JPH08234023A

JPH08234023A - 導光板

Info

Publication number: JPH08234023A
Application number: JP7061562A
Authority: JP
Inventors: Tsumoru Kuwabara; 積桑原; Mikio Okamoto; 幹夫岡本
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶表示装置のバックライト等に用いられる
導光板において、光源からの光を効率よく誘導し、均一
な光照射を図る。【構成】プラスチックからなる光ファイバープレート
３の一端を光ファイバーに対し傾斜して切断し、連続面
からなる光出射端５を形成し、該光出射端５の外側に引
出し層９及びプリズムシート７を配して光出射端５から
出射した光を所定の照射方向へ誘導する。【効果】輝度が高く且つ均一な光照射が行なえ、且
つ、プラスチックプレートであるため成形加工が容易で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非常誘導灯や液晶表示
装置等のバックライト等、所望の領域を照射するべく光
源からの光を誘導する導光板に関する発明である。

【０００２】

【従来の技術】上記した非常誘導灯等や液晶表示装置等
のバックライトとしては、表示領域の裏面に複数の光源
を配したり、或いは表示パネルの一端に設けた光源から
導光板を通じて表示領域に光を誘導し、拡散板を用いて
光を均一化する方法が一般的である。

【０００３】図５に従来の導光板を用いた方法を簡略化
して示す。図中、１はプリズムシート７と複数の光ファ
イバー１５からなる導光板、２は蛍光灯等光源、４は光
入射端、５は光出射端、７はプリズムシート、１５は光
ファイバーである。導光板１は、長さの異なる光ファイ
バー１５を、一端を揃え且つ他端が階段状になる様に傾
けて且つずらして配置し、揃えた側の端部を光入射端
４、階段状端部を光出射端５とし、光出射端５の外側に
プリズムシート７を設けたもので、光源２から出射した
光を光入射端４から光ファイバー１５を介して光出射端
５へと誘導し、更に、光出射端５から出射した光を、プ
リズムシート７を介して表示板等を配した照射方向へと
制御するものである。本方法では、導光板１に光ファイ
バー１５を用いていることから光のロスが少なく、光源
２から出射された光を効率的に誘導して、輝度の高い表
示を行なうことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、各光ファイバー１５から出射される光がスポ
ットとなり、ある程度の輝度ムラは避けられない。照射
する対象が単純な標示板であれば小さな径の光ファイバ
ーを用いることで視覚的な問題は解決されるが、高精細
化が進む液晶表示装置においては、１画素の面積が非常
に小さく、上記輝度ムラはそのまま画素毎の輝度ムラに
なってしまい、ＣＲＴに匹敵する高画質化が望まれる液
晶表示装置においては問題である。

【０００５】本発明は、特に液晶表示装置のバックライ
ト等、高画質な表示が望まれる用途を対象に、光源から
の光を効率的に誘導し、且つ高輝度で均一な照射を行な
う、導光板の提供を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の導光板
は、平行配置した高屈折率ポリマー製コアと、該コア間
の間隙を埋める低屈折率ポリマー製クラッドとからなる
光ファイバープレートを有する導光板であり、上記光フ
ァイバープレートの光出射端が光ファイバーを非垂直方
向に切断してなる連続面であり、該光出射端の外側近傍
に、該光出射端に到達した光を所定の照射方向へと誘導
する出射光誘導手段を有することを特徴とする。

【０００７】本発明において上記出射光誘導手段として
は、光出射端から出射した光を所定の出射方向へ反射さ
せる、プリズムシートや光拡散ビーズ、光出射端に到達
した光を光ファイバー外へ引き出す引出し層や光出射端
の粗面加工、或いはこれらの組合せが好適に用いられ
る。

【０００８】また本発明においては、光ファイバープレ
ートの側面、特に、長手側面に反射板を配することによ
り、側面から光ファイバープレート外へ光が漏れるのを
防ぎ、光源から入射した光を有効に利用することができ
る。

【０００９】また更に本発明においては、上記出射光誘
導手段として反射板を用い、光出射端に到達した光を該
光出射端で反射して、光ファイバープレート内を通過さ
せ、光ファイバープレートの長手側面へ光を出射させる
構成も好ましく用いられる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を示して本発明を詳細
に説明する。

【００１１】図１に本発明第１の実施例の導光板の断面
図を示す。図中、１が本実施例の導光板、２は光源、３
は光ファイバープレート、４は光入射端、５は光出射
端、６は反射板、７はプリズムシート、８は頂部、９は
引出し層である。

【００１２】本発明の導光板１に用いられている光ファ
イバープレート３は、平行配置した高屈折率ポリマー製
のコアと該コアの間隙を埋める低屈折率ポリマー製のク
ラッドからなり、断面構造が、島を形成するコアと海を
形成するクラッドからなる海島構造を呈している。コア
を形成する高屈折率ポリマーとしては、ポリスチレン、
ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネイト、及びこ
れらを主成分とするコポリマーが、好ましく使用され、
クラッドを形成する低屈折率ポリマーとしては、フッ素
系ポリマーやポリメチルメタクリレート、及びこれらを
主成分とするコポリマーが好ましく使用される。

【００１３】本発明で用いられる光ファイバープレート
は、上記コアの周囲をクラッドが被覆してなる光ファイ
バー、或いは、クラッドのマトリクス内に、コアが所定
数配設されたマルチファイバーを金型内に密接して配列
し、熱融着接着することにより得られる。

【００１４】本発明で用いられる光ファイバープレート
の、コアの直径は３ｍｍ以下であり、好ましくは２５０
μｍ以下である。

【００１５】本実施例においては、光ファイバープレー
ト３の光入射端４は、図１に示す様に、光源２の形状に
沿った形に成形されているが、本発明においてはこれに
限定されず、例えば光ファイバーに対して垂直方向に切
断したものであっても構わない。

【００１６】一方、光出射端５は、本発明においては図
１に示される様に、光ファイバーを非垂直方向、即ち斜
め方向に切断して形成されており、切断面が傾斜して垂
直断面よりも面積が広がった分、光照射領域が広がって
いる。

【００１７】本実施例において、光源２から導光板１に
入射した光は、光入射端４から光ファイバー内を通って
光出射端５に到達する。ここで光出射端５の傾斜角θが
ある程度大きい場合には、光出射端５から光が出射す
る。しかしながら、出射光は出射時に屈折し、光出射端
５と光ファイバープレート３の長手側面とで形成される
頂部８に向かって進むため、出射光を照射方向（図中矢
印方向）に向けるため、本発明では出射光誘導手段が設
けられている。本実施例ではこの出射光誘導手段とし
て、引出し層９とプリズムシート７を配置している。光
出射端５を出射した光は引出し層９を経てプリズムシー
ト７内に入射し、反射して経路を所定の照射方向に変え
てプリズムシート７より出射する。

【００１８】本実施例では、出射光の経路を所定の照射
方向に変える手段としてプリズムシート７を用いたが、
他に拡散ビーズを接着剤を用いて光出射端５の表面に貼
りつける手段が好ましく用いられる。

【００１９】また、頂部８の角度θが小さく、光出射端
５で光が全反射してしまう場合には、本実施例に示す如
く、クラッドよりも高屈折率の素材からなる引出し層９
を設けることにより、光ファイバープレート外へ光を引
き出すことができる。該引出し層９の素材としては、ポ
リスチレン、ポリカーボネイト、ポリメチルメタクリレ
ート等のプラスチックや、ウレタン、シリコン等のゴム
系、各種セルロース誘導体で、透明なものが使用され
る。また、引出し層９の他にも、光出射端５の表面をブ
ラスト加工等で粗面加工することにより、光を出射させ
ることができる。これら引出し層９及び粗面加工は所定
の照射方向へ出射光を引き出せれば単独で用いても良い
が、これらを組合せたり、或いは、上記プリズムシート
やビーズを組合せることで、所望の照射方向へ容易に出
射光を誘導することができる。図２は粗面加工した光出
射端５に引出し層９を設けた実施例２、図３はビーズ１
０を接着剤を用いて光出射端５に貼り付けた実施例３の
部分断面図である。

【００２０】更に、本発明においては、図１に示す様
に、光ファイバープレート３の長手側面に反射板６を設
け、光ファイバープレート内から外へ光が漏れるのを防
止し、輝度の向上を図ることができる。また、本図紙面
に平行な両側面に配しても該側面からの光の漏れが防止
されるので、好ましい。

【００２１】図４は、上記実施例１〜３とは照射方向が
反対である実施例４の部分断面図である。本実施例で
は、光出射端５に反射板１２を配し、光出射端５に到達
した光を反射して、光ファイバープレート３の長手側面
へ出射させる（図中矢印方向）導光板である。

【００２２】このように、本発明では光出射端５の外側
に設ける出射光誘導手段を選択することにより、出射光
を所望の方向に制御することができる。

【００２３】上記したように、本発明においては、光フ
ァイバーを導光板の素材として用いたことにより、光源
からの光を有効に用いることができ、輝度の高い照射が
可能である。また、本発明において用いる光ファイバー
プレートは、コアが密接した状態で配置し、その光出射
端が連続平面であるため該光出射端から出射する光が連
続しており、ほぼ均一な状態で得られる。更に、該光フ
ァイバープレートの成形は、熱融着接着されたプラスチ
ックプレートからの成形であるため、成形加工が容易で
形状の自由度が高い。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の導光板
は、光源からの光を均一に且つ高輝度で得られるため、
高精細な液晶表示パネルのバックライトに用いて、高画
質な表示装置を構成することができる。また、一般の標
示板に用いても、表示の輝度ムラがないために見易く、
また、長時間観察しても目の疲れが少ない。

【００２５】また、本発明の導光板は、プラスチック製
の光ファイバープレートを用いているために成形加工が
容易で、且つプレート自体が安価であるため、現状の導
光板に変えて用いても、製造コストを上げることがな
く、経済性も高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１の実施例の断面図である。

【図２】本発明第２の実施例の部分断面図である。

【図３】本発明第３の実施例の部分断面図である。

【図４】本発明第４の実施例の部分断面図である。

【図５】従来の導光板の断面図である。

【符号の説明】

１導光板２光源３光ファイバープレート４光入射端５光出射端６反射板７プリズムシート８頂部９引出し層１０光拡散ビーズ１１反射板１５光ファイバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平行配置した高屈折率ポリマー製コア
と、該コア間の間隙を埋める低屈折率ポリマー製クラッ
ドとからなる光ファイバープレートを有する導光板であ
り、上記光ファイバープレートの光出射端が、光ファイ
バーを非垂直方向に切断してなる連続面であり、該光出
射端の外側近傍に、該光出射端に到達した光を所定の照
射方向へと誘導する出射光誘導手段を有することを特徴
とする導光板。
【請求項２】上記出射光誘導手段として、プリズムシ
ートを有する請求項１の導光板。
【請求項３】上記出射光誘導手段として、光拡散ビー
ズを有する請求項１の導光板。
【請求項４】上記出射光誘導手段として、光出射端に
隣接して、光ファイバープレートのクラッドよりも高屈
折率の素材からなる引出し層を有する請求項１〜３いず
れかの導光板。
【請求項５】光出射端が粗面加工されている請求項１
〜４いずれかの導光板。
【請求項６】少なくとも、照射方向とは反対側の、光
ファイバープレートの長手側面に反射板を有する請求項
１〜５いずれかの導光板。
【請求項７】上記出射光誘導手段が、反射板であり、
出射光を光出射端において反射し、光ファイバープレー
トの長手側面に光を出射する請求項１の導光板。