JP3078063B2

JP3078063B2 - パネル用バックライト

Info

Publication number: JP3078063B2
Application number: JP03291981A
Authority: JP
Inventors: 啓二鹿島; 直喜吉田
Original assignee: Toshiba Corp; Tosoh Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Tosoh Corp
Priority date: 1991-10-14
Filing date: 1991-10-14
Publication date: 2000-08-21
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: JPH05107539A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透過型又は、半透過型
パネルを背面より照射するパネル用バックライトに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近時、ラップトップ型又は、ブック型の
ワ−ドプロセッサ−やコンピュ−タ等の表示装置とし
て、薄型でしかも見易いバックライト機構を有する液晶
表示装置が用いられている。このようなバックライトに
は、図１に示すように透光性の導光板の一端部に、蛍光
管のような線状光源を併設するエッジライト方式がよく
用いられる。このエッジライト方式の場合、図２に示す
ように、導光板の一方の面にこの導光板材料よりも屈折
率が大きい光拡散物質を部分的に被覆し、その面のほぼ
全面を鏡面反射板又は光拡散反射板で覆うように配置さ
れたものが多い。

【０００３】特に近時、これらワープロ、パソコンの性
能向上のため、小型化、視認性の向上、消費電力−輝度
変換効率の向上がより一層望まれており、この目的に沿
って種々の改良が施されているしかし、従来の、導光板
の、光拡散物質を部分的に被覆した面を、鏡面反射板又
は光拡散反射板（以下反射シートと略称する）で覆った
構成のバックライトでは、例えば反射シートや導光板に
ある力が加わったりした場合、導光板と反射シートの距
離の変化により光の干渉が生じ、部分的にニュートンリ
ングが発生し、結果としてこれが出光面の輝度ムラの原
因となることがある。

【０００４】特に、小型化、薄型化がすすむと、反射シ
ートや導光板面の加圧等に対する力による影響も大とな
り上記した問題が一層生じやすくなる問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近時バックライトを用
いる機器類が小型化するにつれて効率の良い、しかも平
坦な輝度分布特性を持つバックライトが求められるよう
になつている。本発明は小型化にも対応でき、輝度分布
の均一なバックライトを提供することを目的とするもの
である。

【０００６】本発明者らは、バックライトの導光板の光
拡散性を付与した面の構成につき種々の検討を続けた結
果、導光板の面とそれを覆う鏡面反射板又は光拡散反射
板との間に、透明又は光拡散性のフィルムを挾持するよ
うに積層させた構成にすると、導光板の表面状態又は鏡
面反射板又は光拡散反射板の表面状態にかかわらず均一
な輝度分布が得られることを見出だし本発明を完成し
た。

【０００７】即ち本発明は、透光性材料からなり、その
出光面とは反対側の面に光散乱物質を部分的に被覆して
光拡散性を付与した導光板と、この導光板の出光面にフ
ィルム層を介することなく積層されて導光板から出光さ
れた光を散乱させて通過させる光拡散板と、前記導光板
の光拡散性を付与した面に対して積層された光拡散反射
又は鏡面反射の板又はシートと、前記導光板の少なくと
も一側面端部に近接して配置された線状光源とを有して
なるパネル用バックライトにおいて、前記光拡散物質の
被覆率を線状光源近傍で１％〜５０％、光源から最遠部
で２０％〜１００％とし、かつ、前記導光板の光拡散性
を付与した面と光拡散反射又は鏡面反射の板又はシート
との間に透明又は光拡散性のフィルムを介挿したパネル
用バックライトに関するものである（但し、前記介挿す
るフィルムの屈折率をｎ１、導光板の屈折率をｎ２とし
たときに、ｎ１＜ｎ２のものを除く）。

【０００８】次に本発明を図面に基づいて更に詳述す
る。図１は、本発明の一実施態様の斜視図であり、図２
は、同断面図である。図中（１）は導光板であり、光を
効率よく通過させる物質であればよく、透光性の天然又
は合成樹脂、例えばアクリル系樹脂等である。（２）は
光拡散板で、導光板面より出光した光を散乱させて通過
させるものである。本発明では、この光拡散板を一枚又
は複数枚用いる。

【０００９】導光板（１）に光拡散性を施す方法は、後
述のように光散乱物質をその一方の面に部分的に被覆す
るなどの方法で行うことができる。

【００１０】以下に、光散乱物質をその一方の面に被覆
する例について説明する。光散乱物質（図中６）は、導
光板の材質に比較して高屈折率を持ち、かつ光を拡散さ
せる顔料を含んだ塗料、印刷インキ等である。これらを
スクリ−ン印刷等の方法で導光板面上にドット状に印刷
する。

【００１１】光拡散又は鏡面反射板（３）は光散乱物質
を被覆した導光板の面のほぼ全面を覆うように配置す
る。（４）は線状光源で、好ましい態様としては、導光
板の端部に光が入光するための間隙（スリット）を有す
る反射器（ランプケース）（５）で、光源面を覆ってい
る。光源は、導光板の少なくとも一端面部に近接してそ
の中心軸が導光板の端面とほぼ平行となるように設置さ
れる。線状光源（４）は、蛍光管、タングステン白熱
管、オプティカルロッド、ＬＥＤを配列した物等がある
が、蛍光管が好ましく、輝度分布の均一性の面から、電
極部を除く均一発光部の長さが、近接する導光板の端部
の長さと等しいことが好ましい。

【００１２】図中（７）は、本発明を特徴付ける、透明
又は光拡散性のフィルムで、このものは、透明性素材か
らなり、透明性又は光拡散性を持つものであれば良く、
通常は、ポエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカ
ーボネート、ポリメチルメタクリレート、酢酸繊維素、
ポリオレフィン、ポリビニルクロライド等のフィルム又
はシート及びこれらのスモークド加工品で１０〜２００
μｍの厚さのものである。

【００１３】本発明では、この透明又は光拡散性のフィ
ルムを、導光板の光散乱物質（６）を施した面と光拡散
又は鏡面反射板（３）との間にほぼ全面にわたって積層
配設する。

【００１４】本発明では、更に以下に示すような構成と
することが好ましい。即ち、本発明の導光板に施す光拡
散物質は、ドット状即ち点状形成するものであるが、こ
のドットの形状は特に制限されるものでなく、円形、角
形、交差線で形成されたいづれでもよい。これらは導光
板上に仮想される一定の間隔を持った直交線の交点（グ
リッド）上に施されるが、直交線の間隔は０．５〜３ｍ
ｍ更に好ましくは０．８〜２ｍｍの間で導光板の厚さに
応じて適宜選択される。

【００１５】更に、前記光拡散物質の被覆状態は、導光
板面上で線状光源部近傍で被覆率が１％〜５０％、光源
から最遠部で２０％〜１００％であることが好ましく、
光源からの距離が大となるにつれて、光源から線状光源
を近接させた一側面端部の被覆点から始めて被覆率が順
次大となるように被覆することが好ましい。尚、ここで
言う被覆率とは、導光板面の単位面積当たりに施した光
散乱物質の被覆面積の割合を言う。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、光の干渉のために生ずる部分
的なニュートンリングの発生がなく、輝度分布が一定
で、小型、薄型の表示器のバックライトに有効に使用で
きる。

【００１７】

【実施例】次に実施例及び比較例で本発明を更に詳述す
る。

【００１８】

【実施例及び比較例】図１に示すような厚さ２ｍｍの長
方形導光板（２２５ｍｍ×１２７ｍｍ）の短手の端部
に、その端部長より７ｍｍ長い直径４．１ｍｍの太さの
冷陰極蛍光管（ハリソン電機株式会社製径４．１ｍｍノ
−マル管）を配置し、その管の外周を２ｍｍの隙間をお
いて、導光板に接する部分に２ｍｍのスリットを持つ、
ポリエステル反射ケースで覆い、その内面に銀蒸着ポリ
エステルシート（厚さ７５μｍ）を巻き込み導光板端部
に反射ケースのスリットのリップ部の締め付け弾性力を
利用して固定した。スリットから出光した光が導光板の
端部から導光板に入光するように配置した。

【００１９】一方、導光板面上に被覆する光拡散物質
は、円形のドットパタ−ンをスクリ−ン印刷したもので
あり、スクリ−ン版下は、ＣＡＤにより下記の条件で作
成して用いた。光拡散物質の被覆率が、最小の地点で６
％、最大の地点で８０％、その中間ではこれらが指数関
数的に順次増加するように作図した。

【００２０】光拡散物質を被覆した導光板面と、光拡散
反射板（ＩＣＩ社製「メリネックス」３２９厚さ１２
５μｍ）との間に、透明ＰＥＴのフィルム（富士ゼロッ
クス社製Ｎｏ．Ｖ５１６厚さ１００μｍ）を、その
面全面にわたり重ね合わせて用いた。

【００２１】冷陰極管に、インバ−タより３０ＫＨｚの
交番電圧をかけて一定電流で駆動させたときの面輝度
を、輝度計（トプコンＢＭ−８）により、発光面上の異
なる４０点の輝度を測定した結果を表１に示す。尚、輝
度の最大値：３９１．２、最小値：３３６．１、平均
値：３６３．７、輝度ムラ（（最大−最小）／（最大＋
最小）×１００）：７．６％であった。

【００２２】更に、出光面側のほぼ中央を指先で軽く加
圧したが、出光面の輝度部分状態は変化なく、一定の輝
度を保持していた。

【００２３】一方、実施例に於いて用いたＰＥＴのフィ
ルムを使用しいないバックライトにつき、その発光面上
の異なる４０点の輝度を測定した結果を表２に示す。
又、出光面のほぼ中央を同様に加圧したが、その加圧部
を中心にニュートンリングが現れ輝度ムラが生じた。輝
度の最大値：４２７．４、最小値：２４４．８、平均
値：３３６．１、輝度ムラ（（最大−最小）／（最大＋
最小）×１００）：３１．１％であった。

【００２４】表１Ｎｏ．輝度Ｎｏ．輝度Ｎｏ．輝度Ｎｏ．輝度１３９１．２１１３４３．２２１３７８．４３１３６３．１２３４２．７１２３４２．７２２３７５．４３２３６２．１３３３６．１１３３７１．３２３３６２．６３３３７７．４４３４２．２１４３７０．３２４３７０．８３４３５６．０５３６３．１１５３６３．１２５３５９．６３５３４８．３６３６５．１１６３６４．１２６３５３．４３６３５８．０７３６０．１１７３６０．１２７３５２．９３７３６８．７８３７０．８１８３５６．０２８３７０．３３８３６５．３９３６８．２１９３５７．０２９３７７．４３９３５６．５１０３４５．８２０３６２．６３０３７１．８４０３６６．２表２Ｎｏ．輝度Ｎｏ．輝度Ｎｏ．輝度Ｎｏ．輝度１３１６．２１１３４３．２２１３４３．７３１２８５．１２３１０．６１２３４７．８２２３１８．２３２２５２．５３３２０．８１３３３８．６２３２８４．６３３４１０．０４３３４．１１４３１２．６２４２４６．３３４３５９．０５３３３．５１５２７９．０２５４２７．４３５３６２．１６３１７．２１６２４４．８２６３６６．７３６３６０．１７２８４．１１７４２０．２２７３７２．３３７３４８．８８２８４．９１８３６５．７２８３６６．７３８３１８．８９３８６．６１９３６６．２２９３４６．８３９２９２．２１０３４５．８２０３６３．１３０３１６．７４０２５８．６

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様のバックライトの斜視図

【図２】本発明の一実施態様のバックライトの断面図

【符号の説明】

１：導光板２：光拡散板３：鏡面反射板又は光拡散反射板４：線状光源５：反射器（ランプケース）６：光散乱物質７：透明又は光拡散性フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−81683（ＪＰ，Ａ) 特開平３−204683（ＪＰ，Ａ) 特開平５−27236（ＪＰ，Ａ) 特開平５−66404（ＪＰ，Ａ) 特開平３−265889（ＪＰ，Ａ) 特開平４−199001（ＪＰ，Ａ) 特開平４−269702（ＪＰ，Ａ) 特開平４−280224（ＪＰ，Ａ) 特開平４−280225（ＪＰ，Ａ) 特開平５−61046（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/13357

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性材料からなり、その出光面とは反
対側の面に光散乱物質を部分的に被覆して光拡散性を付
与した導光板と、この導光板の出光面にフィルム層を介
することなく積層されて導光板から出光された光を散乱
させて通過させる光拡散板と、前記導光板の光拡散性を
付与した面に対して積層された光拡散反射又は鏡面反射
の板又はシートと、前記導光板の少なくとも一側面端部
に近接して配置された線状光源とを有してなるパネル用
バックライトにおいて、前記光拡散物質の被覆率を線状
光源近傍で１％〜５０％、光源から最遠部で２０％〜１
００％とし、かつ、前記導光板の光拡散性を付与した面
と光拡散反射又は鏡面反射の板又はシートとの間に透明
又は光拡散性のフィルムを介挿したパネル用バックライ
ト（但し、前記介挿するフィルムの屈折率をｎ１、導光
板の屈折率をｎ２としたときに、ｎ１＜ｎ２のものを除
く）。