JPH08190023A - 面発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導光板の外形寸法をできるだけ表示領域の寸
法に近づけ、かつ、均一で高輝度の面発光装置を提供す
る。 【構成】 透明な導光板１の側面に線光源２が配置さ
れ、導光板１の裏面に光拡散透過部３が設けられ、導光
板１の光拡散透過部３の設けられた面に裏面反射板４が
配置され、導光板１の表面に光拡散板５が配置された面
発光装置において、導光板１表面の線光源２近傍に線光
源２管軸と平行な帯状の光反射性層６が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、薄型軽量のラッ
プトップパソコン、ワープロ、液晶ＴＶのバックライト
などに利用されるエッジライト方式の面発光装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、透明な導光板の側面に線光源
が配置され、導光板の裏面に光拡散透過部が設けられ、
導光板の光拡散透過部の設けられた面に裏面反射板が配
置され、導光板の表面に光拡散板が配置されたエッジラ
イト方式の面発光装置が、液晶表示装置のバックライト
などとして用いられている。

【０００３】また、近頃は、ワープロ、パソコンなどの
小型化に伴い、導光板の外形寸法を表示領域の寸法に近
づけるという技術的要求を満たす必要がでてきた。その
結果、表示領域８と線光源２とが近くなるため、面発光
装置の表示領域８内の線光源２側においては、線光源２
から導光板１を透過して直接光拡散板５側に出光する強
い光、あるいは線光源から導光板１を透過して一度裏面
反射板４で反射した後に光拡散板５側に出光する強い光
によって、異常に高い輝度を示した。さらに、導光板１
表面の線光源２近傍に設けた両面テープなどの透明接着
層７によって光拡散板５と導光板１とを接着した場合に
は、透明接着層７がなければ全反射して導光板１中央側
に進むはずの光まで透明接着層７で散乱反射して光拡散
板５側に出光するため（図５参照）、面発光装置の表示
領域８内の線光源２側はより高い輝度を示した。よっ
て、上記構成の面発光装置では、線光源の管軸方向に沿
った線状の輝度ムラが発生した。

【０００４】そこで、輝度ムラを解消するため、導光板
１表面の線光源２近傍に透明接着層７の代わりに黒色接
着層９を形成することが考えられた。つまり、導光板１
表面の線光源２近傍に照射される光を黒色接着層９で吸
収し、そのまま表示領域８内の線光源２側に出光するの
を防ぐのである（図６参照）。したがって、導光板１の
外形寸法を表示領域８の寸法に近づけたとしても、面発
光装置の表示領域８内の線光源２側においては、異常な
発光を抑えることができ、輝度ムラが発生しない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、黒色接着層を
形成した面発光装置にも欠点があった。すなわち、黒色
接着層を形成しない面発光装置の場合ならば、導光板１
表面の線光源２近傍より出光して光拡散板５に到達した
光の一部が反射によって導光板１内に戻され、さらに全
反射によって導光板１の奥へ導かれるのに対し、黒色接
着層９を形成した面発光装置は、黒色接着層９に照射さ
れた光がほとんど吸収されて光拡散板５側に出光しな
い。つまり、黒色接着層９を使用すれば均一な発光は得
られるが、面発光装置全体の輝度は低下する（図７参
照）。

【０００６】したがって、本発明の目的は、導光板の外
形寸法をできるだけ表示領域の寸法に近づけ、かつ、均
一で高輝度の面発光装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の面発光装置は、透明な導光板の側面に線光
源が配置され、導光板の裏面に光拡散透過部が設けら
れ、導光板の光拡散透過部の設けられた面に裏面反射板
が配置され、導光板の表面に光拡散板が配置された面発
光装置において、導光板表面の線光源近傍に線光源管軸
と平行な帯状の光反射性層が設けられているように構成
した。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、図を参照しながら本発明
の面発光装置の実施例について詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明に係る面発光装置の一実施例
を示す断面図、図２および図３は本発明に係る面発光装
置の他の実施例を示す断面図である。１は導光板、２は
線光源、３は光拡散透過部、４は裏面反射板、５は光拡
散板、６は光反射性層、７は透明接着層、８は表示領域
をそれぞれ示す。

【００１０】図１に示される面発光装置は、表示領域８
より大きい外形寸法を有する透明な導光板１の側面に線
光源２が配置されている。

【００１１】導光板１としては、厚さ1.5〜30mm程度の
矩形板材が好ましい。なお、導光板１の厚さは線光源２
から遠ざかるにつれて薄くなるようにしてもよい。導光
板１の材料としては、光を効率よく通過させる物質であ
ればとくに限定されず、たとえば、アクリル、ポリカー
ボネート、ポリスチレン、アクリルスチレン、ポリ塩化
ビニルなどの樹脂、あるいはガラスなどを使用すること
ができる。また、導光板１の全側面は平滑面に仕上げる
のが好ましい。

【００１２】導光板１の側面には、線光源２が配置され
ている。線光源２としては、直径２〜３mmの熱陰極線管
や冷陰極線管などの陰極線管を用いる。また、線光源２
の形状は、真っ直ぐなもの、隣接する二側面にわたるＬ
字状のもの、隣接する三側面にわたるコ字状のものを使
用できる。さらに、複数個の線光源２を配置してもよ
い。

【００１３】導光板１の裏面には、光拡散透過部３が形
成されている。光拡散透過部３は、線光源２より導光板
１内に導かれた光を散乱反射し、その一部を導光板１の
表面側に向かわせるものであり、線光源２近傍の面積率
よりも線光源２から離れた箇所の面積率を大きくするこ
とにより光を均一に配分する。光拡散透過部３の面積率
を変化させるには、光拡散透過部３を任意の形状のドッ
トで構成し、ドットの大きさを変えたり、位置によって
ドットの数を変えることによって行う。ドットの形状は
特に限定されることなく、ラウンドドット、スクエアド
ット、チェーンドットなど任意形状でよい。また、ドッ
トの代わりにストライプ状に形成してもよい。光拡散透
過部３の形成方法としては、マットインキを用いたスク
リーン印刷などの印刷法や転写法、また導光板１裏面に
凹凸をつけたものなどがある。マットインキとしては、
導光板１とほぼ同じかそれ以下の屈折率を有する炭酸カ
ルシウムやシリカなどの粒子状透明物質を含有するイン
キを用いれば、より光拡散性を向上させることができ
る。

【００１４】導光板１の光拡散透過部３の設けられた面
には、裏面反射板４が配置されている。裏面反射板４
は、光拡散透過部３において導光板１内に戻れなかった
光を導光板１側に反射して光を効率よく利用できるよう
にするものである。裏面反射板４の材料としては、たと
えば、次のようなものが好ましい。（１）樹脂中に白色
顔料を混入したフィルムまたは板。（２）白色塗装ある
いは白色印刷したアルミニウム板。（３）鏡面を呈した
金属板やアルミニウムなどの金属箔、あるいはアルミニ
ウムや銀などの金属蒸着を施したフィルムや板。また、
導光板１および線光源２を収納するケースの内面を白色
に塗装または印刷して裏面反射板４としてもよい。

【００１５】導光板１の表面には、光拡散板５が配置さ
れている。光拡散板５は、導光板１の表面より出光した
光を拡散させ、輝度分布をなめらかにするためのもので
ある。この光拡散板５の材料としては、たとえば、次の
ようなものが好ましい。（１）光拡散物質がコーティン
グされたフィルムまたは板。（２）自ら光拡散性を有す
るフィルムまたは板。（３）乳白色の樹脂フィルムまた
は板。なお、光拡散板５は、導光板１に密着するより
も、導光板１との間に間隔を設けて光拡散板５を配置し
た方が、導光板１の内部で全反射が確保され、導光板１
内部でロスが少なく十分に光を反射させることができ
る。また、光拡散板５は、複数層形成してもよい。

【００１６】以上のような構成からなる面発光装置にお
いて、本発明は、導光板１表面の線光源２近傍に帯状の
光反射性層６が線光源２管軸と平行に設けられている。
光反射性層６は、導光板１表面の線光源２近傍に照射さ
れる光を反射して、そのまま表示領域８内の線光源２側
に出光するのを防ぐとともに、光を導光板１内に戻して
効率よく利用できるようにするものである。もちろん、
光反射性層６は完全に光を反射できなくてもよく、たと
えば、一部の光を吸収してもよい。光反射性層６の材料
としては、（１）アルミニウムテープ、銀テープなどの
金属光沢テープや白色テープを貼り付けたものや、
（２）銀色、白色、グレーなどの光反射機能を有するイ
ンキを用いて印刷したもの、（３）十分な光反射機能を
果たす程度に表面の滑らかなテープを貼り付けたものな
どがある。（３）の材料の場合、テープが何色でも構わ
ない。たとえば、テープが黒色であっても、テープ表面
に到達した光は、その滑らかな表面形状によって導光板
１側に戻るように反射される。これに対して、従来技術
である黒色接着層の場合、接着層内で黒色顔料に吸収さ
れずに透過した光は光拡散板５に到達するが、光拡散板
５の裏側の表面形状は滑らかでないので、うまく導光板
１側に戻ることができない。

【００１７】なお、光拡散板５を導光板１に接着固定す
る場合には、上記光反射性層６と光拡散板５との間に透
明接着層７を設ける。透明接着層７としては、両面テー
プ、あるいは接着剤、粘着剤、固着剤などをスクリーン
印刷したものなどを用いる。接着剤としては、ウレタン
系、エポキシ系などの樹脂がある。粘着剤としては、ゴ
ム系、アクリル系、シリコン系などの樹脂がある。固着
剤としては、紫外線硬化性樹脂がある。

【００１８】また、本発明の面発光装置は、光反射性層
６の材料として、（４）光反射機能を有する銀色、白
色、グレーなどの接着層を用いることもできる（図２参
照）。この場合には、透明接着層７を設ける必要はな
い。

【００１９】また、光拡散板５は、導光板１表面に接着
せず、ただ配置するだけでもよい（図３参照）。

【００２０】さらに、本発明の面発光装置は、線光源２
の導光板１と反対側の面を覆うように光源反射板を配置
してもよい。光源反射板は、線光源２の導光板１と反対
側の面からの光を導光板１側に反射させ、光を効率よく
利用できるようにするものである。光源反射板の材料と
しては、裏面反射板７と同様のものを用いるとよい。な
お、線光源２と光源反射板との距離は、間にスペーサー
を介在させるなどして均一に保つとよい。

【００２１】また、導光板１の線光源２が配置された側
面と対向する側面に側面反射板を配置してもよい。側面
反射板は、導光板１の側面より出光して戻れなかった光
を導光板１側に反射して光を効率よく利用できるように
するものである。側面反射板の材料としては、裏面反射
板７と同様のものを用いるとよい。

【００２２】

【実施例】縦200mm、横160mm、厚み４mmの透明アクリル
樹脂板を導光板として使用し、導光板の外形寸法を表示
領域の寸法に近づけ、その導光板の一側面に管長200m
m、直径３mmの冷陰極線管を線光源として配置した。

【００２３】導光板の裏面には、アクリル樹脂中にシリ
カを含むマットインキを用いて多数のドットをスクリー
ン印刷することにより、線光源側より線光源から離れた
箇所で面積率の大きいグラデーションパターンを有する
光拡散透過部を設けた。

【００２４】導光板の光拡散透過部の設けられた面に
は、白色ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ社
製E60L）を裏面反射板として配置した。

【００２５】また、線光源近傍の導光板の表面には、光
反射性層として長さ200mm、幅３mmのアルミニウム蒸着
を一面に施したＰＥＴテープを線光源管軸と平行に貼り
付けた。

【００２６】さらに、導光板の表面には、光拡散物質の
塗布された樹脂フィルム（きもと社製100S）を光拡散板
として配置し、両面テープからなる透明接着層によって
上記光反射性層を介して接着して面発光装置とした。

【００２７】以上のようにして得られた面発光装置につ
いて輝度測定を行ったところ、従来の黒色接着層を設け
ない面発光装置と比べて、均一で高輝度であった（図４
参照）。

【００２８】

【発明の効果】本発明の面発光装置は、上記の構成より
なるから、次の効果が奏される。

【００２９】すなわち、導光板表面の線光源近傍に設け
られた光反射性層に照射された光は、光反射性層におい
てほとんどが反射されて光拡散板側に出ないので、導光
板の外形寸法を表示領域の寸法に近づけても、表示領域
の線光源側において異常発光が発生せず、均一な発光を
得ることができる。

【００３０】また、光反射性層で反射されて導光板内に
戻された光は、全反射を繰り返し導光板の奥へ導かれる
ので、従来の面発光装置に比べて高輝度の発光を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る面発光装置の一実施例を示す断面
図である。

【図２】本発明に係る面発光装置の他の実施例を示す断
面図である。

【図３】本発明に係る面発光装置の他の実施例を示す断
面図である。

【図４】本発明に係る面発光装置の輝度分布図である。

【図５】従来の面発光装置を示す断面図である。

【図６】従来の面発光装置を示す断面図である。

【図７】従来の面発光装置の輝度分布図である。

【符号の説明】

１ 導光板 ２ 線光源 ３ 光拡散透過部 ４ 裏面反射板 ５ 光拡散板 ６ 光反射性層 ７ 透明接着層 ８ 表示領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な導光板の側面に線光源が配置さ
   れ、導光板の裏面に光拡散透過部が設けられ、導光板の
   光拡散透過部の設けられた面に裏面反射板が配置され、
   導光板の表面に光拡散板が配置された面発光装置におい
   て、導光板表面の線光源近傍に線光源管軸と平行な帯状
   の光反射性層が設けられていることを特徴とする面発光
   装置。