JPH09184923A - 導光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導光板１の出光面１Ｂにおける、入光端面１
Ａ側の端部に、輝線が生じないようにする。 【解決手段】 導光板１の一端面が、光源２からの光が
入射される入光端面１Ａとされ、上面が出光面１Ｂとさ
れ、下面が反射面１Ｃとされている。入光端面１Ａの上
端部から、突設部７が光源２側に突設され、突設部７の
上面が、接着面７Ａとされて、該面７Ａに、光源２をカ
バーするリフレクタ３が、両面テープ９を介して接着さ
れている。両面テープ９で拡散した光が、出光面１Ｂに
おける、入光端面１Ａ側の端部に出射しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置用バ
ックライト、広告等の看板用バックライト、照明器具等
に使用される導光板に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置のバックライトに使用され
る導光板装置は、例えば、図９及び図１０に示すよう
に、導光板３１と、光源３２と、リフレクタ３３と、制
御シート３４と、反射板３５等から構成されている。導
光板３１には透明樹脂板が用いられると共に、一端面
が、光源３２からの光が入射される入光端面３１Ａとさ
れ、上面が出光面３１Ｂとされ、下面が反射面３１Ｃと
されている。又、光源３２をカバーするリフレクタ３３
の端部が、出光面３１Ｂにおける、入光端面側の端部に
両面テープ３７を介して接着されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来においては、
入光端面３１Ａから導光板３１内部に入射された光の一
部が、両面テープ３７に入射し、拡散して、反射される
ため、この拡散した光の一部が、反射面３１Ｃで反射
後、出光面３１Ｂから外部に出射されていた。そのた
め、図１０に示すように、出光面３１Ｂにおける、入光
端面３１Ａ側の端部に、輝線（明るい帯状の線、異常発
光、輝度むら）３８が生じて、液晶画面の画質を低下さ
せる問題があった。この問題は、入光端面１Ａから出光
面３１Ｂの有効出光面までの距離が短くなるほど、顕著
となっていた。本発明は、上記問題を解決できる導光板
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の導光板の特徴とするところは、少なくとも
一端面が、光源からの光が入射される入光端面とされ、
上面が出光面とされ、下面が反射面とされた導光板にお
いて、入光端面の上端部及び／又は下端部から、突設部
が光源側に突設され、突設部の上下面の内、光源とは反
対側の面が、光源をカバーするリフレクタが接着される
接着面とされた点にある。尚、突設部の上下面の内の光
源側の面と、突設部の端面のなす角が、９０°以下が望
ましい。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を液晶表示装置に適
用した（その他、広告、照明器具にも適用可能であ
る。）実施の形態の一例を図１の図面に基づき説明す
る。尚、以下の説明では、便宜上、「上下」を図１を基
準に説明するが、導光板装置は、図１とは上下反転した
状態等で使用されることもある。図１はエッジ型導光板
装置を示し、導光板１と、導光板１の一側方に配設され
た光源２と、リフレクタ３と、制御シート４と、反射板
５等から主構成されている。

【０００６】導光板１は長方形、又は、略長方形の板状
とされて、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネイ
ト、塩化ビニール、メタクリル樹脂（例えば、ポリメタ
クリル酸メチル（ＰＭＭＡ））等の透明樹脂板、又は、
透明ガラス板等から成る。尚、導光板１の形状は自由
で、上記形状に限定されない。尚、出光効率の向上のた
めに、導光板１の内部に、酸化チタンやシリカ等を含有
するインキや、微粒子等の拡散材が混入されることもあ
る。導光板１は、光源２側の端面が、光が入射される入
光端面１Ａとされると共に、その断面が楔形とされ、入
光端面１Ａ、即ち、光源２から遠ざかるに従って、その
板厚が漸次小となるように形成されて、導光板１の軽量
化及び出光効率（発光効率）の向上が図られている。導
光板１の上面（表面）は、水平な出光面（発光面、出射
面）１Ｂとされ、裏面が、傾斜状の反射面１Ｃとされて
いる。

【０００７】入光端面１Ａの上端部から、長方形断面の
突設部７が光源２側に突設されて、突設部７の上面が接
着面７Ａとされると共に、突設部７の下面と端面のなす
角αが９０°とされている。尚、上記角αは９０°以下
とされることもある。出光面１Ｂは、全面（又は、略全
面）にわたって粗面とされて、その断面曲線の最高点と
最低点の差である、最大高さ粗さ（Ｒｍａｘ）が、例え
ば、約１〜１０μｍとされている。上記粗面加工は、サ
ンドブラストやケミカルエッチング等による、梨地状の
マット加工（マット仕上げ（ｍａｔ ｆｉｎｉｓ
ｈ））、凹凸形成、シボ形成等により、行われる。尚、
導光板１は、射出成形やキャスティング等により、金型
内で成形されるが、この成形時に、導光板１に粗面を同
時に形成するために、上記金型における、粗面と対応す
る内面が、上記同様に、粗面加工されることもある。
尚、出光面１Ｂが鏡面とされて、そのＲｍａｘが０．３
μｍ以下とされたり、あるいは、出光面１ＢのＲｍａｘ
が、約０．３〜１μｍとされることもある。尚、上記
「鏡面」とは、「正反射する平滑面」との意味である。
尚、下記の「粗面」や「鏡面」も上記同様に定義される
と共に、下記の「粗面」も上記同様に加工される。

【０００８】反射面１Ｃは全面（又は、略全面）にわた
って鏡面とされて、そのＲｍａｘが、例えば、０．３μ
ｍ以下とされている。尚、反射面１ＣのＲｍａｘを約
０．３〜１μｍとしたり、更に、反射面１Ｃを、Ｒｍａ
ｘが約１〜１０μｍである粗面状態とすることもある。
導光板１における、入光端面１Ａを除く３端面には、図
示省略した遮光テープ（エッジテープ、反射テープ）が
貼付けられて、上記３端面からの光漏れが防止されてい
る。光源２には、蛍光灯や冷陰極放電管（冷陰極管）等
の線光源が使用されるが、ランプ、又は、ＬＥＤ等の点
光源を並べて使用することもある。

【０００９】リフレクタ（反射体、反射フィルム、反射
カバー、反射板、遮光カバー）３は、例えば、ポリエチ
レンフィルムの内面に銀蒸着フィルムを貼付けて成り、
光源２の光が外部に漏れないように、光源２の外周をカ
バー（覆被）している。尚、リフレクタ３を、ポリエチ
レンフィルムの内面に白色コーティング層を形成して成
るものとしたり、又は、リフレクタ３として、導光板１
を収納（格納）する白色ケースの一部を利用することも
ある。リフレクタ３の上端部は、突設部７の接着面７Ａ
に、両面テープ（又は、接着剤）９を介して、接着され
ている。又、リフレクタ３の下端部も、リフレクタ３
に、両面テープ（図示省略。尚、両面テープの代わり
に、接着剤が使用されることもある。）を介して、接着
されている。

【００１０】制御シート（制御板）４は、導光板１の出
光面１Ｂから出射した光の進行方向を導光板装置の略正
面方向に変えるもので、出光面１Ｂに全面（又は、略全
面）にわたって当接（又は、近接）しており、例えば、
ポリカーボネイトフィルム等の透明樹脂フィルムから成
る。尚、制御シート４の代わりに、単に光を拡散するだ
けの拡散シート（拡散板）を使用することもあるし、制
御シート４と拡散シートを併用することもある。

【００１１】反射板５は、導光板１の反射面１Ｃにおけ
る、入光端面１Ａ側の端部を除く全面（又は、略全面）
にわたって、当接（又は、近接）している。反射板５
は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等
の白色フィルムの上面に、アルミニウム（Ａｌ）、銀
（Ａｇ）等が蒸着されて成り、反射板５の上面が鏡面と
されている。尚、反射板を上記白色フィルムのみから構
成して、拡散反射板とすることもある。

【００１２】上記のように構成した実施の形態によれ
ば、導光板装置では、光源２からの光は、導光板１の入
光端面１Ａ、突設部７及び両面テープ９から導光板１内
に入射（入光）される。そして、入光端面１Ａから導光
板１内部に入射した光は、出光面１Ｂと反射面１Ｃで、
全反射を繰り返しながら、導光板１内部を進行して、導
光板１における、入光端面１Ａとは反対側の端面に向か
う。

【００１３】この場合、反射板５の上面が鏡面で、導光
板１の反射面１Ｃに当接していれば、反射面１Ｃに入射
した光は、殆どロスなく全反射する。従って、反射面１
Ｃでの光の入反射により、出光効率（発光効率）が低下
せず、導光板装置の輝度を向上できる。尚、導光板１の
反射面１Ｃが鏡面であれば、更に、反射面１Ｃでの光の
入反射時に、ロスを少なくできて、出光効率を向上で
き、導光板装置の輝度を向上できる。

【００１４】ところで、上記のようにして、導光板１の
出光面１Ｂに導かれた光の内、臨界角以下で、導かれた
光は、外部に出射（出光、放射）される。尚、出光面１
Ｂが粗面であるので、出光面１Ｂに対して臨界角以上で
導かれた光の一部も、出光面１Ｂで拡散して、外部に出
射される。又、導光板１がアクリル樹脂板である場合に
は、外部に出射される光の出光面１Ｂに対する屈折角は
約７０°となる。上記のように、出光面１Ｂから出射さ
れた光の進行方向は、制御シート４により制御されて、
その進行方向が導光板装置（液晶表示装置）の略正面方
向に変えられる（変角される）。

【００１５】又、突設部７及び両面テープ９から入射し
た光は、両面テープ９の表面や内部等で拡散して、反射
されるが、この拡散した光の内の大部分は、一旦、外部
に出て、再度、入光端面１Ａから導光板１内部に入射さ
れ、上記拡散した光の一部のみが、水平、又は、水平に
近い角度で導光板１内部をそのまま進行する。従って、
両面テープ９で拡散した光が、反射面１Ｃで反射して、
出光面１Ｂにおける、入光端面１Ａ側の端部に、臨界角
よりも小さい角度で入射することはなく、上記端部から
外部に出射しない。それ故、出光面１Ｂにおける、入光
端面１Ａ側の端部に、輝線（明るい帯状の線、異常発
光、輝度むら）が生じず、液晶画面の画質を向上でき
る。

【００１６】尚、突設部７の下面と端面のなす角を９０
°以下とすれば、上記拡散した光の殆どが、一旦、外部
に出るから、好ましい。尚、上記実施の形態では、突設
部を入光端面の上端部から突設したが、突設部は、入光
端面の上端部及び／又は下端部から突設してもよい。
又、導光板には、その反射面に、正方形、円形、線状の
拡散反射部が、入光端面から遠ざかるに従って、その面
積が次第に大となるドット状グラデーションパターンで
形成されたものもあるが、このような導光板にも本発明
は適用可能である。更に、本発明は、楔形状でない導光
板、即ち、板厚さが一定の導光板にも適用可能である。

【００１７】図２及び図３は本発明の比較例を示し、従
来タイプの導光板装置において、制御シートの代わり
に、拡散板１０とレンズシート１１が備えられると共
に、リフレクタ３の内面における、両面テープ９への接
着部分が、印刷加工等により、灰色や黒色等の光を吸収
する色で着色された着色部１２とされ、該着色部１２に
より、両面テープ９で拡散した光が吸収される。尚、着
色範囲、模様は、導光板１の板厚、リフレクタ３の種
類、両面テープ９の種類等の変動要因により決定され
る。尚、第１比較例では、本発明と同様に、輝線を防止
できるが、着色部１２で光を吸収するため、５〜１０％
の輝度低下を避けることができない欠点がある。尚、第
１比較例で、両面テープ９の主基材や接着剤への顔料添
加により、両面テープ９の色を、灰色や黒色等の光を吸
収する色とすることもある。

【００１８】ところで、両面テープ９は、図４に示すよ
うに、樹脂基材１３の両面に樹脂系粘着剤１４，１５を
塗布したものや、図５に示すように、不織布基材に樹脂
系粘着剤を染み込ませたものが使用される。しかし、従
来においては、樹脂系粘着剤１４，１５として、導光板
よりも屈折率が大である材料を使用していたため、導光
板から両面テープ９側に光が入射され、拡散されてい
た。従って、図４において、樹脂系粘着剤１４，１５の
内、少なくとも、導光板側のものに、導光板よりも屈折
率が低い材料を用いれば、導光板から両面テープ９側に
光が入射せず、光が拡散しない。尚、屈折率が低い樹脂
系粘着剤１４，１５として、シリコーン系粘着剤を用い
たところ、結果は良好であった。

【００１９】

【実施例】次に、従来の導光板装置（従来品）と、本発
明の比較例を実施した導光板装置（比較品）と、本発明
の上記実施の形態の一例を実施した導光板装置（本発明
品）の比較試験を行った。導光板には、２２０ｍｍ×１
７０ｍｍの矩形の透明アクリル樹脂板を使用すると共
に、アクリル樹脂板を、その短辺に沿って、板厚が３．
３ｍｍから１．２ｍｍまで変化する楔形とした。又、導
光板の反射面には拡散反射部は形成していない。光源に
は、直径２．６ｍｍ、２．７Ｗの冷陰極放電管を使用し
て、導光板の長辺側に一灯備えた。

【００２０】そして、従来品と、比較品と、本発明品に
おいて、有効出光面の９箇所で、輝度を測定した。図６
は従来例品の輝度、図７は比較例品の輝度、図８は本発
明品の輝度である。図６〜図８を見れば、従来品の平均
輝度が１２８８ｃｄ／ｍ² 、比較品の平均輝度が１１９
１ｃｄ／ｍ² 、本発明品の平均輝度が１２８２ｃｄ／ｍ
² であって、従来品の平均輝度を１００とすれば、比較
品の平均輝度は９２、本発明品の平均輝度は１００とな
る。即ち、比較品では、輝線を防止できるが、平均輝度
が従来よりも低下する。これに対し、本発明品では、輝
線を防止でき、しかも、平均輝度を従来同様とできる利
点がある。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
導光板の出光面における、入光端面側の端部に、輝線が
生じず、液晶画面の画質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面説明図で
ある。

【図２】本発明の比較例を示す断面説明図である。

【図３】図２の要部の斜視図である。

【図４】両面テープの一例を示す断面説明図である。

【図５】両面テープの一例を示す断面説明図である。

【図６】従来品の輝度を示す説明図である。

【図７】比較品の輝度を示す説明図である。

【図８】本発明品の輝度を示す説明図である。

【図９】従来例を示す断面説明図である。

【図１０】従来例を示す平面説明図である。

【符号の説明】

１ 導光板 １Ａ 入光端面 １Ｂ 出光面 １Ｃ 反射面 ２ 光源 ３ リフレクタ ７ 突設部 ７Ａ 接着面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一端面が、光源からの光が入
   射される入光端面とされ、 上面が出光面とされ、 下面が反射面とされた導光板において、 入光端面の上端部及び／又は下端部から、突設部が光源
   側に突設され、 突設部の上下面の内、光源とは反対側の面が、光源をカ
   バーするリフレクタが接着される接着面とされたことを
   特徴とする導光板。
2. 【請求項２】 突設部の上下面の内の光源側の面と、突
   設部の端面のなす角が、９０°以下とされた請求項１記
   載の導光板。