JPH09269486A - 面光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、薄型でかつ光源よりの光の利用
効率の高い又光源近傍の品質を向上させた導光体を用い
た面光源装置を提供するものである。 【構成】 本発明の面光源装置は、透明材料よりなる
導光体と、導光体の一端面近傍におかれた光源と、導光
体の出射面上に配置された光制御部材と、導光体の出射
面と反対側に設けられた反射体と、光源を覆うリフレク
ターとよりなり、光制御部材を光源側へ張り出し又リフ
レクターを導光体側へ張り出し、両張り出し部分が互い
に重なり合う状態にしたことを特徴とするもので、これ
により発明の目的を達成し得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルのバッ
クライト等に用いる面光源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の導光体を用いた面光源装置の一例
は、図３に示す通りの構成であり、導光体１の一方の端
面（入射端面）１ａの近傍に光源２を配置し、又導光体
１の表面（出射面）１ｂの側には拡散板又は拡散シート
３が又出射面１ｂと反対側の面１ｃの側にはアルミニウ
ム又は銀等の金属箔や白色シート等の反射体としての反
射板又は反射シート４が設けられている。又導光体１の
面１ｃには拡散性を有するインクで印刷することによ
り、あるいはＶ溝、シボ等の凹凸形状を形成することに
より形成された拡散パターン１０が形成されている。又
拡散シート３の外側には例えば図４に示すような一方の
面が鋸歯状の凹凸形状をなすようなプリズム溝が繰り返
し形成された透明材料よりなるプリズムシート５，６が
設けられている。このプリズムシート５，６は、そのプ
リズム溝の方向が互いにほぼ直交するような状態で重ね
て配置されている。更に光源２を覆うように曲げて配置
された反射シートよりなる光源用リフレクター７が配置
されている。このリフレクター７は一方の端部がフレー
ム８の内面に両面粘着テープ９により貼りつけ固定され
又他の端部が下側フレームにて固定されている。尚、上
記した拡散シートやプリズムシートのような導光体１の
出射面上に配置されて光の拡散、集光、偏向等を行なわ
せるものを総称して光制御部材と呼ぶこととする。

【０００３】このような、面光源装置は、光源２よりの
光を導光体１の入射端面１ａより入射させると、光は導
光体１の面１ｂ，１ｃにて反射されながら入射端面１ａ
と反対側の端面へ伝達されていく。そして、このように
導光体内を進む光は、面１ｃに設けられた拡散性パター
ン１０にて一部拡散され出射面より導光体外へ出射す
る。この時、拡散性パターン１０を適切に分布させるこ
とにより導光体１の出射面１ｂから出射される光の輝度
分布は、ほぼ均一なものとなる。この例のように光制御
部材が拡散シート３と２枚のプリズムシート５，６とで
構成されるものでは、出射面１ｂから出射された光は、
まず拡散シート３を通ることにより拡散光となり、更に
２枚のプリズムシート５，６を通ることにより、拡散光
は、出射面の法線方向へ集光されて全体としてプリズム
シートに直角な方向に向けられ、面光源装置を液晶パネ
ルのバックライトとして使用する場合、観察者の方へ向
けられ明るい画像の観察が可能になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
従来の面光源装置は、導光体上に拡散シート、プリズム
シート等の光制御部材を配置するとともに光源用のリフ
レクターを必要とするため、装置の厚さつまり図３にｔ
₁にて示す長さが大になり、薄型化が要求される近年の
面光源装置にとって好ましくない。また更にこの種の面
光源装置においては図３にＡにて示す箇所、つまり光源
を覆うリフレクター７の端部とプリズムシート６との隙
間から光がもれ光量のロスになり、明るい面光源装置を
得る上で好ましくない。また、この光もれにより入射端
面近傍が他の部分に比べて明るくなり輝度むらが発生す
るという問題もあった。

【０００５】本発明の目的は、薄型で且つ光源よりの光
の利用効率の高い又光源近傍の品質を向上させた面光源
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の面光源装置は、
透明材料よりなる板状の導光体と、導光体の一端面（入
射端面）近傍に配置された冷陰極管等の直線状の光源
と、導光体の表面（出射面）側に配置された光制御部材
と、導光体の裏面（出射面とは反対側の面）に設けれら
た反射体と、光源を覆うように設けられた白色又は金属
箔のような反射体よりなる光源用リフレクターと、光源
およびリフレクターを覆うフレームとよりなり、前記光
制御部材の光源側（導光体の入射端面側）の端部を入射
端面よりも光源側に張り出させて、又前記リフレクター
の導光体の出射面側に位置する端部を前記光制御部材の
張り出した部分と重なり合うような状態で配置したもの
である。更に光制御部材の光源側に張り出させた部分の
光源側の面を白色又は銀，アルミ等の反射率の高い材料
の印刷，塗布，蒸着等で反射面とすることにより光のも
れを少なくしたものである。

【０００７】本発明の面光源装置において光源用リフレ
クターの端部は、フレームに取り付けてもよいし、また
光制御部材の端部を張り出させた部分に貼り付けて固定
してもよいが、光制御部材の張り出させた部分に固定す
る構成とすれば、光のもれがより一層少なくなる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の面光源装置は、図１に示
す通りの構成で、１は導光体、２は光源、４は反射シー
ト、５，６はプリズムシートでこれらは、図３に示す従
来の面光源装置と実質上同じである。

【０００９】又２０は拡散シートで、図３に示すような
従来例の拡散シート３と比較して光源側へ長く伸びてい
る点で相違する。又この拡散シート２０の導光体１の入
射端面１ａより光源１の側へ伸びた張り出し部分である
符号２１にて示す部分の光源側の面には白又は銀等によ
る反射率の高い材料による印刷を行なう等反射率が高く
なっている。又光源用リフレクター２２は、その拡散シ
ート２０、プリズムシート５，６側の端部２２ａが、導
光体１の入射端面１ａよりも光源に位置するように且つ
前記した張り出し部分２１と重なるような状態でフレー
ム８に両面粘着テープ２３その他の接着手段にて固定さ
れている。

【００１０】以上のような構成の本発明の面光源装置
は、光源用リフレクター２２の拡散シート２０側の端部
２２ａを導光体１の入射端面１ａよりも光源側に位置す
るようにしたため、その端部が２枚のプリズムシート
５，６と重なり合うことなく、並び配置されるためにそ
の分だけ面光源装置の厚さｔを薄く出来、薄型の面光源
装置になし得る。

【００１１】又、本発明の面光源装置は、この薄型化に
加えて拡散シート２０を長くして光源１の側へ伸ばすこ
とによりＡの部分よりの光のもれを大幅に低減させるこ
とができ、しかも拡散シートの張り出し部２１の部分に
反射性を持たせたことにより一層光の利用効率が大にな
り、明るい面光源になし得る。

【００１２】図２は、本発明の面光源装置の変形例であ
る。この面光源装置は、図に示すように拡散シート２０
の導光体１の入射端面１ａよりも光源側に伸ばした張り
出し部２１の部分の光源とは反対側の面にリフレクター
２２の先端部２２ａを貼り付けたものである。その他の
点は、図１に示す面光源装置と実質上同じ構成である。

【００１３】この図２に示す面光源装置は、拡散シート
２０の張り出し部２１とリフレクター２２の先端部２２
ａとが貼り付けられているため面光源装置の厚さを薄く
することが出来、又光源部分は、これらによりほぼ完全
に覆われ従って光源よりの光のもれが極めて少ない。

【００１４】又、本発明の面光源装置においては、必要
に応じて反射シート４の導光体１の入射端面１ａ側の部
分に反射率を低くするための遮光物質を塗布又は印刷す
ることでこの部分に遮光層を形成するようにしてもよ
い。このような構成とすれば光源２に近いシート４の入
射端面側の部分にて反射される比較的強い光により導光
体出射面のうち入射端面１ａに近い部分が他に比べて明
るくなるという現象の発生をより低減することができ
る。この場合、反射シートの入射端面側の部分に一定幅
にわたって一様に低反射率の印刷をほどこすと、明るい
部分と暗い部分の境界が明確になり、出射面を斜めより
見た場合、境界が線として観察され好ましくない。その
ためこの欠点を除くため、このような遮光層を形成する
際には、反射シートの光源側端部から反射率が次第に増
大する構成の印刷等を一定間隔施すようにし、且つ導光
体１に設けられている拡散パターンと一部重なる位置ま
で設けることが望ましい。

【００１５】尚、上述した実施の形態における本発明の
面光源装置の一例としては、同じタイプの従来例のもの
と比べて約１０％の薄型化が実現されている。

【００１６】又、本発明の図１に示した実施の形態の面
光源装置の一例においては、出射面における平均輝度
は、１６５４ｎｉｔとほぼ同じタイプの従来の面光源装
置の輝度１６２３ｎｉｔとほぼ同一かむしろ若干大であ
り、輝度を低下させることなく薄型化が実現できる。

【００１７】尚、上述した実施の形態においては、光制
御部材として拡散シート１枚とプリズムシート２枚の合
わせて３枚のシートを用いた構成により説明を行なった
が、本発明はこれ以外にも、拡散シートのみを２枚用い
るもの、プリズムシートのみを２枚用いるもの、拡散シ
ートとプリズムシートとを１枚ずつ用いるもの、これら
に加えて透明な保護シートを用いるもの等、種々の構成
のものに適用可能である。

【００１８】また、光制御部材を１枚だけ用いるもの
（例えば拡散シートのみ１枚、あるいはプリズムシート
のみ１枚等）についても本発明は適用可能であり、この
場合には張り出した部分の光源側の面にリフレクターを
取り付けるようにすれば、上述したものと同様に面光源
装置の薄型化と光の利用効率の向上が実現できる。

【００１９】尚、薄型化という観点からすれば、本発明
は光制御部材として多数枚のシートを用いる構成のもの
に適用するほどその効果がより顕著になることは、言う
までもない。

【００２０】また、光の利用効率の向上という観点から
すれば、導光板の出射面に最も近い側の光制御部材を光
源側に張り出させるように構成することがより好ましい
ものである。

【００２１】

【発明の効果】本発明の面光源装置は、従来例に比べ薄
型で、しかも十分な明るさの面光源になし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の面光源装置の構成を示す図

【図２】 本発明の面光源装置の他の構成を示す図

【図３】 従来の面光源装置の構成を示す図

【図４】 面光源装置で用いるプリズムシートの断面
図

【符号の説明】

１ 導光体 ２ 光源 ４ 反射部材 ５，６ プリズムシート ２０ 拡散シート ２２ リフレクター

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明材料よりなる導光体と、前記導光
   体の一端面近傍におかれた光源と、前記導光体の出射面
   上に配置された光制御部材と、前記導光体の出射面とは
   反対側の面に設けられた反射体と、前記光源を覆う光源
   用リフレクターと、前記リフレクターを覆うフレームと
   よりなる面光源装置において、前記光制御部材を導光体
   の入射端面よりも光源側に張り出して配置するとともに
   前記光源用リフレクターの前記導光体の出射面側に位置
   する端部を前記光制御部材の前記張り出した部分と重な
   り合うような状態で配置したことを特徴とする面光源装
   置。
2. 【請求項２】 前記光制御部材が複数枚重ねて配置さ
   れているとともに、それらのうちの１つが前記導光体の
   入射端面よりも光源側に張り出して配置されており、前
   記光源用リフレクターの前記導光体の出射面側に位置す
   る端部が前記光制御部材の前記張り出した部分と重なり
   合うような状態で前記フレームに取り付けられているこ
   とを特徴とする請求項１の面光源装置。
3. 【請求項３】 前記光制御部材が複数枚重ねて配置さ
   れているとともに、それらのうちの１つが前記導光体の
   入射端面よりも光源側に張り出して配置されており、前
   記光源用リフレクターの前記導光体の出射面側に位置す
   る端部が前記光制御部材の前記張り出した部分に取り付
   けられていることを特徴とする請求項１の面光源装置。
4. 【請求項４】 前記張り出した部分の前記光源と対向
   する側の面が光反射面とされていることを特徴とする請
   求項１、２または３の面光源装置。
5. 【請求項５】 前記複数枚の光制御部材が、拡散シー
   トであることを特徴とする請求項２または３の面光源装
   置。
6. 【請求項６】 前記複数枚の光制御部材が、プリズム
   シートであることを特徴とする請求項２または３の面光
   源装置。
7. 【請求項７】 前記複数枚の光制御部材が、拡散シー
   トとプリズムシートの組み合わせからなることを特徴と
   する請求項２または３の面光源装置。