JP2001256817A - Ｌｅｄ光源用導光板及び面状光源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光拡散性を向上し、輝度を向上し、混色性
の良いＬＥＤ光源用導光板とそれを使用した面状光源を
得る。 【解決手段】平板状導光板の端部下面に、ＬＥＤ光源か
らの光を導光し、導光した光を平板状導光板端部に形成
された斜面で平板状導光板に入射する導光部を有する平
板状導光板において、前記斜面は光源であるＬＥＤに対
して凹面状を有したＬＥＤ光源用導光板とし、それを使
用した面状光源とする。また、凹面状部は鏡面仕上げと
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＬＥＤ光源用導光板
及び面状光源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は薄型で軽量化できる表示
装置として多用されている。液晶表示装置は受光型の表
示装置であるため、光のない環境下でも使用できるよう
にバックライトまたはフロントライトと組み合わせて使
用されている。以下バックライトを例に説明するが、フ
ロントライトでも同じように適用できるものである。

【０００３】バックライトには液晶表示装置の下面に光
源を配置する直下型方式と平板状導光板（以下単に導光
板と言う）の側面または周縁部から導光板に光を導入し
て導光板内で光を拡散させ液晶表示装置に面光源として
光を供給するエッジライト方式が主流である。特にエッ
ジライト方式はバックライトを使用した液晶表示装置と
しての薄型化が可能なため多用されている。

【０００４】光源としては冷陰極管が使用されていた
が、光源に対して高輝度、低電力、小型化、長寿命化が
要望され、発光ダイオード（以下ＬＥＤと言う）が用い
られてきている。図１、図２は特開平１１−３０６８３
１号公報で開示された技術であり、ＬＥＤを導光板の角
側面に配置した面状光源の斜視図である。コーナー部
Ａ、ＢにＬＥＤ２の発光面を導光板１の方に向けて配置
する構造であり、図１ではＬＥＤ２を一つ、図２ではＬ
ＥＤ２を二つ使用している。

【０００５】図３は従来技術による導光板の斜視図であ
る。導光板４の一端部に導光部５ａを有する肉厚部５を
形成し、導光部５ａの下部に配置したＬＥＤ（不図示）
からの光を導光し、導光した光を導光板端部に形成され
た曲面５ｂで反射して導光板４内に光を入射するもので
ある。導光部５ａの上部曲面５ｂには光拡散のために表
面を粗面にするためのブラスト処理をしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１、図２に示す方式
の面状光源は少ない光源数で均一な面光源が実現でき、
単色ＬＥＤでは使用可能であるが、多色ＬＥＤで使用す
ると混色性が悪く、複数の光を希望の光に混色すること
ができない。また、導光板は少なくともＬＥＤの高さよ
り厚いことが必要であり、薄型化には適さない。

【０００７】図３に示す方式の面状光源は輝度が高く均
一な面状光源を得られるが、ブラスト部での反射効率が
低く、輝度を上げるためにはＬＥＤを多数必要とし消費
電力が高くなる。また、多色ＬＥＤで使用すると混色性
が悪い。本発明の目的は、光拡散性を向上し、輝度を向
上し、混色性の良いＬＥＤ光源用導光板とそれを使用し
た面状光源を得ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】導光板の端部下面に、Ｌ
ＥＤ光源からの光を導光し、導光した光を導光板端部に
形成された斜面で導光板に入射する導光部を有する導光
板において、前記斜面は光源であるＬＥＤに対して凹面
状を有したＬＥＤ光源用導光板とする。

【０００９】少なくとも、ＬＥＤと、導光板の端部下面
にＬＥＤ光源からの光を導光して導光した光を導光板端
部に形成された斜面で導光板に入射する導光部を有する
導光板とで構成される面状光源において、導光板端部の
斜面は光源であるＬＥＤに対して凹面状を有している面
状光源とする。

【００１０】前記凹面は鏡面仕上げとする。

【００１１】

【発明の実施の形態】図４は本発明の導光板の一実施形
態を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、
（Ｃ）はＸ−Ｘ断面図である。導光板６の角部に、ＬＥ
Ｄ光源からの光を導光し、導光した光を導光板６に拡散
して入射するための光導光部７が形成されている。光導
光部７の上面には斜面部７ａが形成されているが、斜面
部７ａはＸ−Ｘ断面で示すように曲率を有する凹面状に
加工されている。

【００１２】図５は光導光部の下部に３色ＬＥＤを配置
した図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図であ
る。光導光部７の上面７ａは斜面であり、且つ図４
（Ｃ）に示す曲率（以下Ｒ１という）を有しているが、
さらにＸ−Ｘに直交する方向にも僅かに凹面状に曲率
（以下Ｒ２という）を有している。光導光部７の下部に
は図に示すような配置で３色ＬＥＤ８が配置されてい
る。Ｂはブルー（波長は４７０ｎｍ）、ＳＯはソフトオ
レンジ（波長は６１５ｎｍ）、ＰＧはピュアグリーン
（波長は５２５ｎｍ）で発光するＬＥＤであり、一つの
素子としてチップ部品化されている。

【００１３】ＬＥＤから出向された光は導光部７（ポリ
カーボネート等の光透過率の高いプラスチックで形成さ
れている）の下面から入射し、光導光部の上面７ａによ
り全反射され、図５（Ｂ）の右方向に進み、導光板６に
入射する。上面７ａはＲ１、Ｒ２の複合された曲面を有
するため、Ｒ１により図５（Ａ）に示す矢印方向に拡
散される。Ｒ１は導光部７から導光板６への拡散の広さ
に応じて均一に拡散できるよう曲率を決めるとよい（図
４では拡散角度は約９０度であるが、他の角度もありう
る）。Ｒ２は図５（Ｂ）に示す矢印方向に拡散するた
めの曲率であり、導光板６の厚味方向の拡散であるた
め、曲率は大きく直線に近い曲率である。導光部７から
導光板６の遠い部分まで光が到達し易い拡散を得る曲率
にするとよい。すなわちＲ１≪Ｒ２となっている。

【００１４】具体的な例として、図４に示す導光板の外
形を３１ｍｍ×２４ｍｍ×１ｍｍのとき、Ｒ１＝１０ｍ
ｍ、Ｒ２＝２００ｍｍで混色性の良い、輝度の高い、拡
散性の良い（斑のない）面状光源が得られている。

【００１５】

【発明の効果】導光部反射面を凹面状（Ｒ１とＲ２の組
み合せ）にすることにより、水平方向と垂直方向に光を
拡散することができるので、光が上下左右に拡散され多
色ＬＥＤを使用しても混色性が良く、希望の色を混色す
ることができる。

【００１６】反射面の曲率形状で拡散ができるので、反
射面を鏡面仕上げにすることが可能となり（反射面に形
成した粗面（ブラスト面等）で拡散する必要がないた
め）、入射光を全反射により導光板に入光するので、光
の使用効率が高くなり輝度を上げることができる。

【００１７】ＬＥＤの大きさに影響されず、薄型の面状
光源を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術によるＬＥＤを導光板の角側面に配置
した面状光源の斜視図

【図２】従来技術によるＬＥＤを導光板の角側面に配置
した面状光源の斜視図

【図３】従来技術による導光板の斜視図

【図４】本発明の導光板の一実施形態を示す図であり、
（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）はＸ−Ｘ断面
図

【図５】光導光部の下部に３色ＬＥＤを配置した図であ
り、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図

【符号の説明】

１ 導光板 ２ ＬＥＤ ３ 導光板 ４ 導光板 ５ 肉厚部 ５ａ 導光部 ５ｂ 曲面 ６ 導光板 ７ 光導光部 ７ａ 斜面部 ８ ３色ＬＥＤ Ａ コーナー部 Ｂ コーナー部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状導光板の端部下面に、ＬＥＤ光源
   からの光を導光し、導光した光を平板状導光板端部に形
   成された斜面で平板状導光板に入射する導光部を有する
   平板状導光板において、前記斜面は光源であるＬＥＤに
   対して凹面状を有していることを特徴とするＬＥＤ光源
   用導光板。
2. 【請求項２】 少なくとも、ＬＥＤと、平板状導光板の
   端部下面にＬＥＤ光源からの光を導光して導光した光を
   平板状導光板端部に形成された斜面で平板状導光板に入
   射する導光部を有する平板状導光板とで構成される面状
   光源において、平板状導光板端部の斜面は光源であるＬ
   ＥＤに対して凹面状を有していることを特徴とする面状
   光源。
3. 【請求項３】 ＬＥＤは多色ＬＥＤであることを特徴と
   する請求項２記載の面状光源
4. 【請求項４】 凹面は鏡面仕上げであることを特徴とす
   る請求項１記載のＬＥＤ光源用導光板。
5. 【請求項５】 凹面は鏡面仕上げであることを特徴とす
   る請求項２または３記載の面状光源。