JPH0829620A - 液晶表示用導光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】導光板の外側に別個に拡散板を設けるのではな
く、導光板の反射溝に光を拡散するための加工を施して
拡散反射面とすることにより、視覚的にも見やすい均一
な高輝度の液晶表示用導光板を提供する。 【構成】導光板１の片面に複数の反射溝２が所定間隔で
設けられ、隣り合う前記反射溝２、２間が平坦面１０と
された液晶表示用導光板において、前記反射溝２の反射
面２ａが金属粒子を施して成る拡散反射面とされてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ等に
用いる液晶表示用導光板の片面に、複数の反射溝を形成
し、導光板の側方に配置した光源から入射する光を、板
面の前方に拡散反射させて透過するようにした液晶表示
用導光板に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイに使用する導光板に要
求される特性は、光源の光利用率をあげて、導光板の前
面に透過する光の輝度を大とし、さらにはこの透過光が
板面全体にわたって均一した輝度を発揮することであ
る。

【０００３】近年の液晶ディスプレイ等においては、機
器を薄型にするため、光源を導光板の側方に設置するこ
とが行われているが、板面に沿って入射する光源からの
光を導光板の前面方向に透過するのに、別個の反射板を
使用せずに、導光板そのものに反射機能を備えるように
した反射型導光板が開発されるに至っている。

【０００４】その一例を図８及び図９に示すと、導光板
２０は、テーパ状透明板の片面に図９に示すような頂角
が片側４５°ずつ合計９０°の断面三角形の傾斜面２１
ａ、２１ａを有する複数の反射溝２１を円弧軌道を描い
て所定間隔で形成されたものである。

【０００５】この導光板２０の水平側方に設けられた光
源２２（ＣＦＬ）から板面に沿って入射した光２３は、
複雑に乱反射しつつ各反射溝２１の傾斜面２１ａに当た
って反射し導光板２０の前面を透過する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の導光板２０にお
いては、反射面として機能する傾斜面２１ａが４５°に
形成されている。これは、４５°の傾斜面２１ａが光源
２２からの入射光２３を最も効率よく板面の前方に反射
し透過させるためである。

【０００７】ところが、このような従来の導光板２０を
見ると、反射溝２１の傾斜面２１ａが鏡面を成して周辺
より強い輝度を発揮し、板面全体に光のストライプ模様
が表れ、視覚的に見にくくなるという欠点があった。

【０００８】このような欠点は、導光板２０の前面に拡
散板（不図示）を設けるという方法で解消し得るが、こ
の拡散板を設置した分だけ手間がかかり、またコスト高
となり、装置の薄型化に反することとなる。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、導光板の外側に別個に拡散板を設けるのでは
なく、導光板の反射溝に光を拡散するための加工を施し
て拡散反射面とすることにより、従来の導光板に表れて
いた光のストライプ模様を打ち消し、視覚的にも見やす
い高輝度の液晶表示用導光板を提供することを目的とす
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の液晶表示用導光板は、導光板の片面に複
数の反射溝が所定間隔で設けられ、隣り合う前記反射溝
間が平坦面とされた液晶表示用導光板において、前記反
射溝の反射面が金属粒子を施して成る拡散反射面とされ
たことを特徴としている。

【００１１】また、前記平坦面が前記金属粒子のない鏡
面とされているのが好ましい。

【００１２】また、前記導光板の側方に設けられた光源
から遠ざかるに従って前記反射溝が徐々に深くされてい
るのが好ましい。

【００１３】さらに、前記導光板の側方に設けられた光
源から遠ざかるに従って前記平坦面の幅が徐々に狭くさ
れているのが好ましい。

【００１４】

【作用】上述した本発明の構成においては、導光板の片
面に形成した複数の反射溝に金属粒子が施されることに
より、この反射面が拡散反射面とされる。従って、この
導光板の板面に沿って入射した光源からの光が拡散反射
面に当たると、複雑な光の拡散反射を成して板面を透過
するため、従来発生していた光のストライプ模様が消滅
すると共に、光源からの光が拡散状態で効率よく板面を
透過して、導光板全体の輝度を上げることが可能とな
る。

【００１５】また、本発明の導光板において、隣り合う
反射溝間の各平坦面が金属粒子のない鏡面にされると、
この平坦面に拡散反射光が発生しない結果、反射溝の拡
散反射光が平坦面からの反射光に干渉されないため、光
の拡散効果を減退することなく導光板の輝度を向上す
る。

【００１６】また、導光板の側方に設けられた光源から
遠ざかるに従って、各反射溝が深くされ、又は平坦面の
幅が徐々に狭くされることにより、導光板の単位面積あ
たりの拡散反射面積が徐々に拡大するから、光源から遠
ざかるに従って低下する光量不足を補って拡散反射光の
透過量を平均化し、これにより板面全体の導光板の輝度
を均一にすることができる。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照しながら
説明する。

【００１８】図１は、直線軌道の反射溝を形成した液晶
表示用導光板の平面図である。

【００１９】この導光板１は、プラスチック等の透過性
を有する板材に直線軌道の反射溝２が所定間隔で複数形
成されたもので、ＣＦＬ等の光源３が導光板１の対向す
る二側方に設けられている。

【００２０】図２は、図１の導光板１の反射溝２に直交
する断面を部分的に示したものである。導光板１の片面
には、平坦部２ｂを挟んでその両側に傾斜状の反射面２
ａ、２ａを有する断面台形の反射溝２が所定間隔で複数
形成してあり、隣り合う反射溝２、２…間には平坦面１
０、１０…が設けられている。

【００２１】このような導光板１の作成方法は、マスタ
ー板（不図示）に所定間隔で導光板１の反射溝２、２…
に相当する断面台形の溝をバイト加工し、このマスター
板によって成形した金型（不図示）により導光板１を形
成するとよい。

【００２２】さらに本発明においては、上記の導光板１
の各反射溝２の反射面２ａに金属粒子を施すことによ
り、この反射面２ａを拡散反射面としてある。

【００２３】その加工方法としては、導光板１を形成す
るための金型（不図示）に対して、導光板１の反射面２
ａに相当する部分に反射性に優れた金又は銀等の金属粒
子（微細な金属粉）を付着させ、この金型から導光板１
を成形する際、上記の金属粒子を導光板１の反射面２ａ
に付着させるとよい。

【００２４】また、最終製品である導光板１の反射面２
ａに、印刷、塗装、真空蒸着等によって金属粒子を付着
させるようにしてもよい。

【００２５】また、導光板１の反射面２ａに金属粒子を
直接塗着する場合、流動性のある接着剤の中に金属粒子
を混入し、この溶剤を導光板１の反射面２ａの上端から
その傾斜面に沿って流下させることにより、反射面２ａ
の全面に金属粒子を散在させた状態で付着するようにし
た方法でもよい。

【００２６】さらに、金型から導光板１を成型する時点
で、導光板１の反射面２ａの表面層に金属粒子を混入し
た被膜層を形成するようにしてもよい。

【００２７】このような導光板１によれば、図２に示す
ように、導光板１の二側方に対向設置した光源３、３か
ら発射された光３ａは、導光板１の両側から板面に沿っ
て内部に至り、各反射溝２の両側の反射面２ａ、２ａの
金属粒子に当たることによって生じた反射拡散光１２が
透過面１１を通過し、こうして導光板１の板面から外部
へ高輝度で透過される。

【００２８】なお、上記の金属粒子の施行は反射面２ａ
だけに行い、平坦面１０には行わないようにし、この平
坦面１０を元の鏡面に保持するのがよい。こうすること
により、平坦面１０に当たった光源３からの光３ａは、
この平坦面１０においては拡散反射されずそのまま透過
するから、反射面２ａで生じた拡散反射光１２は干渉を
受けずに透過面１１を通過することができる。

【００２９】なお、上記のような断面台形の反射溝２を
直線軌道とした導光板１において、光源３をその一側方
だけに設けた場合、光源３から遠ざかるに従って低下す
る光量を補うために、光源３から遠ざかるに従って板厚
を薄くすれば、光源３から遠ざかるに従って拡散反射の
頻度が増加し、板面全体の輝度を平均化することができ
る。

【００３０】また、上記の導光板１において、光源３か
ら遠ざかるに従って反射溝２を徐々に深くし、又は隣り
合う反射溝２、２間の幅（平坦面１０の幅）を徐々に狭
くすることにより、光源３から遠ざかるに従って単位面
積あたりの拡散反射面積を増加させ、導光板１全体にお
ける輝度を均一にすることができる。

【００３１】図３に示す導光板１’の反射溝２’は図１
と同様の直線軌道としてあるが、光源３は導光板１’の
一側方に設けたものである。この導光板１’は、透過性
を有するプラスチック材料からなり、光源３から遠ざか
るに従って板厚を薄くしたテーパ状の板材の片面に直線
軌道の断面半円形の反射面２ａ’を成す反射溝２’を所
定間隔で複数形成したものである。

【００３２】この断面半円形の反射面２ａ’を有する導
光板１’においても、反射面２ａ’に、上記のような金
属粒子による微細な凹凸を施す加工を行うことにより、
この断面半円形の反射面２ａ’を拡散反射面としてあ
る。

【００３３】また、この導光板１’においても、光源３
から遠ざかるに従って反射溝２’を徐々に深くし、又は
隣り合う反射溝２’、２’間の幅（平坦面１０の幅）を
徐々に狭くすることにより、導光板１’全体の輝度を均
一にすることができる。

【００３４】次に、図４に示す円弧軌道の反射溝２”を
形成した導光板１”について述べる。この導光板１”
は、プラスチック等の透過性を有する板材に円弧軌道の
反射溝２”を所定間隔で複数形成し、その板幅を導光板
１”の一側方に設けた光源３から遠ざかるに従って縮小
したテーパ形状としたものである。

【００３５】なお、図４におけるＬＩＮＥ１、２、３、
４は、導光板１”の中心線をＬＩＮＥ１とし、ここから
幅方向に両端部へ向けて１０ｃｍ間隔で順次、ＬＩＮＥ
２、ＬＩＮＥ３、ＬＩＮＥ４をとり、各ＬＩＮＥが反射
溝２”の円弧軌道に対して略垂直となる仮想線を引いた
ものである。

【００３６】また、図５(a) 乃至(b) は、反射溝２”に
直交する断面形状をＬＩＮＥ１、２、３、４上における
任意箇所をとって各ＬＩＮＥにおける反射溝２”の溝角
度の変化を示したものである。

【００３７】このような導光板１”に円弧軌道の反射溝
２”を形成するには、図６に示すように、超硬合金製の
バイト４をＮＣ工作機械に装着し、このバイト４による
切削加工をマスター板７の片側から開始して円弧軌道を
描きながらマスター板７の他端まで移動させる。

【００３８】図６において、バイト４の形状は、このバ
イト４をＡ−Ａ線方向に見た４’で示すように、刃先４
ａが９０°を成す。また、刃先４ａの側面形状は、バイ
ト４をＢ−Ｂ線方向に見た４”で示すように台形とさ
れ、刃先４ａはその先端に一定長さの直線部分を有する
ものである。

【００３９】このようなバイト４によって反射溝２”を
切削しつつ円弧軌道を描かせると、刃先４ａはＬＩＮＥ
１に対して常に垂直方向を向いた状態で円弧軌道上を移
動するため、ＬＩＮＥ１から遠ざかるに従ってバイト４
の刃先４ａが円弧軌道に対して傾斜しながら移動する。
その結果、反射溝２”の両側反射面２ａ、２ａの傾斜角
が図５に示すように変化すると共に、反射面２ａ、２ａ
間に平坦部２ｂが形成され、この平坦部２ｂの幅（図６
における一点鎖線５、５の幅）がＬＩＮＥ１から遠ざか
るに従って次第に拡大する。

【００４０】図７には、上記のマスター板７によって成
型された金型を用いて形成した導光板１”における、図
４のＬＩＮＥ４位置に相当する断面図が示してある。こ
の導光板１”には、複数の反射溝２”が所定間隔で形成
され、隣り合う反射溝２”、２”間には板面に沿って平
坦面１０が形成され、また個々の反射溝２”にはその両
側に傾斜状の反射面２ａ、２ａと底部に平坦部２ｂとが
形成されている。

【００４１】このような導光板１”もまた、上記の導光
板１’と同様に、光源３から遠ざかるに従って板幅を縮
小したテーパ形状とされ、また反射溝２”の深さ調整及
び隣り合う反射溝２”、２”間の幅調整を施してある。

【００４２】本発明においては、このような導光板１”
の反射溝２”にも上記の導光板１におけると同様の金属
粒子を施すことにより、反射面２ａを拡散反射面として
あり、これにより導光板１と同様の拡散反射効果を発揮
して、導光板１”の全面にわたる均一な高輝度を達成す
ることができる。

【００４３】ただし、図７に示す導光板１”の反射溝
２”においては、一側方に設けられた光源３に対応する
よう、光源３側の反射面２ａだけに金属粒子を施した拡
散反射面を設けてあるが、反射溝２”の両側の反射面２
ａ、２ａに金属粒子による凹凸加工を施した拡散反射面
を設けてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
用導光板によれば、導光板の片面に形成した複数の反射
溝を、金属粒子による微細な凹凸を施した拡散反射面と
したことにより、光源からの光を拡散反射光として板面
を透過することができるから、板面全体に亘る光の透過
量を平均化すると共に、光の利用効率が向上する結果、
導光板全体の輝度を向上することができる。

【００４５】また、本発明の液晶表示用導光板によれ
ば、個々の反射溝と反射溝の間の各平坦面を金属粒子を
施さない鏡面としたことにより、反射溝に発生した拡散
反射光が損失を受けず、その拡散反射効果を最大限に発
揮させることができる結果、導光板の輝度を向上するこ
とができる。

【００４６】さらに、個々の反射溝を導光板の側方に設
けた光源から遠ざかるに従って深くし、又は平坦面の幅
を徐々に狭くすることによって、導光板全体に亘って拡
散反射光の透過量を均一にし、これにより導光板全体の
輝度を均一にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は直線軌道の反射溝を複数形成した本発明
による導光板において、対向する二側方に光源を設けた
状況を示した平面図である。

【図２】図２は図１の導光板の反射溝に対して直交する
任意位置の断面状況を示した部分断面図である。

【図３】図３は断面半円形の反射溝を複数形成した本発
明による導光板において、一側方に設けた光源から光を
入射した状況を示す部分断面図である。

【図４】図４は円弧軌道の反射溝を複数形成した本発明
による導光板において、対向する一側方に光源を設けた
状況を示す平面図である。

【図５】図５(a) 乃至(d) は、図４のＬＩＮＥ１、２、
３、４に対応した反射溝の傾斜角度の変化及び反射溝の
平坦部の幅変化を示す断面図である。

【図６】図６は図４に示す導光板を作成するために、円
弧軌道の反射溝をバイト加工したマスター板を示す部分
平面図である。

【図７】図７は図４の導光板のＬＩＮＥ４に沿う断面部
分に光源からの光を入射した反射拡散状況を示す部分断
面図である。

【図８】図８は従来の導光板に光源を設けた状況を示す
平面図である。

【図９】図９は図８に示す従来の導光板の部分断面図で
ある。

【符合の説明】

１、１’、１”…導光板、２、２’、２”…反射溝、２
ａ…反射面、２ｂ…平坦部、３…光源、３ａ…光源から
の入射光、４…バイト、４ａ…バイトの刃先、４ｂ…バ
イトの傾斜面、１０…平坦面、１１…透過面、１２…反
射拡散光。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導光板（１）の片面に複数の反射溝（２）
   が所定間隔で設けられ、隣り合う前記反射溝（２、２）
   間が平坦面（１０）とされた液晶表示用導光板におい
   て、前記反射溝（２）の反射面（２ａ）が金属粒子を施
   して成る拡散反射面とされたことを特徴とする液晶表示
   用導光板。
2. 【請求項２】前記平坦面（１０）が前記金属粒子のない
   鏡面とされたことを特徴とする液晶表示用導光板。
3. 【請求項３】前記導光板（１）の側方に設けられた光源
   （３）から遠ざかるに従って前記反射溝（２）が徐々に
   深くされたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示用
   導光板。
4. 【請求項４】前記導光板（１）の側方に設けられた光源
   （３）から遠ざかるに従って前記平坦面（１０）の幅が
   徐々に狭くされたことを特徴とする請求項１記載の液晶
   表示用導光板。