(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射端面から非入射端面に向けて楔形状をなす透明基板と，該透明基板の裏面に配設した微小多数の錐孔による散乱パターンとを具備して一体成型してなり且つ該散乱パターンの散乱特性を，錐孔深さを入射端面側において最大とし非入射端面側において最小とする深さの無段階減変化と，錐孔配置密度を入射端面側において最小とし非入射端面側において最大とする配置密度の無段階増変化との相関関係によって規制するとともに該錐孔配置密度の無段階変化を，入射端面側から非入射端面側に向けて集約するように線密度を増加するスプライン曲線上に上記錐孔を列方向に向けて等ピッチ又は無段階縮小ピッチをなすように錐孔を点在配置して入射端面側から非入射端面側に向けて光源に平行な行方向における錐孔配置の数を増変化して行ってなることを特徴とする成形エッジライトパネル。
【請求項２】
上記錐孔における深さの無段階減変化及び／又は配置密度の無段階増変化を，入射端面側から非入射端面側の近傍までとし，その非入射端面側の残余部位を同一深さ及び／又は同一配置密度の無変化部位としてなることを特徴とする請求項１に記載の成型エッジライトパネル。
【請求項３】
上記スプライン曲線上への点在配置に代えて，該錐孔を，入射端面側から非入射端面側に集約するように線密度を増加する放物線又は放射線上に点在配置してなることを特徴とする請求項１に記載の成形エッジライトパネル。
【請求項４】
上記錐孔の配置密度の無段階増変化を，上記透明基板に配置した錐孔の面積比において最小面積比５％以上，最大面積比８０％以下の範囲内で行ってなることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の成型エッジライトパネル。
【請求項５】
上記錐孔の深さの無段階減変化を，最大深さ１０００μｍ以下，最小深さ２０μｍ以上の範囲内で行ってなることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の成型エッジライトパネル。
【請求項６】
上記錐孔を直円錐形とし且つその円錐の頂角を６０°以上，１２０°以下としてなることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５に記載の成型エッジライトパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，液晶バックライト等各種バックライトに用いられる成型エッジライトパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種エッジライトパネルは，一般に平板の，例えばアクリル透明樹脂による透明基板と，該透明基板の裏面に，例えばスクリーン印刷によって印刷形成した微小多数にして等ピッチ配列の網点ドットによる網点散乱パターンとを具備したものとされ，該網点散乱パターンの散乱特性は，これを網点径を拡大することによる入射端面側から反射端面又は非入射端面側に向けた網点面積比の無段階増変化によって規制したものとされる。
【０００３】
またこの種エッジライトパネルを，平板の透明基板と裏面の散乱パターンとを具備して一体成型することによって得ることも行われるが，この場合散乱パターンは，一般に上記網点ドットによる錐孔又は錐突起の網点散乱パターンとされ且つその散乱特性は，これをその径を拡大することによる入射端面側から反射端面側に向けた網点径の無段階増変化によって規制したものとされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
バックライト中の，特に液晶バックライトは，パソコン，ワープロ，カーナビゲータ等の電子機器の液晶表示面背面に組込み搭載するものとされるところ，これら電子機器はそれ自体一層のコンパクト化，特に薄型化が要請されている。
【０００５】
この電子機器のコンパクト化のための手段として，バックライトの厚さを定めるエッジライトパネルを薄肉化することが行われているが，薄肉化も限界に近い。そこでこれに代る手段として，エッジライトパネルを，蛍光管光源の径に対応する入射端面を有するも，入射端面から裏面をテーパー面とした楔形状とすることによって，バックライトの裏面に他の部品収容用のスペースを確保するようにすることが想定される。
【０００６】
エッジライトパネルを楔形状とするには，楔形状の透明基板を板取りして，これにスクリーン印刷を施すことは効率的ではないから，散乱パターンを有するように射出成型する如き，透明樹脂の一体成型を行うのが好ましいことになる。
【０００７】
またエッジライトパネルを楔形状とすることは，テーパー面が入射光の反射サイクルを短縮することになるから，輝度向上を期待し得る一方で，反射サイクルの短縮によって入射光の消耗が激しくなり，導光性が損われ，輝度の均一性を確保し難くなるという問題点を生じる。
【０００８】
この輝度の均一性を確保するには，裏面に配設する散乱パターンの散乱特性を，光源離隔方向に変化する無段階増変化を行うように規制することが必要となるが，これを反射サイクルが順次短縮する楔形状のエッジライトパネルにおいて，上記成型用のものに用いられる錐孔の径の拡大によって行おうとしても，反射サイクルの短縮状況を加味した径の拡大は比較的急激なものとなるところ，径の拡大には自ずと限界があり，必ずしも好ましい散乱特性を得ることができず，敢えてこれを行えば，入射端面側の径と非入射端面側の径との間でバランスを失して無段階的変化を行うことが困難で，結局導光性が損われて，輝度の均一性を確保し得ないということになる可能性が残される。
【０００９】
更に散乱特性を規制する上では，この径の拡大と別に又はこれと共に，例えば錐孔の深さを非入射端面側に深くするように増加することを想定し得るが，この場合，楔形状のエッジライトパネルは非入射端面側にテーパーを有するから，非入射端面側で錐孔が貫通して透孔となったり，貫通しなくても深すぎてスケを生じたりして，異常発光を招来する可能性があり，結局輝度の均一性を確保し難いことになる。
【００１０】
このように楔形状のエッジライトパネルを用いて，輝度の均一性を確保し得る散乱特性の散乱パターンを形成することは著しく困難である。
【００１１】
更に楔形状のエッジライトパネルを一体成型しようとしても，錐孔による散乱パターンを用いた場合，この錐孔に対応する金型側の突起周りに溶融樹脂が分流することに起因する錐孔間にウエルドマークが発生し易くなり，このウエルドマークが発生すると，これが同じく異常発光して輝度の均一性を損うことになるという錐孔の一体成型に伴う問題点も残されている。
【００１２】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので，その解決課題とする処は，楔形状に一体成型する一方，輝度の均一性を確保するに好適な散乱特性を呈する散乱パターンを有し，更には異常発光の可能性のない成型エッジライトパネルを提供するにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題に添い本発明は，先ず散乱パターンを錐孔によるものとするとともに散乱パターンの散乱特性を，錐孔の深さの非入射端面側への無段階減変化と，錐孔の配置密度の同じく非入射端面側への無段階増変化との相関関係によって規制するとともに錐孔の配置を，これらの場合に最適に輝度の均一性を確保する目的で，その配置密度の無段階変化を，入射端面側から非入射端面側に向けて集約する線密度を増加するスプライン曲線を用い，これを錐孔の配置基準として該曲線上に列方向の錐孔を等ピッチ又は無段階縮小ピッチに点在配置することにより，錐孔の配置密度の無段階増変化を行うようにしたものであって，即ち請求項１に記載の発明を，入射端面から非入射端面に向けて楔形状をなす透明基板と，該透明基板の裏面に配設した微小多数の錐孔による散乱パターンとを具備して一体成型してなり且つ該散乱パターンの散乱特性を，錐孔深さを入射端面側において最大とし非入射端面側において最小とする深さの無段階減変化と，錐孔配置密度を入射端面側において最小とし非入射端面側において最大とする配置密度の無段階増変化との相関関係によって規制するとともに該錐孔配置密度の無段階変化を，入射端面側から非入射端面側に向けて集約するように線密度を増加するスプライン曲線上に上記錐孔を列方向に向けて等ピッチ又は無段階縮小ピッチをなすように錐孔を点在配置して入射端面側から非入射端面側に向けて光源に平行な行方向における錐孔配置の数を増変化して行ってなることを特徴とする成形エッジライトパネルとしたものであり，請求項２に記載の発明は，上記錐孔の深さの無段階減変化及び／又は配置密度の無段階増変化を，入射端面側から非入射端面側の近傍までとし，その余を同一の深さ及び／又は配置密度とする形態のものとするように，これを，上記錐孔における深さの無段階減変化及び／又は配置密度の無段階増変化を，入射端面側から非入射端面側の近傍までとし，その非入射端面側の残余部位を同一深さ及び／又は同一配置密度の無変化部位としてなることを特徴とする請求項１に記載の成型エッジライトパネルとし，請求項３に記載の発明は，上記錐孔配置の数を増変化して錐孔の配置密度の無段階増変化を行う錐孔の配置基準を上記曲線に代えて，同様に散乱パターンに放物線又は放射線とするように，これを，上記スプライン曲線上への点在配置に代えて，該錐孔を，入射端面側から非入射端面側に集約するように線密度を増加する放物線又は放射線上に点在配置してなることを特徴とする請求項１に記載の成形エッジライトパネルとし，請求項４に記載の発明は，最適な輝度の均一性を確保する目的で，錐孔の配置密度の無段階増変化の好ましい範囲を規定するように，これを，上記錐孔の配置密度の無段階増変化を，上記透明基板に配置した錐孔の面積比において最小面積比５％以上，最大面積比８０％以下の範囲内で行ってなることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の成型エッジライトパネルとし，請求項５に記載の発明は，同じく最適な輝度の均一性を確保するとともに，これらの場合に成型時のウエルドマークとこれによる異常発光を防止する目的で，錐孔の深さの無段階減変化の好ましい範囲を規定するように，これを，上記錐孔の深さの無段階減変化を，最大深さ１０００μｍ以下，最小深さ２０μｍ以上の範囲内で行ってなることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の成型エッジライトパネルとし，請求項６に記載の発明は，同じく好適乃至最適な輝度の均一性を確保する錐孔の形状と頂角を規定するように，これを，上記錐孔を直円錐形とし且つその円錐の頂角を６０°以上，１２０°以下としてなることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５に記載の成型エッジライトパネルとしたものであり，これらをそれぞれ発明の要旨として上記課題，更には上記各目的を加えた課題のための解決手段としたものである。
【００１４】
なお本発明で錐孔とは，錐面（Cone，コーン）の孔を指称しており，錐面孔又はコーン孔と呼ぶことも可能であり，その形状は多角錐面体の錐孔を含むものであり，上記直円錐のものに限らない。
【００１５】
【実施例】
以下実施例を示す図面に従って本発明を更に具体的に説明すれば，図１乃至図４においてＡは，例えば１０．４インチの大きさの液晶表示面を背面照明するように構成した液晶バックライト，１はそのエッジライトパネル，１０は該エッジライトパネル１の裏面に積層した低発泡白色ポリエステルフィルム製の反射シート，１１は上記エッジライトパネル１の上面，即ち液晶表示面側に積層した乳白色ポリエステルフィルム製の拡散シート，１２及び１３は該拡散シート１１上に更に微細溝が相互に交差方向となるように積層したポリカーボネート製のプリズムフィルム（レンズフィルム），２０はエッジライトパネル１に対して入射光を供給する冷陰極蛍光管による，例えば３mm径の細径とした光源をそれぞれ示す。
【００１６】
エッジライトパネル１は，入射端面３から非入射端面４に向けて楔形状をなす透明基板２と，該透明基板２の裏面に配設した微小多数の錐孔６による散乱パターン５とを具備して一体成型したものとしてある。
【００１７】
本例にあってエッジライトパネル１は，その透明基板２を，例えば１６８mm×２１５mmにして入射端面３を３mm厚，非入射端面４を１．２mm厚とした楔形状としたものとしてあり，例えばアクリル透明樹脂の射出成型によって散乱パターン５とともに精密な一体成型を施すことによって形成したものとしてあり，上記入射端面３に光源２０を近接して臨設することによって，エッジライトパネル１に入射光を供給し，散乱パターン５の散乱によって照明導光を行い，液晶バックライトＡとして，液晶表示面に対する背面照明を行うものとしてある。
【００１８】
散乱パターン５は，その散乱特性を，錐孔６深さを入射端面３側において最大とし非入射端面４側において最小とする深さの無段階減変化と，錐孔６配置密度を入射端面３側において最小とし非入射端面４側において最大とする配置密度の無段階増変化との相関関係によって規制したものとしてある。
【００１９】
本例にあって散乱パターン５は，図２にその等倍の平面図を示すように，高密度に錐孔６を配置したものとしてあり，上記錐孔配置密度の無段階変化を，入射端面３側から非入射端面４側に向けて集約するように線密度を増加するスプライン曲線上に上記錐孔６を列方向に向けて等ピッチ又は無段階縮小ピッチをなすように錐孔６を点在配置して入射端面側から非入射端面側に向けて光源２０に平行な行方向における錐孔配置の数を増変化することによって行ったものとしてある。
【００２０】
即ち本例にあっては，スプライン曲線を，錐孔６の配置基準とし，例えばこのスプライン曲線の線数を入射端面３側で１．２mmピッチの１６３本，非入射端面４側で６６本増加した０．８mmピッチの２２９本とする如くに線密度を増加し，これらスプライン曲線上に入射端面３側において１．２mmピッチ，非入射端面側において０．８mmピッチとなるように，列方向に錐孔６のピッチを無段階的に縮小した縮小ピッチによって点在配置したものとしてあり，これによりそれ自体高密度にして，行方向には錐孔６が光源２０と平行の直線上にそれぞれ位置する密度変化を精密且つ規則性を持って行うものとしてある。
【００２１】
このとき錐孔６は，直円錐形とし且つ円錐の頂角を，好ましい６０°以上，１２０°以下，例えば９０°の直角としたものを共通に用いることによって，この錐孔６の深さの無段階変化を，好ましい最大深さ１０００μｍ以下，最小深さ２０μｍ以上の範囲内にして，特に好ましい最大深さを５００μｍ，最小深さを１００μｍとするように，透明基板２の裏面に穿孔状に無段階減変化によって配置するようにしてあり，これによって錐孔６は，その上記スプライン曲線上への配置に際して，入射端面３側において大きく疎にして，非入射端面４側において，相互に外接状とするように大きく密に錐孔６を配置し，この間の配置密度の無段階増変化の範囲を可及的に大きく確保するものとしてある。
【００２２】
このとき本例の配置密度は，これを錐孔６径の面積比において，好ましい最小面積比５％以上，最大面積比８０％以下の範囲内で行い，特に好ましい最小面積比９％，最大面積比７９％の範囲で無段階増変化するものとしてある。
【００２３】
錐孔６の深さ及び配置密度の変化はそれぞれ散乱特性を変化させる要因となるから，入射端面３側において深さが最大にして配置密度が最小の，即ち相対的に深い一方で疎の錐孔６によって，また非入射端面４側において深さが最小にして配置密度が最大の，即ち相対的に浅い一方で密の錐孔６によってそれぞれ散乱特性が規制され，これらの間にあっては深さが無段階減変化し，配置密度が無段階増変化する，即ち浅くなる一方で密になる錐孔６によって散乱特性が無段階増変化するように規制されることになり，散乱パターン５の散乱特性が深さと配置密度双方の無段階変化の相関関係で規制されるに至る。
【００２４】
このとき透明基板２が楔形状であることによって，入射光の反射サイクルが非入射端面４側に短縮化することになるが，上記深さの無段階減変化と配置密度の無段階増変化の複数の散乱特性を定める要因の相関関係でこれを規制するために，散乱特性変化の範囲が拡大し，また変化の調整を可及的に可能とするので，導光性を損うことなく，入射光の量に応じた輝度均一化を行う散乱特性とすることができる。
【００２５】
図５乃至図７は他の例を示したもので，本例にあっては，上記と同一の透明基板２と散乱パターンとを有するも，エッジライトパネル１の一体成型時に透明基板２の水平平面の全面に，更に５０μｍピッチにして，深さ２５μｍの直角二等辺三角形による微小多数の拡散溝８を，光源２０の直交方向，即ち入射端面３から非入射端面４に向けて一体に配設することによって水平平面を拡散プリズム面７とした例であり，これにより散乱パターン５における錐孔６による入射光の散乱光で錐孔６が光輝するようになるのを，透明基板２の水平平面，即ちエッジライトパネル１の照明面側において拡散するようにして，散乱光の液晶表示面における肉視を防止した例であり，従ってこの場合，拡散シート１１，プリズムフィルム１２，１３等を不要化し得るが，本例にあっては更に肉視防止の確実化のために上記溝８と直交方向にプリズムフィルム１３を積層したものとしてある。
【００２６】
図８は更に上記拡散面の拡散溝８を，直角二等辺三角形の溝と１２０°に拡開した二等辺三角形の溝とを交互に配置し，これにより拡散プリズム面７の視野角を拡大して，上記肉視の防止性を高めた例である。
【００２７】
図９乃至図１１は，更に他の例を示し，本例にあっては，微小多数の上記直角二等辺三角形又はこれと交互の１２０°の二等辺三角形による拡散溝８を，光源２０の直交方向に加えて，光源２０と平行に配置したクロス状直交の状態に配置し，これにより更に拡散性を高めた拡散プリズム面７として，上記肉視防止の確実化を図り，反射シート１１，プリズムフィルム１２，１３を不要化した例である。
【００２８】
図５乃至図１１のその余は変らないので同一符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
図示した例は以上のとおりとしたが，上記錐孔における深さの無段階減変化及び／又は配置密度の無段階増変化を，入射端面側から非入射端面側の近傍までとし，その非入射端面側の残余部位を同一深さ及び／又は同一配置密度の無変化部位とすることが可能である。即ち，例えば非入射端面側のある程度の幅を同一深さとし配置密度を更に増変化すること，配置密度を同一密度とし深さを減変化すること，同一深さ，同一配置密度とすることが，液晶バックライト或いは，例えばディスプレイスタンド等その他のバックライトにおいてそれぞれ許容されることある輝度の均一性の度合と必要性に応じて採用し得る。
【００３０】
錐孔の配置は，上記錐孔の線密度を入射端面側から非入射端面側に集約するように増加する曲線を配置基準とし，該曲線上に点在配置するのが好ましいが，これに代えて，該錐孔を，入射端面側から非入射端面側に集約するように線密度を増加する放物線又は放射線上に点在配置することができる。この場合の錐孔の配置は上記線密度増加の曲線による場合に準じて，これと同様に行えばよい。
【００３１】
配置密度の無段階増変化は，最小面積比５％以上，最大面積比８０％以下の範囲内で行うようにするのがよいが，上記最小面積比９％，最大面積比７９％とすることが，液晶バックライトとして，９乃至１０インチ程度の大きさの液晶表示面用に用いる上で特に好適である。
【００３２】
錐孔の深さの無段階減変化は，これを最大深さ１０００μｍ以下，最小深さ２０μｍ以上の範囲内で行うのが，錐孔による散乱特性の確保と，射出成型等一体成型時のウエルドマークの発生を防止する上で良好な結果を得易いが，１０００μｍを超える深さとすると，例えば入射端面側で数mm厚の場合，ウエルドマークが発生し易くなり，また最小深さを２０μｍ未満とすると散乱特性の確保をし難くなり易く，特に最大深さを５００μｍ又はそれ以下，最小深さを１００μｍ又はそれ以上とすることが，充分な散乱特性を確保し，ウエルドマークの発生を確実に抑制し得て好ましい。
【００３３】
錐孔はこれを多角錐面体を有する形状のものを用い得るが，直円錐形とすることが，例えば成型金型の母型を切削加工して得るようにする場合に簡易であり，また錐孔による散乱を充分に行うようにする上で好ましい。この場合，円錐の頂角は，これを６０°以上，１２０°以下とすることが，配置密度を増変化する上で一般に好ましいが，９０°とし又はこれに近い角度（８０°乃至８５°以上）とすることが，散乱特性確保の面から特に好ましい。
【００３４】
錐孔の配置密度の無段階増変化は，これを，錐孔径の径の変化又は錐孔数の数の変化によって行うことが好ましいが，上記例の如くに円錐の頂角と形状とを共通にすることによって双方の変化によって行うことが，配置密度による散乱特性を充分にコントロールする上で好ましい。
【００３５】
エッジライトパネルを楔形状に一体成型するに当っては，上面に拡散溝を設けて，これを拡散シート又はプリズムシートに代る拡散面とすることは，一回の一体成型によって，散乱パターンと拡散面の双方を備えたエッジライトパネルを得られるので極めて都合がよい。
【００３６】
更にアクリル透明樹脂以外の光高透過性の透明樹脂を用いること，エッジライトパネルの寸法を拡大し又は縮少するように適宜に定めること，バックライトとしての用途を液晶バックライト以外のものとすること等を含めて，本発明の実施に当って成型エッジライトパネルの具体的態様はこれを様々のものとすることができ，以上に説明したものに殊更限定するには及ばない。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は以上のとおりとしたので，請求項１及び２に記載の発明は，散乱特性が相反するように異なる錐孔深さの非入射端面側への無段階減変化と，錐孔配置密度の同じく非入射端面側への無段階増変化の相関関係によって，反射サイクルが短縮する楔形状にあって，散乱特性を入射光の量に応じて調整するように規制するとともに錐孔配置密度の無段階増変化を好適に行って輝度の均一性を充分に確保し，従来技術を適用した場合の如くに透孔やスケによる異常発光のない成型エッジライトパネルを提供できる。
【００３８】
請求項３に記載の発明は，上記に加えて，上記錐孔配置の数を増変化して錐孔の配置密度の無段階増変化を行う錐孔の配置基準を上記曲線に代えて，同様に散乱パターンに放物線又は放射線を用いたものとすることにより，配置密度の無段階増変化に好適にして，充分に輝度の均一性を確保したものとすることができる。
【００３９】
請求項４に記載の発明は，同じく上記に加えて，錐孔の配置密度の無段階増変化の好ましい範囲を規定して，充分に輝度の均一性を確保したものとすることができる。
【００４０】
請求項５に記載の発明は，同じく上記に加えて，錐孔の深さの無段階減変化の好ましい範囲を規定して，ウエルドマークによる異常発光を防止して充分に輝度の均一性を確保したものとすることができる。
【００４１】
請求項６に記載の発明は，同じく上記に加えて，錐孔の形状とその角度を規定したから，金型の母型を得易く，また充分に輝度の均一性を確保したものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶バックライトの分解斜視図
【図２】散乱パターンを示すエッジライトパネルの底面図
【図３】エッジライトパネルと錐孔のモデルを示す縦断面図
【図４】エッジライトパネルと錐孔のモデルを示す部分拡大縦断面図
【図５】他の例の液晶バックライトの分解斜視図
【図６】エッジライトパネルと錐孔及び溝のモデルを示す縦断面図
【図７】エッジライトパネルと錐孔及び溝のモデルを示す部分拡大縦断面図
【図８】他の例のエッジライトパネルと錐孔及び溝のモデルを示す部分拡大縦断面図
【図９】他の例の液晶バックライトの分解斜視図
【図１０】エッジライトパネルと錐孔及び溝のモデルを示す縦断面図
【図１１】エッジライトパネルと錐孔及び溝のモデルを示す部分拡大縦断面図
【符号の説明】
Ａ  液晶バックライト
１  エッジライトパネル
２  透明基板
３  入射端面
４  非入射端面
５  散乱パターン
６  錐孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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