JPS62235905A - 面光源 - Google Patents
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- JPS62235905A JPS62235905A JP61078180A JP7818086A JPS62235905A JP S62235905 A JPS62235905 A JP S62235905A JP 61078180 A JP61078180 A JP 61078180A JP 7818086 A JP7818086 A JP 7818086A JP S62235905 A JPS62235905 A JP S62235905A
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Landscapes
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
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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。
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)
本発明は面光源に関し、更に詳しくは、各種ディスプレ
イの光源、特に液晶表示セルの裏面に背面光源として設
置するのに適し、出光効率の著しく改良された面光源に
関する。
イの光源、特に液晶表示セルの裏面に背面光源として設
置するのに適し、出光効率の著しく改良された面光源に
関する。
(従来の技術)
近年、情報化社会の急激な進展とともに、各種情報を人
間に受渡しする端末機器が非常に多く利用されている。
間に受渡しする端末機器が非常に多く利用されている。
これらの端末ディスプレイの大部分はいわゆるCRTで
あるが、これらのCRTは、カラー表示機能、画像調整
機濠等に優れ、信号・ケーブルが少なくて済む等の多く
の利点を有するものの、高圧電源や肉厚ガラスからなる
表示管を惑星とするため、大きくて重く、且つスペース
をとるという欠点があることから、壁掛は型、可搬型、
携帯型等の用途を中心に平板状の7ラツトデイスプレイ
が種々提案されており、これらのうちで特に有望なもの
は、IC駆動可能で、カラー化が容易な液晶ディスプレ
イである。
あるが、これらのCRTは、カラー表示機能、画像調整
機濠等に優れ、信号・ケーブルが少なくて済む等の多く
の利点を有するものの、高圧電源や肉厚ガラスからなる
表示管を惑星とするため、大きくて重く、且つスペース
をとるという欠点があることから、壁掛は型、可搬型、
携帯型等の用途を中心に平板状の7ラツトデイスプレイ
が種々提案されており、これらのうちで特に有望なもの
は、IC駆動可能で、カラー化が容易な液晶ディスプレ
イである。
(発明が解決しようとしている問題点)従来の液晶ディ
スプレイは、裏面に光反射層を設け、前面からの外光を
利用して情報を表示する方式であり、格別の光源を必要
としないため、卓上計算機、電池駆動の計算機1時計等
のディスプレイとして広く使用されている。しかしなが
ら、このような液晶ディスプレイを端末機やテレビとし
て従来のCRTに代えて使用する場合には、明るさが不
足しているために、視野角、コントラスト、表示品質が
劣り、特に10〜12インチ程度以上のサイズにし、8
0字20〜25行程度の大容量表示用としては表示品質
上の問題が生じる。
スプレイは、裏面に光反射層を設け、前面からの外光を
利用して情報を表示する方式であり、格別の光源を必要
としないため、卓上計算機、電池駆動の計算機1時計等
のディスプレイとして広く使用されている。しかしなが
ら、このような液晶ディスプレイを端末機やテレビとし
て従来のCRTに代えて使用する場合には、明るさが不
足しているために、視野角、コントラスト、表示品質が
劣り、特に10〜12インチ程度以上のサイズにし、8
0字20〜25行程度の大容量表示用としては表示品質
上の問題が生じる。
また特別の光源を有さないので、外部の光環境条件の変
化によって表示品質が左右され、外光が存在しない場合
には2表示機能を全く失うという欠点がある。
化によって表示品質が左右され、外光が存在しない場合
には2表示機能を全く失うという欠点がある。
このような問題点を解決するために、最近では、液晶デ
ィスプレイの裏面に設置する背面光源の研究が多く為さ
れている。これらの背面光源としては有機分散型EL、
薄膜EL、発光ダイオードアレイを利用したもの、蛍光
灯やランプ等の光源と導光板とを組み合わせたもの、フ
ルネル型導光板、照明ボックス等種々のものが提案され
ているが、大型ディスプレイ用としては、均一性、光効
率、演色性等の点で満足できるものは知られていない。
ィスプレイの裏面に設置する背面光源の研究が多く為さ
れている。これらの背面光源としては有機分散型EL、
薄膜EL、発光ダイオードアレイを利用したもの、蛍光
灯やランプ等の光源と導光板とを組み合わせたもの、フ
ルネル型導光板、照明ボックス等種々のものが提案され
ているが、大型ディスプレイ用としては、均一性、光効
率、演色性等の点で満足できるものは知られていない。
これらの内で有望なものとしては、アクリル板等の透光
性パネルの側面に蛍光灯等の光源を設け、パネルの一方
の而から出光する方式が知られているが、この方式では
まず第一にパネルを蛍光灯の直径より薄くすると導光効
率が著しく低下するという問題があり、また第二に導入
光の大部分は出光面に平行な直進光であるために、出光
面からの出光効率が低いという問題があり、更に第三に
はこのパネルを大型にすればする程光源付近とパネルの
中央部分との照度に差が生じるという問題がある。
性パネルの側面に蛍光灯等の光源を設け、パネルの一方
の而から出光する方式が知られているが、この方式では
まず第一にパネルを蛍光灯の直径より薄くすると導光効
率が著しく低下するという問題があり、また第二に導入
光の大部分は出光面に平行な直進光であるために、出光
面からの出光効率が低いという問題があり、更に第三に
はこのパネルを大型にすればする程光源付近とパネルの
中央部分との照度に差が生じるという問題がある。
また光源として蛍光灯を使用する場合には、蛍光灯の光
量は常に均一であるために、出光面の光量を任意に制御
することができず、液晶ディスプレイの使用者の個人差
や使用環境に対応することができない、また、光量すな
わち明暗のみではなく、ホワイトバランスや演色性、使
用者の眼精疲労を考慮すると、出光面からの波長を調節
して、適当な色相光とすることも望ましいが、光源が蛍
光灯である場合には白色光のみが出光されるので、電気
的に調節することは不可能であるという欠点が生じる。
量は常に均一であるために、出光面の光量を任意に制御
することができず、液晶ディスプレイの使用者の個人差
や使用環境に対応することができない、また、光量すな
わち明暗のみではなく、ホワイトバランスや演色性、使
用者の眼精疲労を考慮すると、出光面からの波長を調節
して、適当な色相光とすることも望ましいが、光源が蛍
光灯である場合には白色光のみが出光されるので、電気
的に調節することは不可能であるという欠点が生じる。
従って、本発明の主たる目的は、CRTに代替できる程
度に大型であり、且つ出光パネルを蛍光灯等の光源のサ
イズに関係なく薄くでき、更に出光効率に優れた面光源
を提供することである。
度に大型であり、且つ出光パネルを蛍光灯等の光源のサ
イズに関係なく薄くでき、更に出光効率に優れた面光源
を提供することである。
また、本発明の別の目的は、CRTに代替できる程度に
大型であり、且つ使用する光環境や使用者の個人差に応
じて容易に光量および/または波長を調節することがで
きる面光源を提供することである。
大型であり、且つ使用する光環境や使用者の個人差に応
じて容易に光量および/または波長を調節することがで
きる面光源を提供することである。
このような本発明の目的は、以下の本発明によって達成
された。
された。
(問題点を解決するための手段)
すなわち、本発明は、光源および出光パネルからなり、
該出光パネルが、導光部、導光面、光収束部、光案内部
、光反射層および出光面からなる面光源において、光源
は導光部中に包設され、光収束部は導光部と光案内部と
を連結して光案内部に向って薄くなり、光案内部は導光
部より薄く。
該出光パネルが、導光部、導光面、光収束部、光案内部
、光反射層および出光面からなる面光源において、光源
は導光部中に包設され、光収束部は導光部と光案内部と
を連結して光案内部に向って薄くなり、光案内部は導光
部より薄く。
光反射層は、光源光の大部分が光収束部で集光して光案
内部に導入され且つ反射光が出光面に対し方向づけられ
た角度を有する形状であることを特徴とする面光源であ
る。
内部に導入され且つ反射光が出光面に対し方向づけられ
た角度を有する形状であることを特徴とする面光源であ
る。
(好ましい実施態様)
次に本発明の面光源の好ましい実施態様を図解的に示す
添付図面を参照して本発明を更に詳細に”) 説明する。
添付図面を参照して本発明を更に詳細に”) 説明する。
第1図は、本発明の面光源の1例の断面図を示し、第2
図はその平面図を示し、第3図は従来技術の面光源の断
面図を示すものである。
図はその平面図を示し、第3図は従来技術の面光源の断
面図を示すものである。
従来のアクリル板等を使用した面光源は、第3図示の如
く、出光面3と導光面6を除いた部分に光反射層8を設
けた出光パネルBの導光部(導光面6)に、蛍光灯等の
光源Aを付設したものであり、蛍光灯Aの直径よりも出
光パネルBの厚みを薄くすると光源光1の導入効率が低
下するという欠点があった。また、光源Aを出光パネル
Bとは異なる平面上に設け、光源光を反射させて出光パ
ネルBに平行に導入するものも知られているが、上記と
同様に、出光パネルBを光源Aの直径より薄くすると、
光源Aから発生する光の導入効率が低いものである。
く、出光面3と導光面6を除いた部分に光反射層8を設
けた出光パネルBの導光部(導光面6)に、蛍光灯等の
光源Aを付設したものであり、蛍光灯Aの直径よりも出
光パネルBの厚みを薄くすると光源光1の導入効率が低
下するという欠点があった。また、光源Aを出光パネル
Bとは異なる平面上に設け、光源光を反射させて出光パ
ネルBに平行に導入するものも知られているが、上記と
同様に、出光パネルBを光源Aの直径より薄くすると、
光源Aから発生する光の導入効率が低いものである。
また、出光パネルBを厚くすれば導光効率は向上するが
、現在の薄型化および軽量化指向に合致しないものであ
る。また光源Aから導入される光は出光パネルB中を出
光面に平行に直進する光が多くの割合を占めるため、出
光面3からの出光効率が低いという問題があり、更に光
源A付近の出光面3の照度が高く、光源Aから離れる程
照度が低下し、出光面3全体において照度が不均一であ
った。
、現在の薄型化および軽量化指向に合致しないものであ
る。また光源Aから導入される光は出光パネルB中を出
光面に平行に直進する光が多くの割合を占めるため、出
光面3からの出光効率が低いという問題があり、更に光
源A付近の出光面3の照度が高く、光源Aから離れる程
照度が低下し、出光面3全体において照度が不均一であ
った。
また、光源として蛍光灯を使用する場合には、蛍光灯の
光量は常に均一であるために、出光面の光量を任意に制
御することができず、液晶ディスプレイの使用者の個人
差や使用環境に対応することができない、また、光量す
なわち明暗のみではなく、ホワイトバランスや演色性、
使用者の眼精疲労を考慮すると、出光面からの波長を調
節して、適邑な色相光とすることも望ましいが、光源が
蛍光灯である場合には白色光のみが出光されるので、電
気的に調節することは不可能であるという問題がある。
光量は常に均一であるために、出光面の光量を任意に制
御することができず、液晶ディスプレイの使用者の個人
差や使用環境に対応することができない、また、光量す
なわち明暗のみではなく、ホワイトバランスや演色性、
使用者の眼精疲労を考慮すると、出光面からの波長を調
節して、適邑な色相光とすることも望ましいが、光源が
蛍光灯である場合には白色光のみが出光されるので、電
気的に調節することは不可能であるという問題がある。
本発明の面光源は、上記の如き従来技術の問題点を解決
したものであり、第1図および第2図に図解的に示す如
く、光源Aおよび出光パネルBからなり、該出光パネル
Bが光源光lを導入する導光部2、導光面6、導入光1
を収束して光案内部4に導光する光収束部lO1導入光
lを出光面3に案内する光案内部4、光反射層8および
出光面3からなるものであり、光源Aは導光部中に包設
され、光収束部10は導光部と光案内部を連結して光案
内部4に向って薄くなり、光案内部4は導光部2より薄
く、好ましくは光源Aから離れる従って薄くなり、光反
射面8は、光源光lの大部分が直接光案内部4に導入さ
れず、光収束部10で収束されて反射光5として光案内
部4に導入され、且つ出光面3に対し方向づけられた角
度で反射する形状であることを特徴としているものであ
る。
したものであり、第1図および第2図に図解的に示す如
く、光源Aおよび出光パネルBからなり、該出光パネル
Bが光源光lを導入する導光部2、導光面6、導入光1
を収束して光案内部4に導光する光収束部lO1導入光
lを出光面3に案内する光案内部4、光反射層8および
出光面3からなるものであり、光源Aは導光部中に包設
され、光収束部10は導光部と光案内部を連結して光案
内部4に向って薄くなり、光案内部4は導光部2より薄
く、好ましくは光源Aから離れる従って薄くなり、光反
射面8は、光源光lの大部分が直接光案内部4に導入さ
れず、光収束部10で収束されて反射光5として光案内
部4に導入され、且つ出光面3に対し方向づけられた角
度で反射する形状であることを特徴としているものであ
る。
以上の如き構成とすることによって、出光パネルBの光
案内部4の厚さを光源である蛍光灯Aの直径より薄くし
ても、導入された光は、光収束部10で収束され、且つ
出光面3と対向する側の反射面8で反射(−次反射光)
され、出光面3に直接到達し、光源光lの導光効率を低
下させることがない、また図示の例の如く、導光部2の
みを厚くして蛍光灯Aを導光部z中に包含させ、厚い導
光部2と薄い光案内P14とを断時厚みを減じる光収束
部lOで連結させることによって、蛍光灯Aから出光す
る光1の大部分を、蛍光灯Aを包囲する導光部2の光反
射層8および光収束部工0により集光させて光案内部4
に導入することができるので、従来例(第3図示)に比
して光案内部4を薄くしても光源光lの導光効率を著し
く向上させることができ、更に好ましくは光案内部4を
光源から離れるに従って薄くすることにより、導入され
た光を出光面3全体に均一に分配させることができる。
案内部4の厚さを光源である蛍光灯Aの直径より薄くし
ても、導入された光は、光収束部10で収束され、且つ
出光面3と対向する側の反射面8で反射(−次反射光)
され、出光面3に直接到達し、光源光lの導光効率を低
下させることがない、また図示の例の如く、導光部2の
みを厚くして蛍光灯Aを導光部z中に包含させ、厚い導
光部2と薄い光案内P14とを断時厚みを減じる光収束
部lOで連結させることによって、蛍光灯Aから出光す
る光1の大部分を、蛍光灯Aを包囲する導光部2の光反
射層8および光収束部工0により集光させて光案内部4
に導入することができるので、従来例(第3図示)に比
して光案内部4を薄くしても光源光lの導光効率を著し
く向上させることができ、更に好ましくは光案内部4を
光源から離れるに従って薄くすることにより、導入され
た光を出光面3全体に均一に分配させることができる。
また出光パネルBの出光面3に送られる光源光lは、第
3図示の例では、大部分が出光面3と平行な直進光であ
るため、出光面3に至る光の割合が少なく、また光源か
ら遠ざかるにつれて、反射をくり返した光(高次反射光
)の成分が殆どとなり、光効率が低下するため、出光面
3の照度が低く、また不均一であったのに対して、本発
明の面光源の場合には、光源光1の大部分は光源の周囲
および光収束部lOで集光され、出光パネルBの外面に
設けられ、且つ好ましくは傾斜を有する光反射層8によ
り反射されて出光面3に対して方向づけられた角度を有
して直接出光面3に至る一次反射光を利用するため、途
中の光損失が少なく、光案内部4に導入された光1の出
光効率が著しく向上し、また反射面を傾斜させたことに
よって出光面3全体にわたって均一な照度を与えること
ができるものである。A体的には、例えば、出光パネル
Bの両端に2個以上の光源を組み合せて均一な照度にす
ることが可能であり、また、光源が1木でも光源からの
遠近差なしに均一にすることも可能となるうえ、任意の
照度分布を与えることも可能である。このような作用効
果は、出光パネルBの出光面3および導光面6を除く外
面に光反射層8を設け、蛍光灯Aの周囲、特に下方の光
反射層の角度や形状を変化させ、例えば傾斜面や凹凸形
状、凹状あるいは凸状反射レンズ形状、フルネルレンズ
形状、マイクロレンズアレイ形状等の反射型レンズ状に
し、更に光案内部の光反射層8を傾斜させることにより
、光源Aからの出光面3に達する光量を自由に変化させ
ることができるので、出光面3に至る光量を均一化する
ことができる。
3図示の例では、大部分が出光面3と平行な直進光であ
るため、出光面3に至る光の割合が少なく、また光源か
ら遠ざかるにつれて、反射をくり返した光(高次反射光
)の成分が殆どとなり、光効率が低下するため、出光面
3の照度が低く、また不均一であったのに対して、本発
明の面光源の場合には、光源光1の大部分は光源の周囲
および光収束部lOで集光され、出光パネルBの外面に
設けられ、且つ好ましくは傾斜を有する光反射層8によ
り反射されて出光面3に対して方向づけられた角度を有
して直接出光面3に至る一次反射光を利用するため、途
中の光損失が少なく、光案内部4に導入された光1の出
光効率が著しく向上し、また反射面を傾斜させたことに
よって出光面3全体にわたって均一な照度を与えること
ができるものである。A体的には、例えば、出光パネル
Bの両端に2個以上の光源を組み合せて均一な照度にす
ることが可能であり、また、光源が1木でも光源からの
遠近差なしに均一にすることも可能となるうえ、任意の
照度分布を与えることも可能である。このような作用効
果は、出光パネルBの出光面3および導光面6を除く外
面に光反射層8を設け、蛍光灯Aの周囲、特に下方の光
反射層の角度や形状を変化させ、例えば傾斜面や凹凸形
状、凹状あるいは凸状反射レンズ形状、フルネルレンズ
形状、マイクロレンズアレイ形状等の反射型レンズ状に
し、更に光案内部の光反射層8を傾斜させることにより
、光源Aからの出光面3に達する光量を自由に変化させ
ることができるので、出光面3に至る光量を均一化する
ことができる。
更に本発明の別の好ましい実施態様では、光源Aの周囲
に調光フィルター11を設ける。この調光フィルター1
1は光源Aからの光の強度および色相を自由に変えるこ
とができるものであり、光量フィルターおよび/または
波長フィルターとしての機能を有する。
に調光フィルター11を設ける。この調光フィルター1
1は光源Aからの光の強度および色相を自由に変えるこ
とができるものであり、光量フィルターおよび/または
波長フィルターとしての機能を有する。
まず最初に調光フィルター11が光量フィルターである
場合には、このような光量フィルターは、蛍光灯Aから
照射される光の量を調節できる構成である限りいずれの
構成でもよいものであり、いくつかの好ましい例を挙げ
れば次の通りである。
場合には、このような光量フィルターは、蛍光灯Aから
照射される光の量を調節できる構成である限りいずれの
構成でもよいものであり、いくつかの好ましい例を挙げ
れば次の通りである。
(1)f?F光灯Aの周囲に蛍光灯の光をル制御できる
層を形成し、蛍光灯を回転可能にした態様。
層を形成し、蛍光灯を回転可能にした態様。
この態様では、上記層が光量フィルターとなり、例えば
、黒色その他の色の如く、遮光または光を吸収し得る層
を形成する態様、白色、金属色等の如く光を反射できる
層を形成する方法等いずれでもよい。このよ、うな光量
制御層は適当なインキや塗料を調製し、これを蛍光灯A
の周囲に印刷したり、へヶ、ロール、スプレー、静電塗
装、焼付け、インキジェット法等の方法で塗布したり、
蒸着、CVD、スパッタ等の方法、また、予め染着層を
形成しておき、後に染色する方法で、直接光源に形成す
るか、予め他の透明基材に形成しておき、貼り合わせす
る等のいずれの方法で形成してもよい、勿論、このよう
な光量フィルターは、蛍光灯AのV壁に均一に形成する
のではなく、線状、縞状あるいは点状に適当に密度差や
濃度差をつけて形成するか、あるいは、透過濃度の異な
る遮光材層を段階的またはj!lX続的に形成する。こ
のような構成の光量フィルター11を形成し、適当な手
段(図示なし)により蛍光灯Aを回転させることによっ
て、出光面に至る光量を容易に制御することができる。
、黒色その他の色の如く、遮光または光を吸収し得る層
を形成する態様、白色、金属色等の如く光を反射できる
層を形成する方法等いずれでもよい。このよ、うな光量
制御層は適当なインキや塗料を調製し、これを蛍光灯A
の周囲に印刷したり、へヶ、ロール、スプレー、静電塗
装、焼付け、インキジェット法等の方法で塗布したり、
蒸着、CVD、スパッタ等の方法、また、予め染着層を
形成しておき、後に染色する方法で、直接光源に形成す
るか、予め他の透明基材に形成しておき、貼り合わせす
る等のいずれの方法で形成してもよい、勿論、このよう
な光量フィルターは、蛍光灯AのV壁に均一に形成する
のではなく、線状、縞状あるいは点状に適当に密度差や
濃度差をつけて形成するか、あるいは、透過濃度の異な
る遮光材層を段階的またはj!lX続的に形成する。こ
のような構成の光量フィルター11を形成し、適当な手
段(図示なし)により蛍光灯Aを回転させることによっ
て、出光面に至る光量を容易に制御することができる。
(2)蛍光灯Aは固定し、その周囲に回転可能な光量フ
ィルター11を設ける態様。
ィルター11を設ける態様。
この例の原理も上記(1)の場合と全く回−であり、例
えば、透明なガラスやプラスチックからなる管状フィル
ター11を形成し、その表面に上記(1)における如き
、密度差や濃度差を有する光吸収層あるいは光反射層を
形成する方法でよい、更に上記管状体を設けた後にその
表面に上記の如き光場調f!f141!1能を有するフ
ィルム等を巻き付けたものでもよい、また、フレキシブ
ルな筒状シートにして、2軸で回転して送る方法も可能
である。このような構成の光量フィルター11を設け、
このフィルター11をギヤやベルト等の適当な手段(図
示なし)で回転させることによって。
えば、透明なガラスやプラスチックからなる管状フィル
ター11を形成し、その表面に上記(1)における如き
、密度差や濃度差を有する光吸収層あるいは光反射層を
形成する方法でよい、更に上記管状体を設けた後にその
表面に上記の如き光場調f!f141!1能を有するフ
ィルム等を巻き付けたものでもよい、また、フレキシブ
ルな筒状シートにして、2軸で回転して送る方法も可能
である。このような構成の光量フィルター11を設け、
このフィルター11をギヤやベルト等の適当な手段(図
示なし)で回転させることによって。
出光面に至る光量を任意に制御することができる0以上
は、説明容易性のために、管状のフィルターを例示して
説明したが、フィルターはこれらの例に限定されず、い
ずれの形状および可動機構でもよい。
は、説明容易性のために、管状のフィルターを例示して
説明したが、フィルターはこれらの例に限定されず、い
ずれの形状および可動機構でもよい。
また、調光フィルター11が波長フィルターで1)
ある場合には、上記(1)および(2)の態
様における光吸収層を特定の波長の光を吸収する色に着
色することによって本発明の目的が達成できる。すなわ
ち、調光フィルター11をイエロー、オレンジ、レッド
、ブルー、グリーン、バイオレットあるいはそれらの中
間色で任意の順序に着色すればよく、このような構成の
調光フィルター11を使用者の好みに応じて回転あるい
はスライドさせることによって、光源から出光面に至る
光の波長を任意に制御することができる。また、テレビ
用途においては、必須である色相調整が最も簡単にでき
る方法として有効である。
ある場合には、上記(1)および(2)の態
様における光吸収層を特定の波長の光を吸収する色に着
色することによって本発明の目的が達成できる。すなわ
ち、調光フィルター11をイエロー、オレンジ、レッド
、ブルー、グリーン、バイオレットあるいはそれらの中
間色で任意の順序に着色すればよく、このような構成の
調光フィルター11を使用者の好みに応じて回転あるい
はスライドさせることによって、光源から出光面に至る
光の波長を任意に制御することができる。また、テレビ
用途においては、必須である色相調整が最も簡単にでき
る方法として有効である。
更に本発明で使用する調光フィルターtiは、上記の光
量フィルターと波長フィルターとを同時に兼ねることが
できる0例えば、同一のフィルター上に光量wAliと
色調調節の両機能を持たせる方法と、前記第2の構成例
では、複数のフィルターに分けて相互に重ね合わせ、独
立に制御する方法とがあり、後者の方が、光量1色調、
色調の濃淡等多くの調整が可能であり、より精密な調整
に適している。
量フィルターと波長フィルターとを同時に兼ねることが
できる0例えば、同一のフィルター上に光量wAliと
色調調節の両機能を持たせる方法と、前記第2の構成例
では、複数のフィルターに分けて相互に重ね合わせ、独
立に制御する方法とがあり、後者の方が、光量1色調、
色調の濃淡等多くの調整が可能であり、より精密な調整
に適している。
以上の如き本発明の作用効果を奏する出光パネルBは、
いずれかの透光性に優れf材料、例えばガラス材料等か
ら形成できるが、成形容易性や透光性等の点からは、ア
クリル樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、
セルロースアセトブチレート樹脂、セルロースプロピオ
ネ−)11脂。
いずれかの透光性に優れf材料、例えばガラス材料等か
ら形成できるが、成形容易性や透光性等の点からは、ア
クリル樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、
セルロースアセトブチレート樹脂、セルロースプロピオ
ネ−)11脂。
ポリメチルペンテン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
スチレン樹脂、ポリエステル樹脂等の透光性プラスチッ
ク材料・あるいはこれらの複合材料若しくは共重合材料
から形成するのが好ましい。
スチレン樹脂、ポリエステル樹脂等の透光性プラスチッ
ク材料・あるいはこれらの複合材料若しくは共重合材料
から形成するのが好ましい。
また、反応固化型のエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、
メタクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等も使用可部である
。成形方法としては、射出成形、コンプレッション成形
、注型成形、切削、研磨等公知の方法がいずれも適用で
きる。
メタクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等も使用可部である
。成形方法としては、射出成形、コンプレッション成形
、注型成形、切削、研磨等公知の方法がいずれも適用で
きる。
このようにして得られる出光パネルBの光反射層8は、
第1図および第2図に示す如く、出光面3および導光部
2の導光面6を除く他の部分にニッケル、アルミニウム
、銀、金等の光反射性全屈を蒸着、スパッタ、メッキ、
銀鏡反応等により形成するか、反射性の金属入り塗料を
塗布したり、あるいはアルミニウムシート等の光反射性
材料を貼り合せすることにより形成し、光源光1がパネ
ルB外に漏洩するのを防止することが、一部の漏洩光を
再度内部に反射する効果を含めて有効である。また、不
要な部分は設計されない外光入射を防止するための遮光
剤や光吸収剤で層を形成することも手段として有効であ
る。これらの反射面は、光学設計を乱さない範囲で、散
乱性に処理するか、ガラスピーズ等の再帰反射材料を利
用することも可能であり、また、凹凸面を利用して拡散
反射させることも可能である。
第1図および第2図に示す如く、出光面3および導光部
2の導光面6を除く他の部分にニッケル、アルミニウム
、銀、金等の光反射性全屈を蒸着、スパッタ、メッキ、
銀鏡反応等により形成するか、反射性の金属入り塗料を
塗布したり、あるいはアルミニウムシート等の光反射性
材料を貼り合せすることにより形成し、光源光1がパネ
ルB外に漏洩するのを防止することが、一部の漏洩光を
再度内部に反射する効果を含めて有効である。また、不
要な部分は設計されない外光入射を防止するための遮光
剤や光吸収剤で層を形成することも手段として有効であ
る。これらの反射面は、光学設計を乱さない範囲で、散
乱性に処理するか、ガラスピーズ等の再帰反射材料を利
用することも可能であり、また、凹凸面を利用して拡散
反射させることも可能である。
また、その出光面3には、光拡散層9を形成するのが好
ましく、例えば、出光面を出光パネルの成形時または成
形後に、サンドペーパー研磨、サンドブラスト、ホーン
ニング、パフ研磨、ヘアライン加工、エンボス加工、プ
レス加工等で粗面化したり、シリカ、アルミナ、酸化チ
タン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、S化マグネシウム等の
白色顔料や特定径を有するガラスピーズ等の光拡散性材
料を含む透明樹脂層を、浸漬、ロールコート、ブレード
コート、スプレコート等の塗布法により形成したり、あ
るいはこれらの層を接着することにより、出光面3に至
った光を乱反射あるいは拡散させ、出光面3からの照度
を均一化するとともに視角を広げることができる。また
このような光拡散層は、スリガラス板、光拡散性ガラス
板、光拡散性プラスチックシート等を別に用意し、成形
時に同時に一体化するか、または使用時に液晶セルフと
出光面3との間に載置あるいは貼り合わせてもよい、ま
た、光源の導光部と反対側には光反射性の集光鏡や放熱
板を配置することも効率向上やfJS設計上右利である
。
ましく、例えば、出光面を出光パネルの成形時または成
形後に、サンドペーパー研磨、サンドブラスト、ホーン
ニング、パフ研磨、ヘアライン加工、エンボス加工、プ
レス加工等で粗面化したり、シリカ、アルミナ、酸化チ
タン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、S化マグネシウム等の
白色顔料や特定径を有するガラスピーズ等の光拡散性材
料を含む透明樹脂層を、浸漬、ロールコート、ブレード
コート、スプレコート等の塗布法により形成したり、あ
るいはこれらの層を接着することにより、出光面3に至
った光を乱反射あるいは拡散させ、出光面3からの照度
を均一化するとともに視角を広げることができる。また
このような光拡散層は、スリガラス板、光拡散性ガラス
板、光拡散性プラスチックシート等を別に用意し、成形
時に同時に一体化するか、または使用時に液晶セルフと
出光面3との間に載置あるいは貼り合わせてもよい、ま
た、光源の導光部と反対側には光反射性の集光鏡や放熱
板を配置することも効率向上やfJS設計上右利である
。
以上の如き出光パネルBは、第1図示の如く出光面3、
導光部2および光収束部10が凹部を形成しており、こ
の凹部に液晶ディスプレイ7を載置することによって、
液晶ディスプレイ7の背面を照明し、液晶ディスプレイ
7を環境によらず明瞭に見えるようにすることができる
。また1本発明の出光パネルをこのような形状とするこ
とによって、背面光源を含むディスプレイ全体の厚みを
薄くすることができ、全体の軽量化が達成できる。
導光部2および光収束部10が凹部を形成しており、こ
の凹部に液晶ディスプレイ7を載置することによって、
液晶ディスプレイ7の背面を照明し、液晶ディスプレイ
7を環境によらず明瞭に見えるようにすることができる
。また1本発明の出光パネルをこのような形状とするこ
とによって、背面光源を含むディスプレイ全体の厚みを
薄くすることができ、全体の軽量化が達成できる。
以上未発明の好ましい実施態様を例示して本発明を説明
したが、光源Aからの光の大部分を反射光とし、光収束
部10で集光し、且つ出光面に対して角度を有する光と
して光案内部4に導入できる構成である限り、未発I+
の面光源は図示の形状に限定されず、いずれの形状でも
よいものである0例えば、出光パネルBの導光部2(光
源A)は図示の2箇所に限定されず、1箇所でも、3箇
所でも4箇所でもよく、また出光パネルBの形状は、矩
形に限定されず1円盤状、楕円板状、多角形状、コーナ
部が丸みを有する矩形状等任意の形状でよく、従って、
光源の形状も棒状蛍光灯Aに限定されず、出光パネルB
の形状に応じて、環状等任意の形状でよい。
したが、光源Aからの光の大部分を反射光とし、光収束
部10で集光し、且つ出光面に対して角度を有する光と
して光案内部4に導入できる構成である限り、未発I+
の面光源は図示の形状に限定されず、いずれの形状でも
よいものである0例えば、出光パネルBの導光部2(光
源A)は図示の2箇所に限定されず、1箇所でも、3箇
所でも4箇所でもよく、また出光パネルBの形状は、矩
形に限定されず1円盤状、楕円板状、多角形状、コーナ
部が丸みを有する矩形状等任意の形状でよく、従って、
光源の形状も棒状蛍光灯Aに限定されず、出光パネルB
の形状に応じて、環状等任意の形状でよい。
(作用・効果)
以上の如き本発明の面光源は、光源からの光が光案内部
に平行に入射されるのではなく、方向性を有する反射光
として入射されるため、入射光の大部分は、出光面に対
して方向づけられた角度のある光とすることができ、光
源からの光を効率良く出光面に案内することができる。
に平行に入射されるのではなく、方向性を有する反射光
として入射されるため、入射光の大部分は、出光面に対
して方向づけられた角度のある光とすることができ、光
源からの光を効率良く出光面に案内することができる。
また本発明の好ましい実施態様では、光源としての蛍光
灯の太さに拘らず、光案内部を薄くすることができるの
で、ディスプレイの薄層化および軽l化という要求を満
足させることができる。
灯の太さに拘らず、光案内部を薄くすることができるの
で、ディスプレイの薄層化および軽l化という要求を満
足させることができる。
また、同様の理由から、導光部を蛍光灯の直径より厚く
して、そのなかに蛍光灯の半分以上をはめ込み、この導
光部を光収束部!光案内部と連結することにより、光案
内部は蛍光灯の直径より薄くすることができるので、蛍
光灯から照射される光の大部分を集光して光案内部に導
入できる。
して、そのなかに蛍光灯の半分以上をはめ込み、この導
光部を光収束部!光案内部と連結することにより、光案
内部は蛍光灯の直径より薄くすることができるので、蛍
光灯から照射される光の大部分を集光して光案内部に導
入できる。
従って、光案内部が蛍光灯の直径よりも薄くとも、光源
光の利用効率を著しく高めることができる。
光の利用効率を著しく高めることができる。
また、出光面等の一部を除く出光パネルの外面に光反射
層を形成し、それらの光源に対する角度や形状を通出に
コントロールすることにより、光源からの光を出光面全
体に均一に分配することができるので出光面の照度を一
層均一化することができる。
層を形成し、それらの光源に対する角度や形状を通出に
コントロールすることにより、光源からの光を出光面全
体に均一に分配することができるので出光面の照度を一
層均一化することができる。
更に本発明の好ましい例では、光源の周囲に調光フィル
ターを付設することによって、使用者によって出光面に
至る光の光量および/または波長が簡便に任意に制御で
きるので、使用者の個人差に十分対応でき、使用者毎に
最適の光量(明暗)および/または最適の波長光(色相
)をもって液晶ディスプレイ等のディスプレイを使用す
ることができる。
ターを付設することによって、使用者によって出光面に
至る光の光量および/または波長が簡便に任意に制御で
きるので、使用者の個人差に十分対応でき、使用者毎に
最適の光量(明暗)および/または最適の波長光(色相
)をもって液晶ディスプレイ等のディスプレイを使用す
ることができる。
(実施例)
実施例1
ポリメチルメタクリレート樹脂(パラベットHR1協和
ガス化学製)を使用して第1図および第2図に示す如き
形状でサイズ200腸量X 1201Im、光案内部の
中心厚み4mm、周辺厚み10m組導光部の厚み25票
層の出光パネルを射出成形方法で成形し、出光面および
導光面を除く外面にアルミニウムを真空蒸着して光反射
層を形成した。また上記のアクリル樹4旧にガラスピー
ズ(東芝バロティーニ製)を10重量%の割合で混練し
て2mm厚のシートを作成し、これを出光面に貼合した
。光源としては15Wの蛍光灯を2本使用し、導光部に
形成した凹部にか合し、上面をアルミニウムシートで封
止して本発明の面光源とした。
ガス化学製)を使用して第1図および第2図に示す如き
形状でサイズ200腸量X 1201Im、光案内部の
中心厚み4mm、周辺厚み10m組導光部の厚み25票
層の出光パネルを射出成形方法で成形し、出光面および
導光面を除く外面にアルミニウムを真空蒸着して光反射
層を形成した。また上記のアクリル樹4旧にガラスピー
ズ(東芝バロティーニ製)を10重量%の割合で混練し
て2mm厚のシートを作成し、これを出光面に貼合した
。光源としては15Wの蛍光灯を2本使用し、導光部に
形成した凹部にか合し、上面をアルミニウムシートで封
止して本発明の面光源とした。
この面光源の出光面に液晶ディスプレイを載置し、面光
源を点灯したところ、液晶ディスプレーの視野角、コン
トラストが優れ全体が均一な高い表示機能を示した。
源を点灯したところ、液晶ディスプレーの視野角、コン
トラストが優れ全体が均一な高い表示機能を示した。
実施例2
上記実施例1の上記アクリル樹脂からその一端に回転用
とってを設けた管状体を形成し、その表面に黒色のドツ
トが印刷され、ド−/ )数が連続的に変化しているポ
リ塩化ビニルシートを貼り合わせ、2木の調光フィルタ
ーを用意した。この中に15Wの蛍光灯を夫々装着し、
実施例1の出光パネルの導光部の凹部に騒合し、上面を
アルミニウムシートで封止し、外部から上記の調光フィ
ル、、 ターが自在に回転できるようにし
て本発明の面光源とした。
とってを設けた管状体を形成し、その表面に黒色のドツ
トが印刷され、ド−/ )数が連続的に変化しているポ
リ塩化ビニルシートを貼り合わせ、2木の調光フィルタ
ーを用意した。この中に15Wの蛍光灯を夫々装着し、
実施例1の出光パネルの導光部の凹部に騒合し、上面を
アルミニウムシートで封止し、外部から上記の調光フィ
ル、、 ターが自在に回転できるようにし
て本発明の面光源とした。
この面光源の出光面に液晶ディスプレイをa置し、面光
源を点灯したところ、液晶ディスプレーは発光型となり
、視野角、コントラストが優れ。
源を点灯したところ、液晶ディスプレーは発光型となり
、視野角、コントラストが優れ。
全体が均一な高い表示機能を示した。また、調光フィル
ターを徐々に回転させることによって、液晶ディスプレ
イの明暗が変化し、個人差および外光に対応して表示面
の調光が可能であった。
ターを徐々に回転させることによって、液晶ディスプレ
イの明暗が変化し、個人差および外光に対応して表示面
の調光が可能であった。
実施例3
実施例2におけるドツト印刷シートに代えて、蛍光灯の
問囲長さに等しい巾で、縦に連続的に透明性の高い虹の
7色を配色したシートを使用し。
問囲長さに等しい巾で、縦に連続的に透明性の高い虹の
7色を配色したシートを使用し。
他は実施例2と同様にして本発明の面光源を得た。この
面光源を実施例1と同様に使用してみたところ、表示面
の光の色相を種々の色相に変化させることができた。
面光源を実施例1と同様に使用してみたところ、表示面
の光の色相を種々の色相に変化させることができた。
以上の通り、本発明の面光源は、液晶ディスプレイ等の
各種のディスプレイの背面光源として非常に有用である
。
各種のディスプレイの背面光源として非常に有用である
。
第1図は本発明の面光源の1例の断面を図解的に示す図
であり、第2図は第1図の平面図に相当し、且つ第3図
は従来技術の面光源の断面を図解的に示す図である。 A;光源 B;出光パネル エ;光源光 2;導光部 3;出光面 4;光案内部 5;反射光 6;導光面 7;液晶ディスプレイ 8;光反射層 9;光拡散層 10:光収束部 11;調光フィルター 第1図 第2図
であり、第2図は第1図の平面図に相当し、且つ第3図
は従来技術の面光源の断面を図解的に示す図である。 A;光源 B;出光パネル エ;光源光 2;導光部 3;出光面 4;光案内部 5;反射光 6;導光面 7;液晶ディスプレイ 8;光反射層 9;光拡散層 10:光収束部 11;調光フィルター 第1図 第2図
Claims (10)
- (1)光源および出光パネルからなり、該出光パネルが
、導光部、導光面、光収束部、光案内部、光反射層およ
び出光面からなる面光源において、光源は導光部中に包
設され、光収束部は導光部と光案内部とを連結して光案
内部に向って薄くなり、光案内部は導光部より薄く、光
反射層は、光源光の大部分が光収束部で集光して光案内
部に導入され且つ反射光が出光面に対し方向づけられた
角度を有する形状であることを特徴とする面光源。 - (2)光案内部が、光源から離れるに従って薄くなって
いる特許請求の範囲第(1)項に記載の面光源。 - (3)導光部の周囲あるいはその1部に凹凸形状が付与
され、光源光が反射光として光収束部に導入される特許
請求の範囲第(1)項に記載の面光源。 - (4)出光パネルが一枚の透光性板からなり、該透光性
板の少なくとも一端に設けられた導光部の中心が、光案
内部の中心より上方に形成されている特許請求の範囲第
(1)項に記載の面光源。 - (5)出光面および導光面を除く出光パネルの表面が光
反射性となっている特許請求の範囲第(1)項に記載の
面光源。 - (6)出光面が光拡散性とされている特許請求の範囲第
(1)項に記載の面光源。 - (7)出光パネルが矩形であり、その少なくとも一端に
光源が設けられている特許請求の範囲第(1)項に記載
の面光源。 - (8)出光パネルが円盤状であり、その周囲に環状光源
が設けられている特許請求の範囲第(1)項に記載の面
光源。 - (9)出光パネルが、透光性樹脂から一体的に成形され
ている特許請求の範囲第(1)項に記載の面光源。 - (10)光源の周囲あるいはその1部に調光フィルター
が付設されている特許請求の範囲第(1)項に記載の面
光源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61078180A JP2652009B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | 面光源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP61078180A JP2652009B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | 面光源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62235905A true JPS62235905A (ja) | 1987-10-16 |
JP2652009B2 JP2652009B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=13654766
Family Applications (1)
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JP61078180A Expired - Lifetime JP2652009B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | 面光源 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2652009B2 (ja) |
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Also Published As
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JP2652009B2 (ja) | 1997-09-10 |
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