JPH07287125A - バックライト - Google Patents
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- JPH07287125A JPH07287125A JP6077061A JP7706194A JPH07287125A JP H07287125 A JPH07287125 A JP H07287125A JP 6077061 A JP6077061 A JP 6077061A JP 7706194 A JP7706194 A JP 7706194A JP H07287125 A JPH07287125 A JP H07287125A
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Abstract
状光源から離れるに従って厚さが薄くなる透光性材料か
らなる導光板の一方の広い面を粗面とし、出光面とは反
対側の面にドット状の光拡散性エレメントを形成したバ
ックライト 【効果】このバックライトは、導光板の出光面に光の縞
模様が発生しない均一な面状発光が得られる軽量なバッ
クライトとして利用できる。
Description
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。
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。
示すように、導光板の一方の面に、光を拡散させる性質
を有するTiO2 、SiO2 、BaSO4 などの粒子を
含む物質を導光板表面に光学的に接続した状態で、又は
導光板表面に微小な凹状又は凸状で光拡散性エレメント
をドット状またはストライプ状に形成し、その面のほぼ
全面を鏡面反射シ−ト又は光拡散反射シ−ト(図中3)
で覆い、導光板の反対側の面(光の出光面)をポリエチ
レンテレフタレート(PET)などの透光性ベ−スフィ
ルム上にTiO2 、SiO2 、BaSO4 などの光拡散
性物質を施すか、ポリカーボネート(PC)などの透光
性シ−トをエンボス加工して光拡散性を付与した光拡散
シ−ト(図中2)で覆うように配置されたものが多い。
示すように、導光板の厚さが線状光源から離れるに従っ
て薄くなっている形状のものも用いられている。このよ
うに導光板の線状光源側の厚さを他の部分に比べて厚く
しなければならない理由は、蛍光管のような線状光源
は、発光点がある大きさを有している(例えば3mmΦ)
ので、線状光源から出射した光を効率良く導光板の端面
部に入射させるために導光板端面部の厚さを線状光源の
厚さ(例えば3mm)近くか又はそれ以上(例えば4mm)
にする必要があるからである。
のは、図4(a)に示したように、導光板端面に入射し
た光線は導光板に施した光拡散性エレメントを照射しな
い限り導光板内で全反射を繰り返し、図4(b)に示し
たように、光拡散性エレメントに当たった光線のみが透
過又は反射されて結果的に導光板の出光面から出射され
る。
せずに、厚さが線状光源から離れるに従って薄くなって
いる形状の導光板では、図5に示したように、導光板端
面に入射した光線は導光板界面で全反射を繰り返すに従
って徐々に全反射条件から外れる方向になり、ついには
導光板の出光面から出射する。しかし、この導光板の出
光面から出射する光は、強度のバラツキを持ち光源の中
心軸にほぼ平行な状態に高輝度部と低輝度部が間隔の開
いたストライプ状で現れ、均一な面状光源として使用で
きないばかりか、光の利用効率の観点からも好ましくな
い。特に、導光板の広い2面に対して垂直な断面の辺が
直線状である場合は、前記ストライプ状の部分の輝度と
それ以外の部分の間の輝度の比が100:1以上とな
り、極めて深刻な問題となっていた。
うに、厚さが線状光源から離れるに従って徐々に薄くな
る形状の導光板で、その広い表面に光拡散性エレメント
を形成することが提案されているが、この方法では前記
ストライプ状の部分以外の部分からも光が出射されるよ
うになり光の利用効率は向上するが、依然としてストラ
イプ状の部分の光の強度が他の部分よりも強く、人間の
目には縞模様として見えるなど極めて不満足な状態だっ
た。特に、導光板の広い2面に対して垂直な断面の辺が
直線状である場合は、上記したように光拡散性エレメン
トを形成しても前記ストライプ状の部分の輝度とそれ以
外の部分の間の輝度の比は10:1以上となり好ましい
状態ではなかった。
光源から離れるに従って薄くなる導光板を用いたバック
ライト、特に導光板の広い2面に対して垂直な断面の辺
が直線状である導光板を用いたバックライトに於いて、
これを使用時に縞模様のない均一な面状発光が得られる
バックライトを提供することにある。
につき種々の検討を行った結果、線状光源から離れるに
従って薄くなる導光板を用いたバックライトの広い面の
状態を、ある状態にすることにより、縞模様のない均一
な面状発光が得られるバックライトとなることを見出し
本発明を完成した。
れに近接した線状光源を有し、線状光源から離れるに従
って厚さが薄くなる透光性材料からなる導光板の少なく
とも1方の広い面を粗面とし、出光面とは反対側の面に
ドット状又はストライプ状の光拡散性エレメントを形成
した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。
り、図8は、本発明の一実施態様の断面図である。図中
1は導光板であり、線状光源から離れるに従って薄くな
る、その断面がいわゆるクサビ状で、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構成される。
が線状光源から離れるに従って薄くなる形状であること
が必須である。線状光源から最も離れた部分の厚さ、即
ち、導光板の有効面の最も薄い部分の厚さは特に限定さ
れないが、導光板の機械的な強度の面から通常は0.5
mm以上、好ましくは1mm以上で、線状光源側の有効面の
最も厚い部分の厚さの25% 〜75% の厚さが目安とな
る。導光板の線状光源側の最も厚い部分の厚さは用いる
線状光源の直径により適宜選択されるが、光の利用効率
を向上させる上で線状光源の直径以上であることが好ま
しく、一方、バックライトの薄型化、軽量化のためには
可能な限り薄い方が好ましいが、通常は線状光源の直径
の0.5〜1.6倍である。導光板の形状をこのように
その厚さが線状光源から離れるに従って薄くなる形状に
することによって、線状光源から導光板端面への光線の
入射効率を維持したままで導光板の重量を軽くすること
が出来る。
続的又は段階的いづれの状態でも良いが、本発明の効果
が最も顕著に現れるのは導光板の厚さが連続的に一定の
割合で直線的に減少しているもの、特に、導光板の広い
2面に対して垂直な断面の辺が直線状であるものであ
る。このような形状の導光板は、導光板の制作が容易で
ある点からも好ましい。又、導光板の出光面側の表面は
その面に垂直な断面の辺が実質的に直線状で、後述する
光拡散性シ−トと僅かな空気層を介してシート面とほぼ
平行な状態となることが好ましい。
(図8中9…導光板の出光面の反対側を粗面とした例)
とするが、その方法は特に限定されず、サンドブラス
ト、エッチングなどの化学処理、射出成形金型の導光板
の広い面に相当する部分を予め粗面にするか、導光板を
射出成形する際に粗面にするなどの方法がある。導光板
の粗面とする部分の範囲は、少なくとも導光板表面を粗
面化しない場合に前述した縞模様が観察される範囲、す
なわち導光板の線状光源寄りの部分を粗面化することが
必須である。
質的に均一な粗面とすることが製造上の容易さ及び均一
な輝度を得る観点からより好ましい。粗面の度合いは後
述する光拡散性エレメントの光拡散性能にもよるが、一
般的にはその表面が透光性乳白色、より好ましくは極め
て薄い乳白色となる状態である。粗面の度合いを強くし
すぎると、導光板の線状光源近くが他の部分と比較して
極めて高輝度になり、均一な面状発光の状態が得られな
い。クサビ型導光板をこの様な状態にすることによっ
て、前述した縞模様が消滅する。その理由は、導光板内
で全反射する光線の規則性を乱すことが出来るからと考
えられる。
中6)を形成するには、光を拡散させる作用がある物
質、例えばシリカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、チ
タンホワイト、ガラスビ−ズ、樹脂ビ−ズ、気泡等を含
んだ塗料、印刷インキ等の光拡散性物質をスクリ−ン印
刷等の方法で導光板面上にドット状又はストライプ状に
印刷する方法、又は導光板の表面をドット状又はストラ
イプ状に粗面化する方法、導光板の表面に小孔を開ける
か小突起を形成する方法、などの方法がある。ここで言
うドット状の光拡散性エレメントは、例えばこれをスク
リ−ン印刷する場合、円形、角型などの形状のものであ
り、又、ストライプ状の光拡散性エレメントは、直線状
に形成したものである。
成の例を示した。このような導光板上に形成する光拡散
性エレメントの間隔は0.01mm〜5mmの範囲が好まし
いが、3mm以上になると光拡散性エレメントの形状その
ものが透視され易くなり、又、0.03mmより小さくな
ると製造上の歩留まりが極端に悪化するので、好ましく
は0.03mm〜2mmの範囲である。
導光板の端部に光が入光するための間隙(スリット)を
有するAg、Alなどの鏡面の反射シ−ト、又はポリエ
チレンテレフタレート(PET)にBaSO4 、TiO
2 、気泡などで光拡散性を付与した光拡散反射シ−トで
形成された光反射器5で、線状光源の光源面とある幅の
間隙をもたせた状態で覆われており、例えば1灯式(片
側)、2灯式(例えば図10に示した)、又は3方、4
方側等の導光板の少なくとも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。前記線状光源は、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、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。
PETにBaSO4 、TiO2 、気泡などで光拡散性を
付与した光拡散反射シ−ト(図中3)は光拡散性エレメ
ントを形成した導光板の面のほぼ全面を覆うように配置
する。
来と同様にポリエチレンテレフタレートなどの透光性ベ
−スフィルム上にTiO2 、SiO2 、BaSO4 など
の光拡散性物質を施したものか、ポリカーボネートなど
の透光性シ−トをエンボス加工して光拡散性を付与した
光拡散シ−ト(図中2)で覆う。
り、パネル、特に液晶パネルのバックライトとして使用
される。
薄くなる導光板を用いたバックライト、特に導光板の広
い2面の断面が直線状である導光板を用いたバックライ
トに於いて、縞模様のない均一な面状発光が得られる軽
量なバックライトとして利用できる。
る。図7に示すような線状光源側の厚さが3mm、最遠部
の厚さが1.5mmで線状光源側の端面部から中心部方向
へ向かって直線的に厚さが薄くなる透明なポリメチルメ
タクリレート(PMMA)からなる導光板(外形 210mm
× 155mm)の長手の端部に、直径3mmの太さの冷陰極蛍
光管(ハリソン電機株式会社製)を配置し、導光板に接
する部分に3mmのスリットを持つAgフィルムを反射面
が光源と対向するように楕円形に配置し、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。
はサンドブラストによって、薄い乳白色となるように全
面を粗面にした。更にこの粗面上には、光拡散性物質
(チタンホワイトを含む白色の塗料)を、導光板上に夫
々1mmの間隔を持った交点(グリッド)上に、被覆率が
最小の地点(光源側)を10% とし、順次増加させて、
最大の地点(光源から最遠部)で85% となるように円
形のドットパタ−ンで印刷して形成した。
光板面の光拡散物質の被覆率は、線状光源の長手方向の
中央部分で前記軸に垂直な線を基準にして、光源側から
導光板のほぼ中央部分まで、前記垂直な線近傍で最小と
して両側に向かうにつれて順次増加した値となるように
印刷した。
厚さ0.125mmの光拡散反射シ−ト(ICI社製メリ
ネックス 329)で覆った。さらに、導光板の出光面側に
厚さ0.18mmの片面が粗面のポリカ−ボネイトからな
る光拡散シ−ト(三省物産株式会社製 8B36 )を粗面側
が導光板の出光面とは反対側になるように1枚配置し
た。冷陰極管に、インバ−タ(TDK製 CXAM-10 L)よ
り30KHz の交番電圧をかけて一定電流(5mA)で駆動
させたときの平均輝度(発光面内100点均等割りの平
均値)を、輝度計(トプコン BM-8 )により視野角2度
で出光面に降ろした法線方向に対して測定したところ1
300cd/m2 であった。この際、導光板面には光の縞模
様は観察されず均一な面状発光の状態が得られた(実施
例)。
例と同一の装置、条件で操作し、測定した輝度は130
0cd/m2 であった。しかし、導光板面には光の縞模様が
観察され均一な面状発光の状態は得られなかった。この
様な縞模様の部分(高輝度部)は他の部分に対して10
倍以上の高輝度でバックライトとしての使用は困難であ
った(比較例1)。
とせず、又光拡散性物質を施さないものを用いた以外は
実施例と同一の装置、条件で操作し、測定した輝度は9
00cd/m2 であった。しかし、導光板面には光の縞模様
が観察され均一な面状発光の状態は得られなかった。こ
の様な縞模様部分(高輝度部)の他の部分に対する輝度
は100倍以上高くバックライトとして使用は困難であ
った(比較例2)。
拡散性物質を施さないものを用いた以外は実施例と同一
の装置、条件で操作し、測定した平均輝度は1000cd
/m2 であった。しかし、光源から離れるに従って輝度が
順次低下した状態となった(比較例3)。
の断面図
み方を示す図
図
断面図
例示する正面図
面図
せずに、厚さが線状光源から離れるに従って薄くなって
いる形状の導光板では、図5に示したように、導光板端
面に入射した光線は導光板界面で全反射を繰り返すに従
って徐々に全反射条件から外れる方向になり、ついには
導光板の出光面から出射する。しかし、この導光板の出
光面から出射する光は、強度のバラツキを持ち光源の中
心軸にほぼ平行な状態に高輝度部と低輝度部が間隔の開
いたストライプ状で現れ、均一な面状光源として使用で
きないばかりか、光の利用効率の観点からも好ましくな
い。特に、導光板の広い2面に対して垂直な断面の辺が
直線状である場合は、前記ストライプ状の高輝度部分の
輝度とそれ以外の部分の間の輝度の比が100:1以上
となり、極めて深刻な問題となっていた。
うに、厚さが線状光源から離れるに従って徐々に薄くな
る形状の導光板で、その広い表面に光拡散性エレメント
を形成することが提案されているが、この方法では前記
ストライプ状の高輝度部分以外の部分からも光が出射さ
れるようになり光の利用効率は向上するが、依然として
ストライプ状の高輝度部分の光の強度が他の部分よりも
強く、人間の目には縞模様として見えるなど極めて不満
足な状態だった。特に、導光板の広い2面に対して垂直
な断面の辺が直線状である場合は、上記したように光拡
散性エレメントを形成しても前記ストライプ状の高輝度
部分の輝度とそれ以外の部分の間の輝度の比は10:1
以上となり好ましい状態ではなかった。
る。図7に示すような線状光源側の厚さが3mm、最遠部
の厚さが1.5mmで線状光源側の端面部から中心部方向
へ向かって直線的に厚さが薄くなる透明なポリメチルメ
タクリレート(PMMA)からなる導光板(外形 210mm
× 155mm)の短手の端部に、直径3mmの太さの冷陰極蛍
光管(ハリソン電機株式会社製)を配置し、導光板に接
する部分に3mmのスリットを持つAgフィルムを反射面
が光源と対向するように楕円形に配置し、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。
Claims (3)
- 【請求項1】少なくとも一側面端部にこれに近接した線
状光源を有し、線状光源から離れるに従って厚さが薄く
なる透光性材料からなる導光板の少なくとも1方の広い
面を粗面とし、出光面とは反対側の面にドット状又はス
トライプ状の光拡散性エレメントを形成したバックライ
ト。 - 【請求項2】導光板の広い2面に垂直な断面の辺が直線
状である導光板を用いる請求項1記載のバックライト。 - 【請求項3】導光板の出光面の反対側の粗面の度合いが
実質的に均一である請求項1又は2記載のバックライ
ト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07706194A JP3584057B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | バックライト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07706194A JP3584057B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | バックライト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07287125A true JPH07287125A (ja) | 1995-10-31 |
JP3584057B2 JP3584057B2 (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=13623286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07706194A Expired - Fee Related JP3584057B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | バックライト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3584057B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100317881B1 (ko) * | 1999-12-21 | 2001-12-24 | 양근창 | 평판조명장치 및 그에 사용되는 홀로그램 도광판의 제조방법 |
CN110412680A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-05 | 东莞市银泰丰光学科技有限公司 | 一种导光模组 |
-
1994
- 1994-04-15 JP JP07706194A patent/JP3584057B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100317881B1 (ko) * | 1999-12-21 | 2001-12-24 | 양근창 | 평판조명장치 및 그에 사용되는 홀로그램 도광판의 제조방법 |
CN110412680A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-05 | 东莞市银泰丰光学科技有限公司 | 一种导光模组 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3584057B2 (ja) | 2004-11-04 |
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