JPH10104431A - 面光源装置 - Google Patents
面光源装置Info
- Publication number
- JPH10104431A JPH10104431A JP8260670A JP26067096A JPH10104431A JP H10104431 A JPH10104431 A JP H10104431A JP 8260670 A JP8260670 A JP 8260670A JP 26067096 A JP26067096 A JP 26067096A JP H10104431 A JPH10104431 A JP H10104431A
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- Japan
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- light source
- source device
- light
- transmitting substrate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 輝度が均一で高輝度の面光源装置を提供する
こと。 【解決手段】 薄板状の透光基板（２）と、透光基板
（２）の周縁側より照明光を照射する１次光源とを有す
る面光源装置であって、透光基板（２）の前後面の何れ
か一方を、凹凸からなる粗面部と光学平面部から形成し
た面光源装置であって、前記粗面部が１次光源から隔離
するに従い面積が増加する単一形状部（７）の集合体で
あって、かつ単一形状部（７）が突出面からなる立面形
状とした。
こと。 【解決手段】 薄板状の透光基板（２）と、透光基板
（２）の周縁側より照明光を照射する１次光源とを有す
る面光源装置であって、透光基板（２）の前後面の何れ
か一方を、凹凸からなる粗面部と光学平面部から形成し
た面光源装置であって、前記粗面部が１次光源から隔離
するに従い面積が増加する単一形状部（７）の集合体で
あって、かつ単一形状部（７）が突出面からなる立面形
状とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶バックライト、
照明看板、照明体等の各種面光源装置に用いられる面光
源装置に関する。
照明看板、照明体等の各種面光源装置に用いられる面光
源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の各種面光源に用いられる面光源装
置は、基本的に、透光基板と、該透光基板の入射端面に
並設された１次光源及び透光基板に設けられた入射光散
乱反射構造とにより構成されていた。面光源装置におい
ては、性能上、十分な輝度と輝度の均一性が必要とされ
るが、これらの性能を向上させるように入射光散乱反射
構造の単一形状部の面積を変化させた形状の集合体であ
るドットパターンが形成することがなされてきた。
置は、基本的に、透光基板と、該透光基板の入射端面に
並設された１次光源及び透光基板に設けられた入射光散
乱反射構造とにより構成されていた。面光源装置におい
ては、性能上、十分な輝度と輝度の均一性が必要とされ
るが、これらの性能を向上させるように入射光散乱反射
構造の単一形状部の面積を変化させた形状の集合体であ
るドットパターンが形成することがなされてきた。
【０００３】この入射散乱反射構造は、例えば、特公平
７−９５１５号公報に示されるように、１次光源からの
離隔距離や出射光の輝度によってドットパターンを透光
基板にスクリーン印刷することによって形成されてい
た。また、この他に、入射光の進行方向または入射光と
直交する方向にＶ字型溝を有する入射光散乱反射構造や
スクリーン印刷の代わりに、円形、多角形形状の凹凸面
（以下、粗面）で構成される入射光散乱反射構造も用い
られている。いずれの場合も任意の領域内での粗面部分
と平滑面の面積比により面内の輝度の均一化を図ってい
た。
７−９５１５号公報に示されるように、１次光源からの
離隔距離や出射光の輝度によってドットパターンを透光
基板にスクリーン印刷することによって形成されてい
た。また、この他に、入射光の進行方向または入射光と
直交する方向にＶ字型溝を有する入射光散乱反射構造や
スクリーン印刷の代わりに、円形、多角形形状の凹凸面
（以下、粗面）で構成される入射光散乱反射構造も用い
られている。いずれの場合も任意の領域内での粗面部分
と平滑面の面積比により面内の輝度の均一化を図ってい
た。
【０００４】上述の透光基板に粗面を形成する入射光散
乱反射構造では、ドットパターンの形状は、入射光を散
乱させる部位の平面的な面積を変化させるのみであっ
た。このため、輝度と輝度の均一性について限度があっ
た。すなわち、粗面を用いた場合においても、その高さ
方向の形状については何ら検討がなされていなかった。
乱反射構造では、ドットパターンの形状は、入射光を散
乱させる部位の平面的な面積を変化させるのみであっ
た。このため、輝度と輝度の均一性について限度があっ
た。すなわち、粗面を用いた場合においても、その高さ
方向の形状については何ら検討がなされていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
さらに、実用上、十分な輝度を有し、かつ輝度の均一性
の高い面光源装置を提供することを目的としたものであ
る。
さらに、実用上、十分な輝度を有し、かつ輝度の均一性
の高い面光源装置を提供することを目的としたものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべく、粗面を用いた場合において、その高さ方向の
形状について検討を行ったものである。ここで言う高さ
方向の形状とは、出射面または出射面と対向する面に対
し垂直方向の形状のことを言い、単一形状部の光学平面
部からの平均高さのことである。具体的には、以下のよ
うな構成となっている。
決すべく、粗面を用いた場合において、その高さ方向の
形状について検討を行ったものである。ここで言う高さ
方向の形状とは、出射面または出射面と対向する面に対
し垂直方向の形状のことを言い、単一形状部の光学平面
部からの平均高さのことである。具体的には、以下のよ
うな構成となっている。
【０００７】請求項１記載の面光源装置は、薄板状の透
光基板（２）と、透光基板（２）の周縁側より照明光を
照射する１次光源（１）とを有する面光源装置であっ
て、透光基板（２）の前後面の何れか一方を、凹凸から
なる粗面部と光学平面部から形成した面光源装置であっ
て、前記粗面部が１次光源（１）から隔離するに従い面
積が増加する単一形状部（７）の集合体であって、かつ
単一形状部（７）が突出面からなる立面形状であること
を特徴とする。
光基板（２）と、透光基板（２）の周縁側より照明光を
照射する１次光源（１）とを有する面光源装置であっ
て、透光基板（２）の前後面の何れか一方を、凹凸から
なる粗面部と光学平面部から形成した面光源装置であっ
て、前記粗面部が１次光源（１）から隔離するに従い面
積が増加する単一形状部（７）の集合体であって、かつ
単一形状部（７）が突出面からなる立面形状であること
を特徴とする。
【０００８】請求項２の面光源装置は、方形状の透光基
板（２）と、透光基板（２）の少なくとも一周縁側に配
設した１次光源（１）と、透光基板（２）の他の３端面
および後面を被覆した反射フィルム（３）とを有する面
光源装置であって、透光基板（２）の前後面の何れか一
方を、凹凸からなる粗面部と光学平面部から形成した面
光源装置であって、前記粗面部が１次光源（１）から隔
離するに従い面積が増加する単一形状部（７）の集合体
であって、かつ単一形状部（７）が突出面からなる立面
形状であることを特徴とする。
板（２）と、透光基板（２）の少なくとも一周縁側に配
設した１次光源（１）と、透光基板（２）の他の３端面
および後面を被覆した反射フィルム（３）とを有する面
光源装置であって、透光基板（２）の前後面の何れか一
方を、凹凸からなる粗面部と光学平面部から形成した面
光源装置であって、前記粗面部が１次光源（１）から隔
離するに従い面積が増加する単一形状部（７）の集合体
であって、かつ単一形状部（７）が突出面からなる立面
形状であることを特徴とする。
【０００９】請求項３の面光源装置は、請求項１または
請求項２のいずれかの面光源装置であって、単一形状部
（７）の光学平面部からの平均高さが、２μｍ以上２５
μｍ以下の突出面であることを特徴とする。請求項４の
面光源装置は、請求項１〜請求項３のいずれかの面光源
装置であって、単一形状部（７）の突出部の立面形状
が、柱状または錐台状であることを特徴とするることを
特徴とする。
請求項２のいずれかの面光源装置であって、単一形状部
（７）の光学平面部からの平均高さが、２μｍ以上２５
μｍ以下の突出面であることを特徴とする。請求項４の
面光源装置は、請求項１〜請求項３のいずれかの面光源
装置であって、単一形状部（７）の突出部の立面形状
が、柱状または錐台状であることを特徴とするることを
特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を参照して本発
明の実施の形態を説明する。ここで、図１は本発明の第
１の実施の形態の面光源装置の概略斜視図、図２は面光
源装置のＡ−Ａ部分断面図、図３は、ドットパターンの
概要図、図４は、ドットパターンの単一形状部の拡大断
面図である。
明の実施の形態を説明する。ここで、図１は本発明の第
１の実施の形態の面光源装置の概略斜視図、図２は面光
源装置のＡ−Ａ部分断面図、図３は、ドットパターンの
概要図、図４は、ドットパターンの単一形状部の拡大断
面図である。
【００１１】面光源装置は、図１に示すように、基本的
に、ＤＣ電源に接続され、冷陰極管からなる１次光源
１、１次光源１の長手方向に隣接して少なくとも１周縁
より直接入射可能に配設された透光基板２、透光基板２
の後面に被覆された反射フィルム３、１次光源１の光を
透光基板２に入射させるため１次光源１の周囲に巻き付
けられて配設されたリフレクター６とからなる。ここ
で、透光基板２の反射フィルム３の被覆面と反対側の面
を出射面４、１次光源と対向する周縁面を入射面５とす
る。なお、本実施の形態では、透光基板２の１周縁のみ
に１次光源を配設するようにしているが、用途により、
他の周縁にも１または複数個配設するようにしても良
い。
に、ＤＣ電源に接続され、冷陰極管からなる１次光源
１、１次光源１の長手方向に隣接して少なくとも１周縁
より直接入射可能に配設された透光基板２、透光基板２
の後面に被覆された反射フィルム３、１次光源１の光を
透光基板２に入射させるため１次光源１の周囲に巻き付
けられて配設されたリフレクター６とからなる。ここ
で、透光基板２の反射フィルム３の被覆面と反対側の面
を出射面４、１次光源と対向する周縁面を入射面５とす
る。なお、本実施の形態では、透光基板２の１周縁のみ
に１次光源を配設するようにしているが、用途により、
他の周縁にも１または複数個配設するようにしても良
い。
【００１２】透光基板２は、例えば、ポリメタアクリル
酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）等の
透明樹脂からなり、屈折率は、ほぼ１.４〜１.６程度で
あり、出射面に対し臨界角より大きい入射角で入射した
光は透光基板及び空気界面で反射され、出射面からは出
射しない。また、透光基板２の表面には、粗面部と平滑
面からなる光学的平面部を組み合わせたドットパターン
が形成されており、平面部では光を反射し、粗面部で
は、光を散乱させるものである。そして、任意の領域内
の平面部／粗面部の面積比を透光基板２の位置または１
次光源からの距離に従って変化させることで、面内の輝
度の均一性を図るようにしている。なお、ここで、ドッ
トパターンとは、平面形状が真円形または楕円形の円形
状、正方形または長方形の方形形状等の単一形状が一定
の規則に従い、配列された集合体のことである。
酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）等の
透明樹脂からなり、屈折率は、ほぼ１.４〜１.６程度で
あり、出射面に対し臨界角より大きい入射角で入射した
光は透光基板及び空気界面で反射され、出射面からは出
射しない。また、透光基板２の表面には、粗面部と平滑
面からなる光学的平面部を組み合わせたドットパターン
が形成されており、平面部では光を反射し、粗面部で
は、光を散乱させるものである。そして、任意の領域内
の平面部／粗面部の面積比を透光基板２の位置または１
次光源からの距離に従って変化させることで、面内の輝
度の均一性を図るようにしている。なお、ここで、ドッ
トパターンとは、平面形状が真円形または楕円形の円形
状、正方形または長方形の方形形状等の単一形状が一定
の規則に従い、配列された集合体のことである。
【００１３】粗面部では、１次光源１から透光基板２の
入射面５に入射した光は、粗面部の角部において散乱さ
れて、ある分布幅を有した光となり、出射面４に対し
て、入射する光の角度が多様に変化するので、臨界角よ
り小さい角度の入射光線も増加する。ここで、本発明者
は、ドットパターンの単一形状部７を立面形状突出面で
形成すること、好ましくはその出射面に対する垂直方
向、即ち光学平面部からの平均高さを２μｍ以上２５μ
ｍ以下にすることにより、正面方向が高輝度となり、か
つ輝度が均一化することを見いだした。更に好ましく
は、２μｍ以上２０μｍ以下である。
入射面５に入射した光は、粗面部の角部において散乱さ
れて、ある分布幅を有した光となり、出射面４に対し
て、入射する光の角度が多様に変化するので、臨界角よ
り小さい角度の入射光線も増加する。ここで、本発明者
は、ドットパターンの単一形状部７を立面形状突出面で
形成すること、好ましくはその出射面に対する垂直方
向、即ち光学平面部からの平均高さを２μｍ以上２５μ
ｍ以下にすることにより、正面方向が高輝度となり、か
つ輝度が均一化することを見いだした。更に好ましく
は、２μｍ以上２０μｍ以下である。
【００１４】単一形状部７の高さが２５μｍ以上を越え
ると、高輝度を得ることが困難となる傾向となり、２μ
ｍ未満では粗面と平滑面との境界が曖昧となり、輝度の
均一化が困難となり、更に加工時においても困難となる
傾向がある。また、単一形状部７の高さを同一のドット
パターン内で変えることは可能であり、入射面近傍と透
光基板の末端では高さが異なっていても良い。なお、ド
ットパターンに従って形成される粗面の形状は、入射光
を散乱させるのに十分な表面粗さを有していることが必
要である。表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１で規定され
るパラメータである十点平均粗さＲｚで１μｍ以上であ
ることが好ましい。
ると、高輝度を得ることが困難となる傾向となり、２μ
ｍ未満では粗面と平滑面との境界が曖昧となり、輝度の
均一化が困難となり、更に加工時においても困難となる
傾向がある。また、単一形状部７の高さを同一のドット
パターン内で変えることは可能であり、入射面近傍と透
光基板の末端では高さが異なっていても良い。なお、ド
ットパターンに従って形成される粗面の形状は、入射光
を散乱させるのに十分な表面粗さを有していることが必
要である。表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１で規定され
るパラメータである十点平均粗さＲｚで１μｍ以上であ
ることが好ましい。
【００１５】
【実施例】本発明の面光源装置を以下の実施例により、
具体的に説明する。まず、透光基板２は、以下のように
作成する。１２２ｍｍ×９１ｍｍ×３１ｍｍｔの導光板
金型のキャビテイ表面に楕円形の長径／短径の比率が
２.０である楕円形の単一形状部７を１次光源１からの
距離に従って単一形状部７の面積が大きくなるように形
成する。このときのドットパターンの形状は、図４に示
すように、柱状７ａおよび錐台状７ｂのパターンが、各
々深さを変えて形成された金型を用いて、ポリメタアク
リル酸メチル（ＰＭＭＡ）を射出成形して透光基板２を
２種類作成した。
具体的に説明する。まず、透光基板２は、以下のように
作成する。１２２ｍｍ×９１ｍｍ×３１ｍｍｔの導光板
金型のキャビテイ表面に楕円形の長径／短径の比率が
２.０である楕円形の単一形状部７を１次光源１からの
距離に従って単一形状部７の面積が大きくなるように形
成する。このときのドットパターンの形状は、図４に示
すように、柱状７ａおよび錐台状７ｂのパターンが、各
々深さを変えて形成された金型を用いて、ポリメタアク
リル酸メチル（ＰＭＭＡ）を射出成形して透光基板２を
２種類作成した。
【００１６】作成した透光基板２に、冷陰極管である１
次光源１、冷陰極管に巻き付けたリフレクター６及び反
射フィルム３を配設することにより面光源装置を作成し
た。面光源装置の輝度の測定は、輝度計（（株）トプコ
ム製ＢＭ−７）を用い、面光源装置の７７点（１１×
７）において輝度を測定し、その算術平均値を平均輝度
として測定し、以下の表に示す結果を得た。
次光源１、冷陰極管に巻き付けたリフレクター６及び反
射フィルム３を配設することにより面光源装置を作成し
た。面光源装置の輝度の測定は、輝度計（（株）トプコ
ム製ＢＭ−７）を用い、面光源装置の７７点（１１×
７）において輝度を測定し、その算術平均値を平均輝度
として測定し、以下の表に示す結果を得た。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】本発明のように、薄板状の透光基板
（２）と、透光基板（２）の周縁側より照明光を照射す
る１次光源（１）とを有する面光源装置であって、透光
基板（２）の前後面の何れか一方を、凹凸からなる粗面
部と光学平面部から形成した面光源装置であって、前記
粗面部が１次光源から隔離するに従い面積が増加する単
一形状部（７）の集合体であって、かつ単一形状部
（７）が突出面からなる立面形状とする構成にすること
により、粗面部の形成を高さ方向に変化させることで、
さらに、面内の輝度の均一性が高くかつ十分な輝度を有
する面光源装置が提供できるという効果がある。
（２）と、透光基板（２）の周縁側より照明光を照射す
る１次光源（１）とを有する面光源装置であって、透光
基板（２）の前後面の何れか一方を、凹凸からなる粗面
部と光学平面部から形成した面光源装置であって、前記
粗面部が１次光源から隔離するに従い面積が増加する単
一形状部（７）の集合体であって、かつ単一形状部
（７）が突出面からなる立面形状とする構成にすること
により、粗面部の形成を高さ方向に変化させることで、
さらに、面内の輝度の均一性が高くかつ十分な輝度を有
する面光源装置が提供できるという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略斜視図であ
る。
る。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】ドットパターンの概要図である。
【図４】ドットパターンの単一形状部の拡大断面図であ
る。
る。
１ １次光源 ２ 透光基板 ３ 反射フィルム ４ 出射面 ５ 入射面 ６ リフレクター ７、７ａ、７ｂ 単一形状部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 出羽 重邦 東京都中央区日本橋室町四丁目１番５号 油化電子株式会社内 (72)発明者 黒川 国彦 東京都中央区日本橋室町四丁目１番５号 油化電子株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 薄板状の透光基板（２）と、透光基板
（２）の周縁側より照明光を照射する１次光源（１）と
を有する面光源装置であって、 透光基板（２）の前後面の何れか一方を、凹凸からなる
粗面部と光学平面部から形成した面光源装置であって、 前記粗面部が１次光源（１）から隔離するに従い面積が
増加する単一形状部（７）の集合体であって、かつ単一
形状部（７）が突出面からなる立面形状であることを特
徴とする面光源装置。 - 【請求項２】 方形状の透光基板（２）と、透光基板
（２）の少なくとも一周縁側に配設した１次光源（１）
と、透光基板（２）の他の３端面および後面を被覆した
反射フィルム（３）とを有する面光源装置であって、 透光基板（２）の前後面の何れか一方を、凹凸からなる
粗面部と光学平面部から形成した面光源装置であって、 前記粗面部が１次光源（１）から隔離するに従い面積が
増加する単一形状部（７）の集合体であって、かつ単一
形状部（７）が突出面からなる立面形状であることを特
徴とする面光源装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２のいずれかの面
光源装置であって、 単一形状部（７）の光学平面部からの平均高さが、２μ
ｍ以上２５μｍ以下の突出面であることを特徴とする面
光源装置 - 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれかの面光源
装置であって、 単一形状部（７）の突出部の立面形状が、柱状または錐
台状であることを特徴とする面光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8260670A JPH10104431A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 面光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8260670A JPH10104431A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 面光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104431A true JPH10104431A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17351145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8260670A Pending JPH10104431A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 面光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10104431A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002286938A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Yuka Denshi Co Ltd | 導光体及びこれを用いた面光源装置と液晶ディスプレイ装置 |
| JP2016518615A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-06-23 | サン−ゴバン グラス フランス | 透明スクリーンを含むグレージング |
-
1996
- 1996-10-01 JP JP8260670A patent/JPH10104431A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002286938A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Yuka Denshi Co Ltd | 導光体及びこれを用いた面光源装置と液晶ディスプレイ装置 |
| JP2016518615A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-06-23 | サン−ゴバン グラス フランス | 透明スクリーンを含むグレージング |
| US10025027B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-07-17 | Saint-Gobain Glass France | Glazing unit comprising a transparent display |
| RU2669497C2 (ru) * | 2013-03-15 | 2018-10-11 | Сэн-Гобэн Гласс Франс | Остекление, содержащее прозрачный экран |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020813 |