JP2001006418A

JP2001006418A - 照明装置

Info

Publication number: JP2001006418A
Application number: JP11177514A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Suzuki; 規博鈴木; Hiroaki Fukumoto; 宏昭福本; Manabu Kawada; 学川田
Original assignee: Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】光源の両端付近での輝度の低下がなく、導光
板の出光面の輝度の均整度が高い照明装置を提供する。【解決手段】本発明の照明装置では、導光板１の入光
面１Ａに隣接する側面１Ｂの光源に近い領域に、 0.3〜
5.0μm のＲ_a（中心線平均粗さ）を有する粗面４が形
成され、この粗面４が、入光面１Ａから入射して導光板
１内を進行する光を散乱ないし乱反射するようになって
いる。粗面４に代わり、多数の細溝８やスリット状の深
溝９、または面取り部１０を形成しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置の照明を
はじめとして、展示物や室内空間の照明、その他各種の
照明に用いる照明装置に係わり、特に液晶表示装置のバ
ックライトとして好適する照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、透過型または半透過型の液晶表示
装置における照明方式として、液晶表示パネルの背面の
直下に蛍光管等の光源を配設する直下方式と、透明プラ
スチックから成る導光板を用いて面状の発光照明を作製
し、これを表示パネルの背面に配設するエッジライト方
式とが知られている。そして、エッジライト方式は、直
下方式に比べて、薄型で輝度の均整度が高いという長所
を有するため、この方式による面発光装置（バックライ
ト装置）が、液晶表示装置の照明方式の主流を占めつつ
ある。

【０００３】このようなエッジライト方式のバックライ
ト装置では、発光効率を高め輝度を向上させるととも
に、輝度の均整化を図るために、光源からの光を液晶表
示パネルに導く導光板において、その反射面、すなわち
表示パネルが配置された光出射側主面と反対側の主面
に、酸化チタンや硫化バリウムの粉末を混入した白色イ
ンクにより、格子状等に配列されたドットパターンを印
刷・形成し、このドットパターンにより、導光板の内部
を進行する光を乱反射ないし散乱させている。

【０００４】そして近年では、白色インクの印刷により
散乱用のドットパターンを形成する代わりに、導光板の
反射面自体を微細な凹凸を有する粗面とすることによ
り、ドットパターンを形成し、この粗面で光を乱反射な
いし散乱させることで、全面を均一に照明することが行
なわれている。

【０００５】なお、導光板の反射面の粗面化は、成形用
金型の対応する面を、放電加工、エッチング、サンドブ
ラスト等の方法で粗面化することにより行なわれてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな照明装置では、液晶表示パネルの大型化や狭額縁化
に伴い、図８に示すように、両端に電子放出用電極１１
を有する棒状の光源（例えば、冷陰極管や熱陰極管、ハ
ロゲンランプ等）１２の長さが、導光板１３の光入射側
の端面（入光面）の長さと同等か、あるいは短くなる傾
向にある。そのため、導光板１３の入光面の両端部が、
光源１２の両端の電極１１に向き合うことになるため、
光出射側の主面（出光面）で、光源１２の電極１１に近
い領域（ａで示す。）の輝度が低下し、発光輝度の均整
度が悪くなるという問題があった。

【０００７】このような輝度の均整度の低下を改善する
ために、導光板の反射面に設ける散乱用のドットの大き
さを、光源の電極に近い両端部付近で大きくすることが
考えられるが、導光板の反射面自体を粗面化したドット
パターンにおいて、ドットの大きさを変更するには、導
光板の成形用金型を新たに準備する必要があり、金型の
加工費用および加工時間がかかるという問題があった。

【０００８】本発明は、これらの問題を解決するために
なされたもので、導光板の反射面に設ける散乱用のドッ
トパターンを変更することなく、光源の両端付近での輝
度の低下がなく出光面の輝度の均整度が高い照明装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の照明装置は、導
光板と、前記導光板の少なくとも１つの側面に沿って配
設された、両端に電極を有する棒状の光源と、この光源
を覆い、該光源からの光を反射して前記導光板の前記側
面に集光するように配置された反射器とを備えた照明装
置において、前記導光板の外周面の前記光源の電極に近
接する領域に、該導光板の内部を進行する光を乱反射あ
るいは屈折する散乱部を、前記外周面の直接加工により
形成したことを特徴とする。

【００１０】本発明において、導光板の外周面で、光源
の電極に近接する領域に設けられる散乱部としては、表
面に微細な凹凸を有する粗面を用いることができる。こ
のような粗面は、エッチングやサンドブラスト等によ
り、導光板の入光面に連接する側面の光源に近い領域を
粗すことで、容易に形成することができる。

【００１１】また、前記した導光板の入光面に連接する
側面で、光源に近い領域あるいは頂辺部に、複数の浅い
細溝あるいはスリット状の深溝をそれぞれ刻設し、これ
らの細溝部を散乱部とすることができる。さらに、導光
板の入光面に連接する側面と出光面との間の頂辺部に形
成された面取り部も、散乱部として十分に効果を上げる
ことができる。

【００１２】これらの細溝部または面取り部を形成する
には、導光板の外周面を切削加工等により直接加工する
方法を採ることができるが、導光板の成形用金型に加工
を施すことで、成形と同時に前記した加工形状を付与す
ることもできる。そして、後者の方法が、前者の方法に
比べて加工工程を節減することができるので、生産性の
点で望ましい。

【００１３】本発明の照明装置では、光源から出射され
た光は、導光板の光入射側の端面（入光面）から導光板
内部に導入され、導光板の外周面で光源の電極に近接す
る領域に形成された前記粗面のような散乱部により、乱
反射（散乱）ないし屈折されるので、この領域からの散
乱光量が増大し、導光板外へ出射する光量が減少する。
したがって、導光板の光出射側の主面（出光面）で、光
源の電極に近い両端部付近の輝度の低下が防止され、発
光輝度の均整度の高い照明装置が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１５】図１は、本発明の照明装置の第１の実施例
である、液晶表示装置のバックライト装置の概略構成を
示す分解斜視図である。

【００１６】この図において、符号１は、アクリル樹
脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明性
の高いプラスチックから成る導光板を示す。この導光板
１の１つの側面に近接して、蛍光管（冷陰極管）やハロ
ゲンランプのような、両端に電極を有する棒状の光源２
が沿設され、その外側には、反射面が放物線形をなす反
射器３が、光源２を覆うように設けられている。ここ
で、反射器３としては、ポリエステル等のプラスチック
シートの内面に、銀等の反射率の高い金属を蒸着して反
射層を形成したものが使用される。

【００１７】そして、導光板の反射面Ｒ（出光面と反対
側の主面）には、発光効率を高め輝度を向上させるため
に、面自体を所定のドットパターンで粗面化した散乱パ
ターン（図示を省略。）が形成されている。なお、導光
板１としては、厚さが各部分で一定の平板状のものを使
用しても良いが、軽量化と発光の効率の点で、光源側か
ら反対側に向かって厚さを薄くした断面くさび形状の板
を使用する方が、より望ましい。

【００１８】また、図２に拡大して示すように、導光板
１の光入射側の端面（入光面）１Ａに隣接する側面１Ｂ
の光源に近い領域には、表面に微細な凹凸を有する粗面
４が形成されている。粗面４の表面粗さは、Ｒ_a（中心
線平均粗さ）で 0.3〜 5.0μm であり、エッチング、サ
ンドブラスト等の粗面化処理により形成されている。

【００１９】さらに、このような導光板１の出光面Ｓ側
には、輝度の均一化のために、エンボス加工等の表面処
理が施された拡散シート５が、所定の間隔をおいて配設
されており、その上に、Ｖ型の溝が加工されたまたは波
状に加工された集光効果のあるプリズムシート６が配設
され、輝度の向上が図られている。

【００２０】またさらに、導光板１の反射面Ｒ側には、
光の漏れ防止のために、白色ポリエステル等からなる反
射シート７が重ねて配置されている。ここで、導光板１
の入光面以外の３方の側面にも、光漏れ防止のために、
白色ポリエステル等からなる反射テープ（図示を省
略。）を貼り付けることができる。

【００２１】このように構成される第１の実施例の照明
装置においては、導光板１の入光面に隣接する側面の光
源に近い領域が、微細な凹凸を有する粗面４となってお
り、この粗面４が、入光面から入射して導光板１内部を
進行する光を散乱ないし乱反射するので、この粗面４が
形成された、光源２の電極に近い両端部付近の領域から
の散乱光量が増大し、外部へ出射する光量が減少する。
したがって、均整度が高く大きな発光輝度が得られる。

【００２２】次に、本発明の別の実施例について説明す
る。

【００２３】本発明の第２の実施例においては、図３
（ａ）および（ｂ）にそれぞれ要部を拡大して示すよう
に、導光板１の入光面１Ａに隣接する側面（以下、隣接
側面と示す。）１Ｂの光源に近い領域に、多数の浅い細
溝８が互いに平行に形成されている。なお、これらの細
溝８は、図３（ａ）に示すように、導光板１の厚さ方向
に沿って配設しても良いし、図３（ｂ）に示すように、
厚さ方向に直交する水平方向に沿って配設しても良い。

【００２４】また、第３および第４の実施例において
は、図４および図５にそれぞれ示すように、導光板１の
入光面１Ａと隣接側面１Ｂとが接する頂辺部、または隣
接側面１Ｂと出光面とが接する頂辺部に、複数のスリッ
ト状の深溝９が、頂辺に直交するように形成されてい
る。

【００２５】さらに、第５の実施例においては、図６に
示すように、導光板１の隣接側面と出光面との頂辺が、
適当な長さに亘ってＣ面加工が施され、面取り部１０が
形成されている。なお、第２ないし第５実施例の実施例
において、その他の部分は第１の実施例と同様に構成さ
れているので、説明を省略する。

【００２６】このように構成される第２ないし第５の実
施例の照明装置においては、導光板１の外周面の光源に
近い領域に、多数の細溝８、スリット状の深溝９、また
は面取り部１０が、導光板１の外周面を直接加工するこ
とにより形成されており、これらの加工部が、導光板１
内を進行する光を散乱ないし屈折する。その結果、これ
らの細溝８やスリット状深溝９または面取り部１０が形
成された領域からの散乱光量が増大し、外部へ出射する
光量が減少する。したがって、均整度が高く大きな発光
輝度が得られる。

【００２７】次に、本発明の具体的実施例について記載
する。

【００２８】実施例まず、メタクリル樹脂（MG10；住友化成社製）から成る
導光板を用意し、その入光面に隣接する側面を、エッチ
ング、サンドブラスト等の粗面化処理により、光源側の
端部から15mmの範囲に亘って、表面粗さＲ_aが 2.2μm
の粗面とした。そして、この導光板を使用して、図１に
示す照明装置を作製した。また比較例として、粗面化処
理を行なうことなく、導光板をそのまま使用し、実施例
と同様にして照明装置を作製した。

【００２９】次いで、実施例および比較例でそれぞれ得
られた照明装置において、プリズムシートの上面の光源
の電極に近い両端部付近の輝度を、トプコン社製の輝度
計（BM-7）を使用して測定した。測定結果を、図７のグ
ラフに示す。なお、図７において、横軸は光源側の端面
からの距離を、縦軸は輝度をそれぞれ表わしている。

【００３０】この図から、隣接側面に粗面を形成した導
光板を使用した実施例の照明装置では、そのような粗面
化処理を行なわない導光板を用いた比較例に比べて、光
源の電極に近い両端部付近の輝度が高く、輝度の均整度
が向上していることが分かる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の照明装置においては、導光板の入光面に隣接する側面
の光源に近い領域に、微細な凹凸を有する粗面や多数の
細溝のような散乱部が、導光板の外周面を直接加工する
ことにより形成されており、これらが、入光面から導入
されて導光板内部を進行する光を散乱ないし乱反射する
ので、これらの散乱部が形成された領域からの散乱光量
が増大し、外部へ出射する光量が減少する。電極に近い
両端部付近の領域からの散乱光量が増大する。したがっ
て、均整度が高く発光輝度の大きな照明装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である、液晶表示装置の
バックライト装置の概略構成を示す分解斜視図。

【図２】第１の実施例の要部を拡大して示す斜視図。

【図３】本発明の第２の実施例の要部を拡大して示し、
（ａ）は、細溝が導光板の厚さ方向に沿って配設された
態様を示す斜視図、（ｂ）は、細溝が導光板の厚さ方向
に直交する方向に配設された態様を示す斜視図。

【図４】本発明の第３の実施例の要部を拡大して示す斜
視図。

【図５】本発明の第４の実施例の要部を拡大して示す斜
視図。

【図６】本発明の第５の実施例の要部を拡大して示す斜
視図。

【図７】実施例および比較例でそれぞれ得られた照明装
置において、導光板の出射面の輝度の測定結果を示すグ
ラフ。

【図８】従来の照明装置における、光源の電極に近い領
域での輝度低下を示す平面図。

【符号の説明】

１………導光板２………光源３………反射器４………粗面７………反射シート８………細溝９………スリット状深溝１０………面取り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川田学埼玉県川口市領家５丁目14番25号東芝ケミカル株式会社川口工場内Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H091 FA14Z FA23Z FA31Z FA41Z FC25 FD01 LA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導光板と、前記導光板の少なくとも１つ
の側面に沿って配設された、両端に電極を有する棒状の
光源と、この光源を覆い、該光源からの光を反射して前
記導光板の前記側面に集光するように配置された反射器
とを備えた照明装置において、前記導光板の外周面の前記光源の電極に近接する領域
に、該導光板の内部を進行する光を乱反射あるいは屈折
する散乱部を、前記外周面の直接加工により形成したこ
とを特徴とする照明装置。
【請求項２】前記散乱部が、表面に微細な凹凸を有す
る粗面であることを特徴とする請求項１記載の照明装
置。
【請求項３】前記散乱部が、互いに平行に配設された
複数の細溝部であることを特徴とする請求項１記載の照
明装置。
【請求項４】前記散乱部が、前記導光板の光入射側端
面と光出射側主面との間の頂辺部に形成された面取り部
であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。