JPH08292325A

JPH08292325A - 導光板装置

Info

Publication number: JPH08292325A
Application number: JP7095510A
Authority: JP
Inventors: Shinpei Ninomiya; 心平二宮
Original assignee: Ohtsu Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Ohtsu Tire and Rubber Co Ltd
Priority date: 1995-04-20
Filing date: 1995-04-20
Publication date: 1996-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】導光板を軽量化できると同時に、発光面に黒
線が発生しないようにして、発光の均一性向上させるよ
うにする。【構成】導光板１の一端面９から光を入射し、前記導
光板１内を介して発光面２側を発光させるようにした導
光板装置において、前記導光板１の光源８側端部から光
源８とは反対側に向けて所定幅ａまで導光板１が同一の
肉厚になるように、反射面３が発光面２に対して略平行
に形成された平行部１３が設けられ、該平行部１３から
光源８とは反対側端部に亘って導光板１の肉厚が徐々に
小さくなるように、反射面３が発光面２に対して傾斜さ
れた傾斜部１４が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶用バックライト、
広告などの看板用バックライト、照明器具などに使用さ
れる導光板装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】導光板装置には、図７に示すように一面
が発光面５２とされ他面が反射面５３とされた導光板５
１を備え、反射面５３に乱反射部５４が散点状に設けら
れ、導光板５１の一端面５６外方に光源５５が設けら
れ、光源５５の光を導光板５１の一端面５６から入射
し、入射した光を反射面５３で反射させると共に、乱反
射部５４で乱反射させて、発光面５２側を発光させるよ
うにしたものがある。この種の従来の導光板装置には、
同図に示すように、導光板５１を、平板状のものに代え
て、導光板５１の光源５５側端部から光源５５とは反対
側端部に亘って導光板５１の肉厚が徐々に小さくなるよ
うに、反射面５３が発光面５２に対して傾斜された異形
型のものにし、これにより導光板５１を軽量化したもの
がある（例えば特開平４−６７０６）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の従来
の導光板装置では、導光板５１の光源５５近傍において
反射面５３で全反射される光のバランスが崩れ、このた
めに図８に示すように光の明暗が発生し、この暗部が黒
線となって発光面５２に表れ、発光の均一性が低下する
という問題があった。

【０００４】本発明は上記問題点に鑑み、導光板を軽量
化できると同時に、発光面５２に黒線が発生しないよう
にして、発光の均一性向上させたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
るための本発明の技術的手段は、一面が発光面２とされ
他面が反射面３とされた導光板１を備え、導光板１の一
端面９外方に光源８が設けられ、光源８の光を導光板１
の一端面９から入射し、前記導光板１内を介して発光面
２側を発光させるようにした導光板装置において、前記
導光板１の光源８側端部から光源８とは反対側に向けて
所定幅ａまで導光板１が同一の肉厚になるように、反射
面３が発光面２に対して略平行に形成された平行部１３
が設けられ、該平行部１３から光源８とは反対側端部に
亘って導光板１の肉厚が徐々に小さくなるように、反射
面３が発光面２に対して傾斜された傾斜部１４が設けら
れている点にある。

【０００６】

【作用】光源８の光が導光板１の一端面９から入射し、
その入射した光が反射面３で反射すると共に、乱反射部
６で乱反射し、発光面２側を発光させる。この際、光源
８近傍には反射面３が発光面２に対して略平行に形成さ
れた平行部１３があって、導光板１の光源８近傍は導光
板１が同一の肉厚になっているため、導光板１の光源８
近傍において反射面３で全反射される光のバランスが崩
れるようなことはなくなり、従来のように光の明暗が発
生してこの暗部が黒線となって発光面２に表れようなこ
とはなくなる。また、平行部１３から光源８とは反対側
端部に亘って傾斜部１４が設けられているため、この傾
斜部１４によって導光板１の重量を十分に軽減すること
ができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に従って説明す
ると、図１及び図２において、１はくさび形の導光板
で、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネイト、
塩化ビニル、メタクリル樹脂等の透明樹脂により構成さ
れ、導光板１の一面は発光面２とされ他面は反射面３と
されている。導光板１の発光面２側に、例えばポリカー
ボネイトフィルムにより構成した光拡散板４が設けられ
ている。導光板１の反射面３に、例えばポリエチレンテ
レフタレートの白色フィルムから成る反射板５が設けら
れている。

【０００８】８はランプ等により構成した光源で、導光
板１の一端面９外方に配置され、光源８の光が導光板１
の一端面９から導光板１内に入射するようになってい
る。１０は遮光カバーで、例えばポリエチレンフィルム
の内面に銀蒸着フィルムを貼付けて成り、光源８の光が
外部にもれないように導光板１の端面９外方で光源８の
外周を覆っている。１１はエッジカバーで、導光板１の
光源８のない側の端面を光が外部にもれないように覆っ
ている。

【０００９】導光板１の反射面３に、シリカ、酸化チタ
ン等の拡散剤を混入したインクをドット印刷して成る乱
反射部６が散点状に設けられている。この乱反射部６
は、図２に示すように光源８に近い側から遠い側に向け
て反射面３に対する割合が徐々に大になるようなパター
ンで形成されている。前記導光板１の光源８側端部から
光源８とは反対側に向けて所定幅ａまで導光板１が同一
の肉厚になるように、反射面３が発光面２に対して略平
行に形成された平行部１３が、反射面３の光源１側に設
けられ、該平行部１３から光源８とは反対側端部に亘っ
て、導光板１の肉厚が徐々に小さくなるように、反射面
３が発光面２に対して傾斜された傾斜部１４が、反射面
３に設けられている。この傾斜部１４の形成によって導
光板１が肉薄になった分だけ導光板１が軽量化できるよ
うになっている。

【００１０】次に、図１及び図２に示す本発明の実施例
と図７に示す従来例との比較結果を説明する。なお本発
明と従来例との導光板装置は、全体の厚み、大きさ、光
源８の光の強さが互いに同一であるものを比較する。実
施例及び従来例に共通の条件は次の通りである。導光板の厚み；３．３ｍｍ−>１．２ｍｍの傾斜導光板の大きさ；２１９．９×１６４．８ｍｍ有効発光部；２１２．２×１５８．４ｍｍ光源の種類；長辺一灯式光源の大きさ；２２２ｍｍ×φ２．６ｍｍ使用インバータ；２．７Ｗ入力使用測定器；ＴＯＰＣＯＮＢＭ−７（１°）構成；レンズシート＋レンズシート＋拡散フ
ィルム＋反射シートランプリフレクタは白色ＰＥＴフィ
ルム図３は、本発明の実施例における導光板装置の有効発光
面上の１３点で測定した輝度を表示し、また図４は従来
例における同様の１３点で測定した輝度を表示してい
る。これら図３及び図４に示すように本発明の実施例は
従来例のものに比べて、発光面全体に亘って輝度が高く
なっており、本発明の場合有効発光面上の１３点の輝度
測定平均値が１６０９ｃｄ／ｍ²であるのに対し、従来
の場合１５９９ｃｄ／ｍ²である。また輝度の最小値／
最大値は、本発明の場合及び従来の場合共に０．７８で
ある。前記１３点の輝度の測定位置は、図６に示す１〜
１３の位置である。なお、図６に示す線Ｘ₃及び線Ｙ₃
は導光板の中心を通る線、線Ｘ ₁，Ｘ₅及び線Ｙ₁，Ｙ
₅は導光板の端縁から１０ｍｍの位置を通る線、線
Ｘ₂，Ｘ₄及び線Ｙ₂，Ｙ₄は中心を通る線Ｘ₃又は線
Ｙ₃から４０ｍｍ又は５３ｍｍ離れた線である。

【００１１】そして、導光板の発光面の発光状態は、本
発明の場合黒線が発生しなかったのに対し従来の場合図
５に示すように５〜１０本の黒線が確認できた。図９〜
図１１は本発明とは異なる導光板装置を開示するもの
で、同図において、導光板１は平板状に形成され、導光
板１の反射面３に設けられた反射板５の内面（導光板１
側）の外周部に、黒（又はグレー）色印刷を施してなる
白抜け防止体２１を設け、この白抜け防止体２１の内周
側に鋸歯形状の凹凸部２２を設けている。例えば、導光
板１の大きさが１６４×２１９ｍｍの場合、図１１に示
すように白抜け防止体２１の幅は５ｍｍ、凹凸部２２の
高さは２ｍｍ、凹凸部２２の隣合う山同士の間隔は３ｍ
ｍ程度に形成されている。

【００１２】上記構成によれば、白抜け防止体２１によ
って導光板１の発光面２の外周部に生じる白抜け現象を
効果的に解消することができる。即ち、白抜け防止体２
１がなければ、導光板１の端面付近の散乱光による発光
面２に異常発光が発生し、また液晶の特性により導光板
１端部で白ぬけ（液晶が他の部分より明るく見える）が
発生する。そこで、この対策として、反射板５の外周部
に黒（又はグレー）色印刷を行ったものがあるが、単に
黒色印刷を帯状に施すのみでは発光面２側に黒の帯が見
えるという問題が生じる。従って、白抜け現象を解消し
て黒帯の発生をなくすには、黒の色を薄くするか又は印
刷をぼかすことが考えられるが、黒色を徐々に薄くして
も、黒帯をなくすには、白抜け対策ができない程度の色
にするしかなく、効果がなかった。そこで、黒帯の形状
を上記の如く変えることにより、内周側に鋸歯形状の凹
凸部２２を有する白抜け防止体２１によって白抜けを解
消できると同時に黒帯の線を消すことができたのであ
る。

【００１３】図１２及び図１３は図９〜図１１に示す白
抜け防止体の変形例を示し、図１２は、反射板５の内面
（導光板１側）の外周部に、円形のドット形状に黒（又
はグレー）色印刷を施してなる白抜け防止体２１を設け
たものである。また、図１３は、反射板５の内面（導光
板１側）の外周部に、微小線（スリット）形状の黒（又
はグレー）色印刷を施してなる白抜け防止体２１を設け
たものである。ドット又はスリットは白抜け防止体２１
の内周側に向けてドットは小さく、ドット間隔は広く、
スリットは細くなっている。なお、１２図の場合、白抜
け防止体２１を円形のドット形状に代えて、白抜け防止
体２１を三角形又は四角形のドット形状に形成してもよ
い。

【００１４】図１４は本発明とは異なる他の導光板装置
を開示するもので、図１４に示すようにランプにより構
成した光源８が導光板１に対して一方にずれたり、光源
８が極端に短くなった場合、光源８がない側即ち同図に
示すＡ部分の輝度が大きく低下し、このため導光板１の
全体の均斉度が悪くなる。そこで、導光板１の反射面３
のＡ部分に、光源８の光で発光する発光材料２４を貼り
付けたものである。

【００１５】貼り付ける発光材料２４の大きさは、導光
板１の大きさ、光源８の位置によって異なるが、一例を
示すと、暗部の大きさ；約１０×３０ｍｍ材料；両面接着テープ（厚み０．０６ｍｍ）大きさ；両面接着テープの大きさは約６×２０
ｍｍなお、発光材料２４は、導光板１の構成部材であるアク
リル樹脂等と屈折率の違う材料であればよい。

【００１６】次に、図１４に示す開示技術と発光材料２
４を貼り付けていない従来例との比較結果を説明する。
なお開示技術と従来例との導光板装置は、全体の厚み、
大きさ、光源８の光の強さが互いに同一であるものを比
較する。実施例及び比較例に共通の条件は次の通りであ
る。導光板の厚み；ＭａＸ，５．１ｍｍ（総厚）導光板の大きさ；２１７×１６７ｍｍ有効発光部；２１２×１５８ｍｍ光源の種類；長辺一灯式光源の大きさ；２１７ｍｍ×φ２．６ｍｍ使用インバータ；３．５Ｗ入力使用測定器；ＴＯＰＣＯＮＢＭ−７（１°）図１５は、開示技術における導光板装置の有効発光面上
の９点で測定した輝度を表示し、また図１６は従来例に
おける同様の９点で測定した輝度を表示している。これ
ら図１５及び図１６に示すように開示技術の場合は従来
例のものに比べて、発光面全体に亘って輝度が均一にな
っており、開示技術の場合有効発光面上の９点の平均輝
度が１６７６ｃｄ／ｍ²であるのに対し、従来の場合１
６９３ｃｄ／ｍ²である。また輝度の最小値／最大値
は、開示技術の場合０．８３で、従来の場合０．７１で
ある。前記９点の輝度の測定位置は、図１７に示す１〜
９の位置である。なお、図１７に示す線Ｘ₂及び線Ｙ₂
は導光板の中心を通る線、線Ｘ ₁は導光板の端縁から１
５ｍｍの位置を通る線、線Ｘ₃は導光板の端縁から１１
ｍｍの位置を通る線、線Ｙ₃，Ｙ₁は導光板の端縁から
１１ｍｍの位置を通る線である。また、導光板１と光源
８との位置関係は図１８に示すようになっている。

【００１７】図１９は本発明とは異なる他の導光板装置
を開示するもので、同図に示すようにランプにより構成
した光源８が導光板１に対して一方にずれたり、光源８
が極端に短くなった場合、光源１がない側即ち図に示す
Ａ部分の輝度が大きく低下し、このため導光板１の全体
の均斉度が悪くなる。そこで、導光板１の反射面３のＡ
部分に、シボ加工、エッチング加工等を施してなる散乱
部２６を設け、この散乱部２６で部分発光させることで
全体の均斉度を向上させたものである。この散乱部２６
の幅は６ｍｍ程度、長さは２０ｍｍ程度に形成されてい
る。この場合、導光板１を射出成形型で作成する際に、
型表面に部分的にシボ加工を施しておき、導光板１の射
出成形と同時にこのシボ加工を導光板１の反射面３のＡ
部分に転写して散乱部２６を形成し、その後この導光板
１の反射面３にグラデーションパターンによる乱反射部
６を施して導光板１を作成すればよい。従って、成型時
にシボを付けるだけなので、従来の場合と製造工程に変
化はなく製造コストを上げたり心配がなく、安定した生
産ができる。

【００１８】次に、図１９に示す開示技術と散乱部２６
を設けていない従来例との比較結果を説明する。なお開
示技術と従来例との導光板装置は、全体の厚み、大き
さ、光源８の光の強さが互いに同一であるものを比較す
る。実施例及び比較例に共通の条件は次の通りである。導光板の厚み；ＭａＸ，５．１ｍｍ（総厚）導光板の大きさ；２１７×１６７ｍｍ有効発光部；２１２×１５８ｍｍ光源の種類；長辺一灯式光源の大きさ；２１７ｍｍ×φ２．６ｍｍ使用インバータ；３．５Ｗ入力使用測定器；ＴＯＰＣＯＮＢＭ−７（１°）図２０は、開示技術における導光板装置の有効発光面上
の９点で測定した輝度を表示している。また図１６は従
来例における同様の９点で測定した輝度を表示してい
る。これら図２０及び図１６に示すように開示技術の場
合は従来例のものに比べて、発光面全体に亘って輝度が
均一になっており、開示技術の場合有効発光面上の９点
の平均輝度が１６８３ｃｄ／ｍ²であるのに対し、従来
の場合１６９３ｃｄ／ｍ²である。また輝度の最小値／
最大値は、開示技術の場合０．８１で、従来の場合０．
７１である。前記９点の輝度の測定位置は、前記図１７
に示す１〜９の位置である。また、導光板１と光源８と
の位置関係は前記図１８に示すようになっている。

【００１９】図２１〜２３は本発明とは異なる他の導光
板装置を夫々開示するもので、同図に示すようにランプ
により構成した光源８が導光板１に対して一方にずれた
り、光源８が極端に短くなった場合、光源１がない側即
ち図に示すＡ部分の輝度が大きく低下し、このため導光
板１の全体の均斉度が悪くなる。そこで、導光板１のＡ
部分に、切り欠き部２８を設け、これにより導光板１の
端部形状を種々変化させることで暗部へ光を導き、全体
の均斉度を向上させたものである。

【００２０】次に、図２１に示す開示技術と切り欠き部
２８を設けていない従来例との比較結果を説明する。な
お開示技術と従来例との導光板装置は、全体の厚み、大
きさ、光源８の光の強さが互いに同一であるものを比較
する。実施例及び比較例に共通の条件は次の通りであ
る。導光板の厚み；ＭａＸ，５．１ｍｍ（総厚）導光板の大きさ；２１７×１６７ｍｍ有効発光部；２１２×１５８ｍｍ光源の種類；長辺一灯式光源の大きさ；２１７ｍｍ×φ２．６ｍｍ使用インバータ；３．５Ｗ入力使用測定器；ＴＯＰＣＯＮＢＭ−７（１°）図２４は、図２５に示す寸法の切り欠き部２８を設けた
場合の開示技術における導光板装置の有効発光面上の９
点で測定した輝度を表示している。また図１６は従来例
における同様の９点で測定した輝度を表示している。こ
れら図２４及び図１６に示すように開示技術の場合は従
来例のものに比べて、発光面全体に亘って輝度が均一に
なっており、開示技術の場合有効発光面上の９点の平均
輝度が１６７１ｃｄ／ｍ²であるのに対し、従来の場合
１６９３ｃｄ／ｍ²である。また輝度の最小値／最大値
は、開示技術の場合０．８１で、従来の場合０．７１で
ある。前記９点の輝度の測定位置は、前記図１７に示す
１〜９の位置である。また、導光板と光源との位置関係
は前記図１８に示すようになっている。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、従来のように導光板１
の光源８近傍において反射面３で全反射される光のバラ
ンスが崩れるようなことはなくなり、発光面２に黒線が
発生しないようにして、発光の均一性向上させることが
できる。しかも、この傾斜部１４によって導光板１の重
量を十分に軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す導光板装置の断面図で
ある。

【図２】同導光板及び光源の底面図である。

【図３】実施例における導光板の輝度の測定結果を示す
図である。

【図４】従来における導光板の輝度の測定結果を示す図
である。

【図５】従来の発光状態を示す導光板の平面図である。

【図６】導光板の輝度の測定位置を示す平面図である。

【図７】従来例を示す導光板装置の断面図である。

【図８】従来の問題点を示す導光板の平面図である。

【図９】開示技術を示す導光板装置の断面図である。

【図１０】同導光板の底面図である。

【図１１】同導光板の拡大底面図である。

【図１２】他の開示技術を示す導光板の底面図である。

【図１３】他の開示技術を示す導光板の底面図である。

【図１４】他の開示技術を示す導光板の平面図である。

【図１５】開示技術における導光板の輝度の測定結果を
示す図である。

【図１６】従来の導光板の輝度の測定結果を示す図であ
る。

【図１７】導光板の輝度の測定位置を示す平面図であ
る。

【図１８】開示技術における導光板と光源との位置関係
を示す平面図である。

【図１９】他の開示技術を示す導光板装置の平面図であ
る。

【図２０】開示技術における導光板の輝度の測定結果を
示す図である。

【図２１】他の開示技術を示す導光板装置の平面図であ
る。

【図２２】他の開示技術を示す導光板装置の平面図であ
る。

【図２３】他の開示技術を示す導光板装置の平面図であ
る。

【図２４】開示技術における導光板の輝度の測定結果を
示す図である。

【図２５】開示技術における導光板の切り欠き部の寸法
を示す平面図である。

【符号の説明】

２発光面３反射面６乱反射部８光源９端面１３平行部１４傾斜部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一面が発光面（２）とされ他面が反射面
（３）とされた導光板（１）を備え、導光板（１）の一
端面（９）外方に光源（８）が設けられ、光源（８）の
光を導光板（１）の一端面（９）から入射し、前記導光
板（１）内を介して発光面（２）側を発光させるように
した導光板装置において、前記導光板（１）の光源（８）側端部から光源（８）と
は反対側に向けて所定幅ａまで導光板（１）が同一の肉
厚になるように、反射面（３）が発光面（２）に対して
略平行に形成された平行部（１３）が設けられ、該平行
部（１３）から光源（８）とは反対側端部に亘って導光
板（１）の肉厚が徐々に小さくなるように、反射面
（３）が発光面（２）に対して傾斜された傾斜部（１
４）が設けられていることを特徴とする導光板装置。