(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック部材よりなる一定の屈折率を具備した第１の基材の略中央部から放射状に広がる溝を形成した第１の基材と、前記第１の基材に形成された溝に、プラスチック部材よりなる第１の基材の屈折率より大きい第２の基材を埋設し、前記第２の基材の端部が集中する位置に光源部を形成し、前記第１の基材及び第２の基材が露出する表面に、光源からの光を対向する裏面に反射させるための放射手段を設けた光源ユニット本体と、この光源ユニット本体の光源部に光源を配置し、この光源から出た光を、屈折率の大きい第２の基材中に閉じ込め、この第２の基材中に進行させた光を、前記放射手段で反射させ、前記放射手段と対向する裏面から均一な面照明を得ることを特徴とする面状光源ユニット。
【請求項２】
前記光源は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１記載の線状光源ユニット。
【請求項３】
前記第２の基材に形成された放射手段は、複数の溝であることを特徴とする請求項１記載の面状光源ユニット。
【請求項４】
前記第２の基材に形成された放射手段は、キズ又はシボ等で形成された粗面であることを特徴とする請求項１記載の面状光源ユニット。
【請求項５】
前記第２の基材に形成された放射手段である複数の溝は、略Ｖ字状をなし、その溝の深さは、前記光源から遠ざかるに従って次第に深く形成したことを特徴とする請求項３記載の面状光源ユニット。
【請求項６】
前記第２の基材に形成された放射手段である複数の溝は、略Ｖ字状をなし、その溝のピッチは、前記光源から遠ざかるに従って次第に狭く形成したことを特徴とする請求項３記載の面状光源ユニット。
【請求項７】
前記光源ユニット本体を平面的に複数個連続して面状光源ユニット集合体を形成し、この光源ユニット集合体の光源部に光源を配置し、この光源から出た光を、屈折率の大きい第２の基材中に閉じ込め、この第２の基材中に進行させた光を、前記放射手段で反射させ、前記放射手段と対向する裏面から均一な面照明を得ることを特徴とする面状光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過型又は、半透過型パネルを背面より照射するバックライト機構を有する表示装置の面状光源ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ラップトップ型または、ブック型のワードプロセッサーやコンピュータ等の表示装置として、薄型でしかも見易いバックライト機構を有する液晶表示装置が用いられている。このようなバックライトとして、特開平６−３４２１６１号公報にその技術が開示されている。以下、図３〜図５によりその概要を説明する。
【０００３】
図３は、導光板の一部に光源を持つエッジライト方式のバックライトの斜視図で、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図、図５は、図３の光指向性シートの斜視図である。図において、１は、導光板であり、光をよく通過させる物質、例えば、アクリル系樹脂である。導光板１の一方の面に光拡散性を付与するには、例えば、導光板１の材質に比較して高屈折率を持ち、且つ拡散反射率が大きい顔料、例えば、チタンホワイトを含んだ塗料、印刷インキ等の光拡散物質６をスクリーン印刷等の方法で導光板面上にドット状に印刷することである。その他、導光板１の表面を粗面化するか、小孔を開けるか、小突起を付与するなどして、光拡散性を付与しても良い。４は、線状光源、５、は導光板の端部に光が入るためのスリットを有する光反射器である。前記線状光源４は、蛍光管、タングステン白熱管、オプティカルロッド、ＬＥＤ等を配列したものである。３は、光拡散反射板で、導光板の面の略全面を覆うように配置する。図５に示すように、７は、透光性材料からなる光指向性シートで、同一面に微細な間隔で互いに平行な直線状頂稜８を多数形成する。導光板１と相対する面に空気層を介在させるには、光指向性シート７と導光板１との間に光拡散板２を配置する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したバックライトには次のような問題点がある。即ち、光源の指向性の点で、直線状プリズムを持つ光指向性シート等を使用する。また、光出力の均一性を向上させるのに、ＬＥＤの数を多く使用する。また、構造が複雑であり、そのために面状光源ユニットのコストが高くなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、光源からの光を効率良く、基材の中を自由に導き、出光面で面状に均一に照明する、光源コストの低減を実現し、安価な面状光源ユニットを提供するするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における面状光源ユニットは、プラスチック部材よりなる一定の屈折率を具備した第１の基材の略中央部から放射状に広がる溝を形成した第１の基材と、前記第１の基材に形成された溝に、プラスチック部材よりなる第１の基材の屈折率より大きい第２の基材を埋設し、前記第２の基材の端部が集中する位置に光源部を形成し、前記第１の基材及び第２の基材が露出する略矩形形状の表面に、光源からの光を対向する裏面に反射させるための放射手段を設けた光源ユニット本体と、この光源ユニット本体の光源部に光源を配置し、この光源から出た光を、屈折率の大きい第２の基材中に閉じ込め、この第２の基材中に進行させた光を、前記放射手段で反射させ、前記放射手段と対向する裏面から均一な面照明を得ることを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記光源は、ＬＥＤであることを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記第２の基材に形成された放射手段は、複数の溝であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記第２の基材に形成された放射手段は、キズ又はシボ等で形成された粗面であることを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記第２の基材に形成された放射手段である複数の溝は、略Ｖ字状をなし、その溝の深さは、前記光源から遠ざかるに従って次第に深く形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記第２の基材に形成された放射手段である複数の溝は、略Ｖ字状をなし、その溝のピッチは、前記光源から遠ざかるに従って次第に狭く形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
また、前記光源ユニット本体を平面的に複数個連続して面状光源ユニット集合体を形成し、この光源ユニット集合体の光源部に光源を配置し、この光源から出た光を、屈折率の大きい第２の基材中に閉じ込め、この第２の基材中に進行させた光を、前記放射手段で反射させ、前記放射手段と対向する裏面から均一な面照明を得ることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明における面状光源ユニットについて説明する。図１、図２は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は、面状光源ユニットの斜視図、図２（ａ）は、図１の光路を示す面状光源ユニットの正面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１４】
図１において、１０は、面状光源ユニットであり、光源ユニット本体１１と、光源であるＬＥＤ１２より構成されている。第１の基材１３は、プラスチック部材よりなる一定の屈折率を具備した基材で、平面が例えば、略矩形形状をした板状の平行六面体を形成し、この矩形形状の一方の辺の略中央部から放射状に広がる複数の幅が狭い深い溝１３ａが、前記矩形形状の表面と前記一方の辺を除く３つの側面に開口された状態で形成されている。前記第１の基材１３に形成された前記溝１３ａに、プラスチック部材よりなる前記第１の基材１３の屈折率より大きい第２の基材１４を埋設し、前記第２の基材１４の端部が集中する位置に光源部１５を形成する。前記第１の基材１３及び第２の基材１４が露出する略矩形形状の表面に、光源からの光を対向する裏面に反射させるための放射手段として、例えば、前記光源部１５を有する辺と略平行な複数のＶ字状の溝１６を形成し光源ユニット本体１１を構成する。この光源ユニット本体１１の光源部１５に光源として、例えば、ＬＥＤ１２を基板１７上に配置する。このＬＥＤ１２から出た光を、屈折率の大きい第２の基材１４中に閉じ込め光を進行させる。
【００１５】
図２（ｂ）に示すように、前記第２の基材に形成された放射手段であるＶ字状の溝１６の深さを、前記ＬＥＤ１２から遠ざかるに従って次第に深くなるように形成する。
【００１６】
又は、放射手段として、前記溝１６の深さを変える代わりに、前記光源から遠ざかるに従って溝１６の密度で調整、即ち、溝ピッチを狭くしても良い。また、Ｖ字状の溝に限るものでなく、キズ又はシボ等で形成された粗面で反射面を形成しても良い。
【００１７】
以上の構成により、面状光源ユニット１０の動作について説明する。図２において、光源部１５に配置されたＬＥＤ１２から出た光Ｃを、屈折率の大きい第２の基材１４中に閉じ込め進行させる。放射状に広がった第２の基材１４を進行する光は、前記Ｖ字状の溝１６の壁面で反射させることにより、前記Ｖ字状の溝１６と対向する略矩形形状の裏面全面にわたる出光面１８から、矢印Ａ方向に出光し、均一な面照明を得ることができる。
【００１８】
また、ＬＥＤ１２から遠ざかると明るさが低下するので、ＬＥＤ１２から出た光Ｃは、第２の基材１４の中を進行する従い順次深くなるＶ字状の溝１６の壁面で反射されながら、出光面１８から効率よく出光し裏面を均一に照明することができる。また、上記したように、前記溝１６の深さを変えることなく、溝１６のピッチをＬＥＤ１２から遠ざかるに従って次第に狭く形成しても良い。また、Ｖ字状の溝に限るものでなく、キズ又はシボ等で反射面を粗面化しても、同様な作用、効果を奏することは言うまでもない。
【００１９】
前記第２の基材１４のレイアウトの設計により、面状光源として自由に照明状態をコントロールできることは言うまでもない。
【００２０】
前記光源ユニット本体を長手方向に複数個連続して図示しない面状光源ユニット集合体を形成し、この光源ユニット集合体の光源部に光源を配置し、この光源から出た光を、屈折率の大きい第２の基材中に閉じ込め進行させ、前記放射手段と対向する裏面から均一な面照明を得ることができる。尚、前記光源ユニット本体の配列は長手方向に限るものでなく、必要により平面的に配列しても良いとは言うまでもない。
【００２１】
上記の実施の形態において、光源としてＬＥＤを使用したが、ＬＥＤに限るものでなく、蛍光灯等を使用しても良い。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、面状光源ユニットにおいて、第１の基材に形成された放射状の溝に、第２の基材を埋設し、第２の基材の露出面に、光源からの光を対向する裏面に反射させるための放射手段として、その表面に複数のＶ字状の溝、傷及びシボ等の粗面を形成する簡単な構成で、光源から出た光を、屈折率の大きい第２の基材中に閉じ込め進行させ、裏面から均一な面照明が得られる。光源（ＬＥＤ）の使用個数を減少させることができ、第２の基材のレイアウトにより容易に面状光源として照明状態をコントロールすることが可能である。構造が簡単で、低コストの面状光源ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる面状光源ユニットの斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、図１の光路を示す面状光源ユニットの正面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】従来のバックライトの斜視図である。
【図４】図３のバックライトのＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図４の光指向性シートの斜視図である。
【符号の説明】
１０  面状光源ユニット
１１  光源ユニット本体
１２  ＬＥＤ
１３  第１の基材
１３ａ  溝
１４  第２の基材
１５  光源部
１６  Ｖ字状の溝
１７  基板
１８  出光面
【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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