣＤの視認性を大
幅に改善することができる。
【００２４】なお、平面部材の条件項目のうち、表面粗
さ，ピッチ，屈折率が条件を逸脱した場合、集光度が下
がり、正面方向の輝度が向上しないことになる。
さ，ピッチ，屈折率が条件を逸脱した場合、集光度が下
がり、正面方向の輝度が向上しないことになる。
【表４】
【００２５】
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、電界発光灯や蛍光管な
どからなる面照明装置等の平面発光板の発光面側に、微
小な凹凸を設けた透光性の平面部材を付設することによ
り、平面発光板の拡散光を正面方向に集光し、正面方向
の輝度が向上できるので、この平面発光板をＬＣＤのバ
ックライトに使用すると、ＬＣＤの視認性を大幅に改善
することができる。
どからなる面照明装置等の平面発光板の発光面側に、微
小な凹凸を設けた透光性の平面部材を付設することによ
り、平面発光板の拡散光を正面方向に集光し、正面方向
の輝度が向上できるので、この平面発光板をＬＣＤのバ
ックライトに使用すると、ＬＣＤの視認性を大幅に改善
することができる。
【図１】 本発明の光の進行経路の原理を示す図
【図２】 本発明の集光の原理を示す配光曲線図
【図３】 本発明の集光の原理を示す図
【図４】 本発明の第１の実施例を示す断面図
【図５】（ａ） 電界発光灯単体の配光曲線図 （ｂ） 本発明の第１の実施例における配光曲線図
【図６】 本発明の第２の実施例における配光曲線図
【図７】 本発明の第３の実施例の要部拡大断面図
【図８】 本発明の第３の実施例における配光曲線図
【図９】 本発明の第４の実施例の断面図
【図１０】 本発明の第５の実施例の断面図
【図１１】 本発明の第５の実施例における配光曲線図
【図１２】 従来のＬＣＤのバックライトシステムを示
す断面図
す断面図
１，２ 平面部材 ３ 電界発光灯 １９ 外皮フィルム ２３，２７ 拡散板
Claims (6)
- 【請求項１】電界発光灯や蛍光管面照明装置等からなる
平面発光板において、前記平面発光板の発光面側に、傾
斜部を有する複数個の微小凹凸を設けた透光性の平面部
材を付設したことを特徴とする平面発光板。 - 【請求項２】請求項１の平面発光板において、前記平面
部材が下記条件を満たすことを特徴とする平面発光板。 表面粗さ（ＭＡＸ．−ＭＩＮ．）≧１００μｍ ピッチ（凸部−凸部間長）≦５．０mm 透過率≧８０％ 屈折率≧１．０ - 【請求項３】請求項１の平面発光板において、前記平面
部材は、片面に傾斜部を有する微小凹凸を設けてなり、
裏面は平滑面であることを特徴とする平面発光板。 - 【請求項４】請求項１の平面発光板において、前記平面
部材の平滑面と平面発光板の発光面を対向配置すること
を特徴とする平面発光板。 - 【請求項５】背面電極，絶縁層，発光層，および透明電
極を有する積層体を上下から外皮フィルムで密封した電
界発光灯において、前記外皮フィルムが傾斜部を有する
複数個の微小な凹凸を設けてなり、かつ下記の条件を満
たしていることを特徴とする平面発光板。 凹凸部の表面粗さ（ＭＡＸ．−ＭＩＮ．）≧１００μ
ｍ ピッチ（凸部−凸部間長）≦５．０mm 透過率≧８０％ 屈折率≧１．０ - 【請求項６】蛍光管，反射板，拡散板を有する面照明装
置において、前記拡散板が傾斜部を有する複数個の微小
な凹凸を設けてなり、かつ下記の条件を満たしているこ
とを特徴とする平面発光板。 凹凸部の表面粗さ（ＭＡＸ．−ＭＩＮ．）≧１００μ
ｍ ピッチ（凸部−凸部間長）≦５．０mm 透過率≧８０％ 屈折率≧１．０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157969A JPH0545505A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 平面発光板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157969A JPH0545505A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 平面発光板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545505A true JPH0545505A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=15661399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3157969A Pending JPH0545505A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 平面発光板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0545505A (ja) |
Cited By (15)
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-
1991
- 1991-06-28 JP JP3157969A patent/JPH0545505A/ja active Pending
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