JPH0736347Y2 - 面発光装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、例えば液晶表示装置のバックライトとして
使用される面発光装置に関するものである。

［従来の技術］ 液晶表示装置のバックライトとして使用される面発光装
置は、液晶表示装置の表示面全体のコントラストを上げ
て明瞭な表示を得るために均一な面発光性を有するもの
が求められ、また、近時の液晶表示装置の大面積化にし
たがって大面積で、かつ発熱量の少ないものが求められ
ている。

このような従来の面発光装置としては、例えば第５図に
示すようなものがある。基板11上にLEDチップからなる
発光素子12が取付けられ、その側部には傾斜した反射面
を有するリフレクタ13が設けられている。また、装置表
面部には発光素子12からの直接光及びリフレクタ13から
の反射光を拡散させるための拡散板14が設けられてい
る。

基板11、リフレクタ13及び拡散板14を含む全体の厚み
は、その用途上、或る所定の厚さ以下に制限されてい
る。

そして、発光素子14が駆動されると、その直接光及びリ
フレクタ13からの反射光が拡散板14で拡散されて面発光
が得られるようになっている。

［考案が解決しようとする課題］ 従来の面発光装置は、拡散板に発光素子からの直接光が
当るようになっていたため、均一な面発光性を持たせる
ことが難しく、これを解決する手段として多数の発光素
子を密に配置することが行われていた。しかしながら多
数の発光素子を密に配置すると、発熱量が増すとともに
コストアップを招き、大面積のものを実現することが困
難であるという問題があった。

そこで、この考案は、従来よりも少ない発光素子数で均
一な面発光性を持たせることができて大面積としても発
熱量を減少させることができるとともにコスト低減を図
ることのできる面発光装置を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この考案は上記課題を解決するために、透光性材質によ
り板状に形成され発光素子配置用の孔部３が穿設され、
該孔部の周囲の表裏面2b,2cに凹凸が形成された導光体
２と、 前記孔部の底部に位置する基板１上に配置された発光素
子５と、 前記導光体よりも所要値だけ低い透過率を有し前記孔部
に前記導光体の表面と面一に取付けられた膜状の拡散フ
ィルム６と、 前記導光体の裏面と前記基板の表面との間に配置された
反射フィルム４とを有することを要旨とする。

［作用］ 導光体２の表裏面2b,2cに形成された凹凸により、発光
素子５から導光体２中に面方向に入射した光が発光面側
に立上がる。発光素子５が駆動された際、導光体２の裏
面2cと基板１の表面との間に配置された反射フィルム４
により、発光素子５からの光が導光体２を通して発光面
側に反射され、孔部３以外の輝度が向上する。また、拡
散フィルム６が導光体２よりも所要値だけ低い透過率を
有することにより、発光素子５が駆動されたとき、その
直接光が当る拡散フィルム６上の輝度と、導光体２の表
面2aの輝度とがほぼ同一となって均一な面発光性が得ら
れ、この均一な面発光性を有する大面積の面発光装置
を、従来のように多数の発光素子を密に配置することな
く実現することが可能となる。

［実施例］ 以下、この考案の実施例を第１図〜第４図に基づいて説
明する。

まず、面発光装置の構成を説明すると、第１図中、１は
ガラスエポキシ等製の基板、２はポリカーボネート等の
透光性材質で作製された導光体であり、導光体２は、第
２図及び第３図に示すように板状に形成され、その周辺
部には段状の枠部2aが形成されている。導光体２は、枠
部2aの部分の厚さが数mm程度で、縦、横の寸法は役150m
m×250mm程度の比較的大面積に形成されている。そし
て、枠部2a内の板状部に、縦、横方向に等間隔をおいて
発光素子配置用の孔部３が所要個数穿設されている。孔
部３の内周面は下側が大径のテーパ面に形成され、その
テーパ面は鏡面仕上げが施されている。

また、導光体２の表面2b及び裏面2cは、第３図に示すよ
うなヘアライン加工、又はブラスト加工、エッチング加
工等により、それぞれ凹凸加工が施されている。その凹
凸の度合いは、表面2b側の方が裏面2c側よりも微細に形
成されている。この表裏面の凹凸加工により、導光体２
中に面方向に入射した光が後述する拡散板側に立上がる
ようにされている。

導光体２の裏面2cには反射フィルム４が粘着剤等で固着
され、さらに導光体２は、ボス2dの部分で基板１に熱圧
着により固定されている。反射フィルム４は、100〜200
μｍ程度の厚さのポリエステル等製で、導光体２とほぼ
同面積で孔部３に対応した位置にそれぞれ孔が穿設され
た１枚のフィルムが用いられ、その周囲の部分が枠部2a
の部分で折曲げられた立上げ部4aが形成され、この立上
げ部4aにより導光体２の側面からの光漏れが防止されて
いる。なお、立上げ部4aは、第１図中、仮想線で示すよ
うに、枠部2aの外壁の部分に立上げるようにしてもよ
い。また、反射フィルム４は導光体２の裏面2c及び枠部
2aの外壁部に印刷法によって形成してもよい。

そして、各孔部３の底部中央部に相当する基板１上の各
位置にLEDチップからなる発光素子５がそれぞれ取付け
られている。各LEDチップの表面にはシリコーンコーテ
ィングが施されている。また、発光素子５の直上位置と
なる各孔部３の上部には導光体２の透過率よりも所要値
だけ低い透過率を有するポリエステル等製の円形の拡散
フィルム６が、導光体２の表面2bと面一になるように貼
着剤で取付けられている。導光体２の透過率と拡散フィ
ルム６の透過率に差を持たせることにより、発光素子５
が発光したとき拡散フィルム６上の輝度と導光体２表面
の輝度とがほぼ同じになるようになっている。

また、所要個数の拡散フィルム６の付いた導光体２上に
は、適宜間隔をおいてアクリル製の拡散板又はポリエス
テル製の拡散板７が設けられている。拡散板７は、枠部
2aの部分に粘着剤で固着されている。上述のような各部
材で構成された面発光装置の全体の厚みは６〜8mmであ
る。

面発光装置は上述のように構成されているので、発光素
子５が駆動されると、拡散フィルム６にはその直接光が
当って拡散され、また導光体２中には孔部３の鏡面仕上
げされた周面部から光が導かれる。

そして導光体２中に導かれた光は裏面2c部分の凹凸加工
及び反射フィルム４により上方に拡散反射し、さらに表
面2bの凹凸加工により拡散板７側に拡散放射される。

このとき、拡散フィルム６が導光体２よりも所要値だけ
低い透過率を有することにより、拡散フィルム６上の輝
度と導光体２表面の輝度とがほぼ同一になり、さらに、
この拡散フィルム６及び導光体２から出射された光が拡
散板７で拡散されて外部に均一な面発光がなされる。

したがって、前述のように、装置平面積を約150mm×250
mm程度の比較的大面積としたとき、均一な面発光性を持
たせるために、従来は約790チップ程度の発光素子を密
に配置することが必要であったが、この実施例では、そ
のほぼ10分の１程度の約80チップ程度の発光素子を配置
すればよい。このため、この実施例では、発熱量が顕著
に減少するとともに、十分なコスト低減を図ることが可
能となる。ただ、明るさの点で従来例と比較すると50％
程度に減少するが、ELと同程度の明るさは得られて液晶
表示装置のバックライト等として十分に機能するもので
あり、少ない発熱量で大面積化が可能等の点で全体的に
は従来例よりも優れた性能を有している。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案によれば、導光体の表裏
面に凹凸を形成したことにより、導光体中に面方向に入
射した光を拡散板側に立上げて孔部以外の輝度を向上さ
せることができる。

また、導光体の透過率と拡散フィルムの透過率に差を持
たせたことにより、発光素子が発光したとき拡散フィル
ム上の輝度と導光体の輝度とがほぼ同一になり、均一な
面発光性を持たせることができる。

さらに、このような均一な面発光性を有する大面積の面
発光装置を、従来よりも少ない個数の発光素子を用いて
実現することができて発熱量の減少させることができる
とともにコスト低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの考案に係る面発光装置の実施
例を示すもので、第１図は要部の拡大縦断面図、第２図
は一部切欠いて示す平面図、第３図は側面図、第４図は
導光体表面の凹凸加工例を示す図、第５図は従来の面発
光装置を示す部分縦断面図である。 ２……導光体、３……孔部、４……反射フィルム、５…
…発光素子、６……拡散フィルム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】透光性材質により板状に形成され発光素子
   配置用の孔部（３）が穿設され、該孔部の周囲の表裏面
   （2b,2c）に凹凸が形成された導光体（２）と、 前記孔部の底部に位置する基板（１）上に配置された発
   光素子（５）と、 前記導光体よりも所要値だけ低い透過率を有し前記孔部
   に前記導光体の表面と面一に取付けられた膜状の拡散フ
   ィルム（６）と、 前記導光体の裏面と前記基板の表面との間に配置された
   反射フィルム（４）とを有することを特徴とする面発光
   装置。