JPH03214191A - 面発光装置 - Google Patents

面発光装置

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JPH03214191A
JPH03214191A JP2009300A JP930090A JPH03214191A JP H03214191 A JPH03214191 A JP H03214191A JP 2009300 A JP2009300 A JP 2009300A JP 930090 A JP930090 A JP 930090A JP H03214191 A JPH03214191 A JP H03214191A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、デイスプレィとして薄形の電飾照明、及び、
薄形軽量のランプトップパソコン、ワープロ、液晶TV
のバックライト等に利用できる面発光装置に関する。
従来の技術 従来、この種の面発光装置としては2種の構造のものが
知られている。一つはボトムライト方式の発光装置で照
明板下部に光源を配置して下面より光を照射するもの(
例えば、特公昭59−8809号)であり、もう一つは
エツジライト方式の発光装置で導光板側部に光源を配置
して側面より光を照射するもの(例えば、特開昭63−
62104号)である。
発明が解決しようとする課題 I、かじながら、上記ボトムライト方式の発光装置では
、該発光装置の厚みを薄くするとつまり光源と光拡散板
の距離を短くすると光源の光が周辺に届きにくくなり、
発光装置としては光源上部は明るく周囲は暗いという輝
度ムラが発生する一方、上記発光装置の輝度を高くする
とそ。71Jl造り厚くなるという欠点がある。
一方、L記エッノライト方式の発光装置では、該発光装
置の厚みを薄くすることはできるが、その構造上、線光
源が導光仮に面した半分の光しかfll用できないため
、先ロスが多く低輝度になるといっfこ欠点かある。
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあ
って、輝度を高くすることができるとともに、その構造
の厚みを薄くすることができる面発光装置を提供するこ
とにある。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、エツジライト方
式の面発光装置において、線光源を導光体で挟むように
構成し、導光体を通る光だけでなく、」二足線光源から
導光体を透過しない光をも有効に利用することにより、
輝度をより高めるように構成した。すなわち、線光源の
両側に透明導光体を配置するとともに該導光体の上方に
光拡散板を配置し、上記光拡散板の下面に、照度分布に
ほぼ比例する面積分布を打セる光吸収部を形成し、上記
導光体の裏面に上記線光源から遠ざかるに−っれてその
面積か次第に大きくなるように光拡散透過部を形成する
とともに、」−記導光体の」−記光拡散透過部を形成し
た裏面に光散乱反射板を配置するように構成した。
上記構成においては、h +f’導光体の表面に光拡散
部を形成するように構成することもてきる。
また、上記構成においては、上記光拡散透過部はドツト
状またはストライプ状に形成されるようにすることもで
きる。
発明の作用・効果 上記構成によれば、L配線光源の下方向より出た光は上
記散乱部により光拡散板の表面側に反射され、その表面
から照射される。また、線光源の上方向より出た光は一
ト記光吸収部により均一化された後、光拡散板の表面よ
り照射される。また、線光源の横方向すなわち線光源の
長平方向と直交する方向より出た光は上記導光体内を透
過して上記導光体の裏面の鏡面状反射部と光拡散透過部
とにより光拡散板の表面側に導かれ、その表面から照射
される。すなわち、上記線光源より横方向に出た光は、
各光源の近傍では、上記光源より照射された光のうち大
部分の光か透明導光体内部で入射角と反射角が等しく全
反射を繰り返し、導光体の中央付近へ導かれろ。一方、
残りの光が、面積的には小さい光拡散透過部で拡散して
直接的にまたは光拡散透過部を透過し、導光体裏面の光
散乱反射板で反射して間接的に導光体の表面側に導かれ
、その表面から照射される。また、上記光源から遠い部
分では、大部分の光が面積的に大きい光拡散透過部で直
接または間接的に導光体の表面側へ導かれ、その表面か
ら照射される一方、残りの光か導光体内部で入射角と反
射角が等しく全反射を繰り返して導光体の側部付近へ導
かれる。従って、線光源より横方向に照射された光のお
いては、光源近傍の光量の強い部分の光を上記光源から
遠い部分の光量の弱い部分に導くことができ、全体とし
て光のロスが少なく非常に高輝度で均一な面光源を形成
することになる。すなわち、アルミニラ14蒸着などの
鏡面を利用して光を反射させるのではなく、導光体の内
部の全反射を利用して光束を変化さけるため、光ロスか
少なく非常に高輝度て均一な面光源が得られる。
従って、上記構成によれば、」二足線光源の光を無駄な
く全て利用することにより、装置の厚みが薄く高輝度な
面発光装置か得られる。すなわち、面発光装置全体の厚
みをエノンライト方式と同じように薄くできるため、非
常にコンパクトでかつ軽量なものとなり、また上記線光
源の光束を上下左右全て無駄なく均一に表示面に導くこ
とができるため、従来に無い非常に高輝度のものが得ら
れる。
実施例 以下に、本発明にかかる実施例を第1〜7図に基づいて
詳細に説明する。
本実施例にがかる面発光装置は、第1.2.3図に示す
ように、線光源1の両側に透明な導光体として導光板2
を配置するとともに、上記導光板2の上方に光拡散板3
を配置し、該光拡散板3の下面に、照(9)分布にほぼ
比例する面積分布を有する光吸収部6を形成ずろ一方、
上記導光板2の裏面に、上記光源1.1から遠ざかるに
つれてその面積か次第に大きくなるように形成した光拡
散透過部5..5を形成するとともに、上記導光板2の
上記光拡散透過部5.・・、5を形成した裏面に光散乱
反射板7を配置するように大略構成した。
に記光拡牧板3は、導光板2を透過してきた線光源lか
らの光をさらに拡散し、面発光装置の発光面となるもの
である。この光拡散板3の材料としては、光拡散性を有
するメタクリル樹脂板、アクリル樹脂板、ポリスチレン
樹脂板、ポリカーボネイト樹脂板、または、塩化ビニル
樹脂板を用いるか、表面に拡散剤をコーティングしたポ
リエチレ〉・テレフタレー)(PET)、ポリカーボネ
ート(PC)、または、合成紙等を用いるか、あるいは
、表面を物理的に粗面化した合成樹脂板、テレフタル酸
ポリエチレン、または、ポリカーボネートなとよりなる
板材を厚み0.025〜4mmにて用い、その裏面には
各種印刷法または転写法等にて光吸収部6を形成する。
この光吸収部6は、上記線光源!の照度分布にほぼ比例
する面積分布を存するように形成される。上記光吸収部
6の代わりに光反射部を同様に形成しても同じような作
用・効果を奏するようにしてもよい。
上記各導光板2は平板よりなり、第2図に拡大して示す
ように、」二足線光源lの両側に、すなわち該線光源l
の長手軸に直交する断面における両側に、線光源1を挟
むように夫々配置する。上記透明導光板2の材料として
は、ガラス、メタクリル樹脂板、アクリル樹脂板、ポリ
スチレン樹脂板、ポリカーボネイト樹脂板、または、塩
化ビニル樹脂板等で、透明性が良く光線透過率が良いも
のを用い、その厚みは2〜30mmか好ましい。
一方、上記各導光板2の裏面には、上記光#、1から遠
ざかるにつれてその面積が次第に大きくなるようなドツ
ト状グラデーンヨンの光拡散透過部5、・15をマッド
インキでスクリーン印刷法にて形成する。この光拡散透
過111!S5.・・・、5は、第2図に示すように、
円形であって、その径寸法を変えることによって面積を
変化させる。L記各光拡散透過部5は炭酸カルシウム、
酸化チタン、ソリ力などの光拡散性を存する顔料を含む
インキをグラヒア印刷、オフセブト印刷、スクリーン印
刷などの印刷法まfコは転写法なとにて形成する。上記
光源lよりこの光拡散透過部5.・、5に到達した光は
、ここで拡散し、導光板2の表側に向かったり、導光板
2のさらに光源1から離れた方向なと多方向に向かう。
旧記光拡散透過部5.・、5は円形のト・ト状に形成し
たが、円形に限らず任意の形状でドツト状に形成しても
よいとともに、ストライプ状に形成してしよい。また、
第7図に示すように菱影としてもよい。
さらに、ト記散乱反射板7は、上記3個の導光板2.2
.2&び光源1.1を収納するケースの導光板2,2.
2及び光源1.1に相対する面を散乱反射効率の良い白
色塗料にて塗装または印刷することにより形成する。」
−記反射板7は、上記導光板2の光#:散透過部5.・
・、5か形成された裏面において、谷先拡散透過部5を
透過することにより導光板2の裏面側に到達する光を上
記反射板7で反射して、導光板2のさらに光源Iより離
れる方向に効率良く導くものである。すなわち、上記光
散乱反射板7と光拡散透過部5とが重なる部分において
、光は光拡散透過部5で拡散するだけでなく、光拡散透
過部5を通り抜けるものもある。光拡散透過部5を通り
抜けた光は光散乱反射板7で反射し、再び光拡散透過部
5に入る。光散乱反射板7では、入射角に関係なく反射
散乱する。したがって、この光は光拡散透過部5から光
散乱反射板7を介して光拡散透過部5を通過し、合計3
回拡散・散乱部分を経るので、ロスが少なく発光するこ
とになる。この反射板7は上記導光板2とは別体に形成
され、かつ、該導光板2の裏面に重ね合わせるように配
置される。よって、導光板2の光拡散透過部5が形成さ
れていない部分には密着しないようにし、該部分と反射
板7との間には少なくともわずかな隙間が形成されるよ
うにする。
通常は、上記導光板2としての例えばアクリル板の表面
に拡散フィルムを重ねるだけでよい。尚、北記散乱反射
板7は、上記ケースとは別の板材なとに形成したのち、
これを導光板2の裏面に配置するようにしてらよい。
さらに、導光板2の表面全面には、線光源1からの光を
より効率良く散乱させるため、光散乱部を印刷法、転写
法、塗装法、または、コーティング法等にて形成するの
か好ましい。
上記実施例によれば、上記線光源Iの下方向より出た光
は、上記散乱反射板7により光拡散板3の表面側に反射
されてその表面から照射される。
また、線光源1の上方向より出た光は光拡散板3の裏面
の光吸収部6により均一化された後、光拡散板3の表面
より照射される。また、線光源lの横方向すなわちその
長手方向と直交する方向より出た光は、上記導光板2内
を透過して次のように反射される。すなわち、各光源l
の近傍では、上記光源lより照射された光のうち大部分
の光か透明導光板内部で入射角と反射角が等しく全反射
を繰り返し、導光板2の中央付近へ導かれる。一方、残
りの光か、面積的には小さい光拡散透過部5゜5て拡散
して直接的にまたは光拡散透過部を透過し、導光板裏面
の白色反射板7で反射して間接的に導光板2の表面側に
導かれ、その表面から照射される。また、ト記光源1か
ら遠い部分ては、大部分の光が面積”的に大きい光拡散
透過部55で直接または間接的に導光板2の表面側へ導
かれ、その表面から照射される一方、残りの光が導光板
内部で入射角と反射角が等しく全反射を繰り返して導光
板2の側部付近へ導かれる。従って、線光源Iより横方
向に照射された光においては、光源近傍の光量の強い部
分の光を上記光源Iから遠い部分の光量の弱い部分にロ
スが少なく導くことができ、全体として光のロスが少な
く非常に高輝度で均一な面光源を形成することになる。
]−記構成によれば、線光源lより出た光を無駄なく全
て利用することにより、装置の厚みが薄くかつ高輝度な
面発光装置が得られる。すなわち、光源lから横方向に
照射された光に関しては、アルミニウム蒸着などの鏡面
を利用して光を反射させるのではなく、導光板2の内部
の全反射を利用して光束を変化させるため、光ロスが少
なく非常に高輝度で均一な面光源が得られる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
その他種々の態様で実施できる。例えば、ト記光吸収部
6を上記光拡散板3の裏面に形成する代わりに、上記導
光板2の上面に形成したり、上記光拡散板3の表面に形
成するようにしてもよい。また、第4図に示すように、
導光板2の線光源側に半円状湾曲凹面2aを形成し、線
光源1の両側に上記湾曲凹面2a、2aを対向するよう
に配置してもよい。この場合には、線光源1から上下に
出るほとんどの光が導光板2内を透過する。また、第5
図に示すように、湾曲凹面2aの形状を半円状ではなく
湾曲した切欠2bのように形成してもよいとともに、−
枚の導光板2の下面に湾曲凹面2cを形成し、該湾曲凹
面2c内に上記線光源1を配置するようにしてもよい。
これらの場合には、線光源lから上方に出た光は導光板
2を透過する。
実例 以ドに面発光11i′置の具体ρjを示す。240 x
 165+nn+(厚み2mm)の光拡散板としての乳
白色アクリル板の裏面にスクリーン印刷法にてアルミニ
ウム・ペーストインキを光吸収部としてドツト状グラデ
ーションにて印1V11し、また、透明導光板240X
45mm(厚み6 mm)、240X65mm(厚み6
 mm)の裏面にスクリーン印刷法にて光拡散透過部と
してのマントインキのパターンを形成した後、その裏面
に対向して光散乱反射板として白板を配置する。
また、管長240mm、直径5mmの冷陰極管の両側を
挟むように上記透明導光板を配置し、その上部に上記方
法にて形成した光拡散板を配置する。
以上のようにして作成した面発光装置は、装置全体の厚
みが8mmという非常に薄くて輝閲も1000 cd/
n’以上の均一で高輝度な面発光装置が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1.2.3図は夫々本発明の一実施例にかかる面発光
装置を示す断面図、平面図及び線光源と導先板との関係
を示す要部拡大断面図、第4〜6図は線光源と導光板と
の関係を示す要部拡大断面図、第7図は他の実施例にか
かる上記装置の平面図である。 1 線光源、2・・・導光板、3・・・光拡散板、5・
・光拡散透過部、6・先板収部、7 光散乱反射板。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)線光源(1)の両側に透明導光体(2)を配置す
    るとともに該導光体(2)の上方に光拡散板(3)を配
    置し、上記光拡散板(3)の下面に、照度分布にほぼ比
    例する面積分布を有する光吸収部(6)を形成し、上記
    導光体(2)の裏面に上記線光源(1)から遠ざかるに
    つれてその面積が次第に大きくなるように光拡散透過部
    (5)を形成するとともに、上記導光体(2)の上記光
    拡散透過部(5)を形成した裏面に光散乱反射板(7)
    を配置するようにしたことを特徴とする面発光装置。
  2. (2)上記導光体(2)の表面に光拡散部を形成するよ
    うにした請求項1に記載の面発光装置。
  3. (3)上記拡散透過部(5)はドット状またはストライ
    プ状に形成された請求項1または2のいずれかに記載の
    面発光装置。
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