JPH0393104A - 面発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば液晶表示パネルの背面照明等を行なう面
発光装置に関するものである．〔従来の技術〕 従来の面発光装置は例えば実開昭６２−６９２８１号公
報等に開示されている．この開示された装置は、第６図
に示すように、導光板１と、その平端面近くに設けられ
た白熱電球２ａ，２ｂと、これら導光板ｌおよび白熱電
球２ａ．２ｂとを囲む反射枠３等によって構威され、白
熱電球２ａ，２ｂからの光を導光板１に導入し、導光板
１の背面に施された散乱反射層（図示せず）によって上
記光を散乱反射させ、導光板１の板面から放射させるよ
うにしたものである．これによって導光板１の前面に設
けた例えば液晶表示パネル（図示せず）等を照明する事
ができる． 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の面発光装置は以上のようなので、例えば第７図に
示すように、そのフィラメント２ａ′の長手方向が導光
板１の端面１ａと平行となるように白熱電球２ａが配設
された場合、白熱電球２ａの輝度分布は図示の（点線上
では光が同じ強さであることを示す．）のように楕円に
なり、導光板１の端面１ａのうち白熱電球２ａに近い部
分では入光量が多く、同じく遠い部分では入光量は少な
くなり、結局、入光量の分布は図示■のように楕円片状
になる．また、第８図に示すように白熱電球２ａ，２ｂ
から発せられた光の入射角が導光板１のブルースター角
を超える光は導光板１による反射率が急激に増大するた
めに一部しか入射せず、入射光量が少なくなる．このた
め導光板ｌの板面からの放射光は白熱電球２ａの近くが
強く、遠い部分では弱くなって均一な面発光が得られな
い課題があった．また、平板状の導光板ｌでは光源から
遠ざかるに従って暗くなり、導光板ｌ全体に亘って均一
な輝度が得られないなどの課題があった．本発明は上記
のような課題を解消するためになされもので、放射光の
強度が場所によらずに均一に発光することのできる面発
光装置を得る事を目的とする． 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る面発光装置は、輝度分布に強弱のある光
源と、光源を包囲するように形成された大光端面、光源
の輝度の少ない方向において光源から離れるに従って徐
々に曲線状に傾斜させた背面に設けられた散乱反射層お
よび光出射用の平面を有し、光源の輝度の少ない方向が
短手方向となるように配設された導光板とを備えたもの
である．〔作　用〕 この発明における面発光装置は、入光端面から導光板内
に入射した光源からの光が主にフィラメント方向と入光
端面の作用で光源に近い導光板部分と光源より遠い導光
板部分とで長手方向について均一となる． また、光源から離れるに従って導光板の背面を徐々に傾
斜させて板厚を薄くしたことで、短手方向について均一
となり、導光板の全面に亘って均一に光が行きとどき、
導光板の板表面から光が均一に放射することができる． 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図について説明する．第１図
（Ａ）および第１図（Ｂ）はそれぞれＩ−１線，■一■
線に沿った本発明による面発光装置の断面図と側断面図
を示し、第２図は第１図（Ａ）の要部拡大断面図を示す
もので、図において、４は表示パターン（図示せず）が
透明電極（図示せず）によって形成され、制御回路（＠
示せず）の信号に基づき、所定の表示パターンを点消灯
させる液晶表示パネルであり、液晶材料（図示せず）を
挟持する第１および第２ガラス板４ａおよび４ｂを有し
ている．４ａ′は第ｌガラス＠４ａ上に、透明電極の端
子を配列した端子部、５ａないし５ｈは液晶表示パネル
４の端子部４ａ′の各透明電極とそれぞれ電気的に接続
されたリードであり、各リード、例えば、リード５ｃの
挟持部５　ｃ’が第１ガラス板４ａの端子部４　ａｌを
挟持している．７は液晶表示パネル４の背面、すなわち
第２ガラス板４ｂ側に配設され、光を着色する有色透光
性の濾光板、８は液晶表示バネル４のリード５ａないし
５ｈが半田付されたプリント基板、９．１０はプリント
基板８にリード９ａ．１０ａ　（図示せず）が半田付さ
れた白熱電球からなる光源、９ｂ．１０ｂは、光源９．
ｌＯのフィラメントであり、第１図（０において、その
長手方向が図示上下方向となるように、光源９，ｌＯが
配設されている．１１は光源９，１０をそれぞれ包囲す
る略半円形状の光の入射する入光端面１１ａ，ＩＩＪを
有する導光性の例えばアクリル樹脂等からなる導光板で
、光源９．ｌＯから離れるに従って背面を曲面状に徐々
に傾斜させて板厚を薄くし、この背面に白色塗装膜等の
散乱反射層１ｌｂを設けてある．これによって、入光端
面１１ａもしくは１１ｊから入射した光は導光板ｌｌ内
を進入し、散乱反射層１ｌｂで乱反射して対向する板面
１１ｃから放射する．さらに、導光板１ｌの長手力向側
面ｌｉｄ，１１ｆに第４図（Ａ）および第４図（＾〉の
Ｖｌ−Ｖｌ線に沿った断面を第４図（Ｂ）に示すように
リプＦｉｇを設ける事により安定性をよくしている．ま
た、第４図（Ａ）に示すようにリブｌｌｇに爪部１１ｈ
を設けてプリント基板８に嵌合し、固定することができ
る． 一方、反射枠１２は脚部１２ａがプリント基板８に半田
付され、光源９．１０を光源包囲部１２ｂ，１２ｃで包
囲するとともに、導光板１１の３つの端面ｌｉｄ，ｌｉ
ｅ，ｌｌｆに密接して導光板ｌ１を保持する例えばアル
ミ板等からなる反射枠であり、これら光源９，１０、導
光板１１＃よび反射枠１２によって面発光装置ｌ３を構
威している．次に本発明の一実施例による面発光装置の
動作について説明する．光源９，１０はそれぞれのフィ
ラメン｝９ｂ，ｌＯｂが導光板１１の長手方向（第１図
（Ａ）の左右方向）と直角となるように導光板１１の短
手方向（第１図（Ａ）の上下方向）になるように配設さ
れており、第３図に示すように光源９．１０の輝度分布
は図示Ｏのように導光板ｌ１の長手方向が長袖方向、短
手方向が短軸方向となる楕円形のようになる．従って、
導光板１１の入光端面１１ａ（１．１ｊ）のうち、光源
９　（１０）のフィラメント９ｂ（１０ｂ）に平行とな
る方向では光源９（１０）の輝度は弱く、光源９（１０
）のフィラメント９ｂ（１０ｂ）に垂直となる方向では
光源９（１０）の輝度は強くなる．ところが、導光板１
１の入光端面１１ａ（ｌｌｊ）は光源９（１０）に対し
略半円形に包囲しており、光源９（１０）からの光は常
に導光板１ｌの入光端面１１ａ（ｌｌｊ）に対し略法線
方向に入射するため、光は人光端面１１ａ（ｌｌｊ）で
のブルースター角度を越えることなく入射し、その一部
は反射枠ｌ２の面で反射され、光源９（１０）の殆んど
全角度に対してほぼ同一の入射効率を得る．この結果、
図示０のように導光板１１の長手方向について光源９（
１０）に近い部分と遠い部分において、輝度差は極めて
小さくなる．この差は例えば光源９では第２図に示すよ
うに反射枠ｌ２の光源包囲部１２ｂ（光源１０では１２
ｃ）の形状を適宜設計することによりなくすことができ
る．例えば実施例では光源包囲部１２ｂの反射面１２ｂ
’を光源９から遠い部分で導光板１ｌの長手方向と４５
６の角度をなすように構威して反射光を取入れることに
より光量を補っている． 上記のように導光板１１の入光端面１１ａ．１１ｊから
入射した光は反射光によりどの部分においても光量をほ
ぼ均一にすることができるため、入光端面１１ａ，ｌｌ
ｊから入射した光は導光板１１全体に均一に伝搬し、そ
の後、散乱反射層１ｌｂで光源９．１０に近いほど液晶
表示パネル４への照射を弱めるように平坦に遠ざかるに
つれて肉厚を薄く光源９．１０から角度をもってのぞむ
ようにして液晶表示バネル４への照射を強くして散乱反
射され、全面の光量をほぼ等しくできる． これによって、第１図（＾）に示すように導光板１１の
板面１１ｃの各点における輝度分布は均一なものとなり
、入光端面１１ａ，ｌｌｊからの入射光は濾光板７を均
一に照明する．つぎに、上記放射光は、濾光板７を通る
ことにより着色及び均一化された後、液晶表示バネル４
を照明する．このように、導光板ｌ１の板面１１ｃは均
一な発光面となり、液晶表示パネル４を均一に照明する
ことができる． ところで、本実施例においては、光源９，ｌＯを液晶表
示パネル４の端子部４８′の裏側に配設しているため、
光源９．１０および光源包囲部１２　ｂ　．１２ｃのた
めの特別な占有場所（例えば第１図に示す位置Ｅ）を必
要とせず、装置の占める占有面積を小さくすることがで
きる． さらに、この実施例においては、リード５ａないし５ｈ
と接続された第１ガラス板４ａを外側にし、第２ガラス
板４ｂを面発光装置１３側にしたため、反射枠ｌ２の光
源包囲部１　２　ｂ，　　１　２　ｃとリード５ａない
し５ｂの挟持部例えば５０′との間隔を広くとれ、これ
により、反射枠ｌ２が導電性を有している場合には反射
枠１２によるリード５ａないし５ｈ同士の短絡が生じに
くくなるものである． なお、上記実施例では、液晶表示パネルを照明する場合
について説明したが、その他の透光性表示パネルを表示
する場合や、単に、照明装置として使用する場合にも利
用できる事は勿論言うまでもない． また、実施例ではリプｌｌｇは導光板ｌ１の長手力向側
面１１ｄ，ｌｌｆに設けた例について説明したが、板状
以外に格子状としてもよい．また、リプｌｌｇに設けた
爪部１１ｈによりプリント基板８に支持するようにした
が、導光板１１に設けずに反射枠１２に爪部を設け、こ
の爪部に導光板ｌ１を嵌合し支持するようにしてもよい
．また、リブＩｌｇは第５図に示すように導光板１ｌの
外端部の薄肉部に設けてもよい．この場合、リブｌｌｇ
を設けた部分は散乱反射面とはならないので、有効な面
発光面積は小さくなる．さらに、リブｌｌｇは板面１１
ｃを任意の角度になるように設ければよく、散乱反射層
１ｌｂや端面１１ａは導光特性がよくなるようリブに左
右されずに設定できるので上記実施例と同様の作用が得
られる． 〔発明の効果〕 以上のように、本発明によれば輝度分布に強弱のある光
源を用い、この光源を包囲するような入光端面を形成し
、この光源の輝度の少ない方向に導光板の短手方向を配
直し、また、導光板を光源から離れるに従ってその背面
を徐々に傾斜させて板厚を薄くするようにすると共に背
面に光散乱層を設けるように構威したので、導光板の入
光端面から入射する光源からの光の強さが均一になると
共に、導光板全体にも均一に分散し、したがって導光板
の仮面全体から均一に面発光し、液晶表示パネルの背面
照明として好適である．

【図面の簡単な説明】

第１図（＾）は本発明の一実施例による面発光装置の第
１図（Ｂ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図、第１図（Ｂ）は
同じく第１図（Ａ）の■−■線に沿った側断面図、第２
図は第１図（Ａ）の要部拡大断面図、第３図は光源光の
輝度分布を示す説明図、第４図（Ａ）は導光板の一例を
示す斜視図、第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）のＶｌ−Ｖｌ
線に沿った断面図、第５図は導光板の他の実施例を示す
斜視図、第６図は従来の面発光装置の部分破砕斜視図、
第７図は従来例の光源光の輝度分布を示す説明図、第８
図は従来例による光源光の導光板に対する入光状態を示
す説明図である． 図中、８・・・プリント基板、９，ＩＯ・・・光源、１
　１　・・・導光板、ｌｌａ，Ｉｌｊ・・・入光端面、
ｌｌｂ・・・散乱反射層、ｌｌｃ・・・板面．なお、図
中同一符号は同一、又は相当部分を示す． 第 ２ 図 ｌｌ 第 ３ 図 第 ４ 図 （Ａノ １１ｊ （Ｂノ 第 ５ 図 第 ６ 図 第 ？ 図 第 ８ 図 手 続 補 正 愈 （自発） 平成　２年 ２ １Ｅｅ７ 日 ２．発明の名称 面発光装置 ３．補正をする者 代表者 岐 守 哉 ５． 補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６．　補正の内容 （１）　　明細書第１０頁５行目の「リード５ａないし
５ｂＪを「リード５ａないし５ｈ」と補正する． 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　輝度分布に強弱のある光源と、該光源を包囲するよう
   に形成された入光端面、前記光源の輝度の少ない方向に
   おいて前記光源から離れるに従って徐々に曲線状に傾斜
   させた背面、該背面に設けられ前記入光端面から入射し
   た光の一部を反射させるための散乱反射層、および正面
   に光のほとんど全部を外部へ出射するための平面を有し
   、前記光源の輝度の少ない方向が短手方向となるように
   配設された導光板とを備えた面発光装置。