WO1995029364A1 - Surface light source device - Google Patents

Description

明 細 書 面光源装置

技術分野

本発明 は、 例え ば液晶表示装置等のバ ッ ク ラ イ ト と し て用 い ら れ る 面光源装置、 特に導光体を用 いた面光源装 置に関す る。

背景技術

第 1 図は従来の導光体を用 いた面光源装置の一例を示 す断面図であ る 。 図中、 1 は平面形状が方形で適当 な厚 さ と大き さ を有す る板状の導光体、 2 は例えば両面接着 テー プ 3 で導光体 1 の出射面 1 a 上に一端部を固定 した 状態で載置 さ れた実質上導光体 1 と 同 じ大き さ を有する 光拡散 シ ー ト 、 4 は例えば両面接着テー プ 5 で導光体 1 の出射面 1 a と対向す る面 1 b 上に一端部を固定 した状 態で載置 さ れた実質上導光体 1 と 同 じ大 き さ を有す る反 射 シ ー ト であ る。 6 は鍔部 6 a ， 6 b に よ り 導光体 1 , 光拡散 シ ー ト 2 及び反射 シ ー ト 4 の他端部を挟み且つ導 光体 1 ， 光拡散 シー ト 2 及 び反射 シ ー ト 4 の他端部を覆 う よ う な状態で導光体 1 の入射端面 1 c に沿 っ て延びた 実質上円環状の断面を有す る ホル ダ一、 7 はホルダー 6 内 に適宜の方法で固定 さ れて いて導光体 1 の側面 1 じ に 沿 っ て延びてい る 冷陰極管等の細長い光源であ る。 8 は 鍔部 6 a , 光拡散 シ ー ト 2 , 導光体 1 , 反射 シー ト 4 及 び鍔部 6 b に共軸的 に穿設 さ れた孔に揷通 さ れたボル ト

9 は鍔部 6 b の下面に突出 したボル ト 8 の端部に螺着 さ れたナ ッ ト であ る。

上述の よ う に構成 さ れた面光源装置にお いて は、 光源

7 か ら 出射さ れた光はホ ル ダ一 6 の内面に形成 さ れた反 射面に よ り 反射さ れて、 或いは光源 7 か ら直接的 に導光 体 1 の入射端面 1 c に向かい、 入射端面 1 c よ り 導光体

1 内 に入射 して、 導光体 1 内を伝播す る。 こ の間に、 入 射光は反射 シ ー ト 4 に よ っ て反射 さ れ、 或いは導光体 1 の内面に よ り 反射さ れて、 出射面 l b よ り 出射 し、 光拡 散 シ ー ト 2 を透過す る こ と に よ り 拡散 さ れて、 光拡散 シ — ト 2 の表面は面光源 と な る。

一般に、 面光源装置は、 高温多湿の環境下で使用 さ れ る こ と も あ る。 こ の場合、 導光体 1 と光拡散 シー ト 2 と 反射 シー ト 4 の線膨張係数が互いに異な る こ とか ら、 導 光体 1 と光拡散 シー ト 2 と反射 シー ト 4 の膨張 ま た は収 縮量に差が生 じ、 そ の結果光拡散 シ ー 卜 及び 又は反射 シー ト に弛みが生 じ る こ と があ っ た。 光拡散 シ ー ト 2 及 び Z又は反射 シー ト 4 に弛みが生 じ る と、 導光体 1 の出 射面 1 a か ら 出射す る光に影響を及ぼ し、 面光源装置の 輝度む ら の原因の一つにな っ ていた。

こ の問題を解決す る た めに、 従来、 光拡散 シー ト 2 と 反射 シ ー ト 4 の各他端を固定せずに 自 由 に して置 く 方法 が行われていた。 然 し、 こ の方法を用 いた場合に は、 面 光源装置をケ ー ス に組み込む前に何 らかの事情で導光体 1 の出射面 1 a よ り 光拡散 シー ト 2 及び /又は反射 シー ト 4 がめ く れ上が っ て、 光拡散 シ ー ト 2 と導光体 1 の出 射面 1 a と の間 に ごみ等が入 り 、 こ の ごみ等に よ っ て、 導光体 1 の出射面 1 a か ら 出射す る 光が遮 られ、 面光源 と して輝度の低下を招 く こ とがあ っ た。

従 っ て、 本発明 は、 光拡散 シー ト と反射 シー ト の一方 の端を固定 しな いで、 而 も 光拡散シー ト や反射 シ一 ト が め く れ上が っ た り 、 導光体 と それ ら と の間 に ごみ等が入 る こ と のな い よ う に した、 面光源装置を提供する こ と を 目 的 と して い る。

又、 本発明 は従来装置よ り も部品点数が少な く 、 而 も 組立てが容易な面光源装置を提供す る こ と を 目 的 と して い る 。

発明の開示

即 ち、 本発明 に よ れば、 ホル ダー の鍔部 と導光体の出 射面 と の間及び 又は ホル ダー の鍔部 と 出射面 と は対向 す る 側の導光体の面 と の間 に、 光拡散 シー ト 及び反射 シ 一 卜 の厚 さ よ り 僅か に大 き い隙間が形成 さ れ る よ う に、 ホルダー の鍔部を導光体の対向す る 両面に取付け、 前記 各隙間 に光拡散 シー ト 及び反射 シ一 卜 の一端部を所定範 囲で 自 由 に動 き 得る よ う に配置 し、 他端部は固定手段に よ り 導光体に固定 さ れて い る。 こ れに よ り 、 光拡散 シー ト と導光体 と反射 シ ー ト が温度や湿度の変化に よ っ て互 い に異な る量だけ膨張や収縮 して も、 光拡散 シー ト 及び 反射 シ一 卜 の各一端部は導光体に対 し 自 由 に動 く こ と が で き 、 光拡散 シ一 ト ゃ反射 シ 一 ト に弛みが生 じ る こ と は ない。

又、 本発明 に よ れば、 ホル ダー の鍔部を導光体に固定 す る ための ボル ト の先端が一方の鍔部に直接螺着 さ れる よ う にな っ てレ、 る。 こ れに よ り 、 ナ ッ ト は不要 と な り 、 組立て も簡単 と な る。

図面の簡単な説明

第 1 図 は従来の導光体を用 いた面光源装置の一例を示 す断面図、 第 2 図 は本発明 に よ る 面光源装置の一実施例 の要部分解斜視図、 第 3 図 は第 2 図 に示 した面光源装置 の組立て状態を示す要部断面 ή、 第 4 図は本発明に よ る 面光源装置の他の実施例を示す要部断面図、 第 5 図は本 発明 に よ る 面光源装置の更に他の実施例の要部断面図、 第 6 図 は本発明に よ る面光源装置の更に他の実施例の要 部断面図であ る。

発明を実施す る ための最良の形態 以下、 添付図面を参照 して、 従来装置 と 同一又は類似 の部材又は部分に は同一数字符号を用 い、 本発明を詳細 に説明す る。

本発明の一実施例に よ れば、 第 2 図及び第 3 図 に示す よ う に、 ホル ダ一 6 の鍔部 6 a の内側面に は ワ ッ シ ャ ー 状の突起 6 a ' がー体的に形成さ れて いて、 鍔部 6 a と 突起 6 a ' に は透孑し 6 a 〃 が形成 さ れてい る。 ま た、 ホ ノレ ダー 6 の鍔部 6 b の内側面に は ワ ッ シ ャ ー状の突起 6 b ' がー体的に形成 さ れてい て、 鍔部 6 b と突起 6 b ' に はね じ孔 6 b 〃 が形成 さ れて い る。 透孔 6 a 〃 と ね じ 孔 6 b 〃 は垂直方向 に整合 してお り 、 こ れ ら の孔付き 突 起 6 a ' と ね じ孔付き 突起 6 b ' の対は、 鍔部 6 a , 6 b の長手方向 に沿い所定の間隔を置いて複数配設 さ れて い る 。 光拡散 シ ー ト 2 の ホ ルダ一 6 側の端縁.部に は、 ホ ルダー 6 の突起 6 a ' ， 6 b ' に遊嵌可能な例え ば半円 形の切欠部 2 a が各突起対に対応 して形成 さ れてい る。 反射 シ 一 ト 4 に も 同様の切欠部 4 a が形成さ れてい る。 第 3 図力、 ら明 ら かな よ う に突起 6 a ' , 6 b ' の高 さ は 光拡散 シ ー ト 2 , 反射 シ ー ト 4 の厚さ よ り も僅かに大き く な る よ う に選定 さ れてい る 。 1 0 (第 3 図） は導光体 1 ， 光拡散 シー ト 2 及び反射 シ ー ト 4 の ホル ダー 6 と は 反対側の端部を一体的に固定す る ための ク リ ッ ブであ る。

次に上記面光源装置の組立て方法を説明す る 。

先ず、 導光体 1 の対向面上 に光拡散 シ ー ト 2 と反射 シ ー ト 4 を載置 して、 ク リ ッ プ 1 0 を用 いて それ ら の一端 部を一体的に固定す る。 光拡散 シー ト 2 と反射 シ 一 ト 4 の他端部は第 2 図 に略示 した よ う に熱溶着 ま た は両面接 着テー プ 1 1 に よ り 仮止めす る。 次に、 鍔部 6 a , 6 b で光拡散 シ 一 ト 2 と反射 シ ー ト 4 を上下か ら挟む よ う 嵌 め込み、 突起 6 a ' と切欠部 2 a が、 ま た突起 6 b ' と 切欠部 4 a がそれぞれ整合 し、 透孔 6 a 〃 と導光体 1 に 穿設 さ れた透孔 1 d とね じ孔 6 b 〃 が整合す る よ う に調 整 さ れ る。 か く して ボル ト 8 を透孔 6 a 〃 ， 1 d 内 に上 方か ら挿通 し、 先端部をね じ孔 6 b 〃 にね じ込み、 導光 体 1 に ホル ダ一 6 を固定す る 。 熱溶着 ま た は両面接着テ ー プ 1 1 に よ る仮止め は、 上記の組立て作業時に光拡散 シ一 ト 2 や反射 シ ー ト 4 が導光体 1 の表面か ら剝離 して 導光体 1 と の間 に塵埃等が侵入 した り 、 拡散 シー ト 2 に 指紋が付いた り す る のを防止す る ため にな さ れ、 更に組 立て後、 温度や湿度の変化に よ り 導光体 1 と光拡散 シー ト 2 や反射 シー ト 4 と の間に、 第 2 図の A方向又は B 方 向へずれが生 じた と き に は、 容易 に導光体 1 か ら剝離 し 得る よ う に、 極 く 小面積を も っ て行われてい る。 通常、 導光体 1 は メ タ ク リ ル樹脂等で、 光拡散 シー ト 2 はポ リ カ ー ボネ ー ト 等で、 ま た反射 シー ト 4 は ポ リ エチ レ ン テ レ フ 夕 レ ー ト ベー ス の発泡体等で作 られてい る。 メ タ ク リ ル樹脂は、 湿度変化に対す る伸縮度がポ リ カ ー ボネ一 ト ゃポ リ エチ レ ン テ レ フ 夕 レ ー ト 等に比べて極めて大き い

本発明 に よ る 面光源装置の第一実施例は上記の よ う に 構成 さ れて い る か ら、 温度や湿度が変化 して導光体 1 , 光拡散 シ一 ト 2 及び反射 シー ト 4 が互いに異な る量だけ 収縮 して も 、 光拡散 シー ト 2 及び反射 シー ト 4 は導光体 1 に対 して第 2 図上で矢印 A及び /又は B 方向へ 自 由 に 動 き 得 る 。 従 っ て、 光拡散 シー ト 2 及び反射 シー ト 4 は 一般に或 る程度の剛性を有 して い る ので、 光拡散シ ー ト 2 や反射 シ 一 卜 · 4 に弛みが生 じ る よ う な こ と はな い。 ま た、 光拡散 シ ー ト 2 は鍔部 6 a に よ り 、 反射 シー ト 4 は 鍔部 6 b に よ り そ れぞれ僅かな 間隙を も っ て覆われてい る 状態に あ る ので、 鍔部か ら抜 け出 る よ う な こ と はな い 従 っ て、 温度や湿度変化があ っ て も 、 面光源 と して輝度 む ら を生 じ る こ と はな い。

第 4 図 は本発明 に よ る 面光源装置の第二実施例を示 し てい る。 こ の実施例は、 突起 6 a ' 及び 6 b ' が鍔部 6 a , 6 b と は別の ワ ッ シ ャ ー 1 2 , 1 3 と して構成 さ れ ていて ボル ト 8 の先端が鍔部 6 b にのみね じ込 ま れてお り 、 且つ導光体 1 ， 光拡散 シー ト 2 及び反射 シー ト 4 が プラ ス チ ッ ク リ ベ ッ ト 1 4 に よ り 一体に固定 さ れてい る 点で、 第一実施例 と は異な る。 こ の実施例の作用及び効 果は第一実施例 と 同様であ る ので説明 は省略す る。

第 5 図 は本発明 に よ る面光源装置の第三実施例を示 し て レ、 る。 こ の実施例は、 光拡散 シー ト 2 と反射 シ ー ト 4 の ホ ル ダー 6 側の端縁がワ ッ シ ャ ー 1 2 及び 1 3 力、 ら単 に所定距離だけ離れた位置に あ る よ う に予め導光体 1 に 載置 さ れてい る 点で、 第二実施例 と は異な る。 こ の場合 も、 作用及び効果は既述の'実施例 と 同様であ る ので、 説 明 は省略す る。

第 6 図 は本発明 に よ る面光源装置の第四実施例を示 し てい る。 こ の実施例 は、 光拡散 シ ー ト 2 と反射 シ ー ト 4 の ホルダー 6 側の端部に ワ ッ シ ャ ー 1 2 及び 1 3 よ り も 所定寸法だ け直径の大 き い開 口 2 c , 4 c をそれぞれ設 けた点で、 第二及 び第三実施例 と は異な る。 こ の実施例 も、 作用及び効果は既述の実施例 と 同様であ る ので、 説 明 は省略す る 。

導光体 1 , 光拡散 シ ー ト 2 及び反射 シ ー ト 4 の ホル ダ 一 6 と は反対側の端部の固定に は、 両面接着テー プ 3 ， 5 を用 いて も よ い し、 そ の他熱溶着やね じ等に よ る適宜 の機械的方法を用 い る こ と がで き る。 な お、 実施例では 鍔部 6 a 側に透孔を又鍔部 6 b 側にね じ孔を形成 して ボ ル ト 8 を上方か ら挿入す る よ う にな っ てい る が、 鍔部 6 a 側にね じ孔を又鍔部 6 b 側に透孔を形成 して ボル ト 8 を下方か ら挿入す る よ う に して も よ い。

更に、 各実施例にお け る 導光体 1 , 光拡散 シー ト 2 及 び反射 シー ト 4 の ホ ル ダ一 6 の鍔部 6 a , 6 b に よ る相 互に移動可能な状態での端部の配設構成は、 上記各実施 例の態様を組み合わせた構成であ っ て も 良い。

なお、 上記実施例 にお け る面光源 と しての基本的な作 用 は従来装置の場合 と 同様であ る ので、 そ の説明は省略 す る 。

産業上の利用可能性

以上の よ う に、 本発明 に係 る面光源装置は、 各種の液 晶表示装置のバ ッ ク ラ イ ト と して極めて有用であ る。

Claims

請求の範囲

1. 光源 と、 入射端面を前記光源に近接配置 した導光体 と、 前記光源を収納 し前記光源か ら の出射光を前記導光 体の入射端面に集光 さ せる ための ホ ル ダー と、 前記導光 体の出射面上に配設 さ れた光拡散 シ ー ト と、 前記導光体 の前記光拡散 シ ー ト が設置 さ れた側 と は反対側の面上に 配設 さ れた反射 シ一 ト と を備えた面光源装置において、 前記導光体 と光拡散 'ノー ト と反射 シ ー 卜 の前記ホルダー と は対向す る 側の各一端部を固定手段に よ り 一体的に固 定 し、 複数の取付け手段に よ り 、 前記光拡散 シー ト と反 射 シ一 卜 の各他端部が前記導光体に対 して移動 し得 る よ う に、 前記ホルダ一 を前記光拡散 シー ト と導光体 と反射 シー ト に取付けた こ と を特徴 とす る 面光源装置。

2. 前記固定手段は、 前記導光体 と前記光拡散 シ ー ト及 び前記反射 シ ー ト と の間 にそれぞれ介在せ しめ ら れた両 面テー プであ る 、 請求の範囲 1 に記載の面光源装置。

3. 前記固定手段は、 ク リ ッ プま た はプラ スチ ッ ク リ ベ ッ ト であ る、 請求の範囲 1 に記載の面光源装置。

4. 前記取付け手段は、 前記光拡散 シー ト と導光体 と反 射 シ ー ト を挟むよ う に前記ホル ダー に形成 さ れた一対の 鍔部 と、 該鍔部の一方に一体又は別体に形成 さ れて いて 前記光拡散 シ ー 卜 の厚 さ よ り も若干大き い高 さ を有す る 透孔付き 突起 と、 前記鍔部の他方に一体又は別体に形成 さ れて いて前記反射 シ ー 卜 の厚 さ よ り も若干大 き い高 さ を有す る ね じ孔付き 突起 と、 前記透孔付き 突起 と前記導 光体に挿通 さ れていて前記ね じ孔付き 突起に螺合 さ れた ボル ト とか ら成 り 、 前記光拡散 シー ト と反射 シー ト の各 他端部に前記突起の周囲の少な く と も一部を緩 く 囲む複 数の切欠部をそれぞれ設けた こ と を特徴 とす る請求の範 囲 1 又は 2 に記載の面光源装置。

5. 前記取付け手段は、 前記光拡散 シー ト と導光体 と反 射 シー ト を挟むよ う に前記ホ ル ダー に形成さ れた一対の 鍔部 と、 該鍔部の一方に一体又は別体に形成 さ れていて 前記光拡散 シ ー ト の厚さ よ り も若干大き い高 さ を有す る ね じ孔付き突起 と、 前記鍔部の他方に一体又は別体に形 成 さ れていて前記反射 シー 卜 の厚さ よ り も若干大き い高 さ を有す る 透孔付 き 突起 と、 前記透孔付き突起 と前記導 光体に挿通 さ れていて前記ね じ付き 突起に螺合 さ れた ボ ノレ ト と か ら成 り 、 前記光拡散 シー ト と反射 シ ー ト の各他 端部に前記突起の周囲の少な く と も 一部を緩 く 囲む複数 の切欠部をそれぞれ設けた こ と を特徴 とす る請求の範囲 1 又は 2 に記載の面光源装置。

6. 前記切欠部は前記光拡散 シ 一 ト 及び反射 シ ー 卜 の各 他端部に形成さ れた開 口 であ る請求の範囲 4 又は 5 に記 載の面光源装置。

7. 前記切欠部は前記光拡散 シ ー ト 及び反射 シー 卜 の各 他端部の端縁か ら切 り 込 ま れた凹みであ る 請求の範囲 4 又は 5 に記載の面光源装置。

8. 前記取付け手段は、 前記光拡散 シー ト と導光体 と反 射 シー ト を挟む よ う に前記ホル ダ一 に形成 さ れた一対の 鍔部 と、 該鍔部の一方に一体又は別体に形成さ れていて 前記光拡散 シー 卜 の厚 さ よ り も若干大き い高 さ を有する 透孔付き突起 と、 前記鍔部の他方に一体又は別体に形成 さ れていて前記反射 シ 一 ト の厚さ よ り も若干大き い高 さ を有す る ね じ孔付き 突起 と、 前記透孔付き 突起 と前記導 光体に挿通 さ れて いて前記ね じ孔付き 突起に螺合 さ れた ボル ト とか ら成 り 、 前記光拡散 シ ー ト と反射 シー ト の各 他端部の端縁が前記各突起 よ り 所定の距離だけ離間する よ う に前記光拡散 シ ー ト と反射 シ ー ト が配置 さ れて い る こ と を特徴 と す る 請求の範囲 1 又は 2 に記載の面光源装

9. 前記取付け手段は、 前記光拡散 シー ト と導光体 と反 射 シ 一 ト を挟むよ う に前記ホル ダー に形成さ れた一対の 鍔部 と、 該鍔部の一方に一体又は別体に形成 さ れていて 前記光拡散 シー ト の厚 さ よ り も若干大 き い高 さ を有する ね じ孔付き 突起 と、 前記鍔部の他方に一体又は別体に形 成 さ れて いて前記反射 シ 一 卜 の厚 さ よ り も若干大き い高 さ を有す る 透孔付き 突起 と、 前記透孔付き 突起 と前記導 光体に揷通 さ れていて前記ね じ孔付き 突起に螺合 さ れた ボル ト と か ら成 り 、 前記光拡散 シー ト と反射 シ ー ト の各 他端部の端縁が前記各突起 よ り 所定の距離だけ離間す る よ う に前記光拡散 シ ー ト と反射 シ ー 卜 が配置さ れてい る こ と を特徴 とす る請求の範囲 1 又は 2 に記載の面光源装