JPH08201806A - 面状光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 暗黒角を生じることなく、しかも、集光能力
が良好で、半値角を広く取れて斜め方向からも見やすい
面状光源装置を提供する。 【構成】 各集光シート１３，１３は、正弦波形状の断
面を有して、該正弦波の稜線方向と蛍光管軸１ａ方向と
の交差角度が、一枚は、１０°〜２０°を呈し、しかも
他の一枚は、−１０°〜−２０°を呈するように射出面
１１に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、射出面から略均一な
光線を射出して、コンピュータやワードプロセッサ等の
液晶表示画面を裏面側から照明する面状光源装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の面状光源装置としては、
液晶表示装置の良好な視認性を確保するため、バックラ
イトと呼ばれる面状の発光体を液晶表示画面の裏面側に
配設したものが知られている。このバックライトとして
は、例えば、図４に示した特開昭６３−７５０５３号公
報や特開平３−５７２５号公報等に記載されている様な
エッジライト方式と呼ばれる冷陰極管１を光線射出面の
一側辺に沿って配設した形式が用いられて薄肉化、軽量
化、省電力化が図られている。

【０００３】このようなエッジライト方式の面状光源装
置では、冷陰極管１によって発光された光線が、直接、
或は、ランプホルダ２によって反射されて間接的に導光
板端面３ａから導光板３内へ侵入する。導光板３内で
は、前記光線がこの導光板３の裏面３ｂ側に部分的に光
拡散塗料により印刷されたドット４…により乱反射され
て、導光板３表面３ｃ側から出射される。

【０００４】これらのドット４…の印刷パターンは、導
光板３表面３ｃ側から出射される光線が略均一となるよ
うにパターン分布が調整されている。

【０００５】また、この導光板３の裏面３ｂ側には、裏
面反射板５が、前記冷陰極管１の反対側端面３ｄには、
端面反射板６が各々配設されて、裏面３ｂ側及び、反対
側端面３ｄから漏れ出た光線を反射して、この導光板３
内へ再入射させることにより、表面３ｃ側からの出射光
量を増大させるようにしている。

【０００６】この表面３ｃ側には、調光面部７が設けら
れている。この調光面部７には、主に拡散シート８と、
集光シート９とが積層されて設けられている。

【０００７】このうち、前記拡散シート８は、前記冷陰
極管１軸に平行な直線を軸として、この冷陰極管１と反
対側に射出面法線から５０°〜８０°傾斜した方向へ前
記導光板３表面３ｃ側から射出される強い光線を拡散さ
せることにより、射出面法線方向への光量を増大させて
正面輝度を向上させるように構成されている。

【０００８】また、集光シート９は、断面形状を周期を
有する複数のプリズム形状とする特開昭６２−１４４１
０２号公報記載或は、断面形状を正弦波形状とする特開
平６−４３３１０号公報記載のものから構成されてい
る。

【０００９】そして、この集光シート９では、前記拡散
シート８によって拡散された光を射出面法線方向へ集め
て明るさを強め、この調光面部７表面側に配設される液
晶表示部１０を裏面側から照明することにより、充分な
明るさを確保するように構成されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の面状光源装置のうち、前記集光シート９の断
面形状が、周期を有する複数のプリズム形状によって構
成されているものでは、前記ドット４で拡散された光線
が、一義的に同一傾斜角度を有するプリズム内を透過さ
せられて射出されるので、ある範囲の斜め方向から前記
液晶表示部１０を見ると、非常に輝度の小さいいわゆる
暗黒角と呼ばれる部分が存在して、この液晶表示部１０
の表示が見にくいといった問題があった。

【００１１】また、前記ドット４のパターンは、装置の
仕様毎に異なり、製造コストを増大させていた。

【００１２】更に、前記集光シート９の断面形状が正弦
波形状に形成されて構成されているものでは、前記プリ
ズム形状の断面を有する集光シート９と同一周期で断面
形状を構成すると、このプリズム形状の断面を有する集
光シート９に比較して集光能力が劣る。

【００１３】このため、一般的には、この断面形状が正
弦波形状に形成されている集光シート９を用いる場合に
は、二枚の集光シート９，９を互いの稜線が略直交する
よううに重ね合わせて用いている。

【００１４】しかしながら、このように二枚の集光シー
ト９，９を重ね合わせて用いると、その分、光量が減少
する。例えば、正面輝度の半分の輝度となる見込み角で
ある半値角は、前記プリズム形状の断面を有する集光シ
ート９が、約１００°であるのに対して、この断面正弦
波形状の二枚の集光シート９，９を重ね合わせたもので
は、約８０°となり、約２０°も狭い。このように半値
角が狭い場合、光量の絶対値は十分必要とされ、光量が
確保されないと前記液晶表示部１０の表示が、斜め方向
から見えにくくなってしまうといった問題があった。

【００１５】そこで、この発明は、暗黒角を生じること
なく、しかも、集光能力が良好で、半値角を広く取れて
斜め方向からも見やすい面状光源装置を提供することを
課題としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本願発明の請求項１に記載されたものでは、射出面の側
辺に沿って配設される蛍光管と、蛍光管軸に平行な直線
を軸として該蛍光管と反対側に射出面法線から５０°〜
８０°傾斜した方向へ最大輝度射出方向を有する導光板
と、二枚の集光シートとを有する面状光源装置であっ
て、前記各集光シートは、正弦波形状の凹凸を出光面側
に有して、該正弦波の稜線方向と前記蛍光管軸方向との
交差角度が、一枚は、１０°〜２０°を呈し、しかも他
の一枚は、−１０°〜−２０°を呈するように前記射出
面に設けられている面状光源装置を特徴としている。

【００１７】また、請求項２に記載されたものでは、射
出面の側辺に沿って配設される蛍光管と、該蛍光管から
照射される光線を射出面方向へ射出する導光板と、該導
光板から射出される光線を集光して正面輝度を向上させ
る集光シートとを有する面状光源装置であって、前記導
光板の出射面には、前記蛍光管軸と略直交する方向の稜
線を有する凹凸条を形成する面状光源装置を特徴として
いる。

【００１８】そして、請求項３に記載されたものでは、
前記集光シートの出射面には、前記蛍光管軸と略平行す
る方向の稜線を有する凹凸条を形成する請求項２記載の
面状光源装置を特徴としている。

【００１９】

【作 用】かかる構成の請求項１記載のものによれば、
蛍光管から発せられた光は、前記導光板によって、蛍光
管軸に平行な直線を軸として該蛍光管と反対側に射出面
法線から５０°〜８０°傾斜した方向へ最大輝度射出方
向をもって導かれる。

【００２０】これらの導かれた光は、前記二枚の集光シ
ートによって集光される際に、正弦波形状の凹凸によ
り、拡散される。このため、従来のプリズム形状の断面
を有する集光シートを設けた面状光源装置のように暗黒
角を発生させることがない。

【００２１】また、前記二枚の集光シートによって光が
拡散されるので、従来のように調光シートとして光拡散
シートを配設する必要がなく、この光拡散シートを配設
しない分、部品点数を減少させて、製造工程を削減して
組立てを容易とする事が出来る。

【００２２】しかも、導光板は、蛍光管軸に平行な直線
を軸として該蛍光管と反対側に射出面法線から５０°〜
８０°傾斜した方向へ最大輝度射出方向を有していれば
よいので、安価な反射鏡のみで構成することが出来る。
しかも、装置の仕様の相違に対して導光板が一定の許容
範囲を持っているので、共用範囲が広く、製造コストを
抑制する事が出来る。

【００２３】次に、前記集光シートを透過して前記射出
面から射出される光は、液晶表示画面等を裏面側から照
明する。この射出面から射出される光は、従来のように
前記ドットパターンや光拡散シートを通過しない分、吸
収されないので、光量の減少が少ない。

【００２４】また、射出面には前記集光シートが二枚設
けられているので、射出面法線方向の輝度ピーク値を大
きくすることが出来、集光能力が良好である。

【００２５】そして、これらの各集光シートが正弦波の
稜線方向と前記蛍光管軸方向との交差角度を一枚は、１
０°〜２０°を呈し、しかも他の一枚は、−１０°〜−
２０°を呈するように前記射出面に設けられているの
で、該交差角度は十分に小さく、前記蛍光管軸に垂直な
直線を軸として左右方向の半値角が広くなる。このた
め、射出面から射出される光によって照明される液晶表
示画面等が、斜め方向からも明るく見えて見やすい。

【００２６】また、請求項２に記載されたものでは、蛍
光管から発せられた光が、前記導光板によって、射出面
方向へ導かれる。

【００２７】これらの導かれた光は、前記導光板の出射
面に形成された凹凸条により、拡散される。このため、
射出面方向に集光シートを設けても、暗黒角を発生させ
ることがない。

【００２８】そして、請求項３に記載されたものでは、
前記集光シートの出射面には、前記蛍光管軸と略平行す
る方向の稜線を有する凹凸条が形成されているので、集
光シートを通過する光線は集光されて正面輝度が増大す
る。このため、視認性の良好な面状光源装置を提供する
事ができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について、図
面を参照しつつ説明する。

【００３０】図１及び図２は、この発明の第１実施例を
示すものである。従来例と同一乃至均等な部分について
は同一符号を付す。

【００３１】まず構成を説明すると、この第１実施例の
面状光源装置では、射出面１１の側辺１１ａに沿って蛍
光管としての冷陰極管１が配設されている。この冷陰極
管１は、外径２．６ｍｍ、長さ１２０ｍｍを呈してい
る。

【００３２】この冷陰極管１の周囲には、ランプホルダ
２が配設されている。このランプホルダ２のランプ側面
には、銀蒸着されたポリエチレンテレタートフィルムが
貼設されている。

【００３３】このランプホルダ２には、図２に示す様に
このランプホルダ２によって反射された光を間接的に前
記射出面１１へ導く導光板１２が設けられている。この
導光板１２は、縦８５ｍｍ、横１１５ｍｍの寸法を呈
し、主成分としてポリメチルメタクリレート樹脂（屈折
率１．４９）を用い、第２成分としてポリスチレン樹脂
を０．０２重量％加えたものをガラスセルに注いで注型
重合して構成されている。

【００３４】そして、この導光板１２は、前記冷陰極管
１の軸１ａに平行な直線を軸としてこの冷陰極管１と反
対側に射出面法線から６０°の最大輝度射出方向を設定
し、５０°〜８０°の範囲内の傾斜した方向へ最大輝度
射出方向を有するように構成されている。

【００３５】この導光板１２の裏面側には、裏面反射板
５が、側端面には端面反射板６が各々配設されている。
これらの裏面反射板５及び端面反射板６には、不透明ポ
リエチレンフタレートフィルムが前記導光板１２側に貼
設されて光を反射するようにしている。

【００３６】また、この導光板１２の表面側には、二枚
の集光シート１３，１３が配設されている。

【００３７】前記各集光シート１３は、正弦波形状の凹
凸を出光面側に有して、この正弦波の稜線方向と前記蛍
光管軸１ａ方向との交差角度α１，α２が、表面側の一
枚は、１５°で１０°〜２０°の範囲内の角度を呈し、
しかも他の一枚である二枚目は、−１５°で−１０°〜
−２０°の範囲内の角度を呈するように前記射出面１１
に設けられている。

【００３８】この集光シート１３は、厚さ１８０μｍの
無色透明のポリカーボネート材料から構成されて、押し
出し−ロール転写成型法により一面に山谷の振幅４０μ
ｍ、ピッチ１００μｍの正弦波形状の周期表面構造が刻
印されている。

【００３９】この集光シート１３，１３の表面側には、
液晶表示画面１０が設けられている。

【００４０】次に、この第１実施例の作用について説明
する。

【００４１】この第１実施例では、前記冷陰極管１から
発せられた光が、前記導光板１２によって、冷陰極管軸
１ａに平行な直線を軸としてこの冷陰極管１と反対側に
射出面法線から５０°〜８０°傾斜した方向へ最大輝度
射出方向をもって導かれる。

【００４２】これらの導かれた光は、前記二枚の集光シ
ート１３，１３によって集光される際に、正弦波形状の
凹凸により、拡散される。このため、従来のプリズム形
状の断面を有する集光シートを設けた面状光源装置のよ
うに暗黒角を発生させることがない。

【００４３】また、前記二枚の集光シート１３，１３に
よって光が拡散されるので、従来のように調光シートと
して光拡散シートを配設する必要がなく、この光拡散シ
ートを配設しない分、部品点数を減少させて、製造工程
を削減して組立てを容易とする事が出来る。

【００４４】しかも、前記導光板１２は、冷陰極管軸１
ａに平行な直線を軸として冷陰極管１と反対側に射出面
法線から５０°〜８０°傾斜した方向へ最大輝度射出方
向を有していればよいので、安価な裏面反射板５及び端
面反射板６のみで構成することが出来る。しかも、装置
の仕様の相違に対して導光板１２が一定の許容範囲を持
っているので、共用範囲が広く、製造コストを抑制する
事が出来る。

【００４５】次に、前記集光シート１３，１３を透過し
て前記射出面１１から射出される光は、液晶表示画面等
を裏面側から照明する。この射出面１１から射出される
光は、従来のように前記ドットパターンや光拡散シート
を通過しない分、吸収されないので、光量の減少が少な
い。

【００４６】また、射出面１１には前記集光シート１
３，１３が二枚設けられているので、射出面法線方向の
輝度ピーク値を大きくすることが出来、集光能力が良好
である。

【００４７】そして、これらの各集光シート１３，１３
が正弦波の稜線方向と前記蛍光管軸１ａ方向との交差角
度を一枚は、１５°を呈し、しかも他の一枚は、−１５
°を呈するように前記射出面１１に設けられているの
で、この交差角度は十分に小さく、前記蛍光管軸１ａに
垂直な直線を軸として左右方向の半値角が広くなる。こ
のため、射出面１１から射出される光によって照明され
る液晶表示画面１０が、斜め方向からも明るく見えて見
やすい。

【００４８】また、この第１実施例では、各集光シート
１３，１３の各正弦波の稜線方向の交差角度が、１５°
＋１５°で３０°を有しているので、干渉によるいわゆ
るモアレ模様が生じる虞がない。

【００４９】表１は、この第１実施例の面状光源装置と
他の比較例との比較を示したものである。

【００５０】この表１中、比較例１は、前記集光シート
１３，１３の配置角度α１，α２を各々１５°及び−７
５°としている。

【００５１】比較例２では、前記第１実施例の集光シー
ト１３，１３と、導光板１２との間に、光拡散シートを
介在させている。この光拡散シートは、厚さ１５０μｍ
のビーズコーティング型光集光シートを用いている。そ
して、この光集光シートの配置角度を１５°としてい
る。

【００５２】比較例３では、光拡散シートとして、厚さ
１８０μｍのランダム凹凸型光拡散シートを用いると共
に、集光シートとして、無色透明なポリカーボネート樹
脂材料で構成され、プレス成形法により一面に頂角９０
°、ピッチ５０μｍのプリズム形状の周期表面構造を刻
印した厚さ２００μｍのシートを用いている。そして、
この集光シートの配置角度を０°としている。

【００５３】また、統一条件として、エッジライト方式
のバックライトを白色のプラスチック樹脂製のフレーム
に組み込み、前記冷陰極管１のインバータを直流６Ｖで
駆動して点灯している。

【００５４】そして、輝度の測定は、射出面１１の中央
において１ｍ離れた地点で、視野角０．３°の輝度計に
より行なった。

【００５５】評価項目は、下記の３点である。

【００５６】１…正面輝度：射出面１１の法線方向の輝
度であり、本バックライトの場合、１５００ｃｄ／ｍ²
以上であれば、前記液晶表示画面１０を通しても充分な
明るさが得られる。

【００５７】２…半値角：正面輝度の半分の輝度となる
射出面中央を見込む角度のことであり、前記冷陰極管軸
１ａから前記射出面１１に降ろされる垂線の左右側を左
右方向、上下側を上下方向として定義して測定してい
る。左右方向９０°以上、上下方向６０°以上あれば、
実用上の問題はない。

【００５８】３…暗黒領域の視認性：輝度の測定角度に
対する減少率が４％／°以上になると暗黒領域として視
認される。

【００５９】

【表１】 図３はこの発明の第２実施例を示すものである。なお、
前記第１実施例と同一乃至均等な部分については、同一
符号を付して説明する。

【００６０】この第２実施例の面状光源装置では、導光
板２２の裏面２２ａを前記冷陰極管１から遠ざかるにつ
れて順次肉薄となるように形成している。更に、この前
記冷陰極管１から遠い肉薄となる部分の曲面は、金型を
サンドブラストで荒すことにより粗面としている。この
粗面の凹凸は前記冷陰極管１から遠ざかるにつれて密度
が大きくなるように構成されている。厚みは、入射端面
２２ｂで４ｍｍ、反対側端面２２ｃで１ｍｍである。

【００６１】また、裏面反射板１５も、この導光板２２
の裏面２２ａ側の前記冷陰極管１から遠ざかるにつれて
順次肉薄となる形状に沿って、曲面を呈するように形成
されている。

【００６２】更に、端面反射板１６は、前記第１実施例
の端面反射板６に比して、高さが低く形成されている。

【００６３】この導光板２２は、前記冷陰極管１の軸１
ａに平行な直線を軸としてこの冷陰極管１と反対側に射
出面法線から５０°の最大輝度射出方向を設定し、５０
°〜８０°の範囲内の傾斜した方向へ最大輝度射出方向
を有するように構成されている。

【００６４】他の構成及び作用については、前記第１実
施例の面状光源装置と略同一なので記載を省略する。

【００６５】表２は、この第２実施例の面状光源装置と
他の比較例との比較を示したものである。

【００６６】この表２中、比較例４は、前記集光シート
１３，１３の配置角度α１，α２を各々１５°及び−７
５°としている。

【００６７】比較例５では、前記第１実施例の集光シー
ト１３，１３と、導光板１２との間に、光拡散シートを
介在させている。この光拡散シートは、厚さ１５０μｍ
のビーズコーティング型光拡散シートを用いている。そ
して、この光拡散シートの配置角度を１５°としてい
る。

【００６８】比較例６では、光拡散シートとして、厚さ
１８０μｍのランダム凹凸型光拡散シートを用いると共
に、集光シートとして、無色透明なポリカーボネート樹
脂材料で構成され、プレス成形法により一面に頂角９５
°、ピッチ５０μｍのプリズム形状の周期表面構造を刻
印した厚さ２００μｍのシートを用いている。そして、
この集光シートの配置角度を０°としている。

【００６９】また、統一条件として、エッジライト方式
のバックライトを白色のプラスチック樹脂製のフレーム
に組み込み、前記冷陰極管１のインバータを直流５Ｖで
駆動して点灯している。

【００７０】そして、輝度の測定は、射出面１１の中央
において１ｍ離れた地点で、視野角０．３°の輝度計に
より行なった。

【００７１】評価項目は、下記の３点である。

【００７２】１…正面輝度：射出面１１の法線方向の輝
度であり、本バックライトの場合、３９００ｃｄ／ｍ²
以上であれば、前記液晶表示画面１０を通しても充分な
明るさが得られる。

【００７３】２…半値角：正面輝度の半分の輝度となる
射出面中央を見込む角度のことであり、前記冷陰極管軸
１ａから前記射出面１１に降ろされる垂線の左右側を左
右方向、上下側を上下方向として定義して測定してい
る。左右方向９０°以上、上下方向６０°以上あれば、
実用上の問題はない。

【００７４】３…暗黒領域の視認性：輝度の測定角度に
対する減少率が４％／°以上になると暗黒領域として視
認される。

【００７５】

【表２】 図４乃至図６は、この発明の第３実施例を示すものであ
る。なお、前記第１実施例と同一乃至均等な部分につい
ては、同一符号を付して説明する。

【００７６】この第３実施例の面状光源装置では、射出
面１１の側辺１１ａに沿って蛍光管としての冷陰極管１
が配設されている。この冷陰極管１から照射される光線
は、導光板１１２によって、射出面方向へ導かれて射出
される。

【００７７】この導光板１１２の出射面には、前記冷陰
極管１の軸１ａと略直交する方向の稜線を有する凹凸条
としての導光板プリズム１１２ａ…が、周期表面構造と
して形成されている。

【００７８】この導光板プリズム１１２ａ…の各頂角
は、７０°〜１１０°に設定することが好適である。

【００７９】特に、導光板１１２に用いる樹脂材料の屈
折率をｎとすると、次の

【式１】を満たすθ±１０°の頂角を有するものが集光
能力において優れている。

【００８０】

【式１】ｔａｎ（θ／２）＝√４ｎ2−１−２ この第３実施例では、導光板プリズム１１２ａ…の各頂
角が６０°に設定されている。また、この導光板プリズ
ム１２ａのピッチは、１０〜１００μｍが用いて好適で
ある。この第３実施例では、導光板プリズム１１２ａ…
のピッチが５０μｍに設定されている。

【００８１】この導孔板１１２の射出面側には、この導
光板１１２から射出される光線を集光して正面輝度を向
上させる集光シート１１３が設けられている。

【００８２】この集光シート１１３は、透明なポリカー
ボネート樹脂を材料として、プレス成形方法により、出
射面に前記冷陰極管１の軸１ａと略平行する方向の稜線
を有する凹凸条としてのシートプリズム１１３ａ…が、
周期表面構造として形成されている。

【００８３】この第３実施例では、シートプリズム１１
３ａ…の各頂角が９０°に設定されている。また、この
シートプリズム１１３ａ…のピッチが５０μｍに設定さ
れている。

【００８４】このように構成された第３実施例の面状光
源装置では、冷陰極管１から発せられた光が、前記端面
３ａから導光板１２２内に入射して、射出面方向へ導か
れる。

【００８５】これらの導かれた光は、前記導光板１２２
の出射面に形成された導光板プリズム１１２ａにより、
拡散される。このため、射出面方向に集光シート１１３
を設けても、暗黒角を発生させることがない。

【００８６】そして、前記集光シート１１３の出射面に
は、前記冷陰極管１の軸１ａと略平行する方向の稜線を
有するシートプリズム１１３ａが形成されているので、
集光シート１１３を通過する光線は集光されて正面輝度
が増大する。このため、視認性の良好な面状光源装置を
提供する事ができる。

【００８７】また、前記第１実施例の面状光源装置に比
べて、集光シート１１３を一枚用いるだけで集光できる
ので、部品点数を減少させて、製造コストを抑制するこ
とができる。

【００８８】しかも、集光シート１１３を一枚用いれば
よいので、復数の集光シート１１３，１１３間等に形成
される界面の数量が増大せず、出射光量のロスを減少さ
せて、更に正面輝度を向上させることができる。

【００８９】他の構成及び作用については、前記第１実
施例の面状光源装置と略同一なので記載を省略する。

【００９０】表３は、この第３実施例の面状光源装置と
他の比較例との比較を示したものである。

【００９１】この表３中、比較例７は、前記集光シート
１１３を二枚用いて、導孔板１１２から数えて一枚目の
集光シート１１３の配設角度を、前記冷陰極管軸１ａに
対して９０°、二枚目の集光シート１１３の配設角度
を、前記冷陰極管軸１ａに対しての０°となるように配
設している。

【００９２】そして、前記導光板として、出射面に導光
板プリズム１１２ａ…が形成されていないものを用いて
いる。

【００９３】比較例８では、導光板として、透明なポリ
メチルメタクリレート樹脂を材料とし、出射面の反対側
の面に光拡散性塗料によるドット印刷を施したものを用
い、光拡散シートとして厚さ１８０μｍのランダム凹凸
型光拡散シートを用いている。

【００９４】また、集光シートとして前記集光シート１
１３を二枚用いて、導孔板１１２から数えて一枚目の集
光シート１１３の配設角度を、前記冷陰極管軸１ａに対
して９０°、二枚目の集光シート１１３の配設角度を、
前記冷陰極管軸１ａに対しての０°となるように配設し
ている。

【００９５】また、統一条件として、エッジライト方式
のバックライトを白色のプラスチック樹脂製のフレーム
に組み込み、前記冷陰極管１のインバータを直流６Ｖで
駆動して点灯している。

【００９６】そして、輝度の測定は、射出面の中央にお
いて法線方向に１ｍ離れた地点で、視野角０．３°の輝
度計により行なった。

【００９７】評価項目は、下記の１点である。

【００９８】１…正面輝度：射出面の法線方向の輝度で
あり、本バックライトの場合、２０００ｃｄ／ｍ²以上
であれば、前記液晶表示画面１０を通しても充分な明る
さが得られる。

【００９９】

【表３】 前記の様に、この第３実施例の面状光源装置では、低消
費電力で、高正面輝度を得ることができるので、例え
ば、カラー液晶表示装置のバックライトとして用いれ
ば、液晶表示画面１０等の視認性が良好で、しかも、乾
電池等による高輝度長時間駆動が可能となり、携帯用と
して用いて好適である。図７は、この発明の第４実施例
を示すものである。なお、前記第２実施例及び第３実施
例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して
説明する。

【０１００】この第４実施例の面状光源装置では、導光
板１２２として透明なポリカーボネート樹脂（屈折率
１．５８６）を材料として射出成形により成形された縦
７０ｍｍ，横８５ｍｍの板材を用いている。この導光板
１２２は、前記第２実施例の導光板２２の出射面に相当
する部分に、頂角９０°、ピッチ５０μｍを有し前記冷
陰極管１の軸１ａと略直交する方向の稜線を有する凹凸
条としての導光板プリズム１１２ａ…が、周期表面構造
を呈して形成されている。

【０１０１】この導光板１２２は、第２実施例の面状光
源装置の導光板２２の形状と略同様に裏面１２２ａを前
記冷陰極管１から遠ざかるにつれて順次肉薄となるよう
に形成している。更に、この前記冷陰極管１から遠い肉
薄となる部分の曲面は、金型をサンドブラストで荒すこ
とにより粗面としている。この粗面の凹凸は前記冷陰極
管１から遠ざかるにつれて密度が大きくなるように構成
されている。厚みは、入射端面１２２ｂで４ｍｍ、反対
側端面１２２ｃで１ｍｍである。

【０１０２】また、裏面反射板１５も、この導光板１２
２の裏面１２２ａ側の前記冷陰極管１から遠ざかるにつ
れて順次肉薄となる形状に沿って、曲面を呈するように
形成されている。

【０１０３】更に、端面反射板１６は、前記第１実施例
の端面反射板６に比して、高さが低く形成されている。

【０１０４】他の構成及び作用については、前記第２実
施例及び第３実施例の面状光源装置と略同一なので記載
を省略する。

【０１０５】表４は、この第４実施例の面状光源装置と
他の比較例との比較を示したものである。

【０１０６】この表４中、比較例９は、前記集光シート
１１３を二枚用いて、導孔板１１２から数えて一枚目の
集光シート１１３の配設角度を、前記冷陰極管軸１ａに
対して９０°、二枚目の集光シート１１３の配設角度
を、前記冷陰極管軸１ａに対しての０°となるように配
設している。

【０１０７】そして、前記導光板として、出射面に導光
板プリズム１１２ａ…が形成されていないものを用いて
いる。

【０１０８】また、統一条件として、エッジライト方式
のバックライトを白色のプラスチック樹脂製のフレーム
に組み込み、前記冷陰極管１のインバータを直流５Ｖで
駆動して点灯している。

【０１０９】そして、輝度の測定は、射出面の中央にお
いて法線方向に１ｍ離れた地点で、視野角０．３°の輝
度計により行なった。

【０１１０】評価項目は、下記の１点である。

【０１１１】１…正面輝度：射出面の法線方向の輝度で
あり、本バックライトの場合、４０００ｃｄ／ｍ²以上
であれば、前記液晶表示画面１０を通しても充分な明る
さが得られる。

【０１１２】

【表４】 以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、
具体的な構成はこの実施例に限らず、この発明の要旨を
逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含
まれる。

【０１１３】例えば、前記第１実施例，第２実施例で
は、各集光シート１３，１３の正弦波の稜線方向と前記
蛍光管軸１ａ方向との交差角度α１，α２が、表面側の
一枚は、１５°でしかも他の一枚である二枚目は、−１
５°を呈して両集光シート１３，１３の正弦波の稜線の
交差角度を３０°としているが、特にこれに限らず、例
えば交差角度α１，α２を１４°，−１６°或は、１６
°，−１４°等、一方が１０°〜２０°で他方が−１０
°〜−２０°の範囲内の角度を呈するものであるならば
どの様な角度で前記射出面１１に設けられるようにして
もよい。

【０１１４】また、前記第３実施例，第４実施例では、
導光板プリズム１１２ａの稜線方向及びシートプリズム
１１３ａの稜線方向を、前記蛍光管軸１ａ方向に対して
９０°及び０°となるように構成しているが、特にこれ
に限らず、直交，平行方向から５°〜１０°傾けるよう
に構成してもよい。このように直交，平行方向から５°
〜１０°傾けると、干渉模様、いわゆるモアレ模様の発
生を回避することができる。この場合、導光板プリズム
１１２ａの稜線方向と、シートプリズム１１３ａの稜線
方向とは、直交関係にあることが望ましい。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の請
求項１記載のものによれば、蛍光管から発せられた光
は、前記導光板によって、蛍光管軸に平行な直線を軸と
して該蛍光管と反対側に射出面法線から５０°〜８０°
傾斜した方向へ最大輝度射出方向をもって導かれる。

【０１１６】これらの導かれた光は、前記二枚の集光シ
ートによって集光される際に、正弦波形状の凹凸によ
り、拡散される。このため、従来のプリズム形状の断面
を有する集光シートを設けた面状光源装置のように暗黒
角を発生させることがない。

【０１１７】また、前記二枚の集光シートによって光が
拡散されるので、従来のように調光シートとして光拡散
シートを配設する必要がなく、この光拡散シートを配設
しない分、部品点数を減少させて、製造工程を削減して
組立てを容易とする事が出来る。

【０１１８】しかも、導光板は、蛍光管軸に平行な直線
を軸として該蛍光管と反対側に射出面法線から５０°〜
８０°傾斜した方向へ最大輝度射出方向を有していれば
よいので、安価な反射鏡のみで構成することが出来る。
しかも、装置の仕様の相違に対して導光板が一定の許容
範囲を持っているので、共用範囲が広く、製造コストを
抑制する事が出来る。

【０１１９】次に、前記集光シートを透過して前記射出
面から射出される光は、液晶表示画面等を裏面側から照
明する。この射出面から射出される光は、従来のように
前記ドットパターンや光拡散シートを通過しない分、吸
収されないので、光量の減少が少ない。

【０１２０】また、射出面には前記集光シートが二枚設
けられているので、射出面法線方向の輝度ピーク値を大
きくすることが出来、集光能力が良好である。

【０１２１】そして、これらの各集光シートが正弦波の
稜線方向と前記蛍光管軸方向との交差角度を一枚は、１
０°〜２０°を呈し、しかも他の一枚は、−１０°〜−
２０°を呈するように前記射出面に設けられているの
で、該交差角度は十分に小さく、前記蛍光管軸に垂直な
直線を軸として左右方向の半値角が広くなる。このた
め、射出面から射出される光によって照明される液晶表
示画面等が、斜め方向からも明るく見えて見やすい。

【０１２２】また、請求項２に記載されたものでは、蛍
光管から発せられた光が、前記導光板によって、射出面
方向へ導かれる。

【０１２３】これらの導かれた光は、前記導光板の出射
面に形成された凹凸条により、拡散される。このため、
射出面方向に集光シートを設けても、暗黒角を発生させ
ることがない。

【０１２４】そして、請求項３に記載されたものでは、
前記集光シートの出射面には、前記蛍光管軸と略平行す
る方向の稜線を有する凹凸条が形成されているので、集
光シートを通過する光線は集光されて正面輝度が増大す
る。このため、視認性の良好な面状光源装置を提供する
事ができる、という実用上有益な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の面状光源装置を示す平面
図である。

【図２】第１実施例の面状光源装置を示す断面図であ
る。

【図３】第２実施例の面状光源装置を示す断面図であ
る。

【図４】第３実施例の面状光源装置を示す一部断面平面
図である。

【図５】第３実施例の面状光源装置を示し、導光板の図
４中のＢ−Ｂ線に沿う位置の断面図である。

【図６】第３実施例の面状光源装置を示し、図４中のＡ
−Ａ線に沿う位置の断面図である。

【図７】第４実施例の面状光源装置を示し、図４中のＡ
−Ａ線に沿う位置に相当する位置の断面図である。

【図８】従来例の面状光源装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 冷陰極管（蛍光管） １１ 射出面 １１ａ 側辺 １２，２２，１１２，１２２導光板 １３，１１３ 集光シート １１２ａ 導光板プリズム（導光板の凹凸条） １１３ａ シートプリズム（集光シートの凹凸
条）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出面の側辺に沿って配設される蛍光管
   と、蛍光管軸に平行な直線を軸として該蛍光管と反対側
   に射出面法線から５０°〜８０°傾斜した方向へ最大輝
   度射出方向を有する導光板と、二枚の集光シートとを有
   する面状光源装置であって、 前記各集光シートは、正弦波形状の凹凸を出光面側に有
   して、該正弦波の稜線方向と前記蛍光管軸方向との交差
   角度が、一枚は、１０°〜２０°を呈し、しかも他の一
   枚は、−１０°〜−２０°を呈するように前記射出面に
   設けられていることを特徴とする面状光源装置。
2. 【請求項２】 射出面の側辺に沿って配設される蛍光管
   と、該蛍光管から照射される光線を射出面方向へ射出す
   る導光板と、該導光板から射出される光線を集光して正
   面輝度を向上させる集光シートとを有する面状光源装置
   であって、 前記導光板の出射面には、前記蛍光管軸と略直交する方
   向の稜線を有する凹凸条を形成することを特徴とする面
   状光源装置。
3. 【請求項３】 前記集光シートの出射面には、前記蛍光
   管軸と略平行する方向の稜線を有する凹凸条を形成する
   ことを特徴とする請求項２記載の面状光源装置。