説明

バックライト装置

【課題】導光板を用いたバックライト装置において、乱反射部分による光線のムラを目立ち難くすること。
【解決手段】透明または半透明の光学媒体であってその表面に乱反射部分が形成された板状の導光板11と、導光板11の端面に配置された光源12a,bと、導光板11の表面に沿って配置され、かつ導光板の表面からの距離が光源装置12a,bに近い部分の方が遠い部分よりも大きくなるように配置された、光を拡散するための拡散部材13とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、広告、看板、表示装置などのバックライトとして用いられるバックライト装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、パーソナルコンピュータやテレビ受像機の表示装置として用いられる液晶パネルなどにはバックライト装置が用いられている。
【0003】
バックライト装置として、透明または半透明の光学媒体であってその表面に乱反射部分が形成された導光板を用いたバックライト装置がしばしば用いられる(特許文献1)。このようなバックライト装置は、導光板の端面に配置された光源からの光によって乱反射部分で乱反射が起こり、導光板の表面から照明光が射出されるように構成されている。導光板を用いたバックライト装置は、製品の薄型または小型化に大きく貢献している。
【0004】
また、導光板の光源としてLED(発光ダイオード)を用いたバックライト装置は、消費電力が少なく、長寿命であり、耐久力もあり、現在において安定したバックライト装置として普及している。
【特許文献1】特開平6−118247
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、従来の導光板を用いたバックライト装置において、表面から出る光にムラが生じることがある。
【0006】
すなわち、導光板を用いたバックライト装置においては、光源を導光板の端面に配置するので、端面に近い部分は明るくなり遠い部分は暗くなる。これを防ぐため、乱反射部分の模様の大きさまたは密度を光源からの距離によって異ならせているが、端面に近い部分においてはその模様が光線のムラとして現れてしまうことがある。
【0007】
そのため、バックライト装置によって照明される画像の中に、バックライト装置による光線のムラが反映されてしまうという問題があった。
【0008】
バックライト装置による光線のムラは、照度をそれほど要求されない小型のもの、例えば携帯電話、パーソナルコンピュータ、小型液晶テレビなどについては、それほど問題とはならないことが多いが、広告や看板などのように高い照度を要求される大型のものについては問題となる。
【0009】
例えば、一辺が1メートルないし数メートル程度の矩形状の広告塔においては、目立つ必要があることから必然的に高い照度が要求され、しかも乱反射部分の模様も大きくなるため、乱反射部分による光線のムラが目立ち易い。
【0010】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、導光板を用いたバックライト装置において、乱反射部分による光線のムラを目立ち難くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一実施形態による装置は、透明または半透明の光学媒体であってその表面に乱反射部分が形成された板状の導光板と、前記導光板の端面に配置された光源と、前記導光板の表面に沿って配置され、かつ前記導光板の表面からの距離が前記光源に近い部分の方が遠い部分よりも大きくなるように配置された、光を拡散するための拡散部材と、を有する。
【0012】
例えば、透明の間隙部材を、前記導光板の表面と前記拡散部材との間に配置し、前記拡散部材における前記導光板の表面からの距離が前記光源に近い部分の方が遠い部分よりも大きくなるように変形させる。
【0013】
例えば、前記導光板は、シート状であり、その表面の外形が矩形であり、前記光源は、前記導光板の1つの辺部に沿った端面、または互いに対向する2つの辺部に沿った端面に配置される。
【0014】
前記間隙部材の側面の形状は、当該間隙部材における前記光源に最も近い部分を1つの辺とし前記光源から最も遠い部分を1つの頂点とする三角形とすることが可能である。
【0015】
前記間隙部材は、例えばアクリル樹脂を材料として形成される。
【0016】
また、例えば、前記拡散部材は、前記導光板の中央部分において当該導光板に接した状態で配置される。
【0017】
そして、例えば、前記乱反射部分は、縦線および横線からなる枡目の模様であり、その枡目は、前記光源に近い側が荒く、離れるにしたがって細かくなるように形成される。
【発明の効果】
【0018】
本発明によると、導光板を用いたバックライト装置において、乱反射部分による光線のムラを目立ち難くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
図1は本発明の一実施形態のバックライト装置1の全体の外観を示す正面図、図2は図1のバックライト装置1を下方から見た図、図3は図2のバックライト装置1の一部を拡大して示す図、図4はバックライト装置1の光学媒体KBを拡大して示す図である。
【0020】
図1〜図4において、バックライト装置1は、導光板11、光源装置12(12a,12b)、拡散部材13、および間隙部材14(14a,14b)などからなる。
【0021】
導光板11は、透明または半透明の光学媒体KBであってその背面側の表面に乱反射部分21aが形成されたものである。
【0022】
導光板11のための光学媒体KBとして、アクリル樹脂などの透光性の良い合成樹脂材料が用いられる。光学媒体KBの端面から光を入射させると、内部で反射を繰り返して他方の端面にまで到達する。入射光は、その途中において、乱反射部分21によって乱反射し、導光板11の表面SF1から射出する。
【0023】
図3および図4に示されるように、乱反射部分21として、縦線および横線からなる枡目(碁盤目)の模様が描かれている。各線は、光学媒体KBの背面側の表面に、適当な刃物または工具を用いて切り込みを入れることによって形成されている。
【0024】
枡目の間隔は、光源装置12のある端面に近い側が荒く、離れるにしたがって細かくなる。つまり、光源装置12に近い位置では光源装置12からの光の強度が大きいので乱反射量を少なくし、遠い位置では光の強度が小さいので乱反射量を多くし、これによってバックライト装置1の全面において均一な光量が得られるようになっている。
【0025】
なお、乱反射部分21を形成する線の断面形状は種々のものとすることができる。また、枡目ではなく、他の模様としてもよい。また、線ではなく、多数のドット(点状の凹部)によって乱反射部分21を形成してもよい。また、光学媒体KBの表面に切り込みを入れることによって乱反射部分21を形成するのではなく、他の方法によって乱反射部分を形成してもよい。例えば、上に述べた特許文献1に記載のもの、その他のものを用いることも可能である。
【0026】
また、導光板11の背面側の表面HFに、乱反射部分21を覆う白色の反射層22が形成されている。反射層22は、反射用のシート状のフィルムを表面HFに貼り付けてもよい。また、白色の塗料または顔料などを表面HFに塗布してもよい。
【0027】
光源装置12a,bは、長いプリント基板31上に、多数の発光ダイオード32,32,32…が適当な間隔で配置され、かつ、それらの間に発光ダイオード32の駆動回路が実装されたものである。各発光ダイオード32は、導光板11の端面に対して光が入射するように配置されている。
【0028】
発光ダイオード32として、種々の形式のものを用いることができる。例えば、1つの正方形状のパッケージに4つの光源を配した発光ダイオードを用いてもよい。また、1つの長いパッケージに6つの光源を一列に配した発光ダイオードを用いてもよい。
【0029】
拡散部材13は、シート状体であり全体が乳白色の半透明体であり、外形が導光板11とほぼ同じ寸法の矩形状の平らなものである。厚さは十分の数mm乃至数mm程度、具体的には例えば1〜3mm程度である。拡散部材13は、アクリル樹脂などの合成樹脂などを材料として作製される。または、PETの表面の表面粗さを粗くしたスリガラス状のものであってもよい。拡散部材13は、光を拡散するものであればよく、可撓性を有した硬質のものが望ましいが、軟質のものであってもよい。
【0030】
拡散部材13は、導光板11の表面に沿って配置され、かつ導光板11の表面からの距離が光源装置12a,bに近い部分の方が遠い部分よりも大きくなるように配置される。図に示す例では、拡散部材13は、導光板11の中央部分において当該導光板11に接した状態で配置されている。
【0031】
間隙部材14a,14bは、アクリル樹脂を材料として形成された透明のものであり、導光板11の表面と拡散部材13との間に配置されている。間隙部材14a,14bによって、拡散部材13は、その導光板11の表面からの距離が、光源装置12a,bに近い部分の方が遠い部分よりも大きくなるように変形されている。つまり、拡散部材13は、図2に示すように弓状(弓形)に曲線を描いて湾曲している。
【0032】
図4に示す例では、間隙部材14a,14bは、その側面の形状が、当該間隙部材14a,14bにおける光源装置12a,bに最も近い部分を1つの辺とし光源装置12a,bから最も遠い部分を1つの頂点とする直角三角形である。
【0033】
光源装置12a,bか射出した光は、導光板11の端面から入射して内部を進行し、乱反射部分21において乱反射が起こり、導光板11の表面SF1から射出する。導光板11の表面SF1から射出した光は、拡散部材13を透過してその表面SF2から外部に射出するが、その際に拡散部材13によって光が拡散されてボカされ、均一化される。つまり、導光板11の表面SF1から射出した光は、そのままの状態では乱反射部分21の模様に起因する光線のムラがあるが、拡散部材13を通過することにより、それが均されて光線のムラがなくなり、または低減されてほとんど目立たなくなる。
【0034】
さらに、比較的光の強い端部近傍においては、間隙部材14a,14bの存在によって拡散部材13が導光板11の表面SF1から離れているため、光がより一層均されて光線のムラが少なくなる。また、導光板11の中央部分においては、拡散部材13が導光板11の表面SF1に接しているので、比較的光の弱い中央部分における光の減衰は最小限に抑えられている。
【0035】
上に述べたバックライト装置1によると、導光板11の表面SF1から射出した光が拡散部材13により拡散されて均一化される。しかも、比較的光の強い端部近傍において光がより一層均され、光線のムラが少なくなる。したがって、拡散部材13の乳白色の濃度または厚さなどを調整し、光量の減衰を最小限とすることができる。
【0036】
したがって、画像形成装置1を大型の広告や看板などに適用した場合に、光源装置12a,bの輝度を高くしても乱反射部分21による模様をほとんど目立たないものとすることができる。
【0037】
上に述べた実施形態において、導光板11、拡散部材13、間隙部材14a,14bなどの間の適当な箇所に接着剤などを適用し、互いに固定するようにしてもよい。
【0038】
上に述べた実施形態においては、間隙部材14a,14bの側面を三角形状としたが、つまり間隙部材14a,14bの表面を平面状としたが、表面を曲面状としてもよい。例えば、側面視が円弧状、放物線状、双曲線状などとなるように、間隙部材14a,14bの表面を曲面に形成してもよい。
【0039】
また、2つの間隙部材14a,14bを用いたが、これらを中央部文において連結し、1つの一体の間隙部材としてもよい。また、間隙部材14a,14bを用いることなく、他の適当な部材によって拡散部材13を湾曲した状態で支持するようにしてもよい。
【0040】
また、間隙部材14a,14bを拡散部材13と一体としてもよい。つまり、例えば、拡散部材13それ自体を、その端面に近い部分を厚くし、中央部分を薄くするように形成してもよい。
【0041】
上に述べた実施形態においては、1つの導光板11を用いた例を説明したが、2つまたは3つ以上の導光板11を用いてそれらを重ね合わせてもよい。その場合には、外部に射出する光量が2倍またはそれ以上となり、光量が大幅に増大して明るくすることができる。
【0042】
上に述べた実施形態において、光源装置12a,bとして、蛍光灯、冷陰極放電管などを用いることが可能である。光学媒体KBの周囲の1つの端面のみに、または全部の端面に光源装置12を配置してもよい。バックライト装置1は、適当なハウジングの中に収めればよい。また、バックライト装置1は、適当な表示装置、広告塔、または看板などの中に装着することが可能である。
【0043】
上に述べた実施形態において、その全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材質、組成などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明の一実施形態のバックライト装置の全体の外観を示す正面図である。
【図2】図1のバックライト装置を下方から見た図である。
【図3】図2のバックライト装置の一部を拡大して示す図である。
【図4】バックライト装置の光学媒体を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【0045】
1 バックライト装置
11 導光板(導光板)
12a,b 光源装置(光源)
13 拡散部材
14a,14b 間隙部材
21 乱反射部分
SF1,2 表面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明または半透明の光学媒体であってその表面に乱反射部分が形成された板状の導光板と、
前記導光板の端面に配置された光源と、
前記導光板の表面に沿って配置され、かつ前記導光板の表面からの距離が前記光源に近い部分の方が遠い部分よりも大きくなるように配置された、光を拡散するための拡散部材と、
を有することを特徴とするバックライト装置。
【請求項2】
透明または半透明の光学媒体であってその表面に乱反射部分が形成された板状の導光板と、
前記導光板の端面に配置された光源と、
前記導光板の表面に沿って配置された、光を拡散するための拡散部材と、
前記導光板の表面と前記拡散部材との間に配置され、前記拡散部材における前記導光板の表面からの距離が前記光源に近い部分の方が遠い部分よりも大きくなるように変形させるための透明の間隙部材と、
を有することを特徴とするバックライト装置。
【請求項3】
前記導光板は、その表面の外形が矩形であり、
前記光源は、前記導光板の1つの辺部に沿った端面、または互いに対向する2つの辺部に沿った端面に配置されている、
請求項2記載のバックライト装置。
【請求項4】
前記間隙部材の側面の形状は、当該間隙部材における前記光源に最も近い部分を1つの辺とし前記光源から最も遠い部分を1つの頂点とする三角形である、
請求項3記載のバックライト装置。
【請求項5】
前記間隙部材は、アクリル樹脂を材料として形成されている、
請求項4記載のバックライト装置。
【請求項6】
前記間隙部材は、前記導光板の中央部分において当該導光板に接した状態で配置されている、
請求項3ないし5のいずれかに記載のバックライト装置。
【請求項7】
前記乱反射部分は、縦線および横線からなる枡目の模様であり、その枡目は、前記光源に近い側が荒く、離れるにしたがって細かくなるように形成されている、
請求項2ないし6のいずれかに記載のバックライト装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2010−102957(P2010−102957A)
【公開日】平成22年5月6日(2010.5.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−273403(P2008−273403)
【出願日】平成20年10月23日(2008.10.23)
【出願人】(591243893)株式会社フオトクラフト社 (26)
【Fターム(参考)】