| 【発明の名称】 |
照明装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】古川 修嗣
【住所又は居所】大阪府大阪市北区長柄東２丁目９番９５号 ウエスト電気株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】暗部が生じることなく均一に発光するようにした導光体を備えた照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置に備えられた導光体１は、光源に近接している一方の端面が受光面５とされ、受光面５から導入された導入光を放射する前面側が放射面３とされ、受光面５から導入された導入光を放射面３へ反射する背面側が反射面４とされている。本発明の照明装置に備えられた導光体１は、反射面４の受光面５とは反対側に受光面５と平行な方向の溝１５，１５…が、受光面５と直交する方向に沿って一方の側面１０から他方の側面１０まで多数形成され、反射面４の受光面側５近辺に、受光面５と直交する方向の溝１６，１６…が、受光面５に沿って受光面５から前記受光面５と平行な方向の溝１５まで多数形成されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 板状の導光体と、前記導光体の一方の端面に近接して配置されている光源とが備えられ、前記導光体は、前記光源に近接している一方の端面が受光面とされ、この受光面から導入された導入光を放射する前面側が放射面とされ、受光面から導入された導入光を放射面へ反射する背面側が反射面とされている照明装置であって、前記の受光面とは反対側面に、受光面と平行な方向の溝が、受光面と直交する方向に沿って一方の側面から他方の側面まで前記反射面に多数形成され、前記反射面の受光面側に、前記受光面と直交する方向の溝が、前記受光面に沿って受光面から前記受光面と平行な方向の溝まで多数形成された導光体が備えられていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】 受光面と直交する方向の溝は、受光面側の両隅部に暗部を生じさせない長さに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】 導光体は、反射面が放射面に対して傾斜した楔形状であり、厚肉側の端面が受光面とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置のバックライトとして使用されている照明装置に関し、詳しくは、暗部が生じることなく均一に発光するようにした導光体を備えた照明装置に関する。
【０００２】
【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ている照明装置は、例えば図３に示すように、透明材料からなる板状の導光体１と、光源である冷陰極管放電管（以下、「放電管」という。）２が備えられている。導光体１は、液晶表示素子（図示せず）が配置される前面側が放射面３とされ、前記放射面３に対して傾斜している背面側が反射面４とされ、厚肉側の一方の端面が受光面５とされている。
【０００３】この受光面５に近接して放電管２が配置され、放電管２は断面ほぼＵ字形の光反射傘６によって、囲まれている。光反射傘６が放電管２と対向する内面には例えば光反射率の良い白色塗料が施され、放電管２の発光を導光体１の方へ反射させる反射面７が設けられている。
【０００４】導光体１の放射面３には、光変換部材としての光拡散板８が密着し、反射面４と薄肉側の端面９と両側面１０，１０（図４参照）には、光反射率の高い光反射板１１が密着している（図面においては、わかりやすくするため、離隔して描いてある）。さらに、導光体１の反射面４には、受光面５から導入した導入光を光反射板１１の方へ反射させるとともに、薄肉側の端面９の方へ拡散させるための鋸歯形状の溝（図３において図示せず）が、受光面５と平行な方向に受光面と直交する方向に沿って多数形成されている。
【０００５】このように構成されている従来の照明装置にあっては、放電管２が発光すると、放電管２の直接光と光反射傘６の反射面７から反射する反射光とが、導光体１の受光面５から導光体１の内部に入射する。一部の導入光は、鋸歯形状の溝の斜面に反射して光反射板１１の方へ進行し、別の一部の導入光は、鋸歯形状の溝の斜面を通過して隣の溝へ進行する。また、導光体１が楔形状であることから、導入光は薄肉側の端面９側の溝の斜面にも直接、反射する。
【０００６】このように導光体１内に入射した導入光は、導光体１の反射面４に形成された多数の溝によって拡散され、導光体１の厚肉側の受光面５から薄肉側の端面９の方へ進行する。この導入光は、光反射板１１によって放射面３の側へ反射され、放射面３に密着している光拡散板８によって拡散され、放射光として放射される。この放射光は、液晶表示素子を背面から照明する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に、放電管２の発光特性は、放電管２の電極が封止されている両端部の輝度が弱く、中央部の輝度が強くなっている。放電管２の中央部で発光した直接光と反射光は輝度が強いことから、導光体１内に入射し、受光面５と平行に形成された多数の溝によって受光面５から薄肉側の端面９の方へ扇状に拡散しながら進行する。しかし、放電管２の両端部で発光した直接光と反射光は、輝度が弱いことから、導光体１内に多く光入射しない。
【０００８】したがって、放電管２が発光したときの導光体１の前面の発光状態は、図４に示すように、受光面５側の両隅部１２，１２において暗部１３，１３が生じ、有効発光領域１４がその両隅部１２，１２において欠落し、導光体１の放射面３からの放射光の輝度が均一でなくなる。したがって、この照明装置に照射された液晶表示素子は、表示状態が悪くなる。
【０００９】そこで本発明は、暗部が生じることなく均一に発光するようにした導光体を備えた照明装置を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る照明装置は、板状の導光体と、前記導光体の一方の端面に近接して配置されている光源とが備えられ、前記導光体は、前記光源に近接している一方の端面が受光面とされ、受光面から導入された導入光を放射する前面側が放射面とされ、受光面から導入された導入光を放射面へ反射する背面側が反射面とされている照明装置であって、前記反射面の受光面とは反対側面に、受光面と平行な方向の溝が、受光面と直交する方向に沿って一方の側面から他方の側面まで多数形成され、前記反射面の受光面側に、受光面と直交する方向の溝が、受光面に沿って受光面から前記受光面と平行な方向の溝まで多数形成された導光体が備えられていることを特徴としている。
【００１１】この照明装置によれば、光源で発光し、受光面から導光体内に導入された導入光は、反射面の受光面側に形成された受光面と直交する方向の多数の溝により、光源の中央部の強い光が導光体の受光面側の両隅部の方へ拡散され、また、反射面の受光面とは反対側に形成された受光面と平行な方向の多数の溝によって、導入光は受光面と反対側の端面の方向に拡散される。したがって、導光体は受光面側の両隅部に暗部が生じることなく均一に発光する。なお、受光面と平行な方向の多数の各溝は、いずれも受光面と直交する方向に沿って受光面と平行な方向に形成されていることから、それぞれ平行となっている。また、受光面と直交する方向の多数の各溝は、いずれも受光面に沿って受光面と直交する方向に形成されていることから、それぞれ平行となっている。
【００１２】前記照明装置において、前記受光面と直交する方向の溝は、受光面側の両隅部に暗部を生じさせない長さに形成されていることが好ましい。
【００１３】導光体の反射面の受光面側に、受光面と直交する方向の多数の溝が形成されることにより、導入光が受光面とは反対側の端面の方へ拡散される作用が弱められるが、受光面と直交する方向の溝が、受光面側の両隅部に暗部を生じさせない長さとされることにより、その弱められる作用は最小限とされ、導入光が受光面とは反対側の端面まで拡散されることにより、有効発光領域に欠落する部分が生じず、均一に発光する。
【００１４】前記照明装置において、前記導光体は、反射面が放射面に対して傾斜した楔形状であり、厚肉側の端面が受光面とされていることが好ましい。
【００１５】反射面が放射面に対して傾斜していることにより、光源から導入体内に導入された導入光は、薄肉側の端面側の反射面でも直接、反射する。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の照明装置について、図１および図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の照明装置を構成する導光体１を上方から見た斜視図、図２は、同じく底面図である。なお、従来と同一部分については同一符号を付して説明する。
【００１７】本発明の照明装置は、その導光体１の反射面４に受光面５の反対側面に受光面５と平行な方向の溝１５，１５…が受光面５と直交する方向に沿って多数形成され、導光体１の反射面４の受光面５側近辺に、受光面５と直交する方向の溝１６，１６…が受光面５に沿って多数形成されていることを特徴としている。
【００１８】受光面５と平行な方向の溝１５，１５…は、鋸歯形状で、導光体１の一方の側面１０から他方の側面１０に亘って、形成されている。また、その各溝１５，１５…は、いずれも受光面５と平行な方向に形成されていることから、それぞれ平行となっている。
【００１９】一方、反射面４の受光面５側に受光面５と直交する方向の溝１６，１６…は、鋸歯形状で、受光面５から前記受光面５と平行な方向の溝１５まで形成されている。また、その各溝１６，１６…は、いずれも受光面５と直交する方向に形成されていることから、それれぞれ平行となっている。そして、受光面５と直交する方向の多数の溝１６，１６…は、受光面５側の両隅部１２，１２に暗部１３，１３（図４参照）を生じさせない長さに形成される。
【００２０】導光体１は、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネートなどの透明樹脂の合成材料で製造された楔形状で、放射光を放射する前面側の放射面３に対して、裏面側の反射面４が傾斜しており、厚肉側の端面が受光面５とされ、受光面５に近接して光源、例えば放電管２が配置されている。放電管２は、受光面５側を除いて断面ほぼＵ字形の光反射傘６によって囲まれている。光反射傘６の内面には反射面７が設けられている。この反射面７は、例えば樹脂のシートに銀やアルミニウムなどの光反射率の高い材料が蒸着されたもの、あるいは薄いアルミニウムの金属板によって構成されている。
【００２１】導光体１の反射面４には、光反射率の高い光反射板１１（図３参照）が密着している。この光反射板１１は、例えば、前記光反射傘６の反射面７と同様の材料が使用される。
【００２２】導光体１の放射面３には、光変換部材としての光拡散板８（図３参照）が密着している。光拡散板８は、透明な樹脂シートの内部に屈折率の異なる材料を分散させたものや、透明シートの表面に凹凸を形成したものが使用される。
【００２３】このように構成された照明装置において、放電管２が発光すると、放電管２の直接光と光反射傘６の反射面７から反射する反射光とが、導光体１の厚肉側の受光面５から導光体１の内部に入射する。導光体１の内部に入射した導入光は、反射面４の受光面５側に形成された受光面５と直交する方向の多数の溝１６，１６…により、導光体１の受光面５側の両隅部１２，１２の方へに拡散される。放電管２の発光は、両端部の輝度が弱いため、その両端部で発光した直接光と反射光は、導光体１の内部にあまり入射せず、わずかに入射した導入光も両隅部１２，１２の方へ拡散されない。
【００２４】しかし、放電管２の発光は、中央部の輝度が強いため、その中央部で発光した直接光と反射光は、受光面５から導光体１内に入射し、その入射した導入光は、受光面５と直交する方向の多数の溝１６，１６…により、導光体１の受光面５側の両隅部１２，１２の方向へ拡散されることにより、その両隅部１２，１２には暗部１３，１３が生じない。導入光はさらに、受光面５と平行な方向の多数の溝１５，１５…が形成された部位まで進行し、その溝１５，１５…によって薄肉側の端面９の方へ進行する。
【００２５】また、導光体１が楔形状で反射面４が放射面３に対して傾斜していることから、導入光は反射面９の全面を直接、照射する。したがって導入光は、受光面５と直交する方向の多数の溝１６，１６…と受光面５と平行な方向の多数の溝１５，１５…の斜面から反射面４に密着している光拡散板１１の方へ反射する。その導入光は、光反射板１１によって放射面３の側へ反射され、放射面３に密着している光拡散板８によって拡散され、放射光として放射される。したがって、本発明の導光体１は有効発光領域１４に欠落部分が生じず、全面で均一に発光する。この均一に発光している放射光は液晶表示素子を全面均一に照明する。本実施形態においては、光制御部材として光拡散散板のみを示したが、これにプリズムシートを付加して光制御部材を構成しても良い。
【００２６】なお、本発明は前記発明の実施の形態に限定することなく、特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において種々変更することができる。例えば、導光体１は、反射面４が放射面３に対して平行に形成されたものであっても、同様に実施することができる。また溝１５，１６は、鋸歯形状に限定することなく実施することができる。さらに光源２は、冷陰極放電管２に限定するものではなく、光の強度が中央部において強く、両端部において弱いものであれば、各種の蛍光管などでも同様に実施することができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、導光体は、放電管の受光面とは反対側面に受光面と平行な方向の溝を、受光面と直交する方向に沿って一方の側面から他方の側面まで反射面に多数形成され、反射面の受光面側に、受光面と直交する方向の溝が、受光面に沿って受光面から前記受光面と平行な方向の溝まで多数形成されていることにより、導光体は放電管の両端部付近に暗部が生じることがなく、有効発光領域に欠落部分が生じず、全面で均一に発光する。したがって、本発明に係る導光体を備えた照明装置を採用した液晶表示装置は、均一に照明され、視覚性を向上させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１０２１８６
【氏名又は名称】ウエスト電気株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市北区長柄東２丁目９番９５号
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| 【出願日】 |
平成１４年５月１３日（２００２．５．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−３３１６２４（Ｐ２００３−３３１６２４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１１月２１日（２００３．１１．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１３６６７７（Ｐ２００２−１３６６７７） |
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