JPH0561046A - パネル用バツクライト - Google Patents

パネル用バツクライト

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JPH0561046A
JPH0561046A JP3250327A JP25032791A JPH0561046A JP H0561046 A JPH0561046 A JP H0561046A JP 3250327 A JP3250327 A JP 3250327A JP 25032791 A JP25032791 A JP 25032791A JP H0561046 A JPH0561046 A JP H0561046A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】一方の面に光拡散機能を施した、透光性材料か
らなる導光板の側面端部に線状光源を持つバックライト
で、その光拡散機能を示す状態が、ヘーズ値0.5〜5
0%の範囲であり、かつ均一に施されているパネル用バ
ックライト。 【効果】このバックライトは簡便な方法で製造でき、輝
度分布が均一なバックライトとして使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、透過型又は、半透過型
パネルを背面より照射するパネル用バックライトに関す
る。
【0002】
【従来の技術】近時、ラップトップ型又は、ブック型の
ワ−ドプロセッサ−やコンピュ−タ等の表示装置とし
て、薄型でしかも見易いバックライト機構を有する液晶
表示装置が用いられている。このようなバックライトに
は、図1に示すように透光性の導光板の一端部に、蛍光
管のような線状光源を併設するエッジライト方式がよく
用いられる。このエッジライト方式の場合、図2に示す
ように、導光板の一方の広い面に光拡散エレメント(こ
の場合導光板面に施された光散乱物質)を形成し、入光
面と出光面以外の面を反射板で覆うように配置されたも
のが多い。
【0003】近時、発光面の輝度の均一性のより一層の
向上が望まれるようになり、その手段として、導光板に
形成する光拡散エレメントの光拡散能を線状光源側の一
側面端部からの距離が大となるに従って大となるように
変化させて形成する方法が提案されている。
【0004】しかし、この方法では、発光面の輝度の均
一性を保持させるのには優れているものの、導光板面上
の光拡散能の変化の割合については、導光板の発光面の
大きさ(縦及び/又は横の長さ)及び/又は導光板の厚
さが異なるたびに特定の条件を設定する必要があり、こ
れに多大な労力、経費、時間がかかり、又、前記特定の
条件に従って導光板上の光拡散エレメントの光拡散能を
大きく(例えば、ヘ−ズ値で1%〜60%の変動幅で)
変化させる必要があり、このような光拡散エレメントを
導光板上に形成する際の、製造工程での歩留まりも低い
といった問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上述の
問題点につき種々の検討を行った結果、エッジライト方
式のバックライトにおいて、透光性材料からなる導光板
面上に、光拡散エレメントを形成する際、導光板の線状
光源側の側面端部からの距離に関係なく、前記光拡散エ
レメントを実質的に一定の割合で均一に形成することに
より、前記特定の条件を満足するように形成することを
必要とせずに、発光面全体の輝度分布が均一なパネル用
バックライトとすることが可能なことを見出した。
【0006】即ち本発明は、透光性材料からなる導光板
の側面端部の一方又は両方に、これに近接して線状光源
を有し、板面におけるヘ−ズ値が実質的に一定となるよ
うな光拡散機能を持ち、かつ、少なくとも前記した側面
端部の線状光源部に近接した側以外の側面端部を光反射
板又は同フィルムで被覆した導光板からなるパネル用バ
ックライトに関するものである。
【0007】次に本発明を図面に基づいて更に詳述す
る。図1は、本発明の一実施態様の斜視図であり、図2
は、同断面図である。図中1は導光板であり、光を効率
よく通過させる物質であればよく、石英、ガラス、透光
性の天然又は合成樹脂、例えばアクリル系樹脂等であ
る。2は光拡散板で、導光板面より出光した光を散乱さ
せて通過させるものである。本発明では1枚又は複数枚
の光拡散板を用いる。
【0008】本発明で言う光拡散機能を持つとは、図2
中の6に示したように、導光板面上に直接ドット状に光
拡散物質を印刷するか、導光板面上を粗面化するか、
又、導光板面に小穴を多数設けるなどで光拡散機能を形
成したものを言う。
【0009】導光板に、光散乱物質を用いて光拡散機能
を持たせる場合は、導光板の材質に比較して高屈折率を
持ち、かつ拡散反射率が大きい顔料(例えばチタニア)
を含んだ塗料、印刷インキ等を用いる。これらをスクリ
−ン印刷等の方法で導光板面上にドット状に印刷する。
【0010】また、この光拡散物質の形成方法はドット
状に限定されず、例えば光拡散能の低い光拡散エレメン
ト(例えばチタニアを相当量の透光性樹脂で稀釈したも
の)であれば導光板の発光面全面に前記光拡散物質を形
成しても良い。しかし、本発明においては、いずれの方
法で光拡散機能を付与しても、導光体の面に於けるヘ−
ズ値が実質的に一定であることが必須である。
【0011】本発明で、ヘ−ズ値が実質的に一定である
と言うことは、導光体のほぼ全面に渡って実質的に一定
であることであり、従来のバックライトに於けるよう
に、例えば、導光体面に於いて光源から離れるに従って
光拡散機能を変化させるなど、意識的にこれを変化させ
た態様ではない。従って、光拡散機能を付与する際に生
ずる無意識的な光拡散機能(ヘーズ値)のバラツキは、
本発明に於いては実質的に一定であることの範疇に入
る。
【0012】本発明では、ヘーズ値の幅が0.5%〜5
0%であることが好ましい態様である。ヘ−ズ値がこの
範囲をはずれると本発明の効果が減少する。尚、ここで
言うヘ−ズ値はJIS−K7105に準拠して測定した
とときの値を言う。
【0013】本発明の特徴は前記したように光拡散能を
有する光拡散エレメントを導光板上に一定割合で均一に
形成することにある。このような状態にすることによっ
て、導光板端部から入光した光がすぐには出光面から出
光されずに、導光板内部で内部反射を繰り返すこと及び
導光板の出光面以外の面から出光した光を導光板の出光
面以外の面を覆った光反射板によって再び導光板内部へ
戻すことによって、導光板端部から入光した光が導光板
内部である程度の時間閉じ込められる状態となるために
光は均一化され、従って輝度分布が均一なバックライト
が得られる。
【0014】光拡散反射板3は光拡散エレメントを施し
た導光板の面のほぼ全面を覆うように配置する。4は線
状光源で、好ましい態様としては、導光板の端面に光が
入光するための間隙(スリット)を有する鏡面反射器な
いし光拡散反射器5で周囲を覆われ、導光板の一端面部
に近接してその中心軸が導光板の端面とほぼ平行となる
ように設置される。この線状光源4は、蛍光管、タング
ステン白熱管、オプティカルロッド、LEDを配列した
物等があるが、蛍光管が好ましい。
【0015】また、導光板に入射した光の利用効率を高
め高輝度なバックライトとするために、導光板の入光面
と出光面以外の面を、少なくとも光源側の反対側の導光
板端部面を、光反射板又は同フィルムで被覆した方がよ
り好ましいことは言うまでもない。
【0016】本発明は、光拡散板の上面に液晶パネルな
どの光表示パネルを設置して使用される。
【0017】
【発明の効果】本発明は、導光板に形成する光拡散エレ
メントの光拡散能を線状光源側の側面端部からの距離に
関係なくその割合が一定になるように形成し、輝度分布
が均一なバックライトが得られるので、比較的簡単に光
拡散エレメントの光拡散能を設計でき、かつ、光拡散エ
レメントを導光板上の形成する製造工程での歩留まりが
良い。
【0018】
【実施例】次に比較例及び実施例で本発明を更に詳述す
る。まず実施例として次の方法で試験した。図1に示す
ような厚さ2mmの長方形導光板(225mm×127
mm)の短手の端部に、その端部長より7mm長い直径
4.8mmの太さの冷陰極管(ハリソン電機株式会社製
径4.8mmφノ−マル管)を配置し、その管の外周を
2mmのスリットを持つ内面に銀蒸着フィルムを配した
筒型光反射器で覆い、スリットから出光した光が導光板
の端部から導光板に入光するように配置した。
【0019】一方、導光板面上に被覆する光拡散物質
は、円形のドットパタ−ンを1.2mmピッチでスクリ
−ン印刷したものであり、スクリ−ン版下は、CADに
より光拡散物質の被覆率が、6%で一定となるように作
図して用いた。尚、ここで言う被覆の割合(被覆率)と
は、導光板の単位面積当たりに形成した光拡散エレメン
ト割合を言う。導光体の光拡散エレメントの光拡散能を
JIS−K7105に準拠して測定したときのヘ−ズ値
は1.4%であった。さらに、導光板の出光面側に、光
拡散フィルム(辻本電機製作所D−204)を1枚配置
した。そして、導光板の入光面と出光面以外の面を光拡
散反射板フィルム(株式会社辻本電機製作所製 MTN
−W200)で覆った。
【0020】冷陰極管に、インバ−タより30KHzの
交番電圧をかけて一定電流で駆動させたときの面輝度
を、輝度計(トプコンBM−8)により測定し図5aに
示した(実施例1)。図5aから輝度分布が均一である
ことが分かる。
【0021】また、光拡散物質の被覆率が、7%で一定
となるように被覆した以外は上例と同様にして測定し図
5bに示した(実施例2)。導光体の光拡散エレメント
の光拡散能をJIS−K7105に準拠して測定したと
きのヘ−ズ値は1.5%であった。図5bから輝度分布
が均一であることが分かる。
【0022】また、光拡散物質の被覆率が、9%で一定
となるように被覆した以外は上例と同様にして測定し図
5cに示した(実施例3)。導光体の光拡散エレメント
の光拡散能をJIS−K7105に準拠して測定したと
きのヘ−ズ値は1.9%であった。図5cから輝度分布
が均一であることが分かる。
【0023】また、光拡散物質の被覆率が、11%で一
定となるように被覆した以外は上例と同様にして測定し
図5dに示した(比較例1)。導光体の光拡散エレメン
トの光拡散能をJIS−K7105に準拠して測定した
ときのヘ−ズ値は2.4%であった。図5dから輝度分
布が不均一であることが分かる。
【0024】また、光拡散物質の被覆率が、100%で
一定となるように被覆した以外は上例と同様にして測定
し図5eに示した(比較例2)。導光体の光拡散エレメ
ントの光拡散能をJIS−K7105に準拠して測定し
たときのヘ−ズ値は91%であった。図5eから輝度分
布が極めて不均一であることが分かる。
【0025】また、光拡散物質を被覆せずに(被覆率0
%)した以外は上例と同様にして測定し図5fに示した
(比較例3)。導光体の光拡散エレメントの光拡散能を
JIS−K7105に準拠して測定したときのヘ−ズ値
は0.3%であった。図5fから輝度が極めて低いこと
が分かる。
【0026】次の実施例として次の方法で試験した。図
3に示すような厚さ3mmの長方形導光板(235mm
×160mm)の短手の両端部に、その端部長より7m
m長い直径4.8mmの太さの冷陰極管(ハリソン電機
株式会社製径4.8mmφノ−マル管)を配置し、その
管の外周を3mmのスリットを持つ内面に光拡散シ−ト
をラミネ−トした筒型光反射器で覆い、スリットから出
光した光が導光板の端部から導光板に入光するように配
置した。
【0027】一方、導光板面上に被覆する光拡散物質
は、円形のドットパタ−ンを1.2mmピッチでスクリ
−ン印刷したものであり、スクリ−ン版下は、CADに
より光拡散物質の被覆率が、16%で一定となるように
作図して用いた。導光体の光拡散エレメントの光拡散能
をJIS−K7105に準拠して測定したときのヘ−ズ
値は3.4%であった。
【0028】さらに、導光板の出光面側に、光拡散フィ
ルム(辻本電機製作所D−204)を1枚配置した。そ
して、導光板の入光面と出光面以外の面を光拡散反射板
フィルム(株式会社辻本電機製作所製 MTN−W20
0)で覆った。
【0029】冷陰極管に、インバ−タより30KHzの
交番電圧をかけて一定電流で駆動させたときの面輝度
を、輝度計(トプコンBM−8)により測定し図6aに
示した(実施例4)。図6aから輝度分布が均一である
ことが分かる。
【0030】また、光拡散物質の被覆率が、20%で一
定となるように被覆した以外は上例と同様にして測定し
図6bに示した(比較例4)。導光体の光拡散エレメン
トの光拡散能をJIS−K7105に準拠して測定した
ときのヘ−ズ値は4.5%であった。図4bから輝度分
布が不均一であることが分かる。
【0031】次の実施例として次の方法で試験した。図
4に示すような厚さ3mmの長方形導光板(86mm×
65mm)の長手の両端部に、その端部長より12mm
長い直径4.1mmの太さの冷陰極管(ハリソン電機株
式会社製径4.8mmφノ−マル管)を配置し、その管
の外周を3mmのスリットを持つ内面に銀蒸着フィルム
を配した筒型光反射器で覆い、スリットから出光した光
が導光板の端部から導光板に入光するように配置した。
【0032】一方、導光板面上に被覆する光拡散物質
は、円形のドットパタ−ンを1.0mmピッチでスクリ
−ン印刷したものであり、スクリ−ン版下は、CADに
より光拡散物質の被覆率が、32%で一定となるように
作図して用いた。導光体の光拡散エレメントの光拡散能
をJIS−K7105に準拠して測定したときのヘ−ズ
値は45%であった。
【0033】さらに、導光板の出光面側に、光拡散フィ
ルム(辻本電機製作所D−204)を1枚配置した。そ
して、導光板の入光面と出光面以外の面を光拡散反射板
フィルム(株式会社辻本電機製作所製 MTN−W20
0)で覆った。
【0034】冷陰極管に、インバ−タより30KHzの
交番電圧をかけて一定電流で駆動させたときの面輝度
を、輝度計(トプコンBM−8)により測定し図7aに
示した(実施例4)。図7aから輝度分布が均一である
ことが分かる。
【0035】また、光拡散物質の被覆率が、40%で一
定となるように被覆した以外は上例と同様にして測定し
図7bに示した(比較例4)。導光体の光拡散エレメン
トの光拡散能をJIS−K7105に準拠して測定した
ときのヘ−ズ値は56%であった。図7bから輝度分布
が不均一であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様のバックライトの斜視図
【図2】本発明の一実施態様のバックライトの断面図
【図3】本発明の一実施態様のバックライトの図
【図4】本発明の一実施態様のバックライトの図
【図5】導光板上の光源からの距離と輝度との関係を示
す図
【図6】導光板上の光源からの距離と輝度との関係を示
す図
【図7】導光板上の光源からの距離と輝度との関係を示
す図
【図8】導光板上の輝度の測定点を示す図
【符号の説明】
1:導光板 2:光拡散板 3:光反射板 4:線状光源 5:光反射器 6:光散乱物質 7:光源からの距離
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年1月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】本発明は、光拡散板の上面に液晶パネルな
どの透過型又は半透過型表示パネルを設置して使用され
る。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】本発明は、導光板に形成する光拡散エレメ
ントの光拡散能を線状光源側の側面端部からの距離に関
係なくその割合が一定となるように形成し、輝度分布が
均一なバックライトが得られるので、比較的簡単に光拡
散エレメントの光拡散能を設計でき、かつ、光拡散エレ
メントを導光板上形成する製造工程での歩留まりが良
い。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透光性材料からなる導光板の側面端部の一
    方又は両方に、これに近接して線状光源を有し、板面に
    おけるヘ−ズ値が実質的に一定となるような光拡散機能
    を持ち、かつ、少なくとも前記した側面端部の線状光源
    部に近接した側以外の側面端部を光反射板又は同フィル
    ムで被覆した導光板からなるパネル用バックライト。
  2. 【請求項2】ヘーズ値がJIS−K7105に準拠して
    測定した値で、0.5%〜50%の範囲のものである請
    求項1記載のパネル用バックライト。
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