JPH11345513A - バックライト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正面方向に光を集中させるバックライト装
置。 【解決手段】 液晶板の背面に配置され液晶板を照光す
るバックライト装置において、透明な導光板(20)と、こ
の導光板の側面の近傍に配置された光源(2) と、導光板
の下面に沿って設けられた平面状の光反射板(3) と、導
光板の上面に沿って設けられ且つ液晶板の背面に位置す
るように配置される透明な方向転換フィルター(10)と、
を備える。導光板は、下面が断面３角形の山を平行に並
べた形状で、断面３角形の山の頂角は導光板の上面の垂
線に対して光源側γが３０°から８７°の範囲であり、
光源から遠い側δが７５°から８７°の範囲であり、上
面は平滑である。方向転換フィルターは、光の入射する
下面(12)と光の放出する上面(14)とを有し、下面が断面
３角形のプリズムを平行に並べた形状で、プリズムの光
源側の頂角αが０°から２０°の範囲であり、光源から
遠い側の頂角βが３２°から３８°の範囲であり、上面
が平滑な面又はレンチキュラーレンズで形成されてい
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、液晶用のバックラ
イト装置、及びバックライト装置に用いる導光板と方向
転換フィルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶用のバックライト装置は、液晶表示
面に対する光源の配置によって、エッジ式と直下式とに
大別される。エッジ式は表示面の側辺部に線光源で近似
されるランプを配置し、透明性のよい導光体を通して表
示面の裏側に光を導き、反射板と拡散板を組み合わせ
て、表示面の輝度の均一化を図る方式である。エッジ式
バックライト装置は、一般に薄型化が可能であり、ラン
プ発熱の影響を小さくできるメリットがあり、液晶用バ
ックライトとして広く使われているが、光の利用効率が
低いという問題がある。

【０００３】従来のバックライト装置に用いられる導光
板は、フィラーを含有するインクをスクリーン印刷によ
り下面に点状に印刷し、光を散乱するようにしたもの、
反射板と組み合わせたもの等がある。そして、一般に導
光板の上に拡散板を配置し、その上に断面が３角形のプ
リズムを有するプリズムシートを配置して使用する。こ
のような構成においては、拡散板で拡散されて出た光は
プリズムシートで方向を変えられて放射される。

【０００４】このようなバックライト装置においては、
これまで光が十分制御されていなかった。即ち、バック
ライト装置の各構成部品中での光の進みかたについては
十分な検討がされてこなかった。特に、導光板とプリズ
ムシートを組み合わせて、光の出る方向を制御する検討
は不十分であった。また、このようなバックライト装置
は部品点数が多いという欠点があった。バックライト装
置の使用目的によってはある方向に光を集中したい場合
がある。例えば、液晶カラーテレビに使用するバックラ
イト装置では、ある方向に集中した光を放出することを
求められる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄型のバッ
クライト装置で、光の利用効率を高め、光を正面方向に
集中させることを目的とする。また、本発明は、バック
ライト装置の部品数を減らすことを目的とする。また、
本発明は、このようなバックライト装置に用いる方向転
換フィルターと導光板を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このようなバックライト
装置の構成部品中での光の進みかたは、導光板の断面形
状、プリズムシートのプリズムの頂角、屈折率、などに
依存すると考えられる。本発明者は、液晶板の背面に配
置され液晶を照光するバックライト装置において、導光
板の下面に断面が３角形の山を設け、導光板の上に配置
する方向転換フィルターに断面が３角形のプリズムを設
けることにより、バックライト装置の正面方向に光が集
中して放射されることを見いだした。本発明のバックラ
イト装置では、従来使用していた拡散板は不要である。

【０００７】本発明は、液晶板の背面に配置され液晶板
を照光するバックライト装置において、透明な導光板
と、この導光板の側面の近傍に配置された光源と、上記
導光板の下面に沿って設けられた平面状の光反射板と、
上記導光板の上面に沿って設けられ且つ上記液晶の背面
に位置するように配置される透明な方向転換フィルター
とを有する。導光板は、下面に断面が３角形の山が設け
られ、山の頂角は導光板の上面の垂線に対して光源側γ
が４０°から８５°の範囲であり、光源から遠い側δが
７５°から８７°の範囲である。導光板の上面は平滑で
ある。また、方向転換フィルターの光が入射する下面
は、断面が３角形のプリズムを平行に並べた形状で、プ
リズムの頂角は方向転換フィルターの上面からの垂線に
対して光源側αが０°から２０°の範囲であり、光源か
ら遠い側βが３２°から３８°の範囲である。

【０００８】本発明において、導光板の下面に形成され
た３角山の間隔は、肉眼で見えない程度に小さい、即ち
0.02mmから0.5 mmの範囲であることが好ましい。0.02mm
より小さくなると、回折の影響が大きくなり、0.5 mmを
超えると肉眼で山が見えるようになるからである。また
本発明において、方向転換フィルターの厚さは、0.1mm
から0.5mm の範囲であることが好ましい。方向転換フィ
ルターの下面に形成された隣り合うプリズムの間隔は、
肉眼で見えない程度に小さい、即ち0.02mmから0.5 mmの
範囲であることが好ましい。

【０００９】本発明において、「透明」とは導光体とし
て使用できる程度に透明であることをいう。導光板及び
方向転換フィルターの材質は、アクリル系共重合体等の
透明性が高い材料であることが好ましい。

【００１０】本発明において、導光板の下面に形成した
断面３角形の山、及び方向転換フィルターの下面の左右
の頂角の異なるプリズムにより光がどのように進行する
か検討する。光源を出て導光板にその端面から入った光
は、導光板の上面と下面で全反射を繰り返して導光板中
を進行すると考えられるが、導光板の下面に断面が３角
形の山を設け、山の光源から遠い側の面を導光板の下面
に対して小さい角度とした場合、光が下面で全反射する
と、次に上面に入射する時の入射角が前回の入射角より
小さくなり、入射角が臨界角以下になったとき上面から
放射される。その結果、導光板の上面から導光板の上面
に対して比較的小さい角度で集中して放射されると考え
られる。これは、図５−７により後述する。

【００１１】導光板の上面から比較的小さい角度で放射
された光は、導光板の上に設けられた方向転換フィルタ
ーにその下面から入射する。ここに方向転換フィルター
の下面の断面３角形のプリズムの断面を２等辺三角形で
なく、光源側の頂角αを比較的小さい角度とし、光源か
ら遠い側の頂角βをαより大きい角度とすると、導光板
の上面から比較的小さい角度で放射された光は、方向転
換フィルターの下面にプリズムの光源に近い側の斜面か
ら入射する。ここで、プリズムの頂角とは、プリズムの
一つの斜面が方向転換フィルターの上面に対する垂線と
なす角度をいう。入射した光のうち、次に上面に臨界角
以上の角度で入射して全反射する光の割合は少なく、下
面のプリズムの光源から遠い側の面で全反射して上面に
臨界角以下の角度で入射し上面から放射される光の割合
が多い。方向転換フィルターは、斜め方向に入射した光
を正面方向に方向転換して放射させる作用をする。これ
は、図１０により後述する。

【００１２】方向転換フィルターの上面で全反射した光
は、下面のプリズム等で再度全反射され最終的には上面
から出てくるものもあるが、その間の光の損失が多くな
るので、光の利用効率を考えると、全反射せず上面から
出る方が好ましい。また、本発明の別の態様では、方向
転換フィルターのプリズムの傾きは頂点に近い部分と頂
点から遠い部分とで異なる。本発明の別の態様では、方
向転換フィルターの上面は平面でなくレンチキュラーレ
ンズである。レンズの大きさは、0.01mm×0.01mmから0.
2 mm×0.2 mmの範囲である。この場合、平面の場合と比
較して光が放射される角度が広い。レンチキュラーレン
ズの曲率を変えることにより、光の広がる角度を調整す
ることができる。

【００１３】導光板の下面の断面が３角形の山の頂角
は、光源側γが４０°から８５°の範囲とした。γの好
ましい範囲は、４０°から６０°である。γが０°に近
いと、断面３角形の山の光源側の面で光が反射する影響
があり、また製造上の問題がある。また、γが大きすぎ
ると、断面３角形の山の光源から遠い側の面の面積が広
くとれず好ましくない。光源から遠い側の面が、光の角
度を変える作用をするからである。導光板中を進み、 導
光板の上面で全反射した光は、上面に対する傾きは４８
°以下である。従って、γが４０°より小さければ、導
光板の上面で全反射した光は、断面３角形の山の光源に
近い側の面に入らず、光源から遠い側の面に入射して全
反射し、次に上面に入射するときの導光板の上面に対す
る角度が変化する。光源から遠い側の頂角δは７５°か
ら８７°の範囲とした。δの好ましい範囲は、８０°か
ら８６°の範囲である。δが７５°より小さいと、上面
から出る光の放射方向の範囲が広がり、光を集中させる
作用が弱くなる。δが８７°より大きいと、光の進行方
向を変化させる度合いが小さくなり、光が上面から出る
割合が減少し、光が導光板内を通過する距離が長くな
り、減衰するからである。

【００１４】方向転換フィルターの下面のプリズムの光
源に近い側の頂角αは、０°から２０°の範囲とした。
プリズムの光源に近い側の面から入射した光が、より多
く光源から遠い側の面で全反射して上面から出るように
し、光の有効割合を高めるには、頂角αは小さいほうが
好ましいが、製造上はある程度の角度が必要なので、０
°から２０°までとした。光源から遠い側の頂角βは、
３２°から３８°の範囲とした。導光板をその上面に対
して２０°から４０°で出た光を対象として、方向転換
フィルターに入射する場合を考える。頂角βが３８°よ
り大きくなると、放射する光は十分正面方向に向かな
い。頂角βが３２°より小さくなると、光がプリズムの
光源から遠い側の面で全反射した後の上面に対する光の
角度が９０°を超える場合があり、また製造上の問題が
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態及び実施例】以下、図面を参照しな
がら本発明の実施の形態及び実施例を説明する。図１は
本発明の一実施例のバックライト装置を示す斜視図、図
２は図１のバックライト装置のII−II線に沿う端側面図
である。図１、２に示すように、バックライト装置は、
透明な平板状の導光板２０と、この導光板２０の一側面
の近傍に配置された光源２と、導光板２０の下面に沿っ
て設けられた平板状の光反射板３と、導光板２０の上面
に沿って設けられた透明な方向転換フィルター１０を備
えている。また、この方向転換フィルター１０の上に液
晶板６が配置される。また、光源の側方では、光反射板
３の一部が曲げられて光源２を囲むように屈曲部３ａが
設けられ、光源２から放射する光を反射し出来るだけ多
く導光板２０に入射させるようになっている。

【００１６】本発明のバックライト装置によれば、光源
２から導光板２０にその端面から入射した光は、導光板
２０の上面から上面に対して小さい角度で出て、さらに
方向転換フィルター１０で正面方向に方向を変えられ、
正面方向に集中して放射される。

【００１７】図１のＹＺ平面内での導光板２０の断面図
を図３に示す。導光板の下面には、断面３角形の山２２
が平行に多数形成され、断面３角形の山には光源に近い
側の面２６と光源から遠い側の面２８がある。導光板の
上面２４は平面である。この３角形の山の頂角は、導光
板の上面からの垂線に対して光源側の頂角γを５０°と
し、光源から遠い側の頂角δを８４°とした。

【００１８】図１のＹＺ平面内での方向転換フィルター
１０の断面図を図４に示す。図４に示すように、本実施
例の方向転換フィルター１０は下面は断面が３角形のプ
リズム１２を平行に並べて配置した形状である。プリズ
ムには光源に近い側の面１６と光源から遠い側の面１８
がある。方向転換フィルター１０の上面１４は平面であ
る。プリズムの光源側の頂角αを１０°とし、光源から
遠い側の頂角βを３６°とした。下面１２に形成された
プリズムの間隔（ピッチｐ）は約５０μである。方向転
換フィルター１０の厚さｔは、約２００μとした。

【００１９】次に本発明の導光板と、方向転換フィルタ
ーの内部で光がどのように進行するか検討する。図５−
７は、３つの角度の違う方向で導光板に入射した光が導
光板中をどのように進行するかについて見たものであ
る。導光板の３角形の山の導光板の上面からの垂線に対
する角度は、光源側γが５０°であり、光源から遠い側
δが８４°である。導光板の材質はＰＭＭＡとし、屈折
率は1.494 である。この場合臨界角は約４２°である。

【００２０】図５において、導光板の左側の光源から導
光板に入り、導光板中を導光板の上面に対して４０°で
進行する光Ｌ１は、導光板の上面に入射角５０°で入射
し、上面で全反射して下面に向かう。下面で全反射し、
再度上面に１回目の入射角より小さい入射角３８°で入
射する。この角度は臨界角以下なので、上面から屈折角
66.9°で放射される。

【００２１】図６において、導光板中を導光板の上面に
対して３５°で進行する光Ｌ２は、導光板の上面に入射
角５５°で入射して全反射し、下面に向かう。下面に入
射角４９°で入射して全反射し、次に上面に入射角４３
°で入射して全反射し、次に下面に入射角３７°で入射
し、下面から屈折角６４°で放射される。この光が、下
にある反射板に入射角７０°で入射する。反射板で同じ
角度で反射したとする。その後、光源から遠い側の面２
８に入射する光Ｌ２ａは、面２８に入射角７６°で入射
し、屈折角40.5°で屈折して導光板に入る。再度導光板
の上面に入射角34.5°で入射して上面から屈折角57.8°
で放射される。反射板で同じ角度で反射し、光源に近い
側の面２６に入射する光Ｌ２ｂは、面２６に入射角３０
°で入射し、屈折角19.6°で屈折して導光板に入る。導
光板の上面に入射角59.6°で入射して全反射する。しか
し、光源に近い側の面２６の面積は小さくこの面に入射
する光Ｌ２ｂの割合は、少ない。

【００２２】図７において、導光板中を導光板の上面に
対して２５°で進行する光Ｌ３は、導光板の上面に入射
角６５°で入射して全反射し、下面に向かう。下面に入
射角４７°で入射して全反射し、再度上面に入射角５３
°で入射する。上面で全反射し、再度下面に入射角４７
°で入射して全反射する。そして、上面に入射角４１°
で入射し、屈折角78.6°で放射される。図５−７に示す
ように、導光板中を進行する光は、全反射と屈折を繰り
返し、導光板の上面に入射する角度が次第に小さくな
り、入射角が臨界角より小さくなると、導光板の上面か
ら上面に対して比較的小さい角度で放射される。

【００２３】次に、導光板２０の上面から放射した光
が、方向転換フィルター１０に下面から入射した場合に
光がどのように進行するかについて検討する。図８に示
す方向転換フィルター１０において、方向転換フィルタ
ー１０の下面のプリズムの頂角は方向転換フィルターの
上面からの垂線に対して光源側αを１０°、光源から遠
い側βを３６°とした。導光板２０の上面から放射した
光は、方向転換フィルター１０に下面から入射する。こ
こで方向転換フィルターの上面に対して４０°で入射し
た光の進行について見ると、プリズムの１つの山の頂点
１７を通過する光Ｌ４は光源に近い側の面１６で屈折さ
れ方向転換フィルターの上面に向かい、上面に臨界角よ
り大きい角度で入射して全反射する。別の光Ｌ５も面１
６で屈折され、プリズムの谷１９を通って方向転換フィ
ルターの上面に向かい、上面で全反射する。別の光Ｌ６
は、プリズムの面１６で屈折しプリズムの光源から遠い
側の面１８で全反射して、方向転換フィルターの上面に
向かい、上面１４に臨界角より小さい角度で入射して屈
折して放射される。

【００２４】プリズムの１つの頂点１７を通る光から次
の山を通る光までのプリズムの山１ピッチの範囲Ａ＋Ｂ
のうち、頂点１７を通過する光Ｌ４からプリズムの谷１
９を通る光Ｌ５までの範囲Ｂで入射する光は面１８に入
射せず、上面に臨界角より大きい角度で入射し全反射し
て上面から出てこない。光Ｌ５から次の頂点を通る光ま
での範囲Ａで入射する光は面１８に臨界角より大きい角
度で入射して全反射し、次に方向転換フィルターの上面
に臨界角より小さい角度で入射して屈折され,方向転換
フィルターの上面から方向転換フィルターの垂線に対し
て比較的小さい角度で放射される。即ち、範囲Ａ＋Ｂの
うち、範囲Ａは有効に利用されるが範囲Ｂは有効に利用
されない。ここで、光の有効割合Ｆを、 Ｆ＝Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００（％） とすると、方向転換フィルターの上面に対して４０°で
入射した光については、 Ｆ＝21.38 ／26.40 ×１００＝８１（％） となる。

【００２５】図９に従来のプリズムシート５に同様にプ
リズムシートの上面に対して４０°で光が入射した場合
の光の進行を示す。プリズムの頂角は光源側、光源から
遠い側とも31.5°である。図８と同様に、光Ｌ8 から次
の頂点を通る光までの範囲Ａの光は、面１８で全反射し
次に上面から放射されて有効に利用される。光Ｌ7 から
光Ｌ8 までの範囲Ｂの光は、上面で全反射して有効に利
用されない。上面に対して４０°で入射した光について
有効割合Ｆを求めると、 Ｆ＝14.61 ／27.17 ×１００＝53.8（％） となる。従来のプリズムシート５の光の有効割合は、本
発明の方向転換フィルターと比較して低いことが分か
る。

【００２６】上の方向転換フィルター１０（頂角α＝１
０°、β＝３６°）及び従来のプリズムシート５（頂角
α＝31.5°、β＝31.5°）に、方向転換フィルター（又
はプリズムシート）の上面に対して３０°から５０°の
範囲で光が入射した場合についてみると、４０°で入射
する光と同様に、範囲Ａの光は、面１８で全反射し次に
上面から放射されて有効に利用されるが、範囲Ｂの光
は、上面で全反射して有効に利用されない。

【００２７】３０°から５０°の範囲の光の有効割合Ｆ
を求めた結果を表１に示す。 表１ 光の有効割合Ｆ（％） 光の入射角 方向転換フィルター プリズムシート α＝10° β＝36° （従来） 30° 100 ％ 100 ％ 35° 100 ％ 86.5％ 42.5° 71.3％ 47.1％ 50° 48.1％ 30.8％ 表１から、本発明の方向転換フィルターでは、３０°か
ら５０°の範囲で入射した光は、従来のプリズムシート
と比較して上面で全反射する割合が少なく、光の有効割
合Ｆが大きいことが分かる。プリズムの光源に近い側の
面から入射した光が、より多く光源から遠い側の面で全
反射して上面から出るようにし、光の有効割合を高める
には、頂角αは小さいほうが好ましいことが分かる。

【００２８】次に、図１０により、プリズムの頂角α＝
５°、β＝３６°の方向転換フィルターと、プリズムの
頂角α＝２０°、β＝３２°の方向転換フィルターと
に、フィルターの平面に対して２０°から４０°の角度
の光が、プリズムの光源に近い側の面１６に入射し、光
源から遠い側の面１８で全反射した後の角度についてみ
る。図１０において、光の角度は方向転換フィルターの
上面に対する角度（図１，２のＹ方向を０°とする）で
表す。２０°から４０°の角度範囲で入射した光は、方
向転換フィルターの上面に垂直（９０°）に近い角度で
入射することが分かる。上面に入射した光は、上面で屈
折されて更に垂直方向に角度を変え、ほぼ正面方向に出
て行く。頂角αを０°から２０°の範囲とすると、βは
３２°から３８°の範囲であれば、光はほぼ正面方向に
集中して放射されることが分かる。この結果を参考にし
て頂角βの範囲を決めた。

【００２９】次に、本発明の実施例によるバックライト
装置と従来のプリズムシートを使用したバックライト装
置とについて輝度特性を測定した。図２に示すように輝
度計７０により、バックライト装置に対する輝度計７０
の傾き角をバックライト装置のＹＺ平面内で変化させ
て、傾き角と輝度の関係を測定した結果を図１１、１２
に示す。ここで、図１１、１２の横軸は図１のＺＹ平面
内における方向を示し、Ｙ方向を０°として、Ｙ方向に
対してなす角度θ（図２中で反時計回り方向を＋とす
る。以下、同じ）で示す。

【００３０】図１１の実線は、図１に示す本発明の実施
例のバックライト装置から方向転換フィルターを取り外
した状態で、導光板の上面から放射される光の方向と輝
度の関係を示す。実線Ｃ1 は、導光板の３角形の山の頂
角がγ＝５１°、δ＝８４°の場合である。光は、導光
板の上面から１０°から４０°程度の角度の小さい範囲
に集中して放射されることが分かる。Ｃ2 は、γ＝５１
°、δ＝86.5°の場合である。Ｃ2 はＣ1 と比較する
と、光の集中度は落ちている。点線Ｃ3 は、γ＝０°、
δ＝８０°の場合である。δが８０°まで小さくなる
と、光はかなり分散して放射されることがわかる。

【００３１】図１１の点線Ｃ4 は、裏面に反射のための
ドット印刷をした従来の導光板を使用したバックライト
装置で、導光板の上面から放射される光の輝度特性を示
す。放射される光は、狭い方向に集中せず、広い角度範
囲に分散する。図１１から本発明の導光板では、従来の
導光板より導光板の上面に対して角度の小さい範囲に集
中して光が放射されることが分かる。δが大きくても小
さくても光が分散して放射される。方向転換フィルター
から集中した光を放射するためには、導光板から光が集
中して放射されたほうが好都合である。この結果を参考
にして頂角δの範囲を決めた。

【００３２】次に、方向転換フィルターの上面から放射
される光の輝度特性を測定した。図１２の実線Ｄ1 は、
本発明のバックライト装置において、導光板の上に方向
転換フィルターを取り付けた状態で、方向転換フィルタ
ーの上面から放射される光の輝度特性を示す。方向転換
フィルターの上面から放射される光は、６５°から１１
５°の範囲に集中していることが分かる。図１３(a)
は、本発明の実施例２の方向転換フィルター５０の断面
図である。(b) に方向転換フィルター５０の一部の平面
図を示す。方向転換フィルター５０の上面５２は、0.1
mm×0.1 mmのレンチキュラーレンズとなっている。

【００３３】図１２の点線Ｄ2 は、方向転換フィルター
１０に代えて、上面をレンチキュラーレンズとした図１
０の方向転換フィルター５０を使用した実施例２の輝度
特性を示す。方向転換フィルター５０の上面から放射さ
れる光は、上面が平らな場合より広がっていることが分
かる。図１２の点線Ｄ3 は、本発明の導光板２０に代え
て従来の導光板を使用し、 本発明の方向転換フィルター
１０に代えて図９に示す従来のプリズムシート５を使用
したバックライト装置で、プリズムシート５の上面から
放射される光についての輝度特性を示す。放射される光
は、本発明のものより強度が弱くまた広い範囲に分散し
ている。

【００３４】図１４は、本発明の方向転換フィルターの
実施例３のプリズム部分の断面を示す。実施例３では、
方向転換フィルター４０のプリズムの断面の光源に近い
側の傾きを頂点の近い部分４２とそれより遠い部分４４
とで変えている。頂角α1 を２０°、α2 を３°、βを
３６°とした。また、プリズムの谷部分には、平面部４
６を設けた。プリズムをこのような形状にすると、プリ
ズムの稜線部の損傷を防止し、製造を容易にすることが
できる。実施例３では、方向転換フィルター１０のプリ
ズムの断面の各辺を直線で構成したが、プリズムの頂点
の稜線部に半径ｒの丸みをつけることもできる。この場
合、方向転換フィルターの正面方向に光を集束させると
いう機能を損なわないようにするため、半径ｒ又は面取
りの高さはプリズムの高さの４分の１以下とすることが
好ましい。

【００３５】図１５は、導光板の実施例４のＹＺ平面に
おける端面図(a) 、及び平面図(b)を示す。導光板６０
の端面図から分かるように、導光板の厚さは、光源に近
い側（図の左側）から遠い側（図の右側）へいくにつれ
て薄くなっている。導光板６０の平面図(b) から分かる
ように、導光板の裏面に形成された断面３角形の山は、
導光板の裏面の全面ではなく、一部に形成されている。
このパターンでは、光源に近い側で山が形成されない部
分６４の面積割合が大きく、光源から遠ざかるにつれて
山が形成された部分６２の面積割合が大きくなってい
る。このようなパターンで３角山を形成するのは、光源
から遠い位置と近い位置での光の強度の差を小さくする
ためである。即ち、導光板中で光源から遠ざかるにつれ
て光が弱まるが、光源から遠いほど光が放射される割合
を多くし光の強度が均一になるようにしている。図１６
は、円パターンで山が形成されない部分を設けた実施例
５であり、光源に近い側で山が形成されない部分６８の
面積割合が大きく、光源から遠ざかるにつれて山が形成
された部分６６の面積割合が大きくなっている。

【００３６】図１７は、導光板の実施例６を示す。Ｘ方
向に平行な山ではなく、Ｘ方向から傾いた２つの方向に
山が形成されている。図１７の18a 部分の山のパターン
の一部の拡大図を図１８(a) に示し、図１８(a) のb-b'
断面図を図１８(b) に示す。図１７に示す山の形状でも
本発明の機能を果たすことができる。

【００３７】ここで、導光板と方向転換フィルターの製
造方法について説明する。導光板とは、インジェクショ
ン成形コンプレッション成形等従来の方法で成形するこ
とができる。方向転換フィルターは、紫外線硬化型樹脂
組成物を金属製の成形型に注入後、ＰＥＴフィルム等の
透明基体を重ね合わせ、透明基体を通して高圧水銀灯等
の紫外線光源より紫外線を照射して重合後、成形型から
剥離して方向転換フィルターを得ることができる。紫外
線硬化型樹脂としてエステル（メタ）アクリレート系の
樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート系、ウレタンアク
リレート系等の公知の樹脂を用いることができる。紫外
線硬化型樹脂には、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、黄変防止剤等の添加剤を配合することができ
る。

【００３８】方向転換フィルターの製造には、上述した
ように液体状の紫外線硬化型樹脂を使用する代わりに、
透明基体と紫外線硬化型樹脂組成物を半重合させたもの
との積層体を使用し、この積層体を成形型に押しつけた
状態で紫外線照射して半重合状態の樹脂組成物を硬化さ
せ方向転換フィルターを得ることもできる。方向転換フ
ィルターはまた、一体に成形することもできる。即ち、
アクリル共重合体等の樹脂に成形型をプレスして、パタ
ーンを転写してプリズムを形成することができる。ま
た、射出成形によりプリズムを成形することもできる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のバックラ
イト装置によれば、少ない部品点数で光を正面方向に集
中して出し、光の利用効率を大幅に向上し、正面方向に
高い輝度を得ることができる。そのため、限られた消費
電力で液晶板が明るく見やすくなるという効果が得られ
る。また、本発明のバックライト装置を使用すると、液
晶版を透過する光の方向が揃っていて特に斜め方向に透
過する光が少ないので、液晶板下面での反射が減少し、
液晶の隣接する素子への影響が減少し、画像が鮮明度が
向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の導光板と方向転換フィルター
１０を使用したバックライト装置の斜視図。

【図２】図１のバックライト装置のII−II線に沿った端
側面図。

【図３】本発明の実施例の導光板の拡大断面図。

【図４】本発明の実施例の方向転換フィルターの拡大断
面図。

【図５】本発明の実施例の導光板中の光の進行を表わす
図。

【図６】本発明の実施例の導光板中の光の進行を表わす
図。

【図７】本発明の実施例の導光板中の光の進行を表わす
図。

【図８】本発明の実施例の方向転換フィルター中の光の
進行を表わす図。

【図９】従来のプリズムシート中の光の進行を表わす
図。

【図１０】本発明の実施例の方向転換フィルター中の光
の進行を表わす図。

【図１１】本発明の実施例の導光板の上面から放射され
る光の輝度特性。

【図１２】本発明の実施例の導光板と方向転換フィルタ
ー１０を使用したバックライト装置の輝度特性。

【図１３】本発明の実施例２の方向転換フィルターの拡
大断面図。

【図１４】本発明の実施例３の方向転換フィルターの拡
大断面図。

【図１５】本発明の実施例４の導光板を表わす図。

【図１６】本発明の実施例５の導光板を表わす図。

【図１７】本発明の実施例６の導光板を表わす図。

【図１８】図１４の一部の拡大図と断面図。

【符号の説明】

２・・光源 ３・・反射板 ４・・拡散板 ５・・プリズムシート（従来） ６・・液晶板 １０・・方向転換フィルター １２・・プリズム １４・・上面 １６・・光源に近い側の面 １８・・光源から遠い側の面 ２０・・導光板 ２６・・光源に近い側の面 ２８・・光源から遠い側の面 ４０、５０・・方向転換フィルター ６０・・導光板 ７０・・輝度計

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶板の背面に配置され液晶板を照光す
   るバックライト装置において、 透明な導光板と、この導光板の側面の近傍に配置された
   光源と、上記導光板の下面に沿って設けられた平面状の
   光反射板と、上記導光板の上面に沿って設けられ且つ上
   記液晶板の背面に位置するように配置される透明な方向
   転換フィルターと、を備え、 上記導光板は、下面の少なくとも一部が断面３角形の山
   を平行に並べた形状で、上記３角形の山の頂角は上記導
   光板の上面からの垂線に対して光源に近い側がγが４０
   °から８５°の範囲であり、光源から遠い側δが７５°
   から８７°の範囲であり、上面は平滑であり、 上記方向転換フィルターは、光の入射する下面の断面が
   ３角形のプリズムを平行に並べた形状で、上記プリズム
   の頂角は上記方向転換フィルターの上面からの垂線に対
   して光源に近い側αが０°から２０°の範囲であり、光
   源から遠い側βが３２°から３８°の範囲であることを
   特徴とするバックライト装置。
2. 【請求項２】 上記導光板の上記３角形の山の光源に近
   い側の頂角γが４０°から６０°の範囲であり、光源か
   ら遠い側の頂角δが８０°から８６°の範囲であること
   を特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
3. 【請求項３】 液晶板の背面に配置され液晶板を照光す
   るバックライト装置に使用される導光板において、 上記導光板は、下面の少なくとも一部が断面３角形の山
   を平行に並べた形状で、上記３角形の山の頂角は上記導
   光板の上面からの垂線に対して光源に近い側γが４０°
   から８５°の範囲であり、光源から遠い側δが８０°か
   ら８６°の範囲であることを特徴とする導光板。
4. 【請求項４】 上記導光板の下面の一部は、断面が３角
   形の山を平行に並べた形状で、下面の他の部分は平滑な
   面であることを特徴とする請求項３記載の導光板。
5. 【請求項５】 液晶板の背面に配置され液晶板を照光す
   るバックライト装置に使用される方向転換フィルターに
   おいて、 光の入射する下面の断面が３角形のプリズムを平行に並
   べた形状で、上記プリズムの頂角は上記方向転換フィル
   ターの上面からの垂線に対して光源に近い側αが０°か
   ら２０°の範囲であり、光源から遠い側βが３２°から
   ３８°の範囲であることを特徴とすることを特徴とする
   方向転換フィルター。
6. 【請求項６】 上記方向転換フィルターの上面が平滑な
   面であることを特徴とする請求項５記載の方向転換フィ
   ルター。
7. 【請求項７】 上記方向転換フィルターの上面がレンチ
   キュラーレンズであることを特徴とする請求項５記載の
   方向転換フィルター。
8. 【請求項８】 上記方向転換フィルターの上記プリズム
   の斜面の傾きは、上記プリズムの頂点に近い部分と頂点
   から遠い部分とで異なることを特徴とする請求項５記載
   の方向転換フィルター。