(57)【要約】【課題】複数個のＬＥＤを光源とする面発光装置において、導光板の出射面の輝度斑をなくす。【解決手段】導光板２の反射面21は、入射面23に沿って溝列３を有し、該溝列の各溝31、31は、溝方向に浅溝部31aと深溝部31bが交互に形成されており、光源４の光軸Ｌと溝31が交わる部分に浅溝部31aが位置し、光軸間と対応する部分に深溝部31bが位置している。【選択図】図１
2008311157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面が反射面(21)、他方の面が出射面(22)、少なくとも１つの端面が入射面(23)であり、反射面(21)には入射面(23)に沿う方向に延びる溝(31)の集合である溝列(３)を有する導光板(２)において、
反射面(21)の溝列(３)の各溝(31)(31)は、溝方向に浅溝部(31a)と深溝部(31b)が交互に形成されている、面発光用導光板。
【請求項２】
一方の面が反射面(21)、他方の面が出射面(22)、１つの端面が入射面(23)である導光板(２)と、該導光板の入射面(23)に対向して配備されスポット的に光を照射する複数個の光源(４)(４)とを含む面発光装置(１)において、導光板(２)の反射面(21)は、入射面(23)に沿う方向に延びる溝(31)の集合である溝列(３)を有し、該溝列の各溝(31)(31)は、溝方向に浅溝部(31a)と深溝部(31b)が交互に形成されており、光源(４)の光軸Ｌと溝(31)が交わる部分に浅溝部(31a)が位置し、光軸間と対応する部分に深溝部(31b)が位置していることを特徴とする、面発光装置。
【請求項３】
一方の面が反射面(21)、他方の面が出射面(22)、対向する２つの端面が入射面(23)である導光板(２)と、該導光板の各入射面(23)に対向して配備されスポット的に光を照射する複数個づつの光源(４)(４)とを含む面発光装置(１)において、一方の光源列の光源(４)と他方の光源列の光源(4a)は、半配置分交互にずれて位置しており、前記導光板(２)の反射面(21)は入射面(23)に沿う方向に延びる溝(31)の集合である溝列(３)を有し、該溝列の各溝(31)(31)は、溝方向に浅溝部(31a)と深溝部(31b)が交互に形成されており、各溝(31)は、近い方の光源列の各光源(４)(4a)の光軸Ｌ、Ｌ1と溝(31)が交わる部分が、浅溝部(31a)となっていることを特徴とする、面発光装置。
【請求項４】
各溝(31)の浅溝部(31a)を比較すると、光源(４)から離れるほど深く形成されている、請求項２又は３に記載の面発光装置。
【請求項５】
各溝(31)の深溝部(31b)を比較すると、光源(４)から離れるほど深く形成されている、請求項２乃至４の何れかに記載の面発光装置。
【請求項６】
各溝(31)の浅溝部(31a)と深溝部(31b)を比較すると、光源(４)から離れるほど浅溝部(31a)の長さは短くなっており、深溝部(31b)の長さは長くなっている、請求項２乃至５の何れかに記載の面発光装置。
【請求項７】
溝列(３)は、光源(４)から離れるほど溝の配列ピッチが小さくなっている、請求項２乃至６の何れかに記載の面発光装置。
【請求項８】
導光板(２)の出射面(22)に、互いに直交する細溝(22a)(22b)の集合による微細な凹凸が形成されている、請求項２乃至７の何れかに記載の面発光装置。
【請求項９】
光源(４)は、発光ダイオード(41)である、請求項２乃至８の何れかに記載の面発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶画面のバックライト等に使用する面発光用導光板及び該導光板を用いたエッジライト方式の面発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種導光板は、一方の面が反射面、他方の面が出射面、少なくとも１つの端面が入射面となっている。入射面から入射した光を効率よく、且つ出射面の輝度斑を少なくするために、反射面には光乱反射用の溝列が刻設されている(特許文献１)。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
導光板の入射面に対向して、該入射面と略同一長さの棒状ライトを配備して光源とする場合は、導光板の反射面に入射面に沿う方向に延びる溝の集合である溝列を施せばよかった。しかし、発光ダイオード(ＬＥＤ：Light Emitting Diode)の様に、スポット的に光を照射する光源を入射面に対向して所定間隔を存して複数個配置した場合、反射面に単純な溝の集合である溝列を施すだけでは、各光源の光軸部分が明るく、光軸間は暗くなって、発光面の輝度の均一性の点で満足できるものは得られない。
【０００４】
本発明は、溝列の各溝の溝長さ方向へ深さに工夫を施すことにより、発光面の輝度の均一性を高めることのできる、導光板及び該導光板を用いた面発光装置を明らかにするものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７１８０３号
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の導光板(２)は、一方の面が反射面(21)、他方の面が出射面(22)、少なくとも１つの端面が入射面(23)であり、反射面(21)には入射面(23)に沿う方向に延びる溝(31)の集合である溝列(３)を有し、該溝列(３)の各溝(31)は、溝方向に浅溝部(31a)と深溝部(31b)が交互に形成されている。
【０００７】
本発明の面発光装置(１)は、上記導光板(２)と、該導光板の入射面に対向して配備されスポット的に光を照射する複数個の光源(４)(４)とを含む面発光装置(１)において、導光板(２)の反射面(21)は、入射面(23)に沿って溝列(３)を有し、該溝列の各溝(31)(31)は、溝方向に浅溝部(31a)と深溝部(31b)が交互に形成されており、光源(４)の光軸Ｌと溝(31)が交わる部分に浅溝部(31a)が位置し、光軸間と対応する部分に深溝部(31b)が位置している。
【発明の効果】
【０００８】
光源(４)からの光は、入射面(23)から導光板(２)内に入り、反射面(21)の溝列(３)の凹凸や導光板(２)の端面で屈曲して、導光板(２)内で乱反射を繰り返して、出射面(22)から出射する。
導光板(２)の溝列(３)の各溝(31)は、溝方向に浅溝部(31a)と深溝部(31b)が交互に形成されており、光源(４)の光軸Ｌと溝(31)が交わる部分に浅溝部(31a)が位置し、光軸間と対応する部分に深溝部(31b)が位置している。
溝(31)と交叉する方向に進む光は、溝が浅いほど溝に反射せずに真直ぐに進む割合が大きく、溝が深いほど、溝に反射する割合が大きくなる。
【０００９】
従って、導光板(２)内を光源(４)の光軸Ｌ近傍を光源(４)から離れる方向に進む光は、光源(４)から遠い部分まで届く割合が大きく、光軸間を光源(４)から離れる方向に進む光は、光源から遠い部分まで届く割合いが小さくなる。これによって、光源(４)に近い側で乱反射する光の量と、遠い側で乱反射する光の量の差が小さくなり、又、光軸Ｌ近傍で乱反射する光の量と、光軸間で乱反射する光の量の差が小さくなって、出射面(22)での輝度斑を可及的に小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、導光板(２)と、該導光板(２)の入射面(23)に対向して等間隔に配置された光源(４)を示している。
導光板(２)は、アクリル樹脂等で形成された長方形の透明度の高い板である。
導光板(２)は、一方の面が反射面(21)、他方の面が出射面(22)、長手方向に沿う一方の端面が入射面(23)となっている。
【００１１】
反射面(21)には入射面(23)と平行な多数の溝(31)からなる溝列(３)が形成されている。溝(31)はレーザ加工によって形成されている。
溝列(３)は、入射面(23)から離れるほど溝(31)の配列ピッチが小さくなっている。溝列(３)の各溝(31)は、溝方向に浅溝部(31a)と深溝部(31b)が交互に形成されている。
浅溝部(31a)、深溝部(31b)は共に、光源(４)の配列ピッチに対応して等間隔に形成されている。
【００１２】
各溝(31)の浅溝部(31a)を比較すると、光源(４)から離れるほど深く形成されている。
又、各溝(31)の深溝部(31b)を比較すると、光源(４)から離れるほど深く形成されている。
【００１３】
各溝(31)の浅溝部(31a)と深溝部(31b)を比較すると、光源(４)から離れるほど浅溝部(31a)の長さは短くなり、深溝部(31b)の長さは長くなっている。
【００１４】
光源(４)はスポット的に光を照射するものであり、実施例では発光ダイオード(41)である。光源(４)の光軸Ｌが導光板(２)の溝列(３)と直交する方向に向けて、導光板(２)に対向している。
光源(４)の光軸Ｌと溝列(３)の各溝(31)が交わる部分に浅溝部(31a)の長さ中心が位置し、光軸間の中心と対応する部分に深溝部(31b)の長さ中心が位置している。
【００１５】
図２は、上記導光板(２)と光源(４)を用た面発光装置(１)を示している。
面発光装置(１)は、導光板(２)の反射面(21)に反射シート(10)を被せる等により遮光層(11)を形成し、出射面(22)に透光カバー板(12)を被せ、光源(４)を含む導光板(２)を縁フレーム(13)で囲んで形成されている。
【００１６】
然して、光源(４)からの光は、入射面(23)から導光板(２)内に入り、溝列(３)の凹凸や導光板(２)の端面で屈曲して、導光板(２)内で乱反射を繰り返して、出射面(22)から出射する。
導光板(２)の溝列(３)の各溝(31)は、溝方向に浅溝部(31a)と深溝部(31b)が交互に形成されており、光源(４)の光軸Ｌと溝(31)が交わる部分に浅溝部(31a)が位置し、光軸間と対応する部分に深溝部(31b)が位置している。
溝と交叉する方向に進む光は、溝が浅いほど溝に反射せずに真直ぐに進む割合が大きく、溝が深いほど、溝に反射する割合が大きくなる。
【００１７】
従って、導光板(２)内を光源(４)の光軸Ｌ近傍を光源(４)から離れる方向に進む光は、光源(４)から遠い部分まで届く割合が大きく、光軸間を光源(４)から離れる方向に進む光は、光源から遠い部分まで届く割合いが小さくなる。これによって、光源(４)に近い側で乱反射する光の量と、遠い側で乱反射する光の量の差が小さくなる。又、光軸Ｌ近傍で乱反射する光の量と、光軸間で乱反射する光の量の差が小さくなる。これによって、出射面(22)の輝度斑を抑えることが出来る。
【００１８】
実施例の様に、各溝(31)の浅溝部(31a)を比較して、光源(４)から離れるほど深く形成すれば、導光板(２)内を光源(４)の光軸Ｌ近傍を光源(４)から離れる方向に進む光は、光源(４)から遠ざかるほど浅溝部(31a)に衝突する割合が大きくなって光の乱反射を活発にする。これによって、出射面(22)の光源(４)から遠い側の輝度が下がることを防止でき、出射面(22)の輝度の均一化に効果を奏する。
【００１９】
又、実施例の様に、各溝(31)の深溝部(31b)を比較して、光源(４)から離れるほど深く形成すれば、導光板(２)内を光源(４)の光軸間を光源(４)から離れる方向に進む光は、光源(４)から遠ざかるほど深溝部(31b)に衝突する割合が大きくなって光の乱反射を活発にする。これによって、出射面(22)の光源(４)から遠い側の輝度が下がることを防止でき、出射面(22)の輝度の均一化に効果を奏する。
【００２０】
又、実施例の様に、各溝(31)の浅溝部(31a)と深溝部(31b)を比較すれば、光源(４)から離れるほど浅溝部(31a)の長さは短くなり、深溝部(31b)の長さは長くなっていると、導光板(２)内を入射面(23)から遠ざかる方向に進む光は、入射面(23)から遠ざかるほど溝部に衝突する割合が大きくなって、光の乱反射を活発にする。これによって、出射面(22)の光源(４)から遠い側の輝度が下がることを防止でき、出射面(22)の輝度の均一化に効果を奏する。
【００２１】
尚、図３において、符号(24)は、導光板(２)の肉厚内に形成した光の乱反射層であって、該乱反射層(24)は、導光板(２)内での光の乱反射を活発にして、出射面(22)の輝度の均一化に効果を奏する。
乱反射層(24)はレーザ加工によって形成することができる。
【００２２】
図５は、導光板(２)の出射面(22)に、縦横方向に細溝(22a)(22b)を施して均一部分の微細な凹凸を形成している。この微細な凹凸は、従前の導光板(２)の出射面(22)に貼着されて輝度を高めるプリズムシートと呼ばれる光拡散シートの役割をなす。実施例の場合、出射面(22)の凹凸の高低差は、２００μｍ程度である。
【００２３】
図６は、導光板(２)の長手方向に沿う両端面を入射面(23)(23)とし、各入射面(23)に対向して複数個づつ配備された光源(４)(４)とを含む両側光源の面発光装置(１)の、導光板(２)と光源(４)だけを示し、他の構成部品は図示していない。
導光板(２)の反射面(21)に、入射面(23)と平行に施された溝列(３)の溝(31)の配列ピッチは、導光板(２)の幅中心側へ徐々に小さくなっている。
一方の光源列の光源(４)と他方の光源列の光源(4a)は、半配置分交互にずれて位置している。
溝列(３)の各溝(31)(31)は、溝方向に浅溝部(31a)と深溝部(31b)が交互に形成されており、各溝(31)は、近い方の光源列の各光源(４)(4a)の光軸Ｌ、Ｌ1と溝(31)が交わる部分が、浅溝部(31a)となっている。
【００２４】
又、導光板(２)の幅中心から左右の１／２の部分では、各溝列(３)の溝(31)の浅溝部(31a)と深溝部(31b)の関係は、前記した片側光源の面発光装置の浅溝部(31a)と深溝部(31b)の関係を満足している。
【００２５】
上記図６の両側光源の面発光装置は、導光板(２)の幅の１／２の領域では、前記した片側光源の面発光装置と同様の効果を奏する。加えて、一方の光源列の光軸Ｌ間の中央に、他方の光源列の光軸Ｌ1が位置するから、この点でも出射面(22)の輝度の均一化に効果を奏する。
【００２６】
上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】導光板と光源の配置関係を示す斜面図である。
【図２】図１Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】導光板の部分拡大図である。
【図４】導光板の溝に沿う部分断面図である。
【図５】導光板の他の実施例の出射面を示す斜視図である。
【図６】導光板と光源の配置関係を示す斜面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  面発光装置
２  導光板
21  反射面
22  出射面
23  入射面
３  溝列
31  溝
31a  浅溝部
31b  深溝部
４  光源
41  発光ダイオード
【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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