JP2000306410A - 導光板および平面照明装置 - Google Patents
導光板および平面照明装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源に近接する入射反面部側の導光板の表面
部の輝度が他の部分よりも低く、表面部から出射する光
を均一な輝度分布にすることができない。 【解決手段】 光源１３と、この光源１３からの光が導
入される入射端面部１２，この入射端面部１２から導入
された光を出射する表面部１４，この表面部１４と反対
側に位置する裏面部１９を有する導光板１１と、この導
光板１１の入射端面部１２および表面部１４以外の部分
を覆う光反射シート１５とを具えた平面照明装置であっ
て、入射端面部１２にその長辺に沿って相互に平行に形
成され、頂角がそれぞれ１６０〜１７５°の範囲にある
複数のプリズム２０をさらに具える。
部の輝度が他の部分よりも低く、表面部から出射する光
を均一な輝度分布にすることができない。 【解決手段】 光源１３と、この光源１３からの光が導
入される入射端面部１２，この入射端面部１２から導入
された光を出射する表面部１４，この表面部１４と反対
側に位置する裏面部１９を有する導光板１１と、この導
光板１１の入射端面部１２および表面部１４以外の部分
を覆う光反射シート１５とを具えた平面照明装置であっ
て、入射端面部１２にその長辺に沿って相互に平行に形
成され、頂角がそれぞれ１６０〜１７５°の範囲にある
複数のプリズム２０をさらに具える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、側端面から導入し
た光を表面から均一に出射させるための導光板およびこ
の導光板を用いた平面照明装置に関し、特に透過型液晶
ディスプレイの照明光源として好適なものである。
た光を表面から均一に出射させるための導光板およびこ
の導光板を用いた平面照明装置に関し、特に透過型液晶
ディスプレイの照明光源として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】透過型液晶ディスプレイのバックライト
光源などに使用される平面照明装置は、光源である冷陰
極管（ＦＣＬ）やＬＥＤアレイなどの光を透明な導光板
の側端面から導き、導光板内での光の全反射などを利用
して導光板の表面部あるいは裏面部全域から均一に出射
させるようにしたものである。このため、透過型液晶デ
ィスプレイなどに対して平面照明装置に要求される機能
としては、薄く軽量であって光源に対する出射光の変換
効率が高く、しかも均一であることが重要である。
光源などに使用される平面照明装置は、光源である冷陰
極管（ＦＣＬ）やＬＥＤアレイなどの光を透明な導光板
の側端面から導き、導光板内での光の全反射などを利用
して導光板の表面部あるいは裏面部全域から均一に出射
させるようにしたものである。このため、透過型液晶デ
ィスプレイなどに対して平面照明装置に要求される機能
としては、薄く軽量であって光源に対する出射光の変換
効率が高く、しかも均一であることが重要である。
【０００３】このような観点から、導光板に代えて拡散
板と反射板とを利用した平面照明装置が、例えば特開平
８−２５４６１７号公報に開示されている。この特開平
８−２５４６１７号公報では、光源からの光をフレネル
レンズシートを用いて平行光束にコリメートし、これを
湾曲した拡散板に導くか、あるいは反射板により反射さ
せて拡散板側に導き、この拡散板によって均一に拡散さ
せるようにしたものである。
板と反射板とを利用した平面照明装置が、例えば特開平
８−２５４６１７号公報に開示されている。この特開平
８−２５４６１７号公報では、光源からの光をフレネル
レンズシートを用いて平行光束にコリメートし、これを
湾曲した拡散板に導くか、あるいは反射板により反射さ
せて拡散板側に導き、この拡散板によって均一に拡散さ
せるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の導光板や、これ
を用いた従来の平面照明装置においては、通常、導光板
をその厚さがその入射端面部から遠くになるに従って徐
々に薄くなるような楔形に成形しているが、入射端面部
から入射した全反射臨界角近傍の光は、入射端面部から
遠くなるに従って裏面部や表面部から出射する光量が減
少する傾向を持つため、表面部から出射する光に輝度む
らが発生する。特に、楔形の導光板においては、その構
造に起因して全反射臨界角を超えた光が導光板の表面部
や裏面部から周期的に輝線となって出射し、これが均一
な輝度分布の平面照明装置を得る上で大きな障害となっ
ている。
を用いた従来の平面照明装置においては、通常、導光板
をその厚さがその入射端面部から遠くになるに従って徐
々に薄くなるような楔形に成形しているが、入射端面部
から入射した全反射臨界角近傍の光は、入射端面部から
遠くなるに従って裏面部や表面部から出射する光量が減
少する傾向を持つため、表面部から出射する光に輝度む
らが発生する。特に、楔形の導光板においては、その構
造に起因して全反射臨界角を超えた光が導光板の表面部
や裏面部から周期的に輝線となって出射し、これが均一
な輝度分布の平面照明装置を得る上で大きな障害となっ
ている。
【０００５】また、特開平８−２５４６１７号公報に開
示された従来の平面照明装置では、光源からの光をコリ
メートさせているため、フレネルレンズシートからこの
フレネルレンズシートに近接する側の拡散板または反射
板の部分に傾斜状態で入射する光量が極めて少なくなる
結果、光源に近接する拡散板の部分への入射光量と、光
源から遠い側の拡散板への入射光量とに差が生じ、拡散
板から出射する光の輝度分布を均一にすることができな
い。特に、光源に近接する側の拡散板の輝度が他の領域
よりも低くなる傾向となるが、このような不具合は、上
述した一般的な導光板を用いた平面照明装置においても
見られる現象である。
示された従来の平面照明装置では、光源からの光をコリ
メートさせているため、フレネルレンズシートからこの
フレネルレンズシートに近接する側の拡散板または反射
板の部分に傾斜状態で入射する光量が極めて少なくなる
結果、光源に近接する拡散板の部分への入射光量と、光
源から遠い側の拡散板への入射光量とに差が生じ、拡散
板から出射する光の輝度分布を均一にすることができな
い。特に、光源に近接する側の拡散板の輝度が他の領域
よりも低くなる傾向となるが、このような不具合は、上
述した一般的な導光板を用いた平面照明装置においても
見られる現象である。
【０００６】このような不具合を抑制するため、特開平
８−２５４６１７号公報では光拡散性の塗料によって光
源からの距離と照度に反比例するようなグラデーション
パターンを印刷した発光補助板を組み込むようにしてお
り、このために部品点数が増大して製造コストが嵩む不
具合を生ずる。
８−２５４６１７号公報では光拡散性の塗料によって光
源からの距離と照度に反比例するようなグラデーション
パターンを印刷した発光補助板を組み込むようにしてお
り、このために部品点数が増大して製造コストが嵩む不
具合を生ずる。
【０００７】
【発明の目的】本発明の目的は、部品点数を最小限に抑
え、特に光源に近接する側の導光板の表面部の輝度分布
を改善し、より均一な明るさの照明光を表面部から出射
させることができる導光板およびこの導光板を使用した
平面照明装置を提供することにある。
え、特に光源に近接する側の導光板の表面部の輝度分布
を改善し、より均一な明るさの照明光を表面部から出射
させることができる導光板およびこの導光板を使用した
平面照明装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の形態は、
光源からの光が導入される入射端面部と、この入射端面
部から導入された光を出射する表面部と、この表面部と
反対側に位置する裏面部とを有する導光板であって、前
記入射端面部にその長辺に沿って相互に平行に形成さ
れ、頂角がそれぞれ１６０〜１７５°の範囲にある複数
のプリズムをさらに有することを特徴とするものであ
る。
光源からの光が導入される入射端面部と、この入射端面
部から導入された光を出射する表面部と、この表面部と
反対側に位置する裏面部とを有する導光板であって、前
記入射端面部にその長辺に沿って相互に平行に形成さ
れ、頂角がそれぞれ１６０〜１７５°の範囲にある複数
のプリズムをさらに有することを特徴とするものであ
る。
【０００９】また、本発明の第２の形態は、光源と、こ
の光源からの光が導入される入射端面部，この入射端面
部から導入された光を出射する表面部，この表面部と反
対側に位置する裏面部を有する導光板と、この導光板の
前記入射端面部および前記表面部以外の部分を覆う光反
射シートとを具えた平面照明装置であって、前記入射端
面部にその長辺に沿って相互に平行に形成され、頂角が
それぞれ１６０〜１７５°の範囲にある複数のプリズム
をさらに具えたことを特徴とするものである。
の光源からの光が導入される入射端面部，この入射端面
部から導入された光を出射する表面部，この表面部と反
対側に位置する裏面部を有する導光板と、この導光板の
前記入射端面部および前記表面部以外の部分を覆う光反
射シートとを具えた平面照明装置であって、前記入射端
面部にその長辺に沿って相互に平行に形成され、頂角が
それぞれ１６０〜１７５°の範囲にある複数のプリズム
をさらに具えたことを特徴とするものである。
【００１０】本発明によると、導光板の表面部や裏面部
と平行に入射端面部のプリズムに対して入射する光は、
入射端面部のプリズムの作用によって表面部および裏面
部側に向けて屈折し、より多くの光がこの入射端面部の
近傍の表面部および裏面部に到達する。この場合、プリ
ズムの頂角が１７５°を越えると、入射端面部が平面と
なった従来の導光板と同じようになって、上述した本発
明の効果を得ることが困難となる。逆に、プリズムの頂
角が１６０°未満になると、入射端面部から入射した光
のうち、入射端面部の近傍の表面部および裏面部に到達
する光の割合が多過ぎてしまい、入射端面部から遠い方
にある表面部および裏面部に到達する光の割合が相対的
に少なくなり、表面部から出射する光の輝度分布を均一
に維持することができなくなる。
と平行に入射端面部のプリズムに対して入射する光は、
入射端面部のプリズムの作用によって表面部および裏面
部側に向けて屈折し、より多くの光がこの入射端面部の
近傍の表面部および裏面部に到達する。この場合、プリ
ズムの頂角が１７５°を越えると、入射端面部が平面と
なった従来の導光板と同じようになって、上述した本発
明の効果を得ることが困難となる。逆に、プリズムの頂
角が１６０°未満になると、入射端面部から入射した光
のうち、入射端面部の近傍の表面部および裏面部に到達
する光の割合が多過ぎてしまい、入射端面部から遠い方
にある表面部および裏面部に到達する光の割合が相対的
に少なくなり、表面部から出射する光の輝度分布を均一
に維持することができなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の第１の形態による導光板
または第２の形態による平面照明装置において、複数の
プリズムは、表面部側を向く第１の傾斜面と、裏面部側
を向く第２の傾斜面とをそれぞれ有し、入射端面部と表
面部および裏面部とで形成される端縁を通る基準面に対
し、この基準面と第１および第２の傾斜面とのなす角
は、当該複数のプリズムの配列方向に沿って相違してい
るものであってもよい。この場合、第１の傾斜面と基準
面とのなす角は、表面部側に近いほど小さく、逆に第２
の傾斜面と基準面とのなす角は、裏面部側に近いほど小
さく設定されていることが好ましい。これによって、第
１の傾斜面から導光板内に入射する光は裏面部側に屈折
するが、裏面部側に近い第１の傾斜面ほど強く裏面部側
に屈折する傾向を持つ。逆に、第２の傾斜面から導光板
内に入射する光は表面部側に屈折するが、表面部側に近
い第２の傾斜面ほど強く表面部側に屈折する傾向を持
つ。また、第１および第２の傾斜面と基準面とのなす角
は、表面部および裏面部からの距離がほぼ等しい箇所で
ほぼ一致していることが好ましい。
または第２の形態による平面照明装置において、複数の
プリズムは、表面部側を向く第１の傾斜面と、裏面部側
を向く第２の傾斜面とをそれぞれ有し、入射端面部と表
面部および裏面部とで形成される端縁を通る基準面に対
し、この基準面と第１および第２の傾斜面とのなす角
は、当該複数のプリズムの配列方向に沿って相違してい
るものであってもよい。この場合、第１の傾斜面と基準
面とのなす角は、表面部側に近いほど小さく、逆に第２
の傾斜面と基準面とのなす角は、裏面部側に近いほど小
さく設定されていることが好ましい。これによって、第
１の傾斜面から導光板内に入射する光は裏面部側に屈折
するが、裏面部側に近い第１の傾斜面ほど強く裏面部側
に屈折する傾向を持つ。逆に、第２の傾斜面から導光板
内に入射する光は表面部側に屈折するが、表面部側に近
い第２の傾斜面ほど強く表面部側に屈折する傾向を持
つ。また、第１および第２の傾斜面と基準面とのなす角
は、表面部および裏面部からの距離がほぼ等しい箇所で
ほぼ一致していることが好ましい。
【００１２】隣接するプリズムの頂角の間隔を５０μm
よりも小さく設定することは、現在のプリズムの製造時
における第１および第２の傾斜面などの加工精度の点で
極めて困難であり、また、隣接するプリズムの頂角の間
隔が４００μmを越えると、入射端面部にプリズムを形
成したことによる効果を得ることができなくなるので、
複数のプリズムをこれらの頂角の間隔が５０〜４００μ
mとなるように配列することが好ましい。
よりも小さく設定することは、現在のプリズムの製造時
における第１および第２の傾斜面などの加工精度の点で
極めて困難であり、また、隣接するプリズムの頂角の間
隔が４００μmを越えると、入射端面部にプリズムを形
成したことによる効果を得ることができなくなるので、
複数のプリズムをこれらの頂角の間隔が５０〜４００μ
mとなるように配列することが好ましい。
【００１３】複数のプリズムの延在方向と平行に裏面部
に第２のプリズムをさらに形成してもよく、これら第２
のプリズムが入射端面側を向く第３の傾斜面と、その反
対側を向く第４の傾斜面とをそれぞれ有し、第３の傾斜
面の長さを第４の傾斜面よりも短く設定するようにして
もよい。これによって、導光板内を伝搬して第４の傾斜
面に入射する光が導光板の外に出射しやすくなり、光反
射シートによって拡散状態で再び導光板の裏面部から導
光板内に入射する。この場合、隣接する第２のプリズム
の頂角の間隔を０．１mmよりも小さく設定することは、
現在のプリズムの製造時における第３および第４の傾斜
面などの加工精度の点で極めて困難であり、逆に隣接す
る第２のプリズムの頂角の間隔が０．５mmを越えると、
第２のプリズムを形成したことによる効果を得ることが
できなくなるので、第２のプリズムの頂角の間隔を０．
１〜０．５mmとなるように設定することが好ましい。
に第２のプリズムをさらに形成してもよく、これら第２
のプリズムが入射端面側を向く第３の傾斜面と、その反
対側を向く第４の傾斜面とをそれぞれ有し、第３の傾斜
面の長さを第４の傾斜面よりも短く設定するようにして
もよい。これによって、導光板内を伝搬して第４の傾斜
面に入射する光が導光板の外に出射しやすくなり、光反
射シートによって拡散状態で再び導光板の裏面部から導
光板内に入射する。この場合、隣接する第２のプリズム
の頂角の間隔を０．１mmよりも小さく設定することは、
現在のプリズムの製造時における第３および第４の傾斜
面などの加工精度の点で極めて困難であり、逆に隣接す
る第２のプリズムの頂角の間隔が０．５mmを越えると、
第２のプリズムを形成したことによる効果を得ることが
できなくなるので、第２のプリズムの頂角の間隔を０．
１〜０．５mmとなるように設定することが好ましい。
【００１４】
【実施例】本発明による平面照明装置を透過型液晶ディ
スプレイのバックライト光源に応用した一実施例につい
て、図１〜図３を参照しながら詳細に説明するが、本発
明はこのような実施例に限らず、この明細書の特許請求
の範囲に記載された本発明の概念に包含されるべき他の
技術にも応用することができる。
スプレイのバックライト光源に応用した一実施例につい
て、図１〜図３を参照しながら詳細に説明するが、本発
明はこのような実施例に限らず、この明細書の特許請求
の範囲に記載された本発明の概念に包含されるべき他の
技術にも応用することができる。
【００１５】本実施例における平面照明装置の外観を分
解状態で図１に示し、その入射端面部の表面部側，裏面
部側をそれぞれ図２，図３に抽出拡大して示す。すなわ
ち、本実施例における平面照明装置は、矩形の板状をな
す導光板１１と、この導光板１１の入射端面部１２に沿
って配置される光源１３と、導光板１１の入射端面部１
２および表面部１４以外の部分を覆う光反射シート１５
とを有する。また、冷陰極管や複数のＬＥＤあるいは半
導体レーザーにて構成される光源１３は、反射面が凹曲
面となったリフレクタ１６で囲まれており、この光源１
３からの光は、リフレクタ１６からの反射光と共に導光
板１１の入射端面部１２から導光板１１内に入射するよ
うになっている。
解状態で図１に示し、その入射端面部の表面部側，裏面
部側をそれぞれ図２，図３に抽出拡大して示す。すなわ
ち、本実施例における平面照明装置は、矩形の板状をな
す導光板１１と、この導光板１１の入射端面部１２に沿
って配置される光源１３と、導光板１１の入射端面部１
２および表面部１４以外の部分を覆う光反射シート１５
とを有する。また、冷陰極管や複数のＬＥＤあるいは半
導体レーザーにて構成される光源１３は、反射面が凹曲
面となったリフレクタ１６で囲まれており、この光源１
３からの光は、リフレクタ１６からの反射光と共に導光
板１１の入射端面部１２から導光板１１内に入射するよ
うになっている。
【００１６】光反射シート１５は、導光板１１の反射端
面部１７と一対の側端面部１８と裏面部１９とを覆い、
これらから導光板１１の外側に出射する光を再び導光板
１１内に反射させて導光板１１の表面部１４から出射さ
せるためのものであり、非導電性のシートにアルミニウ
ムなどを金属蒸着したものや金属フィルムを貼付したも
の、あるいは酸化チタンやチタン酸バリウムなどを混入
またはコートした熱可塑性樹脂シートなどを使用するこ
とができ、さらにこれらシートの表面に微細な凸凹加工
を施すことが好ましい。
面部１７と一対の側端面部１８と裏面部１９とを覆い、
これらから導光板１１の外側に出射する光を再び導光板
１１内に反射させて導光板１１の表面部１４から出射さ
せるためのものであり、非導電性のシートにアルミニウ
ムなどを金属蒸着したものや金属フィルムを貼付したも
の、あるいは酸化チタンやチタン酸バリウムなどを混入
またはコートした熱可塑性樹脂シートなどを使用するこ
とができ、さらにこれらシートの表面に微細な凸凹加工
を施すことが好ましい。
【００１７】リフレクタ１６は、白色の絶縁性材料やア
ルミニウムなどの金属を蒸着したシート状のものからな
り、導光板１１の入射端面部１２と光源１３とを包囲し
ている。
ルミニウムなどの金属を蒸着したシート状のものからな
り、導光板１１の入射端面部１２と光源１３とを包囲し
ている。
【００１８】本実施例における導光板１１は、屈折率が
１．４７の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）にて形成さ
れ、光源１３からの光を導入するための入射端面部１２
と、この入射端面部１２の反対側に位置する反射端面部
１７と、これら入射端面部１２および反射端面部１７の
両側端につながる一対の側端面部１８と、これら入射端
面部１２および反射端面部１７および側端面部１８で囲
まれて入射端面部１２から入射した光を出射させるため
の表面部１４およびその反対側の裏面部１９とを有す
る。表面部１４の反対側に位置する裏面部１９は、表面
部１４と裏面部１９との間隔が入射端面部１２側に対し
て反射端面部１７側ほど狭くなるように、表面部１４に
対して０．５度から１度程度傾斜したテーパ状となって
いる。
１．４７の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）にて形成さ
れ、光源１３からの光を導入するための入射端面部１２
と、この入射端面部１２の反対側に位置する反射端面部
１７と、これら入射端面部１２および反射端面部１７の
両側端につながる一対の側端面部１８と、これら入射端
面部１２および反射端面部１７および側端面部１８で囲
まれて入射端面部１２から入射した光を出射させるため
の表面部１４およびその反対側の裏面部１９とを有す
る。表面部１４の反対側に位置する裏面部１９は、表面
部１４と裏面部１９との間隔が入射端面部１２側に対し
て反射端面部１７側ほど狭くなるように、表面部１４に
対して０．５度から１度程度傾斜したテーパ状となって
いる。
【００１９】本実施例では導光板１１としてアクリル樹
脂を採用したが、屈折率が１．４〜１．７程度の光学的
に透明な他の材料、例えばポリカーボネート（ＰＣ）な
どを採用することも当然可能である。また、裏面部１９
が表面部１４と平行に形成された導光板を使用するよう
にしてもよい。
脂を採用したが、屈折率が１．４〜１．７程度の光学的
に透明な他の材料、例えばポリカーボネート（ＰＣ）な
どを採用することも当然可能である。また、裏面部１９
が表面部１４と平行に形成された導光板を使用するよう
にしてもよい。
【００２０】導光板１１の入射端面部１２には、この入
射端面部１２の長辺に沿って相互に平行に延在する複数
のプリズム２０が５０〜４００μmの間隔で連続的に形
成されており、これらプリズム２０の頂角θは、それぞ
れ１６０〜１７５°の範囲に収まるように設定されてい
る。これらプリズム２０は、表面部１４側を向く第１の
傾斜面２１と、裏面部１９側を向く第２の傾斜面２２と
をそれぞれ有し、入射端面部１２と表面部１４および裏
面部１９とで形成される端縁を通る基準面（図２，図３
中、二点鎖線で示している）２３に対し、この基準面２
３と第１の傾斜面２１とのなす角δ1は、表面部１４側
に近いほど小さく、逆にこの基準面２３と第２の傾斜面
２２とのなす角δ2は、裏面部１９側に近いほど小さく
設定されている。本実施例における第１，第２の傾斜面
２２と基準面２３とのなす角δ1，δ2の最大値をそれぞ
れ７．５°に設定しており、表面部１４および裏面部１
９からの距離がほぼ等しい箇所にあるプリズム２０にお
ける第１および第２の傾斜面２１，２２と基準面２３と
のなす角δ1，δ2は、ほぼ等しく設定されている。
射端面部１２の長辺に沿って相互に平行に延在する複数
のプリズム２０が５０〜４００μmの間隔で連続的に形
成されており、これらプリズム２０の頂角θは、それぞ
れ１６０〜１７５°の範囲に収まるように設定されてい
る。これらプリズム２０は、表面部１４側を向く第１の
傾斜面２１と、裏面部１９側を向く第２の傾斜面２２と
をそれぞれ有し、入射端面部１２と表面部１４および裏
面部１９とで形成される端縁を通る基準面（図２，図３
中、二点鎖線で示している）２３に対し、この基準面２
３と第１の傾斜面２１とのなす角δ1は、表面部１４側
に近いほど小さく、逆にこの基準面２３と第２の傾斜面
２２とのなす角δ2は、裏面部１９側に近いほど小さく
設定されている。本実施例における第１，第２の傾斜面
２２と基準面２３とのなす角δ1，δ2の最大値をそれぞ
れ７．５°に設定しており、表面部１４および裏面部１
９からの距離がほぼ等しい箇所にあるプリズム２０にお
ける第１および第２の傾斜面２１，２２と基準面２３と
のなす角δ1，δ2は、ほぼ等しく設定されている。
【００２１】従って、導光板１１の入射端面部１２から
基準面２３に対して垂直に入射する光のうち、第１の傾
斜面２１から導光板１１内に入射する光Ｌ1は、図３
中、実線で示すように裏面部１４側に屈折する傾向を持
ち、特に裏面部１４側に近い第１の傾斜面２１側から入
射する光ほど強く屈折する。逆に、第２の傾斜面２２か
ら導光板１１内に入射する光Ｌ2は、図２中、実線で示
すように表面部１４側に屈折する傾向を持ち、特に表面
部１４側に近い第２の傾斜面２２側から入射する光ほど
強く屈折する。つまり、第２の傾斜面２２から導光板１
１内に入射する光は、表面部１４側への指向性が強めら
れ、全反射臨界角よりも大きな角度で表面部１４に入射
する光は、そのまま表面部１４から導光板１１の外側に
出射する。また、第１の傾斜面から導光板１１内に入射
する光は、裏面部１９側への指向性が強められ、全反射
臨界角よりも大きな角度で裏面部１９に入射する光は、
そのまま裏面部１９から導光板１１の外側に出射し、光
反射シート１５によって再び裏面部１９から導光板１１
内に拡散状態で入射する。このため、本実施例のような
プリズム２０を形成していない入射端面部１２が平坦な
導光板の場合よりも、多量の光が入射端面部１２に近接
する表面部１４側から出射することとなり、相対的に表
面部１４の入射端面部１２側からの光量が増大するた
め、表面部１４から出射する光の輝度分布を従来の導光
板よりも均一にすることができる。
基準面２３に対して垂直に入射する光のうち、第１の傾
斜面２１から導光板１１内に入射する光Ｌ1は、図３
中、実線で示すように裏面部１４側に屈折する傾向を持
ち、特に裏面部１４側に近い第１の傾斜面２１側から入
射する光ほど強く屈折する。逆に、第２の傾斜面２２か
ら導光板１１内に入射する光Ｌ2は、図２中、実線で示
すように表面部１４側に屈折する傾向を持ち、特に表面
部１４側に近い第２の傾斜面２２側から入射する光ほど
強く屈折する。つまり、第２の傾斜面２２から導光板１
１内に入射する光は、表面部１４側への指向性が強めら
れ、全反射臨界角よりも大きな角度で表面部１４に入射
する光は、そのまま表面部１４から導光板１１の外側に
出射する。また、第１の傾斜面から導光板１１内に入射
する光は、裏面部１９側への指向性が強められ、全反射
臨界角よりも大きな角度で裏面部１９に入射する光は、
そのまま裏面部１９から導光板１１の外側に出射し、光
反射シート１５によって再び裏面部１９から導光板１１
内に拡散状態で入射する。このため、本実施例のような
プリズム２０を形成していない入射端面部１２が平坦な
導光板の場合よりも、多量の光が入射端面部１２に近接
する表面部１４側から出射することとなり、相対的に表
面部１４の入射端面部１２側からの光量が増大するた
め、表面部１４から出射する光の輝度分布を従来の導光
板よりも均一にすることができる。
【００２２】前記導光板１１の裏面部１９には、上述し
たプリズム２０の延在方向と平行に０．１〜０．５mmの
間隔で連続的に延在する複数の第２のプリズム２４が連
続的に形成されている。これら第２のプリズム２４は、
入射端面部１２側を向く第３の傾斜面２５と、その反対
側を向く第４の傾斜面２６とをそれぞれ有し、第３の傾
斜面２５の長さは、第４の傾斜面２６よりも短く設定さ
れている。
たプリズム２０の延在方向と平行に０．１〜０．５mmの
間隔で連続的に延在する複数の第２のプリズム２４が連
続的に形成されている。これら第２のプリズム２４は、
入射端面部１２側を向く第３の傾斜面２５と、その反対
側を向く第４の傾斜面２６とをそれぞれ有し、第３の傾
斜面２５の長さは、第４の傾斜面２６よりも短く設定さ
れている。
【００２３】従って、導光板１１内を伝搬する光のう
ち、図３中、二点鎖線で示す裏面部１９の基準面２７に
対して全反射臨界角およびそれよりも多少小さな角度で
裏面部１９の第４の傾斜面２６に到達する光Ｌ3は、図
３中、実線で示すように全反射せずに第４の傾斜面２６
から導光板１１の外側に出射することとなる。つまり、
第２のプリズム２４の存在によって、裏面部１９の外側
に出射する光量が多くなる結果、上述したプリズム２０
の第１の傾斜面２１による効果と相俟って、入射端面部
１２に近接する側の裏面部１９から出射する光の量が増
大し、これが光反射シート１５によって拡散状態で再び
裏面部１９から導光板１１内に入射して表面部１４の入
射端面部１２側からの光量をさらに増大させる結果とな
り、表面部１４から出射する光の輝度分布をさらに均一
にすることができる。
ち、図３中、二点鎖線で示す裏面部１９の基準面２７に
対して全反射臨界角およびそれよりも多少小さな角度で
裏面部１９の第４の傾斜面２６に到達する光Ｌ3は、図
３中、実線で示すように全反射せずに第４の傾斜面２６
から導光板１１の外側に出射することとなる。つまり、
第２のプリズム２４の存在によって、裏面部１９の外側
に出射する光量が多くなる結果、上述したプリズム２０
の第１の傾斜面２１による効果と相俟って、入射端面部
１２に近接する側の裏面部１９から出射する光の量が増
大し、これが光反射シート１５によって拡散状態で再び
裏面部１９から導光板１１内に入射して表面部１４の入
射端面部１２側からの光量をさらに増大させる結果とな
り、表面部１４から出射する光の輝度分布をさらに均一
にすることができる。
【００２４】この場合、裏面部１９の基準面２７に対す
る第４の傾斜面２６の傾斜角が０．５°未満では、上述
した効果を得ることができなくなり、逆に５°を越える
と入射端面部１２に近接する側の裏面部１９から出射す
る光の量が増大し過ぎて表面部１４から出射する光の輝
度分布がかえって不均一になるため、裏面部１９の基準
面２７に対する第４の傾斜面２６の傾斜角は、０．５〜
５°の範囲内に収めることが好ましい。
る第４の傾斜面２６の傾斜角が０．５°未満では、上述
した効果を得ることができなくなり、逆に５°を越える
と入射端面部１２に近接する側の裏面部１９から出射す
る光の量が増大し過ぎて表面部１４から出射する光の輝
度分布がかえって不均一になるため、裏面部１９の基準
面２７に対する第４の傾斜面２６の傾斜角は、０．５〜
５°の範囲内に収めることが好ましい。
【００２５】
【発明の効果】本発明によると、入射端面部にその長辺
に沿って相互に平行に複数のプリズムを形成し、それら
の頂角をそれぞれ１６０〜１７５°の範囲に設定したの
で、入射端面部から入射する光は、このプリズムの作用
によって表面部および裏面部側に向けて屈折する結果、
この入射端面部の近傍の表面部および裏面部により多く
の光が到達するため、従来のものよりも入射端面部に近
接する側の導光板の表面部の輝度分布を改善し、より均
一な明るさの照明光を表面部から出射させることができ
る。
に沿って相互に平行に複数のプリズムを形成し、それら
の頂角をそれぞれ１６０〜１７５°の範囲に設定したの
で、入射端面部から入射する光は、このプリズムの作用
によって表面部および裏面部側に向けて屈折する結果、
この入射端面部の近傍の表面部および裏面部により多く
の光が到達するため、従来のものよりも入射端面部に近
接する側の導光板の表面部の輝度分布を改善し、より均
一な明るさの照明光を表面部から出射させることができ
る。
【００２６】プリズムが表面部側を向く第１の傾斜面と
裏面部側を向く第２の傾斜面とをそれぞれ有し、入射端
面部と表面部および裏面部とで形成される端縁を通る基
準面に対し、この基準面と第１および第２の傾斜面との
なす角がプリズムの配列方向に沿って相違している場
合、光源から基準面に対して一定角度で第１および第２
の傾斜面から導光板内に入射する光は、表面部および裏
面部に対する全反射臨界角が異なるため、導光板をその
厚さがその入射端面部から遠くになるに従って徐々に薄
くなるような楔形に成形した場合でも、表面部や裏面部
から周期的に出射する輝線の輝度を抑制することができ
る。
裏面部側を向く第２の傾斜面とをそれぞれ有し、入射端
面部と表面部および裏面部とで形成される端縁を通る基
準面に対し、この基準面と第１および第２の傾斜面との
なす角がプリズムの配列方向に沿って相違している場
合、光源から基準面に対して一定角度で第１および第２
の傾斜面から導光板内に入射する光は、表面部および裏
面部に対する全反射臨界角が異なるため、導光板をその
厚さがその入射端面部から遠くになるに従って徐々に薄
くなるような楔形に成形した場合でも、表面部や裏面部
から周期的に出射する輝線の輝度を抑制することができ
る。
【００２７】特に、第１の傾斜面と基準面とのなす角を
表面部側に近いほど小さく、逆に第２の傾斜面と基準面
とのなす角を裏面部側に近いほど小さく設定した場合に
は、光源から基準面に対して一定角度で第１および第２
の傾斜面から導光板内に光が入射しても、各傾斜面毎に
表面部および裏面部に対する全反射臨界角がすべて異な
るため、導光板を楔形に成形した場合でも、表面部や裏
面部からの輝線の周期的に出射をほぼ解消することがで
きる。しかも、第１の傾斜面から導光板内に入射する光
は、裏面部側に近い第１の傾斜面ほど強く裏面部側に屈
折する傾向を持つのに対し、第２の傾斜面から導光板内
に入射する光は、表面部側に近い第２の傾斜面ほど強く
表面部側に屈折する傾向を持つため、入射端面部に近接
する表面部から出射する光の輝度を従来のものよりも大
幅に上げることが可能となり、入射端面部に近接する側
の導光板の表面部の輝度分布を改善し、より一層均一な
明るさの照明光を表面部から出射させることができる。
表面部側に近いほど小さく、逆に第２の傾斜面と基準面
とのなす角を裏面部側に近いほど小さく設定した場合に
は、光源から基準面に対して一定角度で第１および第２
の傾斜面から導光板内に光が入射しても、各傾斜面毎に
表面部および裏面部に対する全反射臨界角がすべて異な
るため、導光板を楔形に成形した場合でも、表面部や裏
面部からの輝線の周期的に出射をほぼ解消することがで
きる。しかも、第１の傾斜面から導光板内に入射する光
は、裏面部側に近い第１の傾斜面ほど強く裏面部側に屈
折する傾向を持つのに対し、第２の傾斜面から導光板内
に入射する光は、表面部側に近い第２の傾斜面ほど強く
表面部側に屈折する傾向を持つため、入射端面部に近接
する表面部から出射する光の輝度を従来のものよりも大
幅に上げることが可能となり、入射端面部に近接する側
の導光板の表面部の輝度分布を改善し、より一層均一な
明るさの照明光を表面部から出射させることができる。
【００２８】なお、プリズムをこれらの頂角の間隔が５
０〜４００μmとなるように配列した場合には、上述し
た利点を最大限に発揮させることができる。
０〜４００μmとなるように配列した場合には、上述し
た利点を最大限に発揮させることができる。
【００２９】プリズムの延在方向と平行に裏面部に第２
のプリズムを形成した場合には、入射端面部から導光板
に入射した光を裏面部から直ちに導光板の外側に導き出
すことができるため、この部分から光反射シートを利用
して再び導光板内に入射させることにより、入射端面部
に近接する表面部から出射する光の輝度を従来のものよ
りも上げることが可能となり、入射端面部に近接する側
の導光板の表面部の輝度分布を改善し、より均一な明る
さの照明光を表面部から出射させることができる。
のプリズムを形成した場合には、入射端面部から導光板
に入射した光を裏面部から直ちに導光板の外側に導き出
すことができるため、この部分から光反射シートを利用
して再び導光板内に入射させることにより、入射端面部
に近接する表面部から出射する光の輝度を従来のものよ
りも上げることが可能となり、入射端面部に近接する側
の導光板の表面部の輝度分布を改善し、より均一な明る
さの照明光を表面部から出射させることができる。
【００３０】第２のプリズムをこれらの頂角の間隔が
０．１〜０．５mmとなるように配列した場合には、上述
した利点を最大限に発揮させることができる。
０．１〜０．５mmとなるように配列した場合には、上述
した利点を最大限に発揮させることができる。
【００３１】第２のプリズムが入射端面側を向く第３の
傾斜面とその反対側を向く第４の傾斜面とをそれぞれ有
し、第３の傾斜面の長さを第４の傾斜面よりも短く設定
した場合には、入射端面部から導光板に入射した光を裏
面部から直ちに導光板の外側に導き出せる光の割合を多
くすることができるため、この部分から光反射シートを
利用して再び導光板内に入射させることにより、入射端
面部に近接する表面部から出射する光の輝度を従来のも
のよりも大幅に上げることが可能となり、入射端面部に
近接する側の導光板の表面部の輝度分布を改善し、より
一層均一な明るさの照明光を表面部から出射させること
ができる。
傾斜面とその反対側を向く第４の傾斜面とをそれぞれ有
し、第３の傾斜面の長さを第４の傾斜面よりも短く設定
した場合には、入射端面部から導光板に入射した光を裏
面部から直ちに導光板の外側に導き出せる光の割合を多
くすることができるため、この部分から光反射シートを
利用して再び導光板内に入射させることにより、入射端
面部に近接する表面部から出射する光の輝度を従来のも
のよりも大幅に上げることが可能となり、入射端面部に
近接する側の導光板の表面部の輝度分布を改善し、より
一層均一な明るさの照明光を表面部から出射させること
ができる。
【図１】本発明による平面照明装置の一実施例の外観を
表す分解斜視図である。
表す分解斜視図である。
【図２】図１に示した実施例における導光板の入射端面
部の表面部側を抽出拡大した破断側面図である。
部の表面部側を抽出拡大した破断側面図である。
【図３】図１に示した実施例における導光板の入射反面
部の裏面部側を抽出拡大した破断側面図である。
部の裏面部側を抽出拡大した破断側面図である。
１１ 導光板 １２ 入射端面部 １３ 光源 １４ 表面部 １５ 光反射シート １６ リフレクタ １７ 反射端面部 １８ 側端面部 １９ 裏面部 ２０ プリズム ２１ 第１の傾斜面 ２２ 第２の傾斜面 ２３ 基準面 ２４ 第２のプリズム ２５ 第３の傾斜面 ２６ 第４の傾斜面 ２７ 基準面 θ プリズムの頂角 δ1 基準面と第１の傾斜面とのなす角 δ2 基準面と第２の傾斜面とのなす角 Ｌ1〜Ｌ3 光源からの光
Claims (7)
- 【請求項１】 光源からの光が導入される入射端面部
と、この入射端面部から導入された光を出射する表面部
と、この表面部と反対側に位置する裏面部とを有する導
光板であって、 前記入射端面部にその長辺に沿って相互に平行に形成さ
れ、頂角がそれぞれ１６０〜１７５°の範囲にある複数
のプリズムをさらに有することを特徴とする導光板。 - 【請求項２】 前記複数のプリズムは、前記表面部側を
向く第１の傾斜面と、前記裏面部側を向く第２の傾斜面
とをそれぞれ有し、前記入射端面部と前記表面部および
前記裏面部とで形成される端縁を通る基準面に対し、こ
の基準面と前記第１および前記第２の傾斜面とのなす角
は、当該複数のプリズムの配列方向に沿って相違してい
ることを特徴とする請求項１に記載の導光板。 - 【請求項３】 前記第１の傾斜面と前記基準面とのなす
角は、前記表面部側に近いほど小さく、逆に前記第２の
傾斜面と前記基準面とのなす角は、前記裏面部側に近い
ほど小さく設定されており、前記第１および前記第２の
傾斜面と前記基準面とのなす角は、表面部および前記裏
面部からの距離がほぼ等しい箇所でほぼ一致しているこ
とを特徴とする請求項２に記載の導光板。 - 【請求項４】 前記複数のプリズムは、これらの頂角の
間隔が５０〜４００μmとなるように配列していること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の導
光板。 - 【請求項５】 前記複数のプリズムの延在方向と平行に
前記裏面部に形成された第２のプリズムをさらに有し、
これら第２のプリズムは、前記入射端面部側を向く第３
の傾斜面と、その反対側を向く第４の傾斜面とをそれぞ
れ有し、前記第３の傾斜面の長さが前記第４の傾斜面よ
りも短く設定されており、これらの頂角の間隔が０．１
〜０．５mmとなるように配列していることを特徴とする
請求項４に記載の導光板。 - 【請求項６】 光源と、 この光源からの光が導入される入射端面部，この入射端
面部から導入された光を出射する表面部，この表面部と
反対側に位置する裏面部を有する導光板と、 この導光板の前記入射端面部および前記表面部以外の部
分を覆う光反射シートとを具えた平面照明装置であっ
て、 前記入射端面部にその長辺に沿って相互に平行に形成さ
れ、頂角がそれぞれ１６０〜１７５°の範囲にある複数
のプリズムをさらに具えたことを特徴とする平面照明装
置。 - 【請求項７】 前記複数のプリズムの延在方向と平行に
前記裏面部に形成された第２のプリズムをさらに具えた
ことを特徴とする請求項６に記載の平面照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11538399A JP4308968B2 (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 導光板および平面照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11538399A JP4308968B2 (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 導光板および平面照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000306410A true JP2000306410A (ja) | 2000-11-02 |
| JP4308968B2 JP4308968B2 (ja) | 2009-08-05 |
Family
ID=14661188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11538399A Expired - Fee Related JP4308968B2 (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 導光板および平面照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4308968B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005216665A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 面光源装置用導光体及びその製造方法並びに面光源装置 |
| KR100729806B1 (ko) * | 2004-07-02 | 2007-06-18 | 주식회사 우영 | 백라이트 유니트용 도광판, 백라이트 유니트용 도광판제조금형 및 백라이트 유니트용 도광판 제조방법 |
| US7604388B2 (en) | 2002-11-29 | 2009-10-20 | Fujitsu Limited | Light-guiding plate, lighting device and display device |
| JP2019033039A (ja) * | 2017-08-09 | 2019-02-28 | 大日本印刷株式会社 | 導光板、面光源装置及び表示装置 |
-
1999
- 1999-04-22 JP JP11538399A patent/JP4308968B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7604388B2 (en) | 2002-11-29 | 2009-10-20 | Fujitsu Limited | Light-guiding plate, lighting device and display device |
| JP2005216665A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 面光源装置用導光体及びその製造方法並びに面光源装置 |
| KR100729806B1 (ko) * | 2004-07-02 | 2007-06-18 | 주식회사 우영 | 백라이트 유니트용 도광판, 백라이트 유니트용 도광판제조금형 및 백라이트 유니트용 도광판 제조방법 |
| JP2019033039A (ja) * | 2017-08-09 | 2019-02-28 | 大日本印刷株式会社 | 導光板、面光源装置及び表示装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4308968B2 (ja) | 2009-08-05 |
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