(57)【要約】【課題】薄型である特徴を損なうことなく、面発光装置の発光面全体を可及的に均一に光らせることを課題とする。【解決手段】複数枚の導光板４、４と、隣り合う導光板４、４の間にて導光板４の端面に沿う様に配備された光源５とによって構成され、導光板４の正面41の光源側には、導光板４に対する表面加工及び／又は肉厚内への加工によって、光を乱反射させるための乱反射部９が形成されている。乱反射部９がなければ、素通りして正面41から出射していた光の一部は、導光板４の背面側へ向い、該背面側で再び乱反射するため、導光板４の光源５側が、他の部分よりも帯状に明るくなることを抑えることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略同一面内で接近して配備した複数枚の導光板(４)(４)と、隣り合う導光板(４)(４)の間にて導光板(４)の端面に沿う様に配備された光源(５)とによって構成され、光源(５)の光を導光板(４)の端面から入射させて導光板(４)の正面から出射させる面発光装置において、
導光板(４)の正面(41)の光源側には、導光板(４)に対する表面加工及び／又は肉厚内への加工によって、光を乱反射させるための乱反射部(９)が形成されている面発光装置。
【請求項２】
乱反射部(９)は、導光板(４)に対するレーザ照射によって形成されている、請求項１に記載の面発光装置。
【請求項３】
１枚の導光板(４)と、該導光板(４)の端面に接近して配備された光源(５)とによって面発光ユニット(３)を構成し、複数の面発光ユニット(３)(３)を隣り合わせに組み合わせて形成されている、請求項１に又は２記載の面発光装置。
【請求項４】
導光板(４)の端面を凹ませて光源収容空間(44)を形成し、該収容空間(44)に光源(５)を収容している、請求項１乃至３の何れかに記載の面発光装置。
【請求項５】
光源(５)は、導光板(４)の端面に沿って配置した棒状ランプ(51)である、請求項１乃至４の何れかに記載の面発光装置。
【請求項６】
光源(５)は導光板(４)の端面に沿って並べたＬＥＤ(発光ダイオード)列である請求項１乃至４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エッジライト式の面発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
斯種面発光装置は、導光板の端面側に該端面に沿う様に棒状ランプを配備し、ランプの光を導光板の端面から入射させて導光板の正面から出射させるものである。エッジライト式の面発光装置は、透光性フロントパネルを有するケース内に複数本の蛍光灯を並べた直下式の面発光装置に較べて、装置を薄型化でき、蛍光灯の光が平行線状のランプイメージとして表れることがない特徴を有する。
ところが、面積の大きな面発光装置を製作しようとすれば、輝度の大きなランプを使用して、導光板の厚みを大きくせねばならないが、その様にしても広い面積を一様に光らせることは困難であり、又、重量増の負担やコストの面でも実用化には限界がある。
【０００３】
上記問題を解決すべく、図７に示す如く、導光板(４)と棒状ランプ(51)との組合せによる面発光ユニット(３)を、同一平面内で複数基を隣り合わせて配置することも提案されている(特許文献１の従来例の説明)。
上記面発光装置では、各棒状ランプ(51)に被さり該棒状ランプの光を導光板(４)の端面に集中させるリフレクター(６)は、一部の光を透過させる様に樹脂にて形成し、面発光ユニット(３)に対して間隔を存して半透明のカバー板(２)を被せている。この場合、隣合う面発光ユニット(３)間が帯状に暗くなり、やはり大きな面を一様に光らせることは出来ないことが分かった。
【０００４】
そこで本願発明者は以前に、上記図７の面発光装置の改良型として、図８に示す如く、棒状ランプ(51)(51)を跨ぎ両導光板(４)(４)の正面に跨ってプリズム体(７)を棒状ランプ(51)の長手方向に沿わせて設け、該プリズム体(７)の入射面と出射面の少なくとも何れか一方の面を、光を乱反射させる微細な凹凸面とすることを提案した。この面発光装置は、半透過性のリフレクター(６)及び仕切り板(12)を透過して光がプリズム体(７)に集光され、プリズム体(７)内で反射を繰り返して出射することにより、このプリズム体(７)から出射する光と、導光板(４)(４)の正面から出射する光の明るさに遜色がなくなり、複数枚の導光板(４)(４)に跨る広い面積のカバー板(２)を略均一に照らすことができる。
プリズム体(７)の入射側と、出射側の少なくとも何れか一方の面は、光を乱反射させる微細な凹凸面となっているため、プリズム体(７)が他の部分に較べて線状に明るく光ることを防止できた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、図８に示す面発光装置の場合、プリズム体(７)の高さが、面発光装置の厚みを大きくし、面発光装置の大きな特徴である薄型化に逆行するという大きな問題があり、実用化には至っていない。
本発明は、薄型である特徴を損なうことなく、面発光装置の発光面全体を可及的に均一に光らせることを課題とする。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３０７５３０号
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、略同一面内で接近して配備した複数枚の導光板(４)(４)と、隣り合う導光板(４)(４)の間にて導光板(４)の端面に沿う様に配備された光源(５)とによって構成され、光源(５)の光を導光板(４)の端面から入射させて導光板(４)の正面から出射させる面発光装置において、
導光板(４)の正面の光源側には、導光板(４)に対する表面加工及び／又は肉厚内への加工によって、光を乱反射させるための乱反射部(９)が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
光源(５)の光は各導光板(４)の端面から該導光板の肉厚内に入射し、導光板(４)内を乱反射して正面(41)から出射する。導光板(４)の光源(５)側には、正面(41)及び／又は肉厚内に乱反射部(９)が形成されているから、正面(41)に向かう光の一部は乱反射部(９)に衝突して光路が変わる。乱反射部(９)がなければ、素通りしていた光の一部は、導光板(４)の背面側へ向い、該背面側で再び乱反射するため、導光板(４)の光源(５)側が、他の部分よりも帯状に明るくなることを抑えることができる。
乱反射部(９)は、導光板(４)の表面加工及び／又は肉厚への加工によって形成されており、前記特許文献１におけるプリズム体の様に、光を乱反射させるための別部材を導光板(４)上に配備する必要はなく、即ち、導光板(４)上にプリズム体の如き突出物は存在しないから、面発光装置の特徴である装置の薄型化の妨げとはならない。
プリズム体を省略して部品点数を減らすことができ、又、プリズム体を位置決め固定する手間が掛からないため、製作コストを軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［第１実施例］
図１は、本発明を液晶画面のバックライトに実施した状態を示しており、矩形枠体(１)内に複数の面発光ユニット(３)(３)(３)を、略同一面内にて横に並べて端面を突き合わせて配備している。
【００１０】
図２に示す如く、枠体(１)の一方の面は底板(11)によって塞がれ、他方の面は開口して該開口に、半透過性のカバー板(２)を嵌め込んでいる。
カバー板(２)は、外部からは面発光ユニット(３)の存在を隠し、面発光ユニット(３)からの光を乱反射して外側に出射する。カバー板(２)は、例えば裏面に微細な凹凸加工(梨地加工)した乳白色の合成樹脂板とすることができる。
【００１１】
各面発光ユニット(３)は、透明な矩形の導光板(４)と、該導光板(４)の端面に対向して配備される光源(５)とによって構成される。
実施例の導光板(４)は、軽量化及び透明度の点から、アクリル樹脂製である。又、実施例の光源(５)は棒状ランプ(51)である。
導光板(４)の長手方向に沿う両端面(43)(43)を全長に亘って凹ませてランプ収容空間(44)(44)を形成し、該ランプ収容空間(44)(44)にリフレクター(６)付きの棒状ランプ(51)を配備している。
以下の説明で、導光板(４)の正面(41)とは、光の出射側の面、即ち、カバー板(２)側の面であり、背面(42)とは底板(11)側の面である。
【００１２】
導光板(４)の前記ランプ収容空間(44)は、該導光板(４)の全長に亘って端面(43)と背面(42)に跨って形成され、長手方向に直交する断面が略１／４円弧に湾曲して凹んでいる。
上記導光板(４)のランプ収容空間(44)の円弧面は鏡面に仕上げられている。
導光板(４)の背面(42)には、レーザ照射によって微細な溝列(90)(図３参照)が導光板の長手方向に平行に延びる様に施され、更に、光反射シートの貼着、反射塗料の塗布等により、光反射層(46)が形成されている。
上記微細な溝列(90)に代えて、ドット模様によるグラデーション印刷を施してもよい。
棒状ランプ(51)からの遠近に応じて、上記溝列の溝ピッチを徐々に変化させたり、溝の高さを徐々に変化させることにより、或いはグラデーション印刷のドットの分布を変えることにより、導光板(４)の端面から入射した光を背面(42)にて乱反射させて、導光板(４)の正面(41)からの出射光の斑を少なくできる。
【００１３】
棒状ランプ(51)は、導光板(４)の端面(43)の長さと同程度の長さであって、リフレクター(６)によって包囲されている。
リフレクター(６)は、隣り合う導光板(４)(４)の端面(43)(43)の突合せに邪魔にならない様に、導光板(４)に取り付けられる。
【００１４】
導光板(４)の正面(41)の光源(５)側には、導光板(４)に対する表面加工及び／又は肉厚内への加工によって、光を乱反射させるための乱反射部(９)が形成されている。
導光板(４)の正面の乱反射部(９)は、導光板(４)の棒状ランプ(51)に沿う端縁と平行に施された溝列(91)である。溝列(91)はレーザ照射によって高精度に形成することができる。
溝列(91)の各溝の深さ、幅、溝ピッチは、導光板(４)の厚み、棒状ランプ(51)の明るさ等の条件によって適宜選択すればよく、溝深さ、溝幅、溝ピッチを、ランプに遠ざかる方向へ徐々に変化させてもよい。
【００１５】
導光板(４)の肉厚への乱反射部(９)は、レーザの照射によって、導光板(４)を微細なドット状に固化変質させ、このドットの集合体によって形成されており、棒状ランプ(51)に沿って導光板(４)の全長に亘って形成されている。
【００１６】
面発光ユニット(３)は、隣合うユニット(３)(３)の、導光板(４)(４)の端面(43)(43)どうしが突き合わさり、正面(41)(41)は面が同一平面に揃う様に枠体(１)内に配備されている。
導光板(４)(４)の端面(43)(43)の突合わせ部を、透明接着剤で接着すれば、隣合う面発光ユニット(３)(３)の間に隙間が生じることを防止する特別な手段を講じる必要はない。
【００１７】
然して、棒状ランプ(51)の光は直接に或いはリフレクター(６)に反射してから、導光板(４)のランプ収容空間(44)の円弧状面から導光板(４)の肉厚に入射し、内部で乱反射した後、導光板(４)の正面(41)から出射してカバー板(２)を裏面から照らす。
導光板(４)のランプ(51)側には、正面(41)及び／又は肉厚内に乱反射部(９)が形成されているから、正面(41)側に向かう光の一部は乱反射部に衝突して光路が変わる。このため、導光板(４)の光源側が、他の部分よりも帯状に明るくなることを抑えることができる。
乱反射部(９)は、導光板(４)の表面加工及び／又は肉厚への加工によって形成されており、前記特許文献１のプリズム体の様な、光を乱反射させるための別部材による突出物は存在しないから、面発光装置の特徴である装置の薄型化の妨げとはならない。
【００１８】
棒状ランプ(５)が納まる導光板(４)のランプ収容空間(44)は、円弧状に湾曲することにより、ランプ収容空間(44)を断面多角度に切り欠いた場合の様に、角部が他の部分より明るく線状に光ることを防止できる。
又、円弧状のランプ収容空間(44)は、回転カッターによる切削によって簡単に形成出来、鏡面加工も鏡面加工機によって簡単に行うことができる。
【００１９】
導光板(４)の端部のランプ収容空間(44)内に棒状ランプ(５)が納まっているため、即ち、導光板(４)の光出射面である正面(41)の範囲内に棒状ランプ(５)が納まっているから、導光板の有効発光面に対して面発光装置を全体的に小型化できる。
【００２０】
［第２実施例］
図５は、１枚の導光板(４)に対して、１本の棒状ランプ(51)にて１つの面発光ユニット(３)を構成し、複数の面発光ユニット(３)を組み合わせた面発光装置である。
棒状ランプ(51)と対をなす導光板(４)の該棒状ランプ(51)側に、前記同様にして、正面(41)及び／又は肉厚内に乱反射部(９)を設けることは勿論のこと、隣り合う導光板(４)の反棒状ランプ側にも、必要に応じて、前記同様の乱反射部(９)を形成することができる。
【００２１】
［第３実施例］
図６は、図５の変形であるタンデム型の面発光装置に本発明を実施したものであって、各導光板(４)は断面形状が楔状を呈している。各導光板(４)の発光側正面(41)を同一平面に位置させ、導光板(４)の薄手側端面を、隣り合う導光板の厚手側端面に突き合わせている。
導光板(４)と対を成す棒状ランプ(51)は、導光板(４)の厚手側端面の下部に配備されており、当該導光板の薄手側に向けて光を入射する様にリフレクター(６)で包囲されている。
各導光板(４)の薄手側及び厚手側の正面(41)及び／或いは肉厚内に前記同様の乱反射部(９)が形成されている。
【００２２】
上記実施例の説明は、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。
【００２３】
例えば、前記各実施例では、光源(５)として棒状ランプ(51)を用いたが、導光板(４)の端面に沿って複数個のＬＥＤ(発光ダイオード)を並べたＬＥＤ列を面発光装置の光源(５)とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】液晶画面のバックライトの一部を破断した正面図である。
【図２】図１Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】光乱反射部の他の実施例の断面図である。
【図５】第２実施例の面発光装置の斜面図である。
【図６】第３実施例の面発光装置の斜面図である。
【図７】従来例の面発光装置の断面図である。
【図８】本願発明者が以前提案した面発光装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  矩形枠体
２  カバー板
３  面発光ユニット
４  導光板
44  光源収容空間
５  光源
51  棒状ランプ
６  リフレクター
【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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