バックライトの反射シート
【課題】 バックライトの指向特性のズレを補正して正面輝度を向上する。
【解決手段】 バックライト１はＬＥＤ２を光源とし、この光源を端面３ａに近接して配設した導光板３と、導光板３の上面３ｂに近接して配設した光学シートである拡散シート５、プリズムシート６及び７と、導光板３の下面３ｃに近接して配設した反射シート４とから成り、ＬＣＤ１０を背面から照明する。反射シート４の上面には導光板３の端面３ａの幅方向に平行で、これと直角な方向に角度αの傾斜をもつ斜面４ａが連続して形成されてマイクロプリズム状を成している。ここで、角度αはバックライトの指向特性のズレに対応して設定される。
【解決手段】 バックライト１はＬＥＤ２を光源とし、この光源を端面３ａに近接して配設した導光板３と、導光板３の上面３ｂに近接して配設した光学シートである拡散シート５、プリズムシート６及び７と、導光板３の下面３ｃに近接して配設した反射シート４とから成り、ＬＣＤ１０を背面から照明する。反射シート４の上面には導光板３の端面３ａの幅方向に平行で、これと直角な方向に角度αの傾斜をもつ斜面４ａが連続して形成されてマイクロプリズム状を成している。ここで、角度αはバックライトの指向特性のズレに対応して設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話やＰＤＡ等に用いられている小型液晶ディスプレイを背面から照射する照明装置であるバックライトの反射シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ等の小型液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと略称）の照明装置であるバックライトには、コストダウンとともに高輝度、高視野角、薄型、軽量化、低消費電力化などの要求がより厳しくなっている。このようなバックライトの光源には消費電力が小さく、発熱も少ない発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略称）が用いられている。ＬＥＤを出射した光はまず導光板の端面から入射し、導光板内で反射を繰り返して伝搬される。そして、導光板の下面には凸形状や鋸形状が形成され、これに反射した光が導光板の上面に向かう。導光板の下面から外側に出た光は反射シートによって反射して導光板内に戻される。導光板から出射した光は光学シートによって進行方向が変わり、ＬＣＤを背面から照射する。ＬＥＤは点光源であるために輝度均一性化が困難であり、ＬＣＤの表示面全面にわたって輝度ムラが無く明るくして表示を見やすくする様々な工夫がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来のこのようなバックライトの一例を図面に基づいて説明する。図３は従来のバックライトの断面図である。図４は、このバックライトの反射シートの光線追跡図である。図５はこのバックライトの指向性を示すグラフである。
【０００４】
まずバックライトの構成について説明する。図３において、５０はエッジライト型のバックライトを示しており、２は光源であるＬＥＤを示している。３は導光板を示しており、導光板３の下面３ｃには図示しない溝やシボが形成され、これによって反射もしくは屈折した光が効率よく導光板の上面３ｂに向かわせる。複数のＬＥＤ２が導光板３の端面３ａに近接して配設されている。５は透過する光線を拡散させる光学シートである拡散シートであり、導光板３の上面３ｂに近接して配設されている。６は一方の辺に平行なマイクロプリズムが片面に形成された光学シートであるプリズムシートであり、７は他方の辺に平行なマイクロプリズムが片面に形成されたプリズムシートであり、プリズムシート６及び７は重ねられて拡散シート５の上面に近接して配設されている。１０はバックライト５０の上面に近接して配設されたＬＣＤである。５４は反射シートであり、導光板３の下面３ｃに近接して配設されている。
【０００５】
次に、バックライト５０の作用について説明する。図３に示すように、ＬＥＤ２を出射した光は導光板３の端面３ａから内部へ入射し、入射角が臨界角を越えて上面３ｂに入射すると全反射して下面３ｃへ向かう。入射角が臨界角を越えて下面３ｃに入射すると全反射して再び上面３ｂへ向かう。下面３ｃ、上面３ｂにおいて反射を繰り返し、入射角が臨界角を下回った光は、上面３ｂから上方へ出光する。導光板３から出射した光は拡散シート５を透過する際に拡散してプリズムシート６及び７に入射する。プリズムシート６及び７のプリズム面を透過、反射した光は進行方向を上方へ変更され集光されながら、図３の点線で示すように、プリズムシート７の上面からＬＣＤ１０の背面に向かって出射する。一方、導光板３の下面３ｃから外側へ出た光について見ると、図４において、Ａは光線であり、Ｎは反射シート５４の面に対する法線である。導光板３の下面３ｃから外側へ出た光線Ａは反射シート５４の法線Ｎに対して角度θで入射し、正反射して導光板３内に戻される。
【特許文献１】特開２００３−５９３２１号（図１、段落番号００１２〜００１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、導光板３からの出射角度の違いやシート構成の違いなどによって、図３の点線で示すように、バックライト５０からの出射光がＬＣＤ１０の背面に向かって正面から照射しないで、正面から一定の角度傾斜した方向に輝度のピークが存在することが生じる。図５はバックライト５０の指向性を示すグラフである。図５において、グラフはバックライト５０の横側面の指向性並びに光源と反対側の側面の指向性を示している。実線で示すように何れも発光面の法線方向に光の強度ピークがあるのが理想的であるが、実際には実線で示すように指向性のズレが生じてくる。このようなバックライト５０の指向特性のズレによって正面輝度、表示品位の低下をもたらすという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決して、指向特性のズレを補正することで正面輝度、表示品位を向上させることができるバックライトの反射シートを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、発光ダイオードを光源とし、この光源を端面に近接して配設した導光板と、前記導光板の上面に近接して配設した光学シートと、前記導光板の下面に近接して配設した反射シートとから成り、液晶表示デバイスを背面から照明するバックライトの前記反射シートにおいて、前記反射シートの上面は前記導光板の前記端面の幅方向に平行でこれと直角な方向に傾斜をもつ斜面が連続して形成されてマイクロプリズム状を成していることを特徴とする。
【０００９】
また、前記反射シートの前記斜面は前記バックライトの指向特性のズレに応じて設定される傾斜角度を持っていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発光ダイオードを光源とし、この光源を端面に近接して配設した導光板と、前記導光板の上面に近接して配設した光学シートと、前記導光板の下面に近接して配設した反射シートとから成り、液晶表示デバイスを背面から照明するバックライトの前記反射シートにおいて、前記反射シートの上面には前記導光板の前記端面の幅方向に平行で、これと直角な方向に傾斜をもつ斜面が連続して形成されてマイクロプリズム状を成しているので、バックライトの指向特性のズレが補正できて、正面輝度、表示品位を向上させることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態であるバックライトの反射シートを図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態であるバックライトの光線追跡図である。図２は本発明の実施の形態であるバックライトの反射シートの部分拡大断面図である。
【００１２】
図１において、１は本発明の実施の形態であるバックライトを示している。４は図２にも示している本発明の実施の形態であるバックライトの反射シートを示している。その他の構成は従来のバックライト５０の構成と同様であるから、同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。
【００１３】
図２において、反射シート４は導光板３の端面３ａに垂直な方向の断面を示している。反射シート４の上面には導光板３の端面３ａの幅方向に平行で、これと垂直な方向に角度αの傾斜をもつ斜面４ａが連続して形成されてマイクロプリズム状を成している。なお、個々の斜面４ａを接続する面の傾斜及びピッチは任意に設定できるものである。ここで、バックライト１の指向性のズレ量と反射シート４の指向性のズレ量との関係は一意的に決まるのではなく、導光板の形状やバックライトの構成部材によって変わるものである。角度αはバックライトの指向特性のズレ分に応じて、これを補正することができるように最終的には実験的に設定される。実験によると、もともとバックライトの指向性のズレ量が約１０°である場合に、反射面の傾斜角を２０°とすればバックライトの指向性のズレ量が“０”となり理想的な指向性を得ることができる。
【００１４】
次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。導光板３の下面３ｃから外側へ出て反射シート４の斜面４ａに反射シート４の法線Ｎに対する角度θで入射した光線Ａは角度（θ−２α）の方向に反射する。したがって斜面４ａによって反射光の方向が角度２αだけ起き上がることになる。
【００１５】
次に、本発明の実施の形態であるバックライトの反射シートの効果について説明する。導光板３の下面３ｃからの出射光が反射シート４において反射して導光板３内に戻されるときに、反射シート４の斜面４ａの傾斜角度αの効果によって、光の反射方向が起きあがるので、バックライト１の指向特性のズレ分が補正されて正面輝度が向上し、表示品位が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明の反射シートを使用したバックライトは携帯電話をはじめ、ＰＤＡ等の小型電子機器のＬＣＤの照明として広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態であるバックライトの反射シートの部分拡大断面図である。
【図２】本発明の実施の形態であるバックライトの光線追跡図である。
【図３】従来のバックライトの光線追跡図である。
【図４】従来の反射シートの光線追跡図である。
【図５】従来の反射シートの光線追跡図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ バックライト
２ ＬＥＤ
３ 導光板
３ａ 端面
３ｂ 上面
３ｃ 下面
４ 反射シート
４ａ 斜面
５ 拡散シート
６、７ プリズムシート
１０ ＬＣＤ
α 傾斜角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話やＰＤＡ等に用いられている小型液晶ディスプレイを背面から照射する照明装置であるバックライトの反射シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ等の小型液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと略称）の照明装置であるバックライトには、コストダウンとともに高輝度、高視野角、薄型、軽量化、低消費電力化などの要求がより厳しくなっている。このようなバックライトの光源には消費電力が小さく、発熱も少ない発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略称）が用いられている。ＬＥＤを出射した光はまず導光板の端面から入射し、導光板内で反射を繰り返して伝搬される。そして、導光板の下面には凸形状や鋸形状が形成され、これに反射した光が導光板の上面に向かう。導光板の下面から外側に出た光は反射シートによって反射して導光板内に戻される。導光板から出射した光は光学シートによって進行方向が変わり、ＬＣＤを背面から照射する。ＬＥＤは点光源であるために輝度均一性化が困難であり、ＬＣＤの表示面全面にわたって輝度ムラが無く明るくして表示を見やすくする様々な工夫がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来のこのようなバックライトの一例を図面に基づいて説明する。図３は従来のバックライトの断面図である。図４は、このバックライトの反射シートの光線追跡図である。図５はこのバックライトの指向性を示すグラフである。
【０００４】
まずバックライトの構成について説明する。図３において、５０はエッジライト型のバックライトを示しており、２は光源であるＬＥＤを示している。３は導光板を示しており、導光板３の下面３ｃには図示しない溝やシボが形成され、これによって反射もしくは屈折した光が効率よく導光板の上面３ｂに向かわせる。複数のＬＥＤ２が導光板３の端面３ａに近接して配設されている。５は透過する光線を拡散させる光学シートである拡散シートであり、導光板３の上面３ｂに近接して配設されている。６は一方の辺に平行なマイクロプリズムが片面に形成された光学シートであるプリズムシートであり、７は他方の辺に平行なマイクロプリズムが片面に形成されたプリズムシートであり、プリズムシート６及び７は重ねられて拡散シート５の上面に近接して配設されている。１０はバックライト５０の上面に近接して配設されたＬＣＤである。５４は反射シートであり、導光板３の下面３ｃに近接して配設されている。
【０００５】
次に、バックライト５０の作用について説明する。図３に示すように、ＬＥＤ２を出射した光は導光板３の端面３ａから内部へ入射し、入射角が臨界角を越えて上面３ｂに入射すると全反射して下面３ｃへ向かう。入射角が臨界角を越えて下面３ｃに入射すると全反射して再び上面３ｂへ向かう。下面３ｃ、上面３ｂにおいて反射を繰り返し、入射角が臨界角を下回った光は、上面３ｂから上方へ出光する。導光板３から出射した光は拡散シート５を透過する際に拡散してプリズムシート６及び７に入射する。プリズムシート６及び７のプリズム面を透過、反射した光は進行方向を上方へ変更され集光されながら、図３の点線で示すように、プリズムシート７の上面からＬＣＤ１０の背面に向かって出射する。一方、導光板３の下面３ｃから外側へ出た光について見ると、図４において、Ａは光線であり、Ｎは反射シート５４の面に対する法線である。導光板３の下面３ｃから外側へ出た光線Ａは反射シート５４の法線Ｎに対して角度θで入射し、正反射して導光板３内に戻される。
【特許文献１】特開２００３−５９３２１号（図１、段落番号００１２〜００１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、導光板３からの出射角度の違いやシート構成の違いなどによって、図３の点線で示すように、バックライト５０からの出射光がＬＣＤ１０の背面に向かって正面から照射しないで、正面から一定の角度傾斜した方向に輝度のピークが存在することが生じる。図５はバックライト５０の指向性を示すグラフである。図５において、グラフはバックライト５０の横側面の指向性並びに光源と反対側の側面の指向性を示している。実線で示すように何れも発光面の法線方向に光の強度ピークがあるのが理想的であるが、実際には実線で示すように指向性のズレが生じてくる。このようなバックライト５０の指向特性のズレによって正面輝度、表示品位の低下をもたらすという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決して、指向特性のズレを補正することで正面輝度、表示品位を向上させることができるバックライトの反射シートを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、発光ダイオードを光源とし、この光源を端面に近接して配設した導光板と、前記導光板の上面に近接して配設した光学シートと、前記導光板の下面に近接して配設した反射シートとから成り、液晶表示デバイスを背面から照明するバックライトの前記反射シートにおいて、前記反射シートの上面は前記導光板の前記端面の幅方向に平行でこれと直角な方向に傾斜をもつ斜面が連続して形成されてマイクロプリズム状を成していることを特徴とする。
【０００９】
また、前記反射シートの前記斜面は前記バックライトの指向特性のズレに応じて設定される傾斜角度を持っていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発光ダイオードを光源とし、この光源を端面に近接して配設した導光板と、前記導光板の上面に近接して配設した光学シートと、前記導光板の下面に近接して配設した反射シートとから成り、液晶表示デバイスを背面から照明するバックライトの前記反射シートにおいて、前記反射シートの上面には前記導光板の前記端面の幅方向に平行で、これと直角な方向に傾斜をもつ斜面が連続して形成されてマイクロプリズム状を成しているので、バックライトの指向特性のズレが補正できて、正面輝度、表示品位を向上させることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態であるバックライトの反射シートを図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態であるバックライトの光線追跡図である。図２は本発明の実施の形態であるバックライトの反射シートの部分拡大断面図である。
【００１２】
図１において、１は本発明の実施の形態であるバックライトを示している。４は図２にも示している本発明の実施の形態であるバックライトの反射シートを示している。その他の構成は従来のバックライト５０の構成と同様であるから、同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。
【００１３】
図２において、反射シート４は導光板３の端面３ａに垂直な方向の断面を示している。反射シート４の上面には導光板３の端面３ａの幅方向に平行で、これと垂直な方向に角度αの傾斜をもつ斜面４ａが連続して形成されてマイクロプリズム状を成している。なお、個々の斜面４ａを接続する面の傾斜及びピッチは任意に設定できるものである。ここで、バックライト１の指向性のズレ量と反射シート４の指向性のズレ量との関係は一意的に決まるのではなく、導光板の形状やバックライトの構成部材によって変わるものである。角度αはバックライトの指向特性のズレ分に応じて、これを補正することができるように最終的には実験的に設定される。実験によると、もともとバックライトの指向性のズレ量が約１０°である場合に、反射面の傾斜角を２０°とすればバックライトの指向性のズレ量が“０”となり理想的な指向性を得ることができる。
【００１４】
次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。導光板３の下面３ｃから外側へ出て反射シート４の斜面４ａに反射シート４の法線Ｎに対する角度θで入射した光線Ａは角度（θ−２α）の方向に反射する。したがって斜面４ａによって反射光の方向が角度２αだけ起き上がることになる。
【００１５】
次に、本発明の実施の形態であるバックライトの反射シートの効果について説明する。導光板３の下面３ｃからの出射光が反射シート４において反射して導光板３内に戻されるときに、反射シート４の斜面４ａの傾斜角度αの効果によって、光の反射方向が起きあがるので、バックライト１の指向特性のズレ分が補正されて正面輝度が向上し、表示品位が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明の反射シートを使用したバックライトは携帯電話をはじめ、ＰＤＡ等の小型電子機器のＬＣＤの照明として広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態であるバックライトの反射シートの部分拡大断面図である。
【図２】本発明の実施の形態であるバックライトの光線追跡図である。
【図３】従来のバックライトの光線追跡図である。
【図４】従来の反射シートの光線追跡図である。
【図５】従来の反射シートの光線追跡図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ バックライト
２ ＬＥＤ
３ 導光板
３ａ 端面
３ｂ 上面
３ｃ 下面
４ 反射シート
４ａ 斜面
５ 拡散シート
６、７ プリズムシート
１０ ＬＣＤ
α 傾斜角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードを光源とし、この光源を端面に近接して配設した導光板と、前記導光板の上面に近接して配設した光学シートと、前記導光板の下面に近接して配設した反射シートとから成り、液晶表示デバイスを背面から照明するバックライトの前記反射シートにおいて、前記反射シートの上面は前記導光板の前記端面の幅方向に平行でこれと直角な方向に傾斜をもつ斜面が連続して形成されてマイクロプリズム状を成していることを特徴とするバックライトの反射シート。
【請求項２】
前記反射シートの前記斜面は前記バックライトの指向特性のズレに応じて設定される傾斜角度を持っていることを特徴とする請求項１記載のバックライトの反射シート。
【請求項１】
発光ダイオードを光源とし、この光源を端面に近接して配設した導光板と、前記導光板の上面に近接して配設した光学シートと、前記導光板の下面に近接して配設した反射シートとから成り、液晶表示デバイスを背面から照明するバックライトの前記反射シートにおいて、前記反射シートの上面は前記導光板の前記端面の幅方向に平行でこれと直角な方向に傾斜をもつ斜面が連続して形成されてマイクロプリズム状を成していることを特徴とするバックライトの反射シート。
【請求項２】
前記反射シートの前記斜面は前記バックライトの指向特性のズレに応じて設定される傾斜角度を持っていることを特徴とする請求項１記載のバックライトの反射シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−８４５３７（Ｐ２００８−８４５３７Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６８１８６（Ｐ２００５−６８１８６）
【出願日】平成１７年３月１０日（２００５．３．１０）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１０日（２００５．３．１０）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【Ｆターム（参考）】
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