JPH08190021A - バックライト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 線状光源近傍の輝線の発生を防止し、小型
で、有効発光面積が広く、輝度分布が平坦で、消費電力
−輝度変換効率が高いバックライトを提供する。 【構成】 透光性材料からなる導光板１の一側面に近接
して線状光源４を有するエッジライト方式のバックライ
トにおいて、その線状光源４を覆う光源用反射シート５
の出光面側の端部６を、導光板１の出光面上に重ね合わ
せ、その端部に沿って、透明粘着テープ８を被覆するこ
とにより、光源用反射シート５の出光面側の端部６を導
光板１の出光面上に固定したバックライト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透過型又は半透過型の
表示パネルを背面より照明するバックライトに関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、ラップトップ型又はノート型のワ
−ドプロセッサ−やコンピュ−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には、
図２に示すように透光性の導光板１の一端部に、蛍光管
のような線状光源４を併設するエッジライト方式がよく
用いられる。特に近時、これらワープロ、パソコンの性
能向上のため、薄型化、視認性の向上、消費電力−輝度
変換効率の向上がより一層望まれているため、線状光源
の周囲を覆うように、光拡散反射率の高い光拡散反射シ
ート、又は、鏡面反射率の高い鏡面反射シート（以下、
光源用反射シートと総称する）を配し、導光板端部に糊
等で固定することが提案されている。

【０００３】この光源用反射シート５の導光板への固定
には、構造を簡単にするため、両面粘着テープが用いら
れることが多いが、両面粘着テープによる固定では、粘
着テープの粘着剤が導光板表面に直接貼り付くことによ
り、その部分の光線臨界角が粘着剤がない部分よりも大
きくなり、その部分から漏出した光が、両面粘着テープ
の内部又は両面粘着テープと導光板若しくは光源用反射
シートとの境界で散乱されるため、光源用反射シートを
両面粘着テープで貼り付けている部分の近傍に、一般に
輝線と呼ばれている、他の部分よりも著しく輝度の高い
部分が発生するという問題があった。この輝線が発生し
ている部分は液晶表示素子を照明するための有効発光部
分とは見なされないため、外形寸法に対する有効発光部
分の割合が小さくなってしまうとともに、輝線の発生に
より一部の光が漏出してしまうため、有効発光部分の平
均輝度が低下してしまうという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近時、バックライトを
用いる機器類が小型化される一方で、必要とされる表示
面はより大型化されており、低消費電力で、発光効率が
高く、外形寸法に対する有効発光部分の割合の大きなバ
ックライトが求められるようになっている。本発明は外
形寸法に対する有効発光部分の割合が大きく、発光効率
の高いバックライトを提供することを目的とするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、エッジラ
イト方式のバックライトの線状光源近傍の輝度分布につ
き種々の検討を行った結果、線状光源を覆う光源用反射
シートの出光面側の端部を、導光板の出光面上に固定す
るために、両者が重ね合わされる積層部分が可能な限り
小さくなるように重ね合わせ、前記光源用反射シートの
出光面側の端部の外面と、これに隣接する導光板の出光
面とに跨がって、粘着テープを被覆した構造とすること
により、線状光源近傍の輝線の発生を防止できることを
見いだし、本発明に至った。

【０００６】以下に、本発明を図面に基づいて更に詳述
するが、まず、本発明が適用されるエッジライト方式の
バックライトについて説明する。図２はエッジライト方
式のバックライトの一例を示す斜視図であり、図１はそ
のＡ・Ａ線断面に相当する、本発明のバックライトの一
例の線状光源付近の断面の拡大図である。なお、図１で
は構造を明瞭に示すために一部の構成部品の厚みや幅等
を誇張して示してある。

【０００７】導光板１は光源から放出された光をバック
ライト全体に導くための板であり、光を効率よく通過さ
せる物質であれば良く、透光性の天然又は合成樹脂、例
えばアクリル系樹脂等で形成されている。

【０００８】この導光板の一方の板面（図１では上面）
には、この板面に垂直な方向の成分を持って放出される
光を拡散して均一にするための光拡散シート２が積層さ
れている。図１ではこの光拡散シートを１枚使用したも
のを示しているが、性質の異なるシートを複数枚重ねて
用いることもできる。また、図１には示されていない
が、必要に応じて光拡散シート上にシートレンズを積層
しても良いし、さらにその上に光拡散シートを積層して
も良い。一方、導光板の他方の板面（図１では下面）に
は、導光板から下方に漏出した光を拡散反射して、再び
導光板内へ戻すための光拡散反射シート３が積層されて
いる。なお、本明細書では上下により方向を示す場合
は、図１の配置を基準とし、バックライト上面の照明用
の光が放出される板面を出光面と称し、バックライトの
上側を出光面側、下側を反射面側と称するものとする。
また、導光板の出光面側の板面も便宜上、導光板の出光
面と称し、さらに、導光板の反射面側の板面は、厳密な
意味ではあまり適切な用語ではないが、便宜上、導光板
の反射面と称するものとする。

【０００９】導光板１には、光源から放出されて導光板
内を進行する光に、出光面に垂直な方向の成分を与える
ための光拡散機能（図示せず）が付与されている。この
光拡散機能の付与は、導光板の反射面に施す場合が多い
が、導光板の出光面に施しても良いし、導光板の内部に
施される場合もある。光拡散機能の付与の方法として
は、導光板内を進行する光に出光面に垂直な方向の成分
を与えるものであればどのようなものでも良く、例え
ば、導光板の反射面あるいは出光面を、スクリーン印刷
等を用いて光拡散物質により部分的に被覆すること、あ
るいはこれらの面に微小な孔を多数形成すること、又
は、導光板内部に微小な不純物を均質に析出させること
などが行われている。また、出光面内での輝度分布を均
一にするために、ある点の光拡散機能の性状を、その点
の光源からの距離に応じて変化させることも行われてい
る。

【００１０】線状光源４は、導光板１の４つの側面の少
なくとも１つの側面に近接して、その中心軸がこの側面
とほぼ平行になるように設置されるている。この線状光
源は導光板の対向する２つの側面に各々設置される場合
もあるし、Ｌ字状又はコ字状の光源を用いて、隣接する
２つ又は３つの側面に線状光源を設置することもある。
この線状光源４には蛍光管が用いられることが望ましい
が、タングステン白熱管、オプティカルロッド、ＬＥＤ
を配列した物等を用いることもできる。

【００１１】線状光源４から放出された光を有効に導光
板１の内部に導くため、線状光源４の周囲には、導光板
１の入光端に対向する部分を除いて、線状光源４を覆う
光源用反射シート５が設けられている。この光源用反射
シート５は光拡散反射率の高い光拡散反射シート又は鏡
面反射率の高い鏡面反射シートであり、光を高効率で反
射するものであれば良く、銀、アルミニウム、白金、ニ
ッケル、クロム等の金属が用いられるが、ポエステルな
どのプラスチックフィルム基材の表面に蒸着又はスパッ
タリングにより銀、アルミニウム等をコートしたシート
を用いることが望ましい。

【００１２】この光源用反射シート５はその両端部でバ
ックライト本体に取り付けられるが、その取付け方法に
より、線状光源近傍の輝線発生の状況が変化する。な
お、本明細書では、光源用反射シート５の上側の端部６
を出光面側の端部、下側の端部７を反射面側の端部と称
し、出光面側の端部６の上側の面を端部６の外面と称す
るものとする。

【００１３】以下、図１を参照しながら本発明をさらに
詳述する。本発明では、図１に示すように光源用反射シ
ート５の出光面側の端部６は、導光板１の出光面上に重
ね合わされており、これらの両者を接着固定するため
に、この積層部分に沿って、光源用反射シート５の出光
面側の端部６の外面とこれに隣接する導光板１の出光面
とに跨って粘着テープ８が被覆されている。この粘着テ
ープ８による被覆は、光源用反射シート５の幅（ほぼ線
状光源４の長さに相当）のほぼ全長に渡って施されるこ
とが望ましいが、このバックライト上に積層される表示
素子（図示せず）との間に弾力性のあるスペーサーを介
在させる等により、光源用反射シート５と導光板１との
間に空隙が生じないようにすることができれば、必ずし
も、全長に渡って粘着テープを被覆する必要はない。

【００１４】光源用反射シート５の出光面側の端部６
と、導光板１の出光面との積層部分の幅は、両者が重な
り合っていないと、その部分より光が漏出してしまうた
め、確実に重なり合っていることが必要であるが、有効
発光部分を拡大するためには、両者の積層部分の幅は可
能な限り小さくするほうが望ましい。バックライトとし
て組み立てる際の機械的精度や作業性等を考慮すれば、
この積層部分の幅は１ｍｍ以下とすることが望ましく、
より好ましくは０．５ｍｍ以下とすることが望ましい。
また、この光源用反射シート５の出光面側の端部６と、
導光板１の出光面との積層は、例えば特開平６−１６０
８４９に開示されているように、光線臨界角の変化によ
る光の漏出を防止するため、空気層を介して積層されて
いることが望ましい。なお、ここで言う空気層の厚さ
は、少なくとも単分子層の空気が存在する程度の厚さで
良く、接着剤等を使用せずに、積層しただけの状態であ
れば、この空気層は自然に形成されるものである。

【００１５】導光板１の出光面上に積層される光拡散シ
ート２は、少なくとも有効発光部分の全面を覆うように
積層されている必要があるので、図１に示すように、粘
着テープ８の端部に接する程度まで接近させた状態で出
光面上に積層することが望ましい。光源用反射シート５
は不透明なので、その端部６の外面を光拡散シート２で
覆うことにはあまり意味がないが、粘着テープ８が導光
板１の出光面を被覆している部分については、必要に応
じて光拡散シート２で覆っても良い。

【００１６】光源用反射シート５の出光面側の端部６の
外面と、これに隣接する導光板１の出光面とに跨って被
覆される粘着テープ８は、基材に透明フィルムを使用し
た透明な粘着テープであることが望ましい。この粘着テ
ープ８が色を帯びていると、出光面より出光される光の
スペクトルが影響を受けてしまうので、この透明粘着テ
ープは可能な限り無色透明であることが望ましい。

【００１７】前記の粘着テープ８に、黒色の不透明テー
プを使用した場合は、粘着テープを被覆した部分の周辺
の輝線の発生は防止できるが、この黒色テープにより一
部の光が吸収されてしまうため、無色透明のテープを使
用した場合と比較して、平均輝度が低下することがあ
る。黒色以外の他の色の不透明テープを使用した場合に
は、導光板から漏出した光がこのテープにより散乱され
てしまうため、粘着テープを被覆した部分の周辺に輝線
が発生することがある。

【００１８】光源用反射シート５の出光面側の端部６の
外面と、これに隣接する導光板１の出光面とに跨って被
覆される粘着テープ８が、導光板１の出光面を被覆して
いる部分は、有効発光部分とみなされない場合が多いの
で、この部分の幅は可能な限り小さくすることが望まし
いが、機械的強度や組立の作業性等を考慮すると、この
部分の幅は５ｍｍ以下であることが望ましく、さらに好
ましくは３ｍｍ以下であることが望ましい。

【００１９】光源用反射シート５の反射面側の端部７
は、導光板１の反射面あるいは光拡散反射シート３と重
ね合わされていれば良く、積層の順序や固定の方法等は
限定されない。例えば、図１に示すように、光源用反射
シートの端部−光拡散反射シート−導光板の順に積層し
ても良いし、また、光拡散反射シート−光源用反射シー
トの端部−導光板の順に積層しても良い。あるいは、光
拡散反射シート３はこの積層部分を覆っていなくても良
い。さらに、光源用反射シート５の反射面側の端部７の
上下いづれか一方の面又は両方の面を、光拡散反射シー
ト３又は導光板１の反射面に、通常の接着剤又は両面粘
着テープを介して接着固定しても良いし、片面粘着テー
プで被覆して固定しても良い。また、光源用反射シート
５の反射面側の端部７を光拡散反射シート３又は導光板
１の反射面と積層するだけで、接着剤や粘着テープ等に
よる接着固定は行わなくても良い。なお、光源用反射シ
ート５の反射面側の端部７の、導光板１の反射面及び光
拡散反射シート３との積層の順序や固定の方法の相違に
より、本発明の効果の程度は変化するが、いずれの場合
にも本発明の効果はそれなりに得られる。得られる効果
の程度と組立時の作業性等を考慮すれば、図１に示すよ
うに、光源用反射シートの端部−光拡散反射シート−導
光板の順に積層し、光源用反射シート５の反射面側の端
部７を両面粘着テープ９を介して光拡散反射シート３に
接着固定するか、あるいは、この順に積層するだけで、
粘着テープや接着剤等による接着を行わないでおくこと
が望ましい。

【００２０】

【発明の効果】本発明は小型で、充分な有効発光面積、
良好な輝度分布を有し、消費電力−輝度変換効率の高い
バックライトとして使用できる。

【００２１】

【実施例】次に実施例及び比較例で本発明を更に詳述す
る。まず比較例として次の方法で試験した。厚さ４ｍｍ
の長方形導光板（２４１ｍｍ×１８６ｍｍ）の長手の端
部に、その端部長より７ｍｍ長い直径３ｍｍの太さの冷
陰極蛍光管（ハリソン電機株式会社製径３ｍｍノ−マル
管）を配置し、その管の外周を銀蒸着ポリエステルシー
ト（厚さ７５μｍ）で覆い、その両端を導光板の端部に
各々両面テープを介して固定した。なお、この銀蒸着ポ
リエステルシートの端部と導光板の端部とが重ね合わさ
れている積層部分の幅はいずれも３ｍｍとした。

【００２２】一方、導光板の光拡散機能は、導光板の反
射面をシリカを含む光拡散物質により部分的に被覆する
ことにより付与した。この反射面の部分的な被覆のた
め、反射面上に光拡散物質よりなる円形のドットパタ−
ンをスクリ−ン印刷したが、このスクリ−ン版下は、Ｃ
ＡＤにより下記の条件で作成して用いた。光拡散物質の
被覆率が、最小の地点で７％、最大の地点で８０％であ
り、その中間では指数関数的に順次増加するように作図
した。

【００２３】冷陰極管に、インバ−タより３０ＫＨｚの
交番電圧をかけて一定電流で駆動させたときの輝度を、
輝度計（トプコンＢＭ−８）により測定した。図３は線
状光源のほぼ中央付近を通り、線状光源に垂直な線上の
測定点の輝度測定の結果のうち、線状光源近傍の測定結
果を示したものである。なお、縦軸には測定点の輝度
（ｃｄ／ｍ² ）、横軸には測定点の位置を導光板の光源
側の端部から測った距離（ｍｍ）で示している。

【００２４】次に、本発明の実施例として、図１に示す
ように、厚さ７５μｍの銀蒸着ポリエステルシートで線
状光源の周囲を覆い、その出光面側の端部を、導光板の
出光面上に重ね合わせ、この積層部分に沿って、その出
光面側の端部の外面とこれに隣接する導光板の出光面と
に跨って透明な粘着テープを被覆することにより、線状
光源を覆う銀蒸着ポリエステルシートの出光面側の端部
を、導光板の出光面上に固定したバックライトを作製し
た。なお、銀蒸着ポリエステルシートの出光面側の端部
と導光板との積層部分の幅は０．３ｍｍとし、厚さ７０
μｍ、幅６ｍｍの市販の透明粘着テープを用い、この粘
着テープが各々の面を被覆する幅がいずれも３ｍｍとな
るように被覆した。

【００２５】銀蒸着ポリエステルシートの反射面側の端
部は、図１に示すように、厚さ７０μｍ、幅３ｍｍの市
販の両面粘着テープを介して光拡散反射シートに接着
し、その光拡散反射シートを導光板に積層した。

【００２６】上記の銀蒸着ポリエステルシートの両端部
の導光板への固定方法以外は、比較例と全く同様にして
バックライトを作製し、比較例と同様の方法で輝度を測
定した結果を図４に示す。

【００２７】両図から判るように、本発明の実施例で
は、線状光源の近傍に於いても、輝度が著しく高い部分
である輝線の発生がなく、また、有効発光部分における
平均輝度も、比較例に比べて５％程度向上したバックラ
イトが得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバックライトの一例の線状光源の中心
軸に垂直な面での断面の線状光源付近の拡大図である。

【図２】エッジライト方式のバックライトの斜視図であ
る。

【図３】比較例における線状光源付近の輝度分布を示す
図である。

【図４】実施例における線状光源付近の輝度分布を示す
図である。

【符号の説明】

１：導光板 ２：光拡散シート ３：光拡散反射シート ４：線状光源 ５：光源用反射シート ６：光源用反射シートの出光面側の端部 ７：光源用反射シートの反射面側の端部 ８：粘着テープ ９：両面粘着テープ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性材料からなる導光板の少なくとも
   一つの側面に近接して、この側面にほぼ平行に配置され
   た線状光源を有するエッジライト方式のバックライトに
   おいて、この線状光源を覆う光源用反射シートの出光面
   側の端部が、前記導光板の出光面上に重ね合わされ、前
   記光源用反射シートの出光面側の端部の外面と、これに
   隣接する導光板の出光面とに跨がって、粘着テープが被
   覆されることにより、光源用反射シートの出光面側の端
   部が導光板の出光面上に固定されたバックライト。
2. 【請求項２】 請求項１記載のバックライトにおいて、
   光源用反射シートの出光面側の端部の外面と、これに隣
   接する導光板の出光面とに跨って被覆された粘着テープ
   が、透明フィルムを基材とする透明な粘着テープである
   ことを特徴とするバックライト。
3. 【請求項３】 光源用反射シートの出光面側の端部と、
   導光板の出光面とが重ね合わされた積層部分の幅が１ｍ
   ｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記
   載のバックライト。