WO2007040199A1 - 面光源装置 - Google Patents

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linear light
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plate
source device
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Osamu Suzuki
Nobuyuki Morita
Kouji Masuda
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Definitions

  • the present invention relates to a surface light source device used for, for example, a backlight of a liquid crystal display device or an illumination signboard.
  • a surface light source device used for a backlight of a liquid crystal display device or an illumination signboard there is one using a light reflecting plate made of a synthetic resin having a three-dimensional shape.
  • a light reflecting plate for example, a film or sheet of foamed plastic that reflects light is formed with a linear fold line such as a perforation line, a pushing line, a half cut, and the like.
  • a light reflecting plate in which a mountain-shaped portion is formed by bending a wire along the bending line see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-138715
  • the surface light source device using the light reflecting plate of Patent Document 1 has room for further improvement in terms of improvement in luminance and reduction in luminance unevenness.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a surface light source device using a light reflector having a three-dimensional shape, the surface light source device having high average luminance and small luminance unevenness.
  • the purpose is to provide.
  • a linear light source is disposed between the reflector and the diffuser, and between the adjacent linear light sources.
  • a surface light source device provided with a reflective mountain-shaped partition plate, a surface light source device with high average luminance and small luminance unevenness can be obtained when the height and base angle of the mountain-shaped partition plate are appropriately set. I found out.
  • the present invention has been made on the basis of the above-described knowledge, and is a reaction that is arranged in parallel to each other.
  • a plurality of linear light sources are arranged in parallel between the projecting plate and the diffusing plate, and a reflective chevron partition plate that protrudes in a chevron shape from the reflecting plate is provided between adjacent linear light sources.
  • the vertical distance from the reflector to the top of the mountain-shaped partition plate is ⁇
  • the reflector power is Q
  • the vertical distance to the center of the linear light source is Q
  • the reflector power is the diffuser.
  • the vertical distance is ⁇
  • the horizontal distance from the center of the linear light source to the skirt of the mountain-shaped partition plate is L
  • the horizontal distance between the centers of the adjacent linear light sources is P
  • the diameter of the linear light source is D.
  • a surface light source device that satisfies the following conditions (1), (2), and (3) when the base angle of the mountain-shaped partition plate is 0.
  • the surface light source device of the present invention has a high average luminance and a small luminance unevenness.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing one embodiment of a surface light source device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing the results of measuring the luminance of surface light source devices of examples and comparative examples.
  • FIG. 3 is a graph showing the results of measuring the luminance of surface light source devices of examples and comparative examples.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an embodiment of a surface light source device according to the present invention.
  • a plurality of linear light sources (cold cathode ray tubes) 16 are arranged in parallel and at equal intervals between a reflector 12 and a diffuser 14 arranged in parallel to each other.
  • a reflective mountain-shaped partition plate 18 protruding in a mountain shape from the reflecting plate 12 is provided between the adjacent linear light sources 16.
  • the chevron-shaped partition plate 18 may be formed integrally with the reflecting plate 12 or may be mechanically joined to the reflecting plate 12 or may be fixed to the reflecting plate 12 with an adhesive or the like.
  • the vertical distance from the reflector 12 to the top 20 of the mountain-shaped partition 18 is ⁇
  • the vertical distance from the reflector 12 to the center 22 of the linear light source 16 is Q
  • Reflector 12 H The vertical distance to the diffuser 14 is H
  • the horizontal distance from the center 22 of the linear light source 16 to the skirt 24 of the mountain-shaped partition 18 is L
  • the horizontal distance between the centers 22 of the adjacent linear light sources 16 is P.
  • Condition (1) is that the line 28 connecting the center 22 of the linear light source 16 and the portion 26 directly above the adjacent linear light source 16 of the diffuser 14 intersects the center line 30 between the adjacent linear light sources 16. This means that the apex 20 of the mountain-shaped partition plate 18 exists at a position 32 or more, which is lower by the distance of the radius of the linear light source 16 than the position 32.
  • Condition (2) is that the reflected light (specular reflection component) 34 at the skirt 24 of the mountain-shaped partition plate 18 of light from the linear light source 16 is not reflected and projected outside the center 22 of the linear light source 16. means.
  • Condition (3) is that the reflected light (specular reflection component) 36 of the light from the linear light source 16 at the top 20 of the mountain-shaped partition 18 is outside the top 20 of the mountain-shaped partition 18 (next to the light source side). ) Is reflected and projected.
  • the surface light source device of this example since the height and inclination of the reflective mountain-shaped partition plate existing between the light sources satisfies the conditions (1) to (3), the light emitted from the light source is directly under the light source. Reflected and diffused by the reflector, and effectively reflected and diffused by the mountain-shaped partition, resulting in an improvement in average brightness and a reduction in brightness unevenness.
  • the material for forming the reflecting plate and the reflective chevron partition plate is not limited, but a foamed sheet having a diffuse reflectance of 95% or more is preferably used. be able to. Particularly preferred is a thermoplastic resin film or sheet having fine bubbles or pores having an average bubble diameter of not less than the wavelength of light and not more than 50 m inside.
  • thermoplastic resin film or sheet material examples include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polychlorinated butyl, polychlorinated biphenyl, polyethylene terephthalate, polyvinyl alcohol, and other general-purpose resins, polycarbonate, and poly Butylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyamide, polyacetal, polyphenylene ether, ultrahigh molecular weight polyethylene, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene Examples include sulfide, polyarylate, polyamide imide, polyether imide, polyether ether ketone, polyimide, polytetrafluoroethylene, liquid crystal polymer, engineering plastics such as fluorine resin, and copolymers or mixtures thereof.
  • polyester, polyethylene sulfide, polypropylene, and cyclopolyolefin are preferred because of their good heat resistance and impact resistance.
  • antioxidants, UV inhibitors, lubricants, pigments, reinforcing agents, and the like can be added as appropriate to the thermoplastic resin.
  • an extruded sheet of thermoplastic polyester is impregnated with carbon dioxide gas under high pressure and then heated and foamed.
  • a polyester-based foam sheet for example, M CPET (registered trademark) manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd.
  • a cyclopolyolefin foam sheet having an internal cell diameter of 50 m or less can also be used.
  • thermoplastic resin film or sheet containing a filler is a thermoplastic resin film or sheet containing a filler, and a large number of fillers are used as cores.
  • examples thereof include a film or sheet in which a void is formed.
  • the thermoplastic resin film or sheet containing the filler is formed into an unstretched film or sheet containing the filler, and the unstretched film or sheet is formed on the film or sheet. It is preferably a porous stretched film or sheet in which a number of voids are formed with the filler as a core by stretching.
  • the thickness of the foam sheet forming the reflecting plate and the reflective chevron-shaped partition plate is preferably 200 to 2000 ⁇ m.
  • the thickness of the foamed sheet is in the range of 200 to 2000 ⁇ m, rigidity is preferred.
  • the specific gravity of the foamed sheet is preferably 0.1 to 0.7.
  • the reflecting plate and the reflective mountain-shaped partition plate in the present invention may be formed by appropriately attaching the above-described film or sheet to a metal plate.
  • the diffuse reflectance refers to the ratio of the diffuse reflection flux to the incident light flux, measured with a spectrophotometer in the wavelength range of 400 to 1200 nm, and fine powder of barium sulfate is consolidated.
  • the value obtained as the relative value when the diffuse reflectance of the white board is 100%.
  • Autospectroscopic light For example, UV-3100PC (trade name, manufactured by Shimadzu Corporation) can be used as the meter.
  • linear light source for example, a straight tube fluorescent lamp or a cold cathode tube can be used.
  • the diffusion plate can be appropriately selected and used.
  • Example 1 and Example 2 satisfy all the conditions (1) to (3), Comparative Example 1 satisfies only the conditions (1) and (3), and Comparative Example 2 includes the conditions (1) and (2 ), And Comparative Example 3 satisfies only conditions (2) and (3). Further, as Comparative Example 4, a surface light source device similar to that of Example 1 was produced except that a mountain-shaped partition plate was not provided between adjacent fluorescent lamps.
  • the reflective plate and the reflective chevron-shaped partition plate are polyethylene-terephthalate-based resin foams of fine bubbles having an average bubble diameter of 10 ⁇ m (trade name: MCPET, manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd., thickness Lmm, specific gravity of 0.325, and diffuse reflectance at 550 nm (96.0%) were used.
  • the surface light source device of the example and the comparative example is set on the liquid crystal television, and the digital luminance meter (TOPCOM: BM-9) and the digital luminance meter receiver (TOPCOM: BM-91 OD) are used.
  • the luminance (cdZm 2 ) was measured.
  • the results are shown in Figs. 2 and 3, it can be seen that the surface light source device of the example has a higher average luminance and less luminance unevenness than the surface light source device of the comparative example.

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Abstract

【課題】　平均輝度が高く、輝度むらが小さい面光源装置を提供する。 【解決手段】　反射板１２と拡散板１４との間に複数の線状光源１６が並列配置され、かつ隣接する線状光源同士の間に反射性の山型仕切り板１８が設けられた面光源装置において、反射板から山型仕切り板の頂部２０までの垂直距離をＴ、反射板から線状光源の中心２２までの垂直距離をＱ、反射板から拡散板までの垂直距離をＨ、線状光源の中心から山型仕切り板の裾部２４までの水平距離をＬ、隣接する線状光源の中心同士の水平距離をＰ、線状光源の直径をＤ、山型仕切り板の裾野角をθとするとき、下記条件（１）～（３）を満たすようにする。 （１）Ｔ≧（Ｈ＋Ｑ）／２－Ｄ／２ （２）θ＜９０°－ａｒｃｔａｎ（Ｑ／Ｌ） （３）θ＜｛９０°＋ａｒｃｔａｎ（Ｔ－Ｑ）／（Ｐ／２）｝／２

Description

明 細 書
面光源装置
技術分野
[0001] 本発明は、例えば液晶表示装置のバックライトや照明看板などに用いられる面光源 装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、液晶表示装置のバックライトや照明看板などに用いられる面光源装置として 、立体的な形状を有する合成樹脂製の光反射板を用いたものがある。このような光反 射板としては、例えば、光を反射する発泡プラスチックのフィルムまたはシートにミシ ン目、押し鄞線、ハーフカットなど力 なる直線状の折り曲げ線を形成し、このフィル ムまたはシートを上記折り曲げ線に沿って折り曲げることにより山型部を形成した光 反射板が提案されている (例えば、特許文献 1参照)。
[0003] 特許文献 1：特開 2004— 138715号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかし、特許文献 1の光反射板を用いた面光源装置は、輝度の向上、輝度むらの 低減の点でさらなる改善の余地を有するものであった。
[0005] 本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、立体的な形状を有する光反射 板を用いた面光源装置であって、平均輝度が高ぐ輝度むらが小さい面光源装置を 提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、反射板と拡散 板との間に線状光源が配置され、かつ、隣接する線状光源同士の間に反射性の山 型仕切り板が設けられた面光源装置において、上記山型仕切り板の高さおよび裾野 角を適切に設定した場合、平均輝度が高ぐ輝度むらが小さい面光源装置が得られ ることを見出した。
[0007] 本発明は、上述した知見に基づいてなされたもので、互いに平行に配設された反 射板と拡散板との間に複数の線状光源が並列配置され、かつ、隣接する線状光源 同士の間に前記反射板から山型に突出する反射性の山型仕切り板が設けられた面 光源装置において、前記反射板から前記山型仕切り板の頂部までの垂直距離を τ、 前記反射板力 前記線状光源の中心までの垂直距離を Q、前記反射板力 前記拡 散板までの垂直距離を Η、前記線状光源の中心から前記山型仕切り板の裾部まで の水平距離を L、前記隣接する線状光源の中心同士の水平距離を P、前記線状光 源の直径を D、前記山型仕切り板の裾野角を 0とするとき、下記条件（1)、（2)およ び (3)を満たすことを特徴とする面光源装置を提供する。
(1) T≥ (H + Q) /2-D/2
(2) Θ < 90° -arctan (Q/L)
(3) θ < {90° + arctan (Τ- Q) / (Ρ/2) }/2
発明の効果
[0008] 本発明の面光源装置は、平均輝度が高ぐ輝度むらが小さいものである。
図面の簡単な説明
[0009] [図 1]本発明に係る面光源装置の一実施形態を示す模式的に示す図である。
[図 2]実施例、比較例の面光源装置の輝度を測定した結果を示すグラフである。
[図 3]実施例、比較例の面光源装置の輝度を測定した結果を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態
[0010] 以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、本発明は下記例に限定 されるものではない。図 1は本発明に係る面光源装置の一実施形態を模式的に示す 図である。本例の面光源装置 10では、互いに平行に配設された反射板 12と拡散板 14との間に複数の線状光源 (冷陰極線管） 16が平行にかつ等間隔で並列配置され ているとともに、隣接する線状光源 16同士の間に反射板 12から山型に突出する反 射性の山型仕切り板 18が設けられている。なお、上記山型仕切り板 18は、反射板 1 2と一体に成形してもよぐ反射板 12に機械的に接合してもよぐ反射板 12に接着剤 等で固定してもよい。
[0011] また、本発明の面光源装置では、反射板 12から山型仕切り板 18の頂部 20までの 垂直距離を Τ、反射板 12から線状光源 16の中心 22までの垂直距離を Q、反射板 12 力 拡散板 14までの垂直距離を H、線状光源 16の中心 22から山型仕切り板 18の 裾部 24までの水平距離を L、隣接する線状光源 16の中心 22同士の水平距離を P、 線状光源 16の直径を D、山型仕切り板 18の裾野角を 0とするとき、下記条件（1)〜 (3)を満たすようになって 、る。
(1) T≥ (H + Q) /2-D/2
(2) Θ < 90° -arctan (Q/L)
(3) θ < {90° + arctan (Τ- Q) / (Ρ/2) }/2
条件（1)は、線状光源 16の中心 22と拡散板 14の隣接する線状光源 16の直上箇 所 26とを結ぶ線 28と、隣接する線状光源 16間の中央線 30とが交わる位置力も線状 光源 16の半径分の距離だけ低い位置 32以上の位置に、山型仕切り板 18の頂部 20 が存在することを意味する。条件（2)は、線状光源 16からの光の山型仕切り板 18の 裾部 24における反射光 (鏡面反射成分) 34が、線状光源 16の中心 22より外側へ反 射投影されないことを意味する。条件（3)は、線状光源 16からの光の山型仕切り板 1 8の頂部 20における反射光 (鏡面反射成分） 36が、山型仕切り板 18の頂部 20よりも 外側（隣の光源側)へ反射投影されることを意味する。
[0012] 本例の面光源装置は、光源間に存在する反射性の山型仕切り板の高さと傾斜が条 件（1)〜（3)を満たすため、光源から発せられた光が光源直下の反射板で反射およ び拡散されるとともに、山型仕切り板で有効に反射および拡散され、その結果、平均 輝度が向上するとともに、輝度むらが低減する。
[0013] 本発明にお ヽて、反射板および反射性の山型仕切り板を形成する材料としては、 限定されるものではないが、拡散反射率が 95%以上の発泡シートを好適に使用する ことができる。特に好ましいのは、内部に平均気泡径が光の波長以上 50 m以下の 微細な気泡または気孔を有する熱可塑性榭脂のフィルムまたはシートである。上記 熱可塑性榭脂のフィルムまたはシートの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプ ロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビュル、ポリ塩化ビフエ-ル、ポリエチレンテレフタレ ート、ポリビニルアルコールなどの汎用榭脂、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタ レート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリフエ-レンエーテル 、超高分子量ポリエチレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフエ-レン サルファイド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテ ルケトン、ポリイミド、ポリテトラフルォロエチレン、液晶ポリマー、フッ素榭脂などのェ ンジニアリングプラスチック、またはこれらの共重合体または混合物などが挙げられる 。これらのうちでも、耐熱性、耐衝撃性などが良好であることから、ポリエステル、ポリ フエ二レンサルファイド、ポリプロピレン、シクロポリオレフインが好ましい。なお、上記 熱可塑性榭脂中には、酸化防止剤、紫外線防止剤、滑剤、顔料、強化剤などを適宜 添加することができる。また、これらの添加剤を含有した塗布層を塗布して形成しても よい。
[0014] より具体的には、上記発泡シートの一例として、熱可塑性ポリエステルの押出シート に炭酸ガスを高圧下で含浸させた後、加熱し発泡させたシートで、内部の気泡径が 5 0 μ m以下であるポリエステル系発泡シート（例えば、古河電気工業株式会社製の M CPET (登録商標））を使用することができる。その他、同様に内部の気泡径が 50 m以下であるシクロポリオレフイン系発泡シートを使用することができる。
[0015] また、反射板および反射性の山型仕切り板を形成する材料の他の好ま ヽ例として 、フィラーを含有する熱可塑性榭脂のフィルムまたはシートであって、フィラーを核とし て多数のボイドが形成されているフィルムまたはシートが挙げられる。この場合、上記 フィルムまたはシートにぉ 、て、フィラーを含有する熱可塑性榭脂のフィルムまたはシ ートは、フィラーを含有する未延伸フィルムまたはシートを成形し、この未廷伸フィル ムまたはシートを延伸することにより、フィラーを核として多数のボイドを形成した多孔 性延伸フィルムまたはシートであることが好ましい。
[0016] 本発明にお ヽて、反射板および反射性の山型仕切り板を形成する発泡シートの厚 さは 200〜2000 μ mであることが好ましい。上記発泡シートの厚さが 200〜2000 μ mの範囲内であると剛性があり好ましい。また、上記発泡シートの比重は 0. 1〜0. 7 であることが好ましい。さらに、本発明における反射板および反射性の山型仕切り板 は、金属板に適宜前述したフィルムまたはシートを貼り付けたもので形成してもよ 、。
[0017] 本発明において、拡散反射率は、光の入射束に対する拡散反射束の比をいい、自 記分光光度計により 400〜1200nmの波長域で測定し、硫酸バリウムの微粉末を固 めた白板の拡散反射率を 100%とし、その相対値として求めた値をいう。 自記分光光 度計としては、例えば UV—3100PC (島津製作所社製商品名）を使用することがで きる。
[0018] 本発明において、線状光源としては、例えば直管状の蛍光灯や冷陰極管等を用い ることがでさる。
[0019] 本発明において、拡散板は適宜選択して使用することができる。
実施例
[0020] 次に、本発明に係る面光源装置の実施例を示すが、本発明は下記例に限定される ものではない。
[0021] (実施例、比較例 1〜4)
図 1に示す構造を有し、表 1に示す寸法を有する面光源装置を作製した。実施例 1 、実施例 2は条件（1)〜（3)を全て満たすもの、比較例 1は条件（1)、（3)のみを満た すもの、比較例 2は条件（1)、（2)のみを満たすもの、比較例 3は条件（2)、（3)のみ を満たすものである。また、比較例 4として、隣接する蛍光灯同士の間に山型仕切り 板を設けないこと以外は、実施例 1と同様の面光源装置を作製した。
[0022] [表 1]
Figure imgf000008_0001
実施例、比較例において、反射板および反射性の山型仕切り板としては、平均気 泡径 10 μ mの微細気泡のポリエチレンテレフタレート系榭脂発泡体 (古河電気工業 社製商品名： MCPET、厚さ lmm、比重 0. 325、 550nmでの拡散反射率 96. 0%) を用いた。
次に、液晶テレビに実施例および比較例の面光源装置をセットし、デジタル輝度計 (TOPCOM社製： BM— 9)と、デジタル輝度計受光器 (TOPCOM社製： BM— 91 OD)を用いて輝度 (cdZm2)を測定した。結果を図 2、図 3に示す。図 2、図 3より、実 施例の面光源装置は、比較例の面光源装置に較べ、平均輝度が高ぐ輝度むらが 小さいことがわかる。

Claims

請求の範囲 [1] 互いに平行に配設された反射板と拡散板との間に複数の線状光源が並列配置さ れ、かつ、隣接する線状光源同士の間に前記反射板から山型に突出する反射性の 山型仕切り板が設けられた面光源装置において、前記反射板から前記山型仕切り 板の頂部までの垂直距離を τ、前記反射板から前記線状光源の中心までの垂直距 離を Q、前記反射板力 前記拡散板までの垂直距離を H、前記線状光源の中心から 前記山型仕切り板の裾部までの水平距離を L、前記隣接する線状光源の中心同士 の水平距離を P、前記線状光源の直径を D、前記山型仕切り板の裾野角を Θとする とき、下記条件（1)、（2)および (3)を満たすことを特徴とする面光源装置。
(1) T≥ (H + Q) /2-D/2
(2) Θ < 90° -arctan (Q/L)
(3) θ < { 90° + arctan (Τ- Q) / (Ρ/2) }/2
[2] 前記反射板および前記山型仕切り板は、拡散反射率が 95%以上の発泡シートか らなることを特徴とする請求項 1に記載の面光源装置。
[3] 前記発泡シートは、内部に平均気泡径が光の波長以上で 50 μ m以下の微細な気 泡または気孔を有する熱可塑性榭脂からなることを特徴とする請求項 2に記載の面 光源装置。
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