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JP2001042327A - 並列使用の導光板及びこれを用いたバックライト - Google Patents

並列使用の導光板及びこれを用いたバックライト

Info

Publication number
JP2001042327A
JP2001042327A JP11215187A JP21518799A JP2001042327A JP 2001042327 A JP2001042327 A JP 2001042327A JP 11215187 A JP11215187 A JP 11215187A JP 21518799 A JP21518799 A JP 21518799A JP 2001042327 A JP2001042327 A JP 2001042327A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light guide
guide plate
light source
incident end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11215187A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinzo Murase
新三 村瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stanley Shiga Works Co Ltd
Original Assignee
Stanley Shiga Works Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stanley Shiga Works Co Ltd filed Critical Stanley Shiga Works Co Ltd
Priority to JP11215187A priority Critical patent/JP2001042327A/ja
Publication of JP2001042327A publication Critical patent/JP2001042327A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶バックライトを,壁掛テレビの大型液晶
表示面用に改良する。 【解決手段】 幅方向両端に突出縁部11を形成した短
冊状多数の導光板Bを多数並列し,突出縁部11の突合
せ対接によって形成される各被嵌溝14に線状光源4を
配置することによって液晶バックライトAを構成する。
導光板Bは背面に幅方向中央位置をピークとする導光パ
ターン15を備えて線状光源4の導光を行う一方,突出
縁部11の表面には面内方向に向けてミラーインクによ
って印刷した透過抑制パターン16を備えて,線状光源
4の光源光の透過を抑制して,該部分の輝度上昇を抑制
してある。これによって多数の線状光源4を用いた高輝
度にして高均一の大型の背面照明が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶バックライト等
の各種背面照明用に使用する導光板及びこれを用いたバ
ックライトに関する。
【0002】
【従来の技術】この種エッジライトパネルは,液晶バッ
クライトに典型的に見られるように,アクリル等の透明
基板の表面を出光面,背面を反射面とするとともに一端
又は対向する端面を入射端面とし,上記背面の反射面に
上記入射端面から他端乃至その近傍位置又は入射端面間
中間位置をピークとして密度変調する導光手段を備えた
ものとされており,一般に反射面に反射シートを,表面
の出光面に拡散シートを重合配置するとともに上記入射
端面に熱陰極又は冷陰極蛍光灯等の線状光源を臨設して
バックライトとし,線状光源の光源光を上記導光板に入
射光として供給し,上記導光手段によって入射光量に反
比例する導光を行って出光面から照明光を出光させ,液
晶表示面等照明面の背面照明を行なうように使用するも
のとされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この場合導光手段によ
って比較的高輝度にして高均一の背面照明が可能になる
が,例えば壁掛テレビ等のように18インチ,20イン
チ或いはそれ以上といった比較的大型の液晶表示面を有
するもののように大型の照明を行なうものにあっては,
照明面が大きくなるにつれて,光源光の絶対量が不足
し,その輝度と均一性を確保することが次第に困難にな
る傾向を生じる。
【0004】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で,その解決課題とするところは,第1に照明面の大き
さに拘らず,高輝度にして高均一の背面照明を行なうこ
とができる並列使用の導光板を提供するにあり,第2に
これを用いて高輝度にして高均一な背面照明を行なうこ
とができるバックライトを提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題に添って本発明
は,複数の照明単位を並列するとともに各照明単位間に
線状光源を配置することによって照明面を分割照明する
ように,該分割照明の照明単位をなすものとして導光板
を構成し,導光板間に所定数の線状光源を配置すること
によって,背面照明に必要且つ十分な光源光を供給可能
とする一方,上記導光板間に配置した線状光源の光源光
の直射による該線状光源位置の輝度の上昇を抑制して導
光板の照明輝度との間で輝度の均一性を確保するように
構成したものであって,即ち請求項1に記載の発明を,
対向する入射端面側において出光面を反射面よりそれぞ
れ幅広とするように該対向する入射端面に相互に突合せ
対接自在にして下面に入射端面間の線状光源を被嵌する
被嵌溝を形成する一対の突出縁部を有する透明基板と,
該透明基板の反射面に形成した上記対向する入射端面間
の幅方向中間位置をピークとして密度変調する導光手段
と,上記出光面の突出縁部又は該突出縁部と出光面面内
方向に帯状に形成した光源光の透過を減少調整する透過
調整手段とを備えてなることを特徴とする並列使用の導
光板とし,請求項2に記載の発明は,上記導光板の並列
数を変更することによって,照明面の大きさに合わせた
使用を可能とするように,これを,上記透明基板の平面
形状を,帯状乃至短冊状の形状に形成してなることを特
徴とする請求項1に記載の並列使用の導光板とし,請求
項3に記載の発明は,上記透明基板を高精度且つ簡易に
製造可能とすることによって,透明基板,延いては導光
板の量産性を向上し得るように,これを,上記透明基板
を,透明樹脂を押出成形し所定長さに切断形成した樹脂
成形材によるものとしてなることを特徴とする請求項2
に記載の並列使用の導光板とし,請求項4に記載の発明
は,導光板の並列を,その突出縁部の向きを問わずにな
し得るようにし,その並列配置の作業性を向上するよう
に,これを,上記一対の突出縁部を,対向する入射端面
において対称形状に形成してなることを特徴とする請求
項1,2又は3に記載の並列使用の導光板とし,請求項
5に記載の発明は,上記透過調整手段における光源光の
減少調整を的確に行うとともに透過調整手段を精度よく
簡易且つ確実に形成し得るように,これを,上記透過調
整手段を,上記出光面の突出縁部の端縁側から面内方向
に密度を減少変調して印刷,転写又は蒸着形成した帯状
の密度変調面によるものとしてなることを特徴とする請
求項1,2,3又は4に記載の並列使用の導光板とし,
請求項6に記載の発明は,上記透過調整手段における光
源光の減少調整を光源光の透過と反射をコントロールす
ることによって行うとともに該反射による光源光の反射
光を可及的に入射光として利用し,導光板の輝度の向上
に資し得るように,これを,上記密度変調面を,線状光
源の光源光を反射する高反射性の密度変調面によるもの
としてなることを特徴とする請求項5に記載の並列使用
の導光板とし,請求項7に記載の発明は,上記透過調整
手段における光源光の減少調整を高精度に行い,導光板
の輝度とその均一性を可及的高度に確保し得るように,
これを,上記高反射性の密度変調パターンを,ドットに
よる密度変調面としてなることを特徴とする請求項6に
記載の並列使用の導光板とし,請求項8に記載の発明
は,上記導光板を使用したバックライトを提供するよう
に,これを,導光板を,その対向する入射端面側におい
て出光面を反射面よりそれぞれ幅広とするように該対向
する入射端面に相互に突合せ対接自在にして入射端面間
の線状光源を被嵌する被嵌溝を形成自在の一対の突出縁
部を有する透明基板と,該透明基板の反射面に形成した
上記対向する入射端面間の幅方向中間位置をピークとし
て密度変調した導光手段と,上記出光面の突出縁部又は
該突出縁部と出光面面内方向に帯状に形成した光源光の
透過を減少調整する透過調整手段とを備えて並列用のも
のとして形成し,該導光板の突出縁部を隣接相互に突合
せ対接して並列配置するとともに隣接相互の入射端面間
の被嵌溝に線状光源を設置してなることを特徴とするバ
ックライトとし,請求項9に記載の発明は,上記バック
ライトの輝度と均一性を可及的高度に確保したものとし
得るように,これを,上記導光板における透過調整手段
を,上記出光面の突出縁部の端縁側から面内方向に密度
を減少変調して印刷又は転写形成した上記線状光源の光
源光を反射する高反射性のドットによる密度変調パター
ンとするとともに該導光板を多数並列してその各隣接相
互の入射端面間の被嵌溝にそれぞれ線状光源を設置して
液晶表示面の背面照明用としてなることを特徴とする請
求項8に記載のバックライトとし,これらをそれぞれ発
明の要旨として上記課題解決の手段としたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】以下図面の例に従って本発明を更
に具体的に説明すれば,図1乃至図7においてAは,導
光板Bを使用して構成した,例えば壁掛テレビジョン受
像機に搭載して,その大型の液晶表示面を背面照明する
ようにした液晶バックライト,1はその導光板Bの反射
面側に配置した反射シート,2はその導光板Bの出光面
側に配置した拡散板,3は,その導光板B,反射シート
1及び拡散板2を装着し,バックライトAをユニットと
するモジュールパネルである。
【0007】バックライトAは,その導光板Bを並列用
のものとして形成し,該導光板Bを並列配置するととも
に隣接相互の入射端面12間に線状光源4を設置したも
のとしてある。
【0008】即ち導光板Bは,これを,その対向する入
射端面12側において出光面を反射面よりそれぞれ幅広
とするように該対向する入射端面12に相互に突合せ対
接自在にして入射端面12間の線状光源4を被嵌する被
嵌溝14を形成自在の一対の突出縁部11を有する透明
基板10と,該透明基板10の反射面に形成した上記対
向する入射端面12間の幅方向中間位置をピークとして
密度変調した導光手段15と,上記出光面の突出縁部1
1又は該突出縁部11と出光面面内方向に帯状に形成し
た光源光の透過を減少調整する透過調整手段16とを備
えて形成し,これによって導光板Bを上記並列用のもの
としてあり,このとき導光板Bの並列配置は,導光板B
の上記一対の突出縁部11を臨設相互間で突合せ対接し
て行い,上記線状光源4は,これを隣接相互の入射端面
12間の被嵌溝14に設置したものとしてある。
【0009】このとき本例の導光板Bにおける透明基板
10は,その平面形状を,帯状乃至短冊状の形状,本例
にあっては特に短冊状に形成するとともに,その一対の
突出縁部11を,対向する入射端面において対称形状に
形成してあり,本例にあって該透明基板10は,これ
を,透明樹脂を押出成形し所定長さに切断形成した樹脂
押出材によるものとしてある。
【0010】即ち本例にあって上記短冊状とした透明基
板10,即ち導光板Bは,バックライトA(背面照明
面)の分割照明単位をなすように,長さをバックライト
Aの縦寸法(又は横寸法)に合わせる一方,幅(特に出
光面の幅)をバックライトAの横寸法(又は縦寸法)を
均等分割した約数の寸法に合わせるようにしてあり,本
例にあって該透明基板10は,20インチの壁掛テレビ
ジョン受像機用のバックライトAとして,長さを約40
0mm,幅を出光面(表面)において30mm,反射面
(背面)において25mmとし,肉厚を6mmとしたア
クリル透明樹脂の押出材によるものとしてあり,本例に
おいては上記出光面と反射面との幅の差5mm幅の被嵌
溝14を形成するように,上記一対の突出縁部11を各
2.5mm幅の対称形状に突出配置するようにしてあ
り,これによって本例の透明基板10,即ち導光板B
は,例えば幅広にして断面略T字状を呈する如くに構成
してある。
【0011】一対の突出縁部11は,本例にあってそれ
ぞれ透明基板10の入射端面12上端から幅方向外方に
一体に突設した下面傾斜にして断面略V字状の突片によ
るものとしてあり,このとき正面側の出光面はそのまま
平坦な面をなすように延長し,上記下面を傾斜すること
によって先細り状にして,その先端を極薄の突合せ端面
としてあり,これによって入射端面12に,上記線状光
源4の被嵌溝14を1/2に半割りした上面傾斜,側面
垂直の,例えばへ字状をなす如き線状光源4受け入れ用
の光源受入溝13を形成したものとしてあり,該光源受
入溝13の形成によって上記突出縁部11を隣接相互に
突合せ対接することによって,本例において上記5mm
幅の被嵌溝14を下向き開口にして略U字状をなすよう
に構成するものとしてある。
【0012】透明基板10の背面側の反射面に形成した
導光手段15は,その入射端面12側から幅方向中間位
置,本例にあっては幅方向中央位置をピークとするよう
に密度変調した,例えば反射面に印刷形成した乱反射用
のドット,反射面にレーザー加工等の後加工を施すこと
によって加工形成したコーン孔等によるものとしてあ
る。
【0013】即ち導光手段15は,上記乱反射用のドッ
トの場合,乱反射性のインクを,例えばスクリーン印刷
によって印刷形成し,対向する上記入射端面12側端部
から中央位置乃至その近傍をピークとし,線状光源4に
よる入射光の量に反比例するようにドット面積又はドッ
ト数を増変化したドットパターンとし,またコーン孔等
の場合,例えばレーザーの照射をコントロールすること
によって,同じく対向する入射端面12側端部から中央
位置乃至その近傍をピークとし,同じくコーン孔等の径
又は数を増変化し或いは深さを深く変化したパターンと
してあり,これによって入射光の導光をコントロール
し,導光板Bの輝度の均一性を確保するようにしてあ
る。
【0014】導光板Bの透過調整手段16は,本例にあ
ってこれを,上記出光面の突出縁部11又は該突出縁部
11と出光面面内方向にその端縁側から面内方向に密度
を減少変調して印刷,転写又は蒸着形成した帯状の密度
変調面によるものとするとともに該密度変調面は,これ
を,線状光源4の光源光を反射する高反射性の密度変調
面によるものとしてあり,このとき本例の高反射性の密
度変調面は,これを,ドットによる密度変調パターンと
してある。
【0015】即ち本例の透過調整手段16は,線状光源
4の光源光量に反比例することによってその直射による
輝度上昇を抑制するように,本例において上記出光面の
各突出縁部11の端縁から該突出縁部11と出光面面内
方向に透明基板10の長手方向に添う帯状,本例にあっ
ては各突出縁部11において同一幅にして,本例におい
て突出縁部11の突出幅の約3倍の,例えば7mm幅
に,銀インク,ミラーインク等の高反射性顔料を含有す
る高反射性インクにより印刷,本例においては特にスク
リーン印刷した密度変調のドットパターンをなすものと
してあり,このとき該ドットの密度変調パターンは,こ
れを,上記突出縁部11の端縁から面内方向にドット面
積又はドット数を減少変化したものとしてあり,また本
例にあって上記高反射性インクは,これを,印刷面がミ
ラー面を形成することによって光源光を高反射するミラ
ーインクを使用し,上記密度変調のドットをミラードッ
トによるものとしてある。
【0016】これによって線状光源4の光源光は,各突
出縁部11を介してその表面の出光面に形成した透過調
整手段16に至り,その密度変調によって透過量と透過
防止量,本例にあっては反射量とを,突出縁部11の端
縁側から面内方向に漸増するように調整して,光源光の
直射による線状光源4配置部分の輝度上昇を抑止して,
上記導光手段15による導光の照明輝度との均一性を確
保するようにしてあり,このとき本例の透過調整手段1
6にあっては,これを上記高反射性のものとしたことに
よって,透過防止量,即ち反射量に応じた反射光を,上
記突出縁部11の形状によって導光板B内向けて反射し
得るようにし,入射端面12からの入射光とともにこれ
を入射光として利用し,導光板Bの輝度の向上に寄与す
るものとしてある。
【0017】このように構成した本例の導光板Bを,例
えば20本並列使用し,各導光板B間に冷陰極蛍光灯の
線状光源4を配置して,上記20インチの壁掛テレビジ
ョン受像機の大型液晶表示面用の背面照明用バックライ
トを構成したところ,平均輝度は約4,350cd/m
,輝度の均一性は95%以上の極めて高輝度にして,
各線状光源4配置部分を含めて極めて高均一な結果を得
るに至り,比較のための単一の導光板を使用したときの
最大の平均輝度約2,250cd/m,輝度の均一性
75%に比して,平均輝度において2倍近く,均一性を
も大きく向上するものとなし得て,特に大型の液晶表示
面用のものとして好適なものとなし得ることが判明し
た。
【0018】図8は上記一対の突出縁部11の突出形状
を変えた透明基板10を用いた導光板Bの例を示したも
ので,本例にあって一対の突出縁部11は,その下面を
湾曲面として,同じく断面略V字状の突片によるものと
して,被嵌溝14を同じく1/2に半割りした,例えば
上面湾曲,側面垂直の光源受入溝13を形成するように
した例であり,同様に高輝度,高均一な背面照明を行な
うものであった。その余の基本的構成は上記例と変わら
ないので同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0019】図示した例は以上のとおりとしたが,透明
基板を射出成形した樹脂成形材によるものとすること,
このとき反射面に上記コーン孔,突起等による導光手段
を同時に一体成形したものとすること,透明基板,即ち
導光板を単一の幅で複数の大きさの液晶表示面等の表示
面の背面照明に使用可能とするように,複数の寸法に共
通の公約数の寸法に形成すること,一対の突出縁部を対
向する入射端面において非対称の形状に形成し,入射端
面に異形の光源受入溝を形成して,相互に突合せ対接す
ることによって線状光源の被嵌溝を形成し得るようにす
ること,光源受入溝及びこれによる被嵌溝の形状及び寸
法を線状光源に合わせて適宜に形成すること,透過調整
手段を,光源光を吸収することによって線状光源配置部
分の輝度上昇を抑制する,例えば黒色,グレー色等の上
記ドットを含む上記と同様な密度変調面とすること,透
過調整手段を線状光源の光源輝度に応じて出光面の一対
の突出縁部に帯状に形成しまた出光面側に適宜の幅を有
する帯状に形成すること,導光手段又は透過調整手段の
密度変調面をヘアライン状のものとすること,バックラ
イトを看板,ディスプレースタンド等液晶表示面以外の
用途の表示面に対する背面照明用のものとすること等を
含めて,本発明の実施に当って,導光板,その透明基
板,突出縁部,線状光源,被嵌溝,導光手段,透過調整
手段,必要に応じて使用する密度変調面,ドット等の各
具体的材質,形状,構造,寸法,数,製造乃至形成方
法,これらの関係,これらに対する付加,導光板を用い
たバックライトの用途等は,上記発明の要旨に反しない
限り様々な形態のものとすることができる。
【0020】
【発明の効果】本発明は以上のとおりに構成したので,
請求項1に記載の発明は,複数の照明単位を並列すると
ともに各照明単位間に線状光源を配置することによって
照明面を分割照明するように,該分割照明の照明単位を
なすものとして導光板を構成し,導光板間に所定数の線
状光源を配置することによって,背面照明に必要且つ十
分な光源光を供給可能とする一方,上記導光板間に配置
した線状光源の光源光の直射による該線状光源位置の輝
度の上昇を抑制して導光板の照明輝度との間で輝度の均
一性を確保するように構成したことによって,照明面の
大きさに応じた上記照明単位の導光板と線状光源の使用
を可能として,照明面の大きさに拘らず,高輝度と高均
一の背面照明を行なうことが可能な並列使用の導光板を
提供することができ,請求項2に記載の発明は,上記導
光板の並列数を変更することによって,照明面の大きさ
に合わせた使用を可能とすることができ,請求項3に記
載の発明は,上記透明基板を高精度且つ簡易に製造可能
とすることによって,透明基板,延いては導光板の量産
性を向上することができ,請求項4に記載の発明は,導
光板の並列を,その突出縁部の向きを問わずになし得る
ようにし,その並列配置の作業性を向上することがで
き,請求項5に記載の発明は,上記透過調整手段におけ
る光源光の減少調整を的確に行うとともに透過調整手段
を精度よく簡易且つ確実に形成することができ,請求項
6に記載の発明は,上記透過調整手段における光源光の
減少調整を光源光の透過と反射をコントロールすること
によって行うとともに該反射による光源光の反射光を可
及的に入射光として利用し,導光板の輝度の向上に資す
ることができ,請求項7に記載の発明は,上記透過調整
手段における光源光の減少調整を高精度に行い,導光板
の輝度とその均一性を可及的高度に確保することがで
き,請求項8に記載の発明は,上記導光板を使用した高
輝度にして高均一のバックライトを提供することがで
き,請求項9に記載の発明は,上記バックライトの輝度
と均一性を可及的高度に確保したものとすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】バックライトの拡散板を外した状態の斜視図で
ある。
【図2】バックライトにおける導光板と線状光源の関係
を示す拡大縦断面図である。
【図3】導光板の拡大斜視図である。
【図4】導光板の縦断面図である。
【図5】導光板の導光手段のモデルを示す背面図であ
る。
【図6】導光板の透過調整手段のモデルを示す平面図で
ある。
【図7】図6の部分拡大平面図である。
【図8】他の例に係る導光板の縦断面図である。
【符号の説明】
A バックライト B 導光板 4 線状光源 11 突出縁部 12 入射端面 14 被嵌溝 15 導光手段 16 透過調整手段

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対向する入射端面側において出光面を反
    射面よりそれぞれ幅広とするように該対向する入射端面
    に相互に突合せ対接自在にして下面に入射端面間の線状
    光源を被嵌する被嵌溝を形成する一対の突出縁部を有す
    る透明基板と,該透明基板の反射面に形成した上記対向
    する入射端面間の幅方向中間位置をピークとして密度変
    調する導光手段と,上記出光面の突出縁部又は該突出縁
    部と出光面面内方向に帯状に形成した光源光の透過を減
    少調整する透過調整手段とを備えてなることを特徴とす
    る並列使用の導光板。
  2. 【請求項2】 上記透明基板の平面形状を,帯状乃至短
    冊状の形状に形成してなることを特徴とする請求項1に
    記載の並列使用の導光板。
  3. 【請求項3】 上記透明基板を,透明樹脂を押出成形し
    所定長さに切断形成した樹脂成形材によるものとしてな
    ることを特徴とする請求項2に記載の並列使用の導光
    板。
  4. 【請求項4】 上記一対の突出縁部を,対向する入射端
    面において対称形状に形成してなることを特徴とする請
    求項1,2又は3に記載の並列使用の導光板。
  5. 【請求項5】 上記透過調整手段を,上記出光面の突出
    縁部の端縁側から面内方向に密度を減少変調して印刷,
    転写又は蒸着形成した帯状の密度変調面によるものとし
    てなることを特徴とする請求項1,2,3又は4に記載
    の並列使用の導光板。
  6. 【請求項6】 上記密度変調面を,線状光源の光源光を
    反射する高反射性の密度変調面によるものとしてなるこ
    とを特徴とする請求項5に記載の並列使用の導光板。
  7. 【請求項7】 上記高反射性の密度変調パターンを,ド
    ットによる密度変調面としてなることを特徴とする請求
    項6に記載の並列使用の導光板。
  8. 【請求項8】 導光板を,その対向する入射端面側にお
    いて出光面を反射面よりそれぞれ幅広とするように該対
    向する入射端面に相互に突合せ対接自在にして入射端面
    間の線状光源を被嵌する被嵌溝を形成自在の一対の突出
    縁部を有する透明基板と,該透明基板の反射面に形成し
    た上記対向する入射端面間の幅方向中間位置をピークと
    して密度変調した導光手段と,上記出光面の突出縁部又
    は該突出縁部と出光面面内方向に帯状に形成した光源光
    の透過を減少調整する透過調整手段とを備えて並列用の
    ものとして形成し,該導光板の突出縁部を隣接相互に突
    合せ対接して並列配置するとともに隣接相互の入射端面
    間の被嵌溝に線状光源を設置してなることを特徴とする
    バックライト。
  9. 【請求項9】 上記導光板における透過調整手段を,上
    記出光面の突出縁部の端縁側から面内方向に密度を減少
    変調して印刷又は転写形成した上記線状光源の光源光を
    反射する高反射性のドットによる密度変調パターンとす
    るとともに該導光板を多数並列してその各隣接相互の入
    射端面間の被嵌溝にそれぞれ線状光源を設置して液晶表
    示面の背面照明用としてなることを特徴とする請求項8
    に記載のバックライト。
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