JP2730310B2

JP2730310B2 - パネル用バックライト

Info

Publication number: JP2730310B2
Application number: JP3078695A
Authority: JP
Inventors: 修庄司; 啓二鹿島; 直喜吉田
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1991-02-21
Publication date: 1998-03-25
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JPH04267222A

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、バックライトがバッテリー駆動
されるようになり消費電力−輝度変換効率のより一層の
向上が望まれているため、線状光源を覆う光反射器に、
光拡散反射率の高い光拡散反射板、又は、鏡面反射率の
高い鏡面反射板を配することが提案されている。

【０００４】しかし、前記したいづれの方法において
も、消費電力−輝度変換効率は向上するものの、未だ充
分でなく、更により一層の向上が望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の点に
つき種々の検討を行った結果、エッジライト方式のバッ
クライトにおいて、ある構造の反射器で覆った線状光源
を用いると、前記した消費電力−輝度変換効率の高いバ
ックライトとなることを見出した。即ち本発明は、透光
性材料からなる導光板の少なくとも一側面端部に、これ
に近接した線状光源を有し、その線状光源を覆う反射器
が、反射器の側から中心部に位置する線状光源に向かっ
て、光拡散反射板又は光拡散反射フィルム、空気層、鏡
面反射板又は鏡面反射フィルムの順に積層したものを用
い、前記導光板の一方の面に該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、その面を鏡面な
いし光拡散反射板で覆ったパネル用バックライトに関す
るものである。

【０００６】次に本発明を図面に基づいて更に詳述す
る。

【０００７】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、石英、ガラ
ス、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。

【０００８】導光板２に施す光散乱物質９は、導光板の
材質に比較して高屈折率を持ち、かつ拡散反射率が大き
い顔料を含んだ塗料、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。鏡面ないし光拡散反射板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５で、光
源面とある幅の間隙をもたせた状態で覆われており、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。

【０００９】本発明はこの線状光源を覆う反射器に特徴
がある。即ち、導光板の端面部と相対して間隙（スリッ
ト）を持つ反射器５の内側の面から、光拡散反射板又は
光拡散反射フィルム（図中６）を配し、その面から、空
気層を介して、鏡面反射板又は鏡面反射フィルム（図中
７）を配したことである。ここで光拡散反射板又は光拡
散反射フィルム層と鏡面反射板又は鏡面反射フィルム層
は、全面が密着した状態でなければ良く前記両層の少な
くとも一部、又は全部の層で空気層が存在する状態であ
れば良い。この際の空気層の厚さは、特に制限されない
が、バックライトを構成する構造上３ｍｍ以下で、最小
の厚さは少なくとも単分子層の空気が存在する程度の間
隔で良い。

【００１０】又、前記鏡面反射板又は鏡面反射フィルム
の材質は、光を鏡面反射させるものであれば良く、銀、
アルミニウム、白金、ニッケル、クロム、金、銅等から
なる材質で、好ましくはポエステルなどのプラスチック
フィルム基材に銀、アルミニウム等を蒸着又はスパッタ
リングにより表面コートしたものである。

【００１１】前記線状光源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、省電力の面から、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】本発明の主要部は、このような構成からな
り、パネル、特に液晶パネルのバックライトとして使用
される。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。１）本発明の導光板に施す光拡散物質は、ドット状即ち
点状に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０．５〜３ｍｍ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。

【００１３】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。２）本発明では、更に好ましくは、前記した光散乱物質
の被覆率（Ｙ）の増加は、線状光源から各グリッド上の
光散乱物質までの距離（Ｘ）に対して１．７〜３．５次
の範囲に入るように増加する、即ち、Ｙを縦軸に、Ｘを
横軸にした場合、Ｙ＝ａＸ^１．７で示される線とＹ＝ａ
Ｘ^３．５（ここでａは導光板面の端部の被覆率から求め
られる値で、０＜ａ≦２である）で示される線との間に
入る値で増加すること、又は、Ｙ＝ａ^ｘ（ａは前記した
と同じようにして求められる値で、１＜ａ≦２である）
の関係で増加することである。３）更に、本発明では、発光面上で、線状光源の軸と平
行となる状態のグリッド上に被覆される光散乱物質の被
覆率（Ｙ´）が、その平行線上の中央（即ち、線状光源
の長手方向の中央から線状光源に垂直に立てた導光板面
上の線から両端に向かう方向の光拡散物質までの距離
（Ｘ´）に対して、順次大となるように被覆することが
好ましい。

【００１４】本発明は、光拡散板の上面に液晶パネルな
どの光表示パネルを設置して使用される。

【００１５】

【発明の効果】本発明は比較的小型で、充分な輝度を得
られ、消費電力−輝度変換効率が大なバックライトとし
て使用できる。

【００１６】

【実施例】次に比較例及び実施例で本発明を更に詳述す
る。まず比較例として次の方法で試験した。図１に示す
ような厚さ２ｍｍの長方形導光板（２２５ｍｍ×１２７
ｍｍ）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、筒型アルミ反射器で覆い、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。この反射器内面には光拡散反射フィルム
（株式会社辻本電機製作所ＭＴＮ−Ｗ２００）を配置し
た。

【００１７】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、Ｘ値の最小の地
点（即ち図３ａ点付近）で６％、最大の地点（即ち図３
ｄ点付近）で８０％、その中間ではこれらの比率がａ^ｘ
に比例した値となるように作図した。

【００１８】又、線状光源と平行に配置されるＸ´の方
向には、Ｘが０から導光板長手端面のほぼ中間まで（即
ち図中ｂ点）の間が、Ｘ´＝０（即ちａ〜ｂ間の各点）
及びＸ´の最大（即ちｃ〜ｂ´間の各点）の被覆率を基
準に、Ｘ´値の３乗に比例した変化率で決定される被覆
率となるように作図した。図３上のｃ点の被覆率は、導
光板の厚さ、大きさ、冷陰極管の種類により１％〜５０
％の間で任意に選ばれる値であり、本例では１０％とし
た。

【００１９】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）により測定した結果、
その平均値は２１９（比較例１）であった。又拡散反射
フィルム（図２の６）を鏡面反射フィルム（中井工業株
式会社製Ａｇ高反射フィルム）とした以外は上記例と同
様の装置、条件で操作し輝度を測定した結果、その平均
値は２２８（比較例２）であった。

【００２０】又、反射器（図２の５）最外側に、比較例
１で用いた光拡散反射フィルムを用い、その内面に比較
例２で用いた鏡面反射フィルムを全面密着させて用いた
以外は上記例と同様の装置、条件で操作し輝度を測定し
た結果、その平均値は２３０（比較例３）であった。
又、比較例３において、光拡散反射フィルムと鏡面反射
フィルムを約０．３ｍｍの空気層（図２の８）を持つよ
うに配置して用いた以外は上記例と同様の装置、条件で
操作し輝度を測定した結果、その平均値は２７０（実施
例）であった。尚、輝度の平均値（ｃｄ／ｍ^２）は、導
光板上の発光面に仮想される等間隔の直交線の交点であ
る６０の測定点の輝度を平均したものである。

【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

【図３】導光板に塗布した光散乱物質の分布状態を示す
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射板板４：線状光源５：反射器６：光拡散反射フィルム又は板７：鏡面反射フィルム又は板８：空気層９：光散乱物質

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性材料からなる導光板の少なくとも一
側面端部に、これに近接した線状光源を有し、その線状
光源を覆う反射器が、反射器の内面側から中心部に位置
する線状光源に向かって、光拡散反射板又は光拡散反射
フィルム、空気層、鏡面反射板又は鏡面反射フィルムの
順に積層したものであり、前記導光板の一方の面に該導
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、その面を鏡面ないし光拡散反射板で覆ったパネル
用バックライト。