JPH06342159A - 面状光源体および面状光源体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 反射光の出光面である導光板表面における輝
度むらを防止する。 【構成】 導光板５０の裏面５０ｂに対しては断面略Ｖ
字型の溝が平行して多数形成されることにより導光板の
反射面を形成している。この裏面５０ｂに対しては同溝
１の全体形状を損なわない程度の微細な凹凸を有する微
細凹凸面が形成されている。これにより光源からの光Ｌ
１、Ｌ２は溝斜面１ａ、１ｂで反射する際にこの微細凹
凸面により散乱光となり、斜面の各部に於ける反射光量
が均一化される。なお、斜面全体ではこの散乱光は相対
的には斜面にたいして所定の角度をもった指向性のある
反射光Ｌ３となるので、導光板表面で反射光が出光する
際には導光板表面の輝度は均一化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光源体に係り、特に輝度
が均一化するようにした面状の光源体及びこの光源体の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば液晶表示装置の背面照明手段、即
ちバックライトとしては光を出来るだけ均一に拡散して
表示を見やすくする必要がある。最近、この光の拡散方
法の一つとして光が透過する透明板自体を光の拡散手段
として用いる方法が提案されかつ実用化されている。

【０００３】図５および図６は特開平２−１６５５０４
号、特開平２−１７６６９２号等として提案されている
照明手段の具体的な構成を示す。符号５０はアクリル樹
脂をはじめとするプラスチック或いはガラス等の透明材
料により形成された板材（以下「導光板」と称する）で
あって、その一面（裏面）５０ｂには断面略Ｖ字形の溝
５１がこの導光板５０の幅方向に向かって平行するよう
多数形成されことにより反射面が形成されている（図６
参照）。またこの導光板５０の両側には蛍光灯等の光源
５２、５３が配置され、かつこの溝５１が形成されてい
る側の面に近接して反射板５４が配置されている。この
導光板５０の溝５１および背面の反射板５４により光源
５２、５３から発せられた光は導光板表面５０ａを経て
出光し、対象物を照明する。この照明手段は各溝におけ
る光の反射が比較的均等であり、かつ光源からの光の減
衰も少ないため照明手段としては比較的良好な性能を有
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図７は上述の導光板５
０における光の反射状態を示す。左右の光源５２、３か
ら発せられた光Ｌ１、Ｌ２は溝５１の斜面５１Ａ、５１
Ｂで反射して上方に向かい、導光板表面５０ａから出光
するわけであるが、この場合、例えば各溝５１の底部５
１ｃにおいては光の反射が十分ではなく、このため導光
板表面において輝度にむらが生じる可能性がある。また
光源５２、５３から発せられる光そのものが完全な平行
光ではないこと、さらには溝５１の加工精度によっても
輝度むらが生じる可能性がある。

【０００５】図８は上述のような輝度むらを防止する手
段を示す。導光板５０の出光面たる表面５０ａに対して
は拡散板５２が密着配置されている。この拡散板５２は
例えば導光板５０と同じアクリル樹脂等からなる透明の
板材、或いはより薄いフィルムとして形成され、導光板
表面５０ａとの密着面は平坦に形成されているが、他面
は微細な凹凸面５２ａとなっている。これにより導光板
５０の表面５０ａから出光した光は拡散板５２の凹凸面
５２ａを通過することにより散乱し、輝度むらを解消さ
せる。拡散板５２は輝度むらの防止にはかなり効果的で
ある反面、次のような欠点が指摘されている。

【０００６】先ず、拡散板５２と導光板表面５０ａとの
境界面に水分が進入することがあり、これによって却っ
て輝度むらが大きくなる事態が少なからず生じている。
また、拡散板を透明体で形成しても、拡散板を設けるこ
と自体は光の減衰をもたらすものであり、また導光板５
０と同様の材料で形成することにより拡散板５２の屈折
率を導光板５０と同じにしても、導光板表面５０ａと拡
散板５２との間には僅かな空気層が形成されるのは避け
られないいため、導光板表面５２から出光した光の一部
はこの境界面で反射してしまう。

【０００７】一方導光板の反射面である裏面５０ｂにつ
いては、現時点に於いて、技術的関心は溝形成部分の各
溝斜面５１ａ、５１ｂを出来るだけ平坦に形成し、これ
により光の反射率を向上させることに向けられている。
このようにすれば確かに光の反射率は向上するが、各斜
面の反射光の指向性も高くなるため、溝の斜面の角度が
不揃いであったり、斜面に傷が有る等如く、溝の形成精
度が低いと、この形成精度の低さが導光板表面での輝度
むらとして直ちに現れることになる。従って溝形成に当
たっては高い形成精度が得られる切削等の手段が用いら
れており、導光板の価格を押し上げる結果となってい
る。また導光板形成後も反射面に傷を付けないようにす
る等細心の注意が必要となる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は以上に示した従
来技術の問題点を解決するために構成されたものであっ
て、導光板の６つの面のうち、少なくとも一つの面に対
して直接微細な凹凸面が形成されるようにした面状光源
体および、面状光源体を型成形により一体的に成形加工
する方法であることを特徴とする。

【０００９】

【作用】導光板の出光面に直接凹凸面が形成されている
場合にはこの凹凸面において光が散乱して輝度むらを防
止し、またこれに加えて或いはこれに代えて溝形成面側
において、この溝の斜面の全部若しくは一部に凹凸面が
形成されいてる場合には溝斜面で反射した光の少なくと
も一部を無指向性の光とすることにより輝度むら発生を
防止する。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に
説明する。

【００１１】図１において、矢印１は導光板５０の裏面
５０ｂに形成された溝であり、前記従来例と同様導光板
裏面の幅方向に対して多数平行するよう形成されてお
り、この溝１が形成されることにより導光板裏面５０ｂ
は反射面となっている。この溝１の斜面１ａ、１ｂを含
む導光板５０の裏面５０ｂ体は、この溝１の全体形状を
損なわないよう、溝１の形成深さに対して十分微細な凹
凸を有する凹凸面（以下「微細凹凸面」と称する）２と
なっている。因みに、溝の形成深さは１mm以下であるの
が一般的であるため、この微細凹凸面２の凹凸はミクロ
ン単位の微細なものである。

【００１２】前記微細凹凸面２の形成方法としては、先
ず第１に溝１を有する導光板５０を予め形成しておき、
溝１を有する導光板裏面５０ｂをサンドブラストする方
法がある。

【００１３】また第２の方法は、導光板形成材料を成形
用の型に流し込み、導光板を一気に型成形してしまう方
法である。成形用型に対しては導光板の微細凹凸面２を
形成すべき部分に対応する成形用型の部分に微細な凹凸
面が予め形成されている。成形用型における微細な凹凸
面の形成方法としては、均一の凹凸面が比較的容易に形
成されるエッチングが最も効果的である。

【００１４】以上の構成において、導光板５０の側面か
ら入射された光Ｌ１、Ｌ２は溝１の斜面１ａ、１ｂに至
る。ここにおいて光Ｌ１およびＬ２は個々の微細凹凸面
２において無指向性の散乱光Ｌ１´、Ｌ２´となるが、
微細凹凸面２全体は斜面１ａ、１ｂとされているため、
これら散乱光Ｌ１´、Ｌ２´の総体は全体的には指向性
を持った反射光Ｌ３として導光板５０の表面から出光す
ることになる。このように構成されているため、反射面
たる溝１の斜面１ａ、ｌｂに於ける光の減衰はこれらの
斜面を平坦に形成した場合に比較してやや大きくなる
が、反面、各反射面に於ける反射光の指向性は低くなる
ため、溝の形成精度が多少低くても導光板表面に於ける
輝度むらは大幅に低下する。従って、前記第１のサンド
ブラストによる導光板形成方法においても、サンドブラ
スト前に予め形成される導光板は溝１の形成も同時に行
う型成形であってもよい。因みに従来は溝の形成精度を
高くする必要上、導光板を一体的な型成形として安価に
得ることは、その性能が大幅に低下するため実用性が無
かった。

【００１５】図２は第２の実施例を示す。

【００１６】この実施例では微細凹凸面２は各溝１の底
部１ｃを中心として、各斜面１ａ、１ｂの一部に対して
のみ形成されている。各溝１の斜面部では光は均一に反
射するが、各斜面１ａ、１ｂが交わる溝底部１ｃは斜面
としては形成されないので、光Ｌ１およびＬ２の何れ
も、その反射率が低下し、出光部である導光板表面にお
いて溝底部１ｃに沿って低輝度部が線状に生じる傾向が
ある。本実施例のように溝１ｃを中心として微細凹凸面
２が形成されていれば、この部分で反射光は散乱光とな
って指向性が低下し、この結果低輝度部が明瞭に生じる
のを防止できる。即ちこの実施例は、特に輝度むらが生
じ易い部分に対してのみ微細凹凸面２を形成することに
より、導光板としての輝度の低下をより低く押さえなが
ら輝度むらの発生を防止することができる。

【００１７】図３は第３の実施例を示す。

【００１８】図示の構成では微細凹凸面２は図１に示す
導光板裏面５０ｂに形成される外、反射光の出光部であ
る導光板表面５０ａに対しても形成されている。これに
より反射光Ｌ３は出光面である導光板表面５０ａにおい
て更に散乱して拡散光となり、導光板表面５０ａにおけ
る輝度はより均一となる。なお、図示の構成では導光板
表面５０ａと導光板裏面５０ｂの何れに対しても微細凹
凸面２が形成されているが、裏面５０ｂに対する微細凹
凸面２の形成を廃して、導光板表面５０ａに対してのみ
この微細凹凸面２を形成するようにしてもよい。またこ
の微細凹凸面２の表面に透明な樹脂等をコーティング
し、かつこの透明樹脂の屈折率を導光板５０の形成材料
と異なるようにしておけば導光板表面５０ａにおける微
細凹凸面２の効果を損なうことなく、表面を平滑にする
ことができる。

【００１９】図４は第４の実施例を示し、この実施例で
は導光板１の入光面である導光板側面５０ｃに対して前
記微細凹凸面２が形成されている。この構成では光源か
らの光が導光板５０に入射する際に、この微細凹凸面２
により入射光が散乱し、導光板の肉厚方向および幅方向
に於ける入射光の輝度を均一化することができる。例え
ば、光源に塵が付着したり、或いは経時的な劣化により
光源全体の輝度が不均一になった場合でも、この入射面
である導光板側面５０ｃを微細凹凸面２としておけば入
射光そのものを均一化できる。なお、微細凹凸面２の形
成面を光の入射面以外の導光板側面に形成して、この面
における光の反射を均一にすることももとより可能であ
る。

【００２０】以上１乃至４の実施例から明らかなよう
に、照明対象の種類、光源の光量等を考慮して、微細凹
凸面２の形成面を適宜選択組み合わせることにより適正
な導光板を得ることが可能である。また、導光板裏面に
於ける溝形状は断面略Ｖ字型のもののみが示されている
が当然のことながら本発明の実施対象はこの断面形状の
溝を有する導光板に限定されるものではなく、また場合
によってはこのような連続した形状の溝である必要もな
く、要するに導光板の一面に対して連続或いは不連続の
凹凸面が形成されることにより反射面とする導光板の全
てに実施可能であり、かつ本導光板の照明対象もまた液
晶表示装置に限定されるものではない。

【００２１】

【発明の効果】本発明は各実施例により具体的に説明し
たように、裏面に光反射用の溝或いは凹凸が形成された
導光板の構成面のうち、少なくとも一つの面に微細凹凸
面が形成されることによりこの微細凹凸面に於ける反射
光の指向性を無くし、以て導光板表面における輝度むら
の発生を防止することができる。

【００２２】また、従来は輝度むらの低減或いは発生防
止のため、反射用斜面を有する溝或いは凹凸のの形成精
度は極めて高いものが要求されていたが、微細凹凸面の
形成によりこれら溝或いは凹凸面における光の反射をよ
り均一化することが可能となり、従ってこれら溝或いは
凹凸面自体の形成精度の許容値は従来よりも緩やかであ
ってもよく、この結果導光板製造に要する費用および時
間を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す導光板側面拡大部
分図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示す導光板側面拡大部
分図である。

【図３】本発明の第３の実施例を示す導光板側面拡大部
分図である。

【図４】本発明の第４の実施例を示す導光板側面拡大部
分図である。

【図５】従来の導光板を有する照明装置の側面図であ
る。

【図６】図５に示される照明装置の裏面図である。

【図７】従来の照明装置における光の反射状態を示す導
光板側面拡大部分図である。

【図８】拡散板を設けた従来型照明装置の導光板側面拡
大部分図である。

【符号の説明】

１ 溝 １ａ、１ｂ （溝の）斜面 １ｃ （溝の）底部 ２ 微細凹凸面 ５０ 導光板 ５０ａ 導光板表面（出光面） ５０ｂ 導光板裏面（反射面） ５０ｃ 導光板側面 ５２、５３ 光源 Ｌ１、Ｌ２ 光源からの光 Ｌ１´、Ｌ２´ 散乱光 Ｌ３ 反射光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳永 真 東京都品川区上大崎３丁目14番12号 井上 電気株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明板の一面には多数の溝或いは凹凸面
   が形成されることにより光の反射面とされる導光板にお
   いて、前記溝或いは凹凸面の形成深さに対して十分微細
   な凹凸を有する微細凹凸面が、導光板を形成する各面の
   うち少なくも一つの面に形成されていることを特徴とす
   る面状光源体。
2. 【請求項２】 前記微細凹凸面が導光板の反射面全面に
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の面状光
   源体。
3. 【請求項３】 前記微細凹凸面が導光板表面に形成され
   ていることを特徴とする請求項１または２記載の面状光
   源体。
4. 【請求項４】 前微細凹凸面が導光板側面に形成されて
   いることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の
   面状光源体。
5. 【請求項５】 面状光源体は成形用型により一体的に成
   形され、かつ同成形用型には導光板の反射面を形成する
   溝または凹凸面の外、微細凹凸面が形成されるべき部分
   に対して予め微細凹凸加工が施されることにより、他の
   加工を施すことなく一回の型成形で導光板が形成される
   ことを特徴とする面状光源体の製造方法。