照明装置

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【発明の名称】	照明装置
【発明者】	【氏名】鈴木規博【氏名】福本宏昭【氏名】川田学
【要約】	【課題】光源の両端付近での輝度の低下がなく、導光板の出光面の輝度の均整度が高い照明装置を提供する。【解決手段】本発明の照明装置では、導光板１の入光面１Ａに隣接する側面１Ｂの光源に近い領域に、 0.3～ 5.0μm のＲ_a（中心線平均粗さ）を有する粗面４が形成され、この粗面４が、入光面１Ａから入射して導光板１内を進行する光を散乱ないし乱反射するようになっている。粗面４に代わり、多数の細溝８やスリット状の深溝９、または面取り部１０を形成しても良い。

【特許請求の範囲】
【請求項１】導光板と、前記導光板の少なくとも１つの側面に沿って配設された、両端に電極を有する棒状の光源と、この光源を覆い、該光源からの光を反射して前記導光板の前記側面に集光するように配置された反射器とを備えた照明装置において、前記導光板の外周面の前記光源の電極に近接する領域に、該導光板の内部を進行する光を乱反射あるいは屈折する散乱部を、前記外周面の直接加工により形成したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】前記散乱部が、表面に微細な凹凸を有する粗面であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】前記散乱部が、互いに平行に配設された複数の細溝部であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】前記散乱部が、前記導光板の光入射側端面と光出射側主面との間の頂辺部に形成された面取り部であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置の照明をはじめとして、展示物や室内空間の照明、その他各種の照明に用いる照明装置に係わり、特に液晶表示装置のバックライトとして好適する照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、透過型または半透過型の液晶表示装置における照明方式として、液晶表示パネルの背面の直下に蛍光管等の光源を配設する直下方式と、透明プラスチックから成る導光板を用いて面状の発光照明を作製し、これを表示パネルの背面に配設するエッジライト方式とが知られている。そして、エッジライト方式は、直下方式に比べて、薄型で輝度の均整度が高いという長所を有するため、この方式による面発光装置（バックライト装置）が、液晶表示装置の照明方式の主流を占めつつある。
【０００３】このようなエッジライト方式のバックライト装置では、発光効率を高め輝度を向上させるとともに、輝度の均整化を図るために、光源からの光を液晶表示パネルに導く導光板において、その反射面、すなわち表示パネルが配置された光出射側主面と反対側の主面に、酸化チタンや硫化バリウムの粉末を混入した白色インクにより、格子状等に配列されたドットパターンを印刷・形成し、このドットパターンにより、導光板の内部を進行する光を乱反射ないし散乱させている。
【０００４】そして近年では、白色インクの印刷により散乱用のドットパターンを形成する代わりに、導光板の反射面自体を微細な凹凸を有する粗面とすることにより、ドットパターンを形成し、この粗面で光を乱反射ないし散乱させることで、全面を均一に照明することが行なわれている。
【０００５】なお、導光板の反射面の粗面化は、成形用金型の対応する面を、放電加工、エッチング、サンドブラスト等の方法で粗面化することにより行なわれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような照明装置では、液晶表示パネルの大型化や狭額縁化に伴い、図８に示すように、両端に電子放出用電極１１を有する棒状の光源（例えば、冷陰極管や熱陰極管、ハロゲンランプ等）１２の長さが、導光板１３の光入射側の端面（入光面）の長さと同等か、あるいは短くなる傾向にある。そのため、導光板１３の入光面の両端部が、光源１２の両端の電極１１に向き合うことになるため、光出射側の主面（出光面）で、光源１２の電極１１に近い領域（ａで示す。）の輝度が低下し、発光輝度の均整度が悪くなるという問題があった。
【０００７】このような輝度の均整度の低下を改善するために、導光板の反射面に設ける散乱用のドットの大きさを、光源の電極に近い両端部付近で大きくすることが考えられるが、導光板の反射面自体を粗面化したドットパターンにおいて、ドットの大きさを変更するには、導光板の成形用金型を新たに準備する必要があり、金型の加工費用および加工時間がかかるという問題があった。
【０００８】本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、導光板の反射面に設ける散乱用のドットパターンを変更することなく、光源の両端付近での輝度の低下がなく出光面の輝度の均整度が高い照明装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の照明装置は、導光板と、前記導光板の少なくとも１つの側面に沿って配設された、両端に電極を有する棒状の光源と、この光源を覆い、該光源からの光を反射して前記導光板の前記側面に集光するように配置された反射器とを備えた照明装置において、前記導光板の外周面の前記光源の電極に近接する領域に、該導光板の内部を進行する光を乱反射あるいは屈折する散乱部を、前記外周面の直接加工により形成したことを特徴とする。
【００１０】本発明において、導光板の外周面で、光源の電極に近接する領域に設けられる散乱部としては、表面に微細な凹凸を有する粗面を用いることができる。このような粗面は、エッチングやサンドブラスト等により、導光板の入光面に連接する側面の光源に近い領域を粗すことで、容易に形成することができる。
【００１１】また、前記した導光板の入光面に連接する側面で、光源に近い領域あるいは頂辺部に、複数の浅い細溝あるいはスリット状の深溝をそれぞれ刻設し、これらの細溝部を散乱部とすることができる。さらに、導光板の入光面に連接する側面と出光面との間の頂辺部に形成された面取り部も、散乱部として十分に効果を上げることができる。
【００１２】これらの細溝部または面取り部を形成するには、導光板の外周面を切削加工等により直接加工する方法を採ることができるが、導光板の成形用金型に加工を施すことで、成形と同時に前記した加工形状を付与することもできる。そして、後者の方法が、前者の方法に比べて加工工程を節減することができるので、生産性の点で望ましい。
【００１３】本発明の照明装置では、光源から出射された光は、導光板の光入射側の端面（入光面）から導光板内部に導入され、導光板の外周面で光源の電極に近接する領域に形成された前記粗面のような散乱部により、乱反射（散乱）ないし屈折されるので、この領域からの散乱光量が増大し、導光板外へ出射する光量が減少する。したがって、導光板の光出射側の主面（出光面）で、光源の電極に近い両端部付近の輝度の低下が防止され、発光輝度の均整度の高い照明装置が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】図１は、本発明の照明装置の第１の実施例である、液晶表示装置のバックライト装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【００１６】この図において、符号１は、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明性の高いプラスチックから成る導光板を示す。この導光板１の１つの側面に近接して、蛍光管（冷陰極管）やハロゲンランプのような、両端に電極を有する棒状の光源２が沿設され、その外側には、反射面が放物線形をなす反射器３が、光源２を覆うように設けられている。ここで、反射器３としては、ポリエステル等のプラスチックシートの内面に、銀等の反射率の高い金属を蒸着して反射層を形成したものが使用される。
【００１７】そして、導光板の反射面Ｒ（出光面と反対側の主面）には、発光効率を高め輝度を向上させるために、面自体を所定のドットパターンで粗面化した散乱パターン（図示を省略。）が形成されている。なお、導光板１としては、厚さが各部分で一定の平板状のものを使用しても良いが、軽量化と発光の効率の点で、光源側から反対側に向かって厚さを薄くした断面くさび形状の板を使用する方が、より望ましい。
【００１８】また、図２に拡大して示すように、導光板１の光入射側の端面（入光面）１Ａに隣接する側面１Ｂの光源に近い領域には、表面に微細な凹凸を有する粗面４が形成されている。粗面４の表面粗さは、Ｒ_a（中心線平均粗さ）で 0.3～ 5.0μm であり、エッチング、サンドブラスト等の粗面化処理により形成されている。
【００１９】さらに、このような導光板１の出光面Ｓ側には、輝度の均一化のために、エンボス加工等の表面処理が施された拡散シート５が、所定の間隔をおいて配設されており、その上に、Ｖ型の溝が加工されたまたは波状に加工された集光効果のあるプリズムシート６が配設され、輝度の向上が図られている。
【００２０】またさらに、導光板１の反射面Ｒ側には、光の漏れ防止のために、白色ポリエステル等からなる反射シート７が重ねて配置されている。ここで、導光板１の入光面以外の３方の側面にも、光漏れ防止のために、白色ポリエステル等からなる反射テープ（図示を省略。）を貼り付けることができる。
【００２１】このように構成される第１の実施例の照明装置においては、導光板１の入光面に隣接する側面の光源に近い領域が、微細な凹凸を有する粗面４となっており、この粗面４が、入光面から入射して導光板１内部を進行する光を散乱ないし乱反射するので、この粗面４が形成された、光源２の電極に近い両端部付近の領域からの散乱光量が増大し、外部へ出射する光量が減少する。したがって、均整度が高く大きな発光輝度が得られる。
【００２２】次に、本発明の別の実施例について説明する。
【００２３】本発明の第２の実施例においては、図３（ａ）および（ｂ）にそれぞれ要部を拡大して示すように、導光板１の入光面１Ａに隣接する側面（以下、隣接側面と示す。）１Ｂの光源に近い領域に、多数の浅い細溝８が互いに平行に形成されている。なお、これらの細溝８は、図３（ａ）に示すように、導光板１の厚さ方向に沿って配設しても良いし、図３（ｂ）に示すように、厚さ方向に直交する水平方向に沿って配設しても良い。
【００２４】また、第３および第４の実施例においては、図４および図５にそれぞれ示すように、導光板１の入光面１Ａと隣接側面１Ｂとが接する頂辺部、または隣接側面１Ｂと出光面とが接する頂辺部に、複数のスリット状の深溝９が、頂辺に直交するように形成されている。
【００２５】さらに、第５の実施例においては、図６に示すように、導光板１の隣接側面と出光面との頂辺が、適当な長さに亘ってＣ面加工が施され、面取り部１０が形成されている。なお、第２ないし第５実施例の実施例において、その他の部分は第１の実施例と同様に構成されているので、説明を省略する。
【００２６】このように構成される第２ないし第５の実施例の照明装置においては、導光板１の外周面の光源に近い領域に、多数の細溝８、スリット状の深溝９、または面取り部１０が、導光板１の外周面を直接加工することにより形成されており、これらの加工部が、導光板１内を進行する光を散乱ないし屈折する。その結果、これらの細溝８やスリット状深溝９または面取り部１０が形成された領域からの散乱光量が増大し、外部へ出射する光量が減少する。したがって、均整度が高く大きな発光輝度が得られる。
【００２７】次に、本発明の具体的実施例について記載する。
【００２８】実施例まず、メタクリル樹脂（MG10；住友化成社製）から成る導光板を用意し、その入光面に隣接する側面を、エッチング、サンドブラスト等の粗面化処理により、光源側の端部から15mmの範囲に亘って、表面粗さＲ_aが 2.2μm の粗面とした。そして、この導光板を使用して、図１に示す照明装置を作製した。また比較例として、粗面化処理を行なうことなく、導光板をそのまま使用し、実施例と同様にして照明装置を作製した。
【００２９】次いで、実施例および比較例でそれぞれ得られた照明装置において、プリズムシートの上面の光源の電極に近い両端部付近の輝度を、トプコン社製の輝度計（BM-7）を使用して測定した。測定結果を、図７のグラフに示す。なお、図７において、横軸は光源側の端面からの距離を、縦軸は輝度をそれぞれ表わしている。
【００３０】この図から、隣接側面に粗面を形成した導光板を使用した実施例の照明装置では、そのような粗面化処理を行なわない導光板を用いた比較例に比べて、光源の電極に近い両端部付近の輝度が高く、輝度の均整度が向上していることが分かる。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明の照明装置においては、導光板の入光面に隣接する側面の光源に近い領域に、微細な凹凸を有する粗面や多数の細溝のような散乱部が、導光板の外周面を直接加工することにより形成されており、これらが、入光面から導入されて導光板内部を進行する光を散乱ないし乱反射するので、これらの散乱部が形成された領域からの散乱光量が増大し、外部へ出射する光量が減少する。電極に近い両端部付近の領域からの散乱光量が増大する。したがって、均整度が高く発光輝度の大きな照明装置が得られる。

【出願人】	【識別番号】３９００２２４１５【氏名又は名称】東芝ケミカル株式会社
【出願日】	平成１１年６月２３日（１９９９．６．２３）
【代理人】	【識別番号】１０００７７８４９【弁理士】【氏名又は名称】須山佐一
【公開番号】	特開２００１－６４１８（Ｐ２００１－６４１８Ａ）
【公開日】	平成１３年１月１２日（２００１．１．１２）
【出願番号】	特願平１１－１７７５１４