(57)【要約】【課題】  ＬＥＤチップアレイモジュールを使用することによって導光板に現れる三角形状の影状暗部が出現するのを可及的簡易且つ低コストに抑制する。【解決手段】  導光板１の入射端面１１側端部の該入射端面１１に沿う帯状領域に，入射端面１１側を密，導光パタン１２側を粗として密度変化する入射光拡散パタン１３を配置して，ＬＥＤチップ２１による入射光を拡散した後に導光パタン１２の導光を行うようにする。ＬＥＤチップ２１の間隔を底辺とする影状暗部３の長さＬ１が３ｃｍ程度となり，そのマスクを行うのに対して，入射光拡散パタン１３の帯状領域幅Ｌ２が１．５ｃｍとなるから，この部分をマスクするとしてもマスク幅が１／２に縮小して有効照明面積を拡大できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップのアレイモジュールを入射端面に臨設してそのＬＥＤチップを光源として入射端面に入射光を供給しパタン配置面に形成した導光パタンによって導光して面発光させる導光板であって，上記パタン配置面における導光パタンの入射端面側に該入射端面に沿って帯状の領域をなすように上記ＬＥＤチップの入射光を該領域の長手方向に拡散する入射光拡散パタンを配置してなることを特徴とするＬＥＤチップ光源用導光板。
【請求項２】
上記帯状領域をなす入射光拡散パタンを，入射端面側を密としその離隔側を粗とする無段階密度変化のドットパタン又はラインパタンとしてなることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤチップ光源用導光板。
【請求項３】
上記帯状領域をなす入射光拡散パタンの領域幅を，該ＬＥＤチップの配置ピッチの２倍以下の寸法の幅に設定してなることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤチップ光源用導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，液晶バックライト等の背面照明に使用する導光板に関し，特にＬＥＤチップを光源とするＬＥＤチップ光源用導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
導光板の光源として，従前の熱陰極蛍光灯や冷陰極蛍光灯に代って，ＬＥＤチップのアレイモジュールが広く使用されるようになっているが，ＬＥＤチップを直列配置したアレイモジュールは，例えば，ＬＥＤチップが４ｍｍ角程度の大きさであり，その両端のハンダ付け幅が各１ｍｍ程度であるから，可及的に配置ピッチを縮小しても，該配置ピッチ（ＬＥＤの中心線間距離）は１ｃｍ程度となり，ＬＥＤチップ間に上記ＬＥＤチップと両側のハンダ幅に応じた５〜６ｍｍ程度の間隔が生じるものとされており，従って一般にアレイモジュールにおけるＬＥＤチップの配置ピッチ（ＬＥＤチップ中心間距離）は，極限的にＬＥＤチップを多数配置したものでも１ｃｍ程度とされている。
【０００３】
従ってこのようなＬＥＤチップを直列配置したアレイモジュールを上記導光板の光源として使用すると，配置ピッチによるＬＥＤチップ間の間隔の部分からの入射光がない上，ＬＥＤチップの光の放射角は最大でも１２０度程度であり，また放射角の範囲内でも光度の変化が生じることによって，上記１ｃｍ程度離隔したＬＥＤチップ間の間隔部分に，入射端面側を底辺とする三角形状の影状暗部が，該入射端面側端部から，例えば３ｃｍ程度の長さに発生する傾向があり，該部分は照明面に出現することによって，例えば導光板ユニットの枠でマスクする等の措置が採られるが，この場合導光板ユニットの有効照明面積が上記３ｃｍ程度縮小することになる。
【０００４】
この問題を解決するために，例えば導光板の入射端面にＶ字状多数の拡散溝を配置して，該拡散溝にＬＥＤチップの入射光を供給することによって，導光板側で影状暗部を抑制しようとするものや，ＬＥＤチップを透明樹脂層によって封止したアレイモジュールを，導光板との間に介設する連結導光部材に所定間隔に接着するとともにアレイモジュール非接着の導光部材に拡散反射層を配置した連結導光部材付きアレイモジュールのユニットを用い，連結導光部材によって全反射したアレイモジュールの光を拡散反射層によって更に導光板側に反射してアレイモジュールのユニット全体を発光することによって，光源側で影状暗部を抑制しようとするものが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９３１８８号公報
【特許文献２】特開２００６−１２４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この場合それぞれ影状暗部の抑制が可能となるにしても，前者の導光板側で暗部抑制を意図したものは，入射端面の拡散溝形成によって，後者の光源側で暗部抑制を意図したものは，アレイモジュールのユニット化によって，それぞれコストアップの要因となり易いという問題点が残っており，また暗部の抑制に際しては可及的に入射端面側からの長さを短縮することによって上記マスクの幅を縮小して有効照明面積の拡大を図ることも有益であり，従ってコストアップを回避しつつ影状暗部の抑制を行う必要がある。
【０００７】
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ところは，可及的に広い有効照明面積を確保し乍ら，可及的簡易且つ低コストによって影状暗部の抑制を可能としたＬＥＤチップ光源用導光板を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題に沿って検討したところ，導光板は，そのパタン配置面，多くの場合は導光板の裏面に導光パタンを備えているところ，該導光板における導光パタン配置面の，特に入射端面側端部に帯状領域をなすように，ＬＥＤチップの入射光をその長手方向に拡散する入射光拡散パタンを配置することによって，上記影状暗部の発生を抑制し，このとき該帯状領域の幅は，一般に影状暗部の長さより短寸にして，例えば該長さの１／２〜１／３程度とすれば足りるから，導光板の有効照明面積を可及的に拡大でき，また該入射光拡散パタンの形成は，射出成形やスクリーン印刷等による導光パタンの形成と同一の手段により同時になし得るため，導光板生産工程が複雑化するのを回避してコスト的にも比較的有利なものとし得るとの知見を得て，本発明をなすに至ったものであって，即ち請求項１に記載の発明を，ＬＥＤチップのアレイモジュールを入射端面に臨設してそのＬＥＤチップを光源として入射端面に入射光を供給しパタン配置面に形成した導光パタンによって導光して面発光させる導光板であって，上記パタン配置面における導光パタンの入射端面側に該入射端面に沿って帯状の領域をなすように上記ＬＥＤチップの入射光を該領域の長手方向に拡散する入射光拡散パタンを配置してなることを特徴とするＬＥＤチップ光源用導光板としたものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，上記入射光拡散パタンを，入射端面側を密とし，面内側を粗とする無段階密度変化のドット又はラインのパタンとすることによって，上記影状暗部の抑制を有効且つ確実になし得ることから，これを，上記帯状領域をなす入射光拡散パタンを，入射端面側を密としその離隔側を粗とする無段階密度変化のドットパタン又はラインパタンとしてなることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤチップ光源用導光板としたものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，上記帯状領域をなす入射光拡散パタンの領域幅を，アレイモジュールにおけるＬＥＤチップの配置ピッチを基準としてその２倍以下の幅とすることによって，上記有効照明面積の可及的な拡大を有効且つ確実になし得ることから，これを，上記帯状領域をなす入射光拡散パタンの領域幅を，該ＬＥＤチップの配置ピッチの２倍以下の寸法の幅に設定してなることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤチップ光源用導光板としたものである。
【００１１】
本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として，上記課題解決の手段としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は以上のとおりとしたから，請求項１に記載の発明は，導光板の導光パタン配置面の，特に入射端面側端部に帯状領域をなすように，ＬＥＤチップの入射光をその長手方向に拡散する入射光拡散パタンを配置することによって，上記影状暗部の発生を抑制し，このとき該帯状領域の幅は，一般に影状暗部の長さより短寸にして，該長さの１／２〜１／３程度とすれば足りるから，導光板の有効照明面積を可及的に拡大でき，また該入射光拡散パタンの形成は，射出成形やスクリーン印刷等による導光パタンの形成と同一の手段により同時になし得るため，導光板の生産工程が複雑化するのを回避してコスト的にも比較的有利なものとし得ることによって，可及的に広い有効照明面積を確保し乍ら，可及的簡易且つ低コストによって影状暗部の抑制を可能としたＬＥＤチップ光源用導光板を提供することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，上記入射光拡散パタンを，入射端面側を密とし，面内側を粗とする無段階密度変化のドット又はラインのパタンとすることによって，上記影状暗部の抑制を有効且つ確実になし得るものとすることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，上記帯状領域をなす入射光拡散パタンの領域幅を，アレイモジュールにおけるＬＥＤチップの配置ピッチを基準としてその２倍以下の幅とすることによって，上記有効照明面積の可及的な拡大を有効且つ確実になし得るものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下図面の例に従って本発明を更に具体的に説明すれば，１は，例えば各種液晶表示機器の液晶表示面を背面照明するように使用するＬＥＤチップ光源用導光板であり，該導光板１は，ＬＥＤチップ２１のアレイモジュール２を入射端面１１に臨設してそのＬＥＤチップ２１を光源として入射端面１１に入射光を供給しパタン配置面に形成した導光パタン１２によって導光して面発光させるものとしてある。
【００１６】
即ち導光板１は，例えばアクリル等の透明樹脂を射出成形して，パタン配置面，本例にあっては裏面に導光パタン１２を一体成形した，例えば長さを２３ｃｍ程度，幅を１７ｃｍ程度としたものとしてあり，該導光パタン１２は，常法に従って，入射端面１１側を粗とし，これと対向する非入射端面側を密とするように無段階的に密度変化した，コーン孔等を用いた無段階密度変化のドットパタンによるものとしてある。
【００１７】
ＬＥＤチップ２１のアレイモジュール２は，回路基板にＬＥＤチップ２１をその両端でハンダ付けすることによってＬＥＤチップ２１を長手方向に直列配置したものを用いてあり，本例にあって該アレイモジュール２は，ＬＥＤチップ２１を４ｍｍ角程度，その両端のハンダ付け幅を各１ｍｍ程度として可及的に配置ピッチを縮小することによって，ＬＥＤチップ２１の数を可及的に多数として導光板１に対して入射光を可及的に増加し得るようにしたものとしてあり，該配置ピッチ（ＬＥＤの中心線間距離）は，これを１ｃｍとしたものとしてあり，また，この場合，ＬＥＤチップ２１の配置には６ｍｍ程度の幅が必要であることによって，各ＬＥＤチップ２１の間には，該６ｍｍ程度以下の間隔が置かれたものとしてある。
【００１８】
このとき上記パタン配置面における導光パタン１２の入射端面１１側に該入射端面１１に沿って帯状の領域をなすように上記ＬＥＤチップ２１の入射光を該領域の長手方向に拡散する入射光拡散パタン１３を配置したものとしてあり，本例にあって該帯状領域をなす入射光拡散パタン１３は，これを，入射端面１１側を密としその離隔側を粗とする無段階密度変化のドットパタン又はラインパタン，本例にあってはドットパタンとしてある。
【００１９】
従って導光板１のパタン配置面には，その大半を占めるように配置した上記無段階密度変化のドットパタンによる導光パタン１２と，その入射端面１１側に帯状領域をなすように配置した同じく無段階密度変化のドットパタンによる入射光拡散パタン１３の２種類のパタンを配置してあり，このとき該２種類のパタンは，上記導光パタン１２において入射端面１１側，即ち入射光拡散パタン１３の帯状領域側を粗，非入射端面側を密とする密度変化を行うのに対して，入射光拡散パタン１３において入射端面１１側を密，非入射端面側，即ち導光パタン１２側を粗とする密度変化を行うものとしてあり，またこのとき上記導光パタン１２の密度変化が緩傾斜したグラフを示す如くに，入射光の距離の二乗に反比例するようにその密度変化を緩やかに無段階的に行う一方，該入射光拡散パタン１３の密度変化は急傾斜したグラフを示す如くに，その密度変化を上記帯状領域幅Ｌ２内で急激に無段階的に行うものとしてある。即ち本例にあって該入射光拡散パタンの帯状領域は，導光パタン１２の最大密度程度に等しい入射端面１１側の密度部分と，導光パタン１２の最小密度に等しい導光パタン１２側の密度部分の変化をその帯状領域幅Ｌ２内で行うものとしてある。
【００２０】
該帯状領域をなす入射光拡散パタンの領域幅Ｌ２は，これを，上記ＬＥＤチップ２１の配置ピッチの２倍以下の寸法の幅に設定したものとしてあり，本例にあって該帯状領域の領域幅Ｌ２は，これを，上記１ｃｍの配置ピッチに対して１．５倍の１．５ｃｍ程度としてあり，該１．５ｃｍ程度の帯状領域幅Ｌ２において上記急激な密度変化を行ったものとしてある。
【００２１】
このように形成した導光板１は，その入射端面１１に上記ＬＥＤチップ２１のアレイモジュール２を臨設し，その各ＬＥＤチップ２１を光源として該入射端面１１に入射光を供給し，その入射光拡散パタン１３によってＬＥＤチップ２１の光源光を拡散した後に導光パタン１２によって入射光の導光を行うようにして，この種アレイモジュール２を使用することによって生じる影状暗部３を抑制するとともに導光パタン１２によって該拡散した光源光を導光して光源離隔方向に向けて均一な面照明を行うものとしてある。即ち上記アレイモジュール２を使用すると，そのＬＥＤチップ２１の配置ピッチが１ｃｍ程度であり，該部分からの入射光がない上，ＬＥＤチップ２１の光の放射角は最大でも１２０度程度であり，また放射角の範囲内でも光度の変化が生じることによって，上記入射光拡散パタン１３を配置しない場合に，入射端面１１側，特にそのＬＥＤチップ２１間の間隔を底辺として非入射端面側に向けた，例えば３ｃｍ程度の長さＬ１として生じる三角形状の影状暗部３を抑制することができる。本例にあっては上記入射光拡散パタン１３の帯状領域幅Ｌ２をＬＥＤチップの配置ピッチの２倍以下，特に１．５倍の１．５ｃｍ程度としたから，該影状暗部３は，その１／２の幅の入射光拡散パタン１３によって抑制されることになる。
【００２２】
即ち，該入射光拡散パタン１３は，入射光の拡散によって導光パタン１２の照明面より相対的に高輝度を呈するものとなるところ，例えば背面照明対象によっては，該入射光拡散パタンの帯状領域の一部又は全部を含めて有効照明面積とすることも可能であるが，比較的小面積の液晶表示面等の背面照明対象にあっては，輝度の全体に亘る均一性を確保するために，一般にこれを，導光板ユニットの枠でマスクすることになるが，この場合も，該入射光拡散パタン１３を使用しないで上記三角形状の影状暗部３をマスクする場合に比して，該マスクに必要な入射光拡散パタン１３の帯状領域幅Ｌ２を，三角形状の影状暗部３の長さＬ１に比して１／２に縮小できるから，その縮小幅分導光板１における有効照明面積を大きく確保することができる。また本例にあっては上記入射光拡散パタン１３の形成を，導光板１の射出成形によって導光パタン１２の形成と同時に行うものとしたから，該入射光拡散パタン１３の形成のために追加加工や後加工を必要することなく，従って導光板生産工程の複雑化を回避してコスト的にも比較的有利なものとすることができる。
【００２３】
図示した例は以上のとおりとしたが，上記入射光拡散パタンを，例えば入射端面側を太く，非入射端面側，即ち導光パタン側を細くして入射端面に平行に配置したラインパタン，特にヘアライン状のパタンとすること，導光パタンをアクリル等の透明樹脂にスクリーン印刷によって形成するとき，入射光拡散パタンを同じくスクリーン印刷によって同時に形成するようにすること等を含めて，本発明の実施に当って，導光板，導光パタン，入射光拡散パタン，ＬＥＤチップ，そのアレイモジュール等の各具体的構造，形状，材質，寸法，用途，これらの関係，これらに対する付加等は，上記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】導光板とＬＥＤチップアレイモジュールの関係を示す平面図である。
【図２】影状暗部と帯状領域の関係を示す入射光拡散パタン部分の拡大平面図である。
【図３】入射光拡散パタンと導光パタンのモデルを示す平面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  導光板
１１  入射端面
１２  導光パタン
１３  入射光拡散パタン
２  アレイモジュール
２１  ＬＥＤチップ
３  影状暗部
Ｌ１  影状暗部の長さ
Ｌ２  帯状領域の領域幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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