JPH06308489A - パネル用バックライト - Google Patents

パネル用バックライト

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JPH06308489A
JPH06308489A JP5099163A JP9916393A JPH06308489A JP H06308489 A JPH06308489 A JP H06308489A JP 5099163 A JP5099163 A JP 5099163A JP 9916393 A JP9916393 A JP 9916393A JP H06308489 A JPH06308489 A JP H06308489A
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JP
Japan
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light
guide plate
light guide
container
transmission plate
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JP5099163A
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English (en)
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Keiji Kashima
啓二 鹿島
Naoki Yoshida
直喜 吉田
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】一側面端部に近接した線状光源を有し、側面端
部から入射した光を一方の広い面から出射させる板状導
光板、およびこれらを包臓する容器から構成されるパネ
ル用バックライトであって、導光板の光入射端部面以外
の面の任意の箇所とそれに対応する容器面の箇所とで一
対となる凹凸部を有するパネル用バックライト。 【効果】このバックライトは装置の小型化に対応でき、
有効発光部内の輝度が均一で、比較的低コストである。

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、ノ−トブッ
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性物質を部
分的に被覆し、その面のほぼ全面を光拡散反射板又はフ
ィルムで覆うように配置されたものが多い。
【0003】上記したようなバックライトは、その取扱
上、導光板がバックライト内部で不必要に移動すること
を防止するためその容器と固定されている場合が多い。
従来その固定方法として、図3に示したようにネジ等を
使用してバックライト又は表示装置の容器等に固定する
方法がある。この方法は導光板の中にネジ等の光を減衰
させる光学的異質物が存在することとなり、導光板に入
射した光の利用効率が低下するばかりでなく、有効発光
部の前記光学的異質物の周辺に低輝度な部分が発生し有
効発光部内の輝度均一性が損なわれる等の問題があっ
た。また、ネジ等を使用するため、その分、部品点数及
び組み立て工数が増加する等の問題があった。
【0004】導光板の他の固定方法として、図4に示し
たようにバックライト又は表示装置の容器自体に導光板
の押さえ要素を形成して、導光板を前記容器に固定する
方法がある。この方法は導光板と光源の間に押さえ要素
(光の透過率は通常100%より小さい)が介在するた
め、光源から導光板への光の入射効率が低下すること、
有効発光部の前記押さえ要素の周辺に低輝度な部分が発
生し有効発光部内の輝度均一性が損なわれる等の問題が
あった。又、押さえ要素が導光板と光源の間に介在する
ため、前記押さえ要素の分だけバックライト容積が大き
くなるなどの問題があり、近時、これらワ−プロ、パソ
コン等のより一層の小形化、コストダウン(部品点数の
減少、組み立て工数の減少等)の要望に対応する上でそ
の改良が望まれていた。
【0005】尚、ここで言う有効発光部とは導光板の光
の出射面内で実際に面状照明として使用される部分を言
う。従って、ワ−プロ、パソコン等の液晶表示装置に用
いられるバックライトの場合は、表示装置の表示エリア
に実質的に一致する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、小形
化に対応したバックライトで、部品点数も少なく組み立
ても容易であり、有効発光部内の輝度が均一なバックラ
イトの提供にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、バックラ
イトの導光板の形状とその容器の形状について種々の検
討を行った結果、上記した目的に適うバックライトを完
成した。
【0008】即ち本発明は、少なくとも一側面端部に近
接した線状光源を有し、側面端部から入射した光を一方
の広い面から出射させる光拡散機能を有する透光性材料
からなる板状導光板、およびこれらを包臓する容器から
構成されるパネル用バックライトに於いて、少なくとも
一箇所の、導光板の光入射端部面以外の面の任意の箇所
とそれに対応する容器面の箇所とで一対となる凹凸部を
有することを特徴とするパネル用バックライトに関する
ものである。次に本発明を図面に基づいて更に詳述す
る。
【0009】本発明は、図1、図2に示したエッジライ
ト型の発光部と、それを保持、保護する容器から基本的
に構成される。
【0010】図中1は板状の導光板であり、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
等光を効率よく通過させる物質で構成されている。
【0011】4は線状光源で、好ましい態様としては、
導光板の端部に光が入射するように線状光源の中心軸が
同端面と略平行となるように配置し、線状光源の、導光
板の端部と相対する面以外の表面を光反射板又は同フィ
ルム5で覆う状態で配置することである。前記線状光源
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
く、有効発光面積の輝度分布の均一性の面及び省電力の
面から、電極部を除く均一発光部の長さが、近接する導
光板の端部の長さとほぼ等しいことが好ましい。
【0012】導光板1の側面端部から入射した光線を導
光板の一方の広い面から出射させるには、通常、導光板
の他の広い面に光拡散機能を付与することであるが、そ
の付与方法は、光散乱物質、例えば、SiO2、BaS
4、TiO2等を含んだ塗料、印刷インキをスクリ−ン
印刷等の方法で導光板面上にドット状に印刷するなどし
て行う方法、導光板の表面を粗面化するか、小孔を開け
る方法、小突起を付与する方法、導光板そのものに導光
板材質と屈折率が異なる部分が分布する状態にするなど
の方法がある。
【0013】図中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り、必要に応じて
一枚又は複数枚用いる。同3は、光反射板又は同フィル
ムで導光板の出光面とは反対側の導光板のほぼ全面を覆
うように配置されている。
【0014】本発明の発光部分は基本的には上記したよ
うな構成であるが、この発光部分は、発光面を開口した
状態で容器に包臓されている。本発明は、線状光源に近
接した導光板の光入射端部面以外の面の任意の箇所とそ
れに対応する容器面の箇所とで一対となる凹凸部を少な
くとも一箇所有することが特徴であるが、次にその構成
を説明する。図5にその一実施態様の一部を示した。
【0015】図5中の7は容器である。同図中12、1
3は導光板と容器面とで一対となる凹凸部で、図5では
導光板側の凸(12)、容器側が凹(13)である例を
示したが、いずれの側に凹又は凸が存在しても良いが、
導光板に入射した光の有効利用の面、発光面の輝度分布
の均一性を無条件で保持する上で導光板側に凸部を設け
た方が好ましい。又、凹凸部は光源から可能な限り離れ
た位置に設けた方が前記した目的のためには好ましい。
【0016】導光板に凸部を形成する方法は特に限定さ
れないが、一般的には導光板の射出成型時に一体として
形成するなどの方法がある。凸部の形状は導光板を固定
出来る機能を持つ形状であれば特に限定されないが、円
柱状、円錐状、四角柱状などの角柱状、四角錐状などの
角錐状などがある。又、凸部の大きさは導光板を固定出
来る強度があれば良く特に限定されないが、バックライ
トの小形化のためには小さい方が良く、高さ0.5mm
〜5mm程度、幅0.5mm〜5mm程度が一般的であ
る。
【0017】図5中の7は、本発明の発光部を包臓する
容器であるが、図5では容器部に導光板の凸部に対応す
る凹部を形成した例を示した。この凹部を形成する方法
は特に限定されないが、容器がABS、ACS、PCな
どのプラスチック材料で形成されている場合は容器の射
出成型時に一体として成形する方法が一般的である。
又、ケ−スが鉄、アルミニウム、SUSなどの金属材料
で形成されている場合はその成型時に同じく形成する方
法が用いられるのが一般的である。前記凹部の形状、大
きさは、これに対応する凸部が固定可能であれば良く、
いずれにしても夫々の形状によって適宜決定される。
【0018】本発明を特徴付ける凹凸部の位置は、導光
板の、線状光源に近接した光入射面以外で、好ましくは
前記した導光板の有効発光部以外の場所、即ち導光板の
比較的端部である。又、光源が一灯式の場合は光源と反
対側の導光板端部が好ましい。この様な状態にすること
によって、有効発光部内の輝度をより均一にすることが
出来る。
【0019】
【発明の効果】本発明の様な構成とすることによって、
(1)ネジ等の光学的異質物を導光板中に存在させるこ
とがなく、従って光の利用効率が低下せず、又、有効発
光部内の輝度均一性が損なわず、更に、発光部を容器に
収納するのに部品点数及び組み立て工数も少なくてよ
い、(2)導光板と光源の間に押さえ要素が介在せず、
従って光の入射効率が低下しない、(3)小型で、比較
的低コストなバックライトとなる等々の効果がある。
【0020】
【比較例及び実施例】次に比較例及び実施例で本発明を
更に詳述する。図1に示すような厚さ4mmの長方形ア
クリル板(205mm×160mm、旭化成株式会社製
デラグラスA)の長手の両端部に、直径3.8mm長さ
230mmの太さの冷陰極蛍光管(ハリソン電機株式会
社製ノ−マル管)を配置し、図2に示すように、その管
の外周をAgフィルム(中井工業株式会社製)で覆い、
Agフィルムの導光板端部と対向する幅4mmのスリッ
トから出光した光が導光板の端部から導光板に入射する
ように配置した。
【0021】一方、導光板面上には光散乱物質(チタニ
ア)を含むインクを円形のドットパタ−ンで1mmピッ
チでスクリ−ン印刷し、スクリ−ン版下は、下記の条件
でCADを用いて作成した。光拡散物質の被覆率が、最
小の地点(線状光源近傍)で20%、最大の地点(導光
板中央部)で95%、その中間では被覆率が最小の地点
からこれらの比率を順次増加した値となるように作図し
た。
【0022】尚、導光板の有効発光面積が204mm×
152mmとなるように、導光板面に対する印刷は導光
板に対してセンタ−振り分けで実施した。Agフィルム
の導光板の出光面側の端部を、導光板の出光面の表面と
両面テ−プで接着した。
【0023】厚さ0.13mmのポリエステルからなる
白色の光拡散反射板(ICI社製メリネックス329)
は導光板の光散乱物質を被覆した面の全面を覆うように
配置した。厚さ0.18mmのポリカ−ボネ−トからな
る光拡散板(GE社製8B36)は粗面側が導光板側と
は反対側になるようにして、導光板の出光面のほぼ全面
を覆うように配置した。冷陰極管に、インバ−タより3
0KHzの交番電圧をかけて一定電流(菅電流5mA)
で駆動させたときの面輝度を、輝度計(トプコンBM−
8)により測定した。
【0024】まず、導光板を図3に示したように、ネジ
(2mmΦ×6mm、材質は鉄)でプラスチックケ−ス
と一体化するように固定した状態で輝度を測定した。こ
の時の有効発光面積内の99点(均等割り)平均輝度は
1300cd/m2であった。又、導光板の有効発光部
内に発生するネジ近くの低輝度部(図3中の9)の最低
輝度は700cd/m2であった(比較例1)。
【0025】次に導光板を図4に示したように、ネジに
代えて押さえ要素(2mm×2mm、材質はABSでバ
ックライトのプラスチックケ−スと一体化されている図
4中の11)で押さえた以外は比較例1と同様にバック
ライトを構成し、同様の測定機で測定した平均輝度は1
300cd/m2であった。又、導光板の有効発光部内
に発生する押さえ要素近くの低輝度部の最低輝度は75
0cd/m2であった。更に、押さえ要素の分だけバッ
クライトの外形が大きくなった(比較例2)。
【0026】次に図5に示したように、導光板の反射板
側(出光面の反対側)の面に、その有効発光部(図5中
の8)をはずれた部分に4つの小凸部(高さ2mm、直
径2mmΦの円柱状)を設けた導光板を、バックライト
のプラスチック容器(図5中の7)のこれら小凸部に対
応する位置に、これらと機構的に接合する小凹部(直径
2mmΦの円柱状の孔)を形成した容器に、導光板の小
凸部と容器の小凹部孔とを合体させて両者を固定しバッ
クライトを構成した。これ以外の構成は比較例1と同様
とし、同様に輝度を測定した。
【0027】平均輝度は1300cd/m2で、導光板
の有効発光部内の小凸部近くには低輝度部は観測されな
かった(実施例1)。
【0028】又、導光板と容器の小凹凸部を導光板のほ
ぼ同位置の線状光源とは直行する側面側(図5中の1
4)に設けて両者を固定したバックライトについて同様
に輝度を測定した結果、平均輝度は1300cd/m2
で、導光板の有効発光部内の小凸部近くには低輝度部は
観測されなかった(実施例2)。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のバックライトの斜視図
【図2】従来のバックライトの断面図
【図3】従来のネジにより導光板を固定した実施態様の
模式図
【図4】従来の押さえ要素により導光板を固定した実施
態様の模式図
【図5】本発明の一実施態様の模式図
【符号の説明】
1:導光板 2:光拡散板 3:光反射板又は同フィルム 4:線状光源 5:光反射板又は同フィルム 6:光散乱物質 7:バックライトの容器 8:有効発光部 9:低輝度部 10:ネジ 11:押さえ要素 12:凸部 13:凸部に対応する凹部 14:導光板の側面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも一側面端部に近接した線状光源
    を有し、側面端部から入射した光を一方の広い面から出
    射させる光拡散機能を有する透光性材料からなる板状導
    光板、およびこれらを包臓する容器から構成されるパネ
    ル用バックライトに於いて、少なくとも一箇所の、導光
    板の光入射端部面以外の面の任意の箇所とそれに対応す
    る容器面の箇所とで一対となる凹凸部を有することを特
    徴とするパネル用バックライト。
  2. 【請求項2】凹凸部が導光板の有効発光部外に設けられ
    た請求項1記載のバックライト。
JP5099163A 1993-04-26 1993-04-26 パネル用バックライト Pending JPH06308489A (ja)

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