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JP2018022593A - Light guide plate, surface light source device, display device - Google Patents

Light guide plate, surface light source device, display device Download PDF

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JP2018022593A
JP2018022593A JP2016152184A JP2016152184A JP2018022593A JP 2018022593 A JP2018022593 A JP 2018022593A JP 2016152184 A JP2016152184 A JP 2016152184A JP 2016152184 A JP2016152184 A JP 2016152184A JP 2018022593 A JP2018022593 A JP 2018022593A
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JP
Japan
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light
guide plate
light guide
incident
light source
Prior art date
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Application number
JP2016152184A
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Japanese (ja)
Inventor
有希 桂
Yuki Katsura
有希 桂
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light guide plate, a surface light source device and a display device capable of increasing the amount of component emitting toward a normal direction of a plate surface out of the light entering from an end surface, and capable of enhancing utilization efficiency of the light.SOLUTION: A light guide plate 12 includes: an incident surface 12a which is one end surface of the light guide plate 12 formed in a tabular shape, and which the light enters; an emission surface 12b which crosses the incident surface 12a and from which the light emits; an observer side surface 12c opposing to the emission surface 12b; and an opposing surface 12d opposing to the incident surface 12a. The light guide plate 12 guides the light which has entered from the incident surface 12a to the opposing surface 12d side and emits it from the emission surface 12b. The light guide plate also includes a plurality of semi-transmissive reflection parts 12g arranged inside the light guide plate 12, and for transmitting a predetermined ratio of the light and for reflecting the remaining light to the emission surface 12b.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、導光板、面光源装置、表示装置に関するものである。   The present invention relates to a light guide plate, a surface light source device, and a display device.

LCD(Liquid Crystal Display)パネル等の表示部を面光源装置によって照明し、映像を表示する表示装置が知られている。
面光源装置は、大きく分けて、各種光学シート等の光学部材の直下に光源を配置する直下型のものと、光学部材の端面(側面)に光源が配置されるエッジライト型のものがある。このうち、エッジライト型の面光源装置は、光源を導光板等の光学部材の端面に配置することから、直下型のものに比べて面光源装置をより薄型化できるという利点を有し、広く用いられている。
また、エッジライト型の面光源装置は、表示装置のバックライトとしてだけでなく、近年ではフロントライトとしても広く用いられている。
There is known a display device that displays an image by illuminating a display unit such as an LCD (Liquid Crystal Display) panel with a surface light source device.
Surface light source devices are broadly classified into a direct type in which a light source is arranged directly under an optical member such as various optical sheets and an edge light type in which a light source is arranged on an end surface (side surface) of the optical member. Among these, the edge light type surface light source device has the advantage that the surface light source device can be made thinner than the direct type because the light source is disposed on the end face of the optical member such as a light guide plate, It is used.
In addition, the edge light type surface light source device is widely used not only as a backlight of a display device but also as a front light in recent years.

エッジライト型の面光源装置は、光学部材の側面に光源が配置されており、その光源からの光を板面から表示部に向かう光となるように偏向させて、照明光として利用している。このために、導光板には、例えば、特許文献1に開示されているように、微細な突起を出光側に配置するものが知られている。   In the edge light type surface light source device, a light source is arranged on the side surface of an optical member, and the light from the light source is deflected so as to be light directed from the plate surface to the display unit and used as illumination light. . For this reason, as the light guide plate, for example, as disclosed in Patent Document 1, a plate in which fine protrusions are arranged on the light output side is known.

特開2011−209333号公報JP 2011-209333 A

導光板から出光される光の方向は、利用用途によっても異なるものの、一般的には、板面の法線方向に出光させたいとの要求が多い。しかし、特許文献1のような形態の導光板では、端面からの光を、板面の法線方向に近い方向に出光する成分を生成することはできるが、多くの光は、不要な斜め方向へと出光してしまっており、光の利用効率が低かった。   Although the direction of light emitted from the light guide plate varies depending on the application, there is generally a demand for light to be emitted in the normal direction of the plate surface. However, in the light guide plate in the form as in Patent Document 1, it is possible to generate a component that emits light from the end surface in a direction close to the normal direction of the plate surface, but much light is in an unnecessary oblique direction. The light use efficiency was low.

本発明の課題は、端面から入射する光のうち、板面の法線方向へ向けて出光する成分をより多くすることができ、光の利用効率を高めることができる導光板、面光源装置、表示装置を提供することである。   The problem of the present invention is that a light guide plate, a surface light source device, and a light source plate that can increase the component that emits light in the normal direction of the plate surface out of the light incident from the end face and can improve the light utilization efficiency, It is to provide a display device.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.

第1の発明は、板状に構成された導光板(12,212)の一端面であって光が入射する入光面(12a,212a)と、前記入光面(12a,212a)に交差し光が出射する出光面(12b,212b)と、前記出光面(12b,212b)と対向する正面(12c,212c)と、前記入光面(12a,212a)に対向する対向面(12d,212d)と、を有し、前記入光面(12a,212a)から入射した光を前記対向面(12d,212d)側に導光し前記出光面(12b,212b)から出射させる導光板(12,212)であって、当該導光板(12,212)の内部に複数配置され、所定の割合の光を透過して残る光を前記出光面(12b,212b)へ向けて反射する半透過反射部(12g)を備える導光板(12,212)である。   1st invention cross | intersects the light-incidence surface (12a, 212a) which is one end surface of the light-guide plate (12,212) comprised by plate shape, and the light injects, and the said light-incidence surface (12a, 212a). A light exit surface (12b, 212b) from which light is emitted, a front surface (12c, 212c) facing the light exit surface (12b, 212b), and a facing surface (12d, 212a) facing the light incident surface (12a, 212a). 212d), and guides light incident from the light incident surfaces (12a, 212a) to the opposing surfaces (12d, 212d) and emits the light from the light exit surfaces (12b, 212b). , 212), which are arranged in the light guide plate (12, 212) and transmit a predetermined proportion of light and reflect the remaining light toward the light exit surface (12b, 212b). Light guide plate (12g) having a portion (12g) 212) is.

第2の発明は、第1の発明に記載の導光板(12,212)において、前記出光面(12b,212b)を含む出光層(122)と、前記正面(12c,212c)を含む正面層(121)と、を備え、前記半透過反射部(12g)は、前記出光層(122)と前記正面層(121)との間の界面に配置されていること、を特徴とする導光板(12,212)である。   According to a second invention, in the light guide plate (12, 212) according to the first invention, a light output layer (122) including the light output surface (12b, 212b) and a front layer including the front surface (12c, 212c). (121), and the transflective portion (12g) is disposed at an interface between the light output layer (122) and the front layer (121). 12, 212).

第3の発明は、第2の発明に記載の導光板(12,212)において、前記出光層(122)及び前記正面層(121)には、前記半透過反射部(12g)を構成可能な斜面(12e)を有する単位形状(121a,122a)が前記入光面(12a,212a)から前記対向面(12d,212d)へ向かう方向に沿って複数連続して配置されて前記界面が構成されており、前記半透過反射部(12g)は、前記斜面(12e)のうちの特定の部位にのみ設けられていること、を特徴とする導光板(12,212)である。   According to a third aspect of the present invention, in the light guide plate (12, 212) according to the second aspect, the light-transmitting layer (122) and the front layer (121) can constitute the transflective portion (12g). A plurality of unit shapes (121a, 122a) having slopes (12e) are continuously arranged along the direction from the light incident surface (12a, 212a) toward the opposing surface (12d, 212d) to form the interface. The light-transmitting plate (12, 212) is characterized in that the transflective portion (12g) is provided only at a specific portion of the inclined surface (12e).

第4の発明は、第3の発明に記載の導光板(12,212)において、前記半透過反射部(12g)は、前記入光面(12a,212a)からの距離が離れるにしたがい、配置される密度が密になっていること、を特徴とする導光板(12,212)である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the light guide plate (12, 212) according to the third aspect of the present invention, the transflective portion (12g) is arranged in accordance with the distance from the light incident surface (12a, 212a). The light guide plate (12, 212) is characterized in that the density is high.

第5の発明は、第1の発明から第4の発明までのいずれかに記載の導光板(212)において、前記入光面(212a)には、入射する光を偏向させる入射光制御部(212h)が設けられていること、を特徴とする導光板(212)である。   According to a fifth aspect of the present invention, in the light guide plate (212) according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, an incident light control unit that deflects incident light on the light incident surface (212a) ( 212h) is provided, which is a light guide plate (212).

第6の発明は、第1の発明から第5の発明までのいずれかに記載の導光板(12,212)と、前記導光板(12,212)の前記入光面(12a,212a)と対向して配置され、前記入光面(12a,212a)へ光を投射する光源部(11)と、を備える面光源装置(10)である。   A sixth invention is the light guide plate (12, 212) according to any one of the first to fifth inventions, and the light incident surface (12a, 212a) of the light guide plate (12, 212). A surface light source device (10) comprising: a light source unit (11) disposed opposite to and projecting light onto the light incident surfaces (12a, 212a).

第7の発明は、第6の発明に記載の面光源装置(10)と、前記面光源装置(10)の前記出光面(12b,212b)側に配置された反射型の表示部(13)と、を備える表示装置(1)である。   A seventh aspect of the invention is a surface light source device (10) according to the sixth aspect of the invention and a reflective display section (13) disposed on the light exit surface (12b, 212b) side of the surface light source device (10). And a display device (1).

第8の発明は、第6の発明に記載の面光源装置(10)と、前記面光源装置(10)の前記出光面(12b,212b)側に配置された透過型の表示部と、を備える表示装置である。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the surface light source device (10) according to the sixth aspect of the present invention, and a transmission type display unit disposed on the light exit surface (12b, 212b) side of the surface light source device (10). A display device provided.

本発明によれば、端面から入射する光のうち、板面の法線方向へ向けて出光する成分をより多くすることができ、光の利用効率を高めることができる導光板、面光源装置、表示装置を提供することができる。   According to the present invention, a light guide plate, a surface light source device, and a light source plate that can increase the amount of light emitted from the end face to the normal direction of the plate surface and increase the light utilization efficiency. A display device can be provided.

本発明による導光板12を用いた表示装置1の第1実施形態を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the display apparatus 1 using the light-guide plate 12 by this invention. 面光源装置10を光源部11付近において、導光板12の板面に直交し、かつ、前記入光面に直交する方向(XZ平面)で切断した断面図である。4 is a cross-sectional view of the surface light source device 10 cut in a direction (XZ plane) orthogonal to the plate surface of the light guide plate 12 and orthogonal to the light incident surface in the vicinity of the light source unit 11. FIG. 面光源装置10を正面方向(+Z側)から見た図である。It is the figure which looked at the surface light source device 10 from the front direction (+ Z side). 第1実施形態の面光源装置10における光路の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the optical path in the surface light source device 10 of 1st Embodiment. 比較例の導光板500における光路の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the optical path in the light-guide plate 500 of a comparative example. 本発明の第2実施形態における導光板212を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the light-guide plate 212 in 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明による導光板12を用いた表示装置1の第1実施形態を示す図である。
なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、板面とは、各板状部材において、その板状部材全体として見たときにおける、板状部材の平面方向となる面を示すものであるとする。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a display device 1 using a light guide plate 12 according to the present invention.
In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
In the following description, specific numerical values, shapes, materials, and the like are shown and described, but these can be changed as appropriate.
In this specification, terms that specify shape and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, are strictly meanings, have similar optical functions, and can be regarded as parallel and orthogonal. It also includes a state having an error.
In the present specification, the plate surface refers to a surface in the planar direction of each plate-like member when viewed as the whole plate-like member.

また、図1を含め以下の図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、XYZ座標系を設定した。表示装置1の使用状態において、表示装置1の画面に平行であって互いに直交する2方向のうち導光板12の入光面12aに直交する方向をX方向とし、X方向に直交する方向をY方向とする。また、表示装置1の画面に直交する方向(厚み方向)をZ方向とする。なお、厚み方向(Z方向)のうち+Z側を観察者側とし、−Z側を裏面側とする。
本実施形態の表示装置1の画面は、面光源装置10の最も+Z側(観察者側)の面(以下、表示面という)10aに相当し、表示装置1の「正面方向」とは、この表示面10aの法線方向であり、Z方向に平行であり、後述する導光板12の板面等の法線方向と一致するものとする。
Further, in the following drawings including FIG. 1 and the following description, an XYZ coordinate system is set for easy understanding. In the state of use of the display device 1, the direction orthogonal to the light incident surface 12 a of the light guide plate 12 among the two directions parallel to the screen of the display device 1 and orthogonal to each other is defined as the X direction, and the direction orthogonal to the X direction is defined as Y. The direction. Further, a direction (thickness direction) orthogonal to the screen of the display device 1 is defined as a Z direction. In the thickness direction (Z direction), the + Z side is the observer side, and the −Z side is the back side.
The screen of the display device 1 of this embodiment corresponds to the surface (hereinafter referred to as the display surface) 10a on the most + Z side (observer side) of the surface light source device 10, and the “front direction” of the display device 1 is this It is the normal direction of the display surface 10a, is parallel to the Z direction, and coincides with the normal direction of the plate surface of the light guide plate 12 described later.

本実施形態の表示装置1は、面光源装置10と、反射型LCDパネル13とを備えている。表示装置1は、反射型LCDパネル13を観察者側から面光源装置10で照明し、反射型LCDパネル13に形成される映像情報を表示する。なお、必要に応じて、面光源装置10のさらに観察者側に、タッチパネルや保護パネル等を設けてもよい。本実施形態の表示装置1は、例えば、30インチ以上の大画面の広告や看板等として用いられる。なお、本発明は、このような大画面のものに限らず、より小型の携帯端末等に用いてもよい。   The display device 1 of this embodiment includes a surface light source device 10 and a reflective LCD panel 13. The display device 1 illuminates the reflective LCD panel 13 with the surface light source device 10 from the observer side, and displays video information formed on the reflective LCD panel 13. In addition, you may provide a touch panel, a protection panel, etc. in the observer side further in the surface light source device 10 as needed. The display device 1 of the present embodiment is used as, for example, a large screen advertisement or signboard of 30 inches or more. The present invention is not limited to such a large screen, and may be used for a smaller portable terminal or the like.

反射型LCDパネル13は、液晶表示素子により形成され、その表示面に映像情報を形成する反射型の表示部である。この反射型LCDパネル13は、略平板状に形成されている。反射型LCDパネル13の外形は、Z方向から見て矩形形状であり、X方向に平行な対向する2辺と、Y方向に平行な対向する2辺とを有している。   The reflective LCD panel 13 is a reflective display unit that is formed of a liquid crystal display element and forms video information on its display surface. The reflective LCD panel 13 is formed in a substantially flat plate shape. The external shape of the reflective LCD panel 13 is rectangular when viewed from the Z direction, and has two opposing sides parallel to the X direction and two opposing sides parallel to the Y direction.

図2は、面光源装置10を光源部11付近において、導光板12の板面に直交し、かつ、前記入光面に直交する方向(XZ平面)で切断した断面図である。
面光源装置10は、反射型LCDパネル13を観察者側(+Z側)から照明する装置であり、光源部11と、導光板(フロントライト用導光板)12とを備えている。この面光源装置10は、端面から光を入光するエッジライト型の面光源装置(フロントライト)である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the surface light source device 10 cut in the direction (XZ plane) perpendicular to the light guide plate 12 and perpendicular to the light incident surface in the vicinity of the light source unit 11.
The surface light source device 10 is a device that illuminates the reflective LCD panel 13 from the observer side (+ Z side), and includes a light source unit 11 and a light guide plate (front light guide plate) 12. The surface light source device 10 is an edge light type surface light source device (front light) that receives light from an end surface.

光源部11は、反射型LCDパネル13を照明する光を発する。この光源部11は、導光板12のX方向の一方(+X側)の端面である入光面12aに対面する位置に、Y方向に沿って配置されている。
光源部11は、点光源がY方向に所定の間隔で複数配列されて形成されている。この点光源は、LED(Light Emitting Diode)光源を用いている。なお、光源部11は、例えば、冷陰極管等の線光源としてもよいし、Y方向に延在するライトガイドの端面に光源を配置した形態としてもよい。
また、光源部11の発する光の利用効率を向上させたり、不要な光を遮光したりする観点から、光源部11の外側を覆うように不図示の反射板や、遮蔽板を設けてもよい。
The light source unit 11 emits light that illuminates the reflective LCD panel 13. The light source unit 11 is disposed along the Y direction at a position facing the light incident surface 12a which is one end surface (+ X side) of the light guide plate 12 in the X direction (+ X side).
The light source unit 11 is formed by arranging a plurality of point light sources at predetermined intervals in the Y direction. As this point light source, an LED (Light Emitting Diode) light source is used. The light source unit 11 may be, for example, a line light source such as a cold cathode tube, or may have a form in which a light source is disposed on an end surface of a light guide extending in the Y direction.
Further, from the viewpoint of improving the utilization efficiency of light emitted from the light source unit 11 and shielding unnecessary light, a reflection plate (not shown) or a shielding plate may be provided so as to cover the outside of the light source unit 11. .

面光源装置10を構成する導光板12は、正面方向(Z方向)から見て矩形形状であり、X方向に平行な対向する2辺と、Y方向に平行な対向する2辺とを有している。
導光板12は、入光面12aと、出光面12bと、観察者側面12cと、対向面12dとをその外周面に有している。
The light guide plate 12 constituting the surface light source device 10 has a rectangular shape when viewed from the front direction (Z direction), and has two opposite sides parallel to the X direction and two opposite sides parallel to the Y direction. ing.
The light guide plate 12 has a light incident surface 12a, a light exit surface 12b, an observer side surface 12c, and a facing surface 12d on its outer peripheral surface.

入光面12aは、導光板12の一端面(+X側の端面)に設けられており、光源部11からの光が入射する。   The light incident surface 12 a is provided on one end surface (+ X side end surface) of the light guide plate 12, and light from the light source unit 11 is incident thereon.

出光面12bは、入光面12aに交差する面に設けられており、入光面12aから入射した光が出射する。本実施形態では、出光面12bは、−Z側の面に設けられている。   The light exit surface 12b is provided on a surface intersecting the light entrance surface 12a, and light incident from the light entrance surface 12a is emitted. In the present embodiment, the light exit surface 12b is provided on the −Z side surface.

観察者側面(正面)12cは、出光面と対向する面に配置されており、観察者は、この観察者側面12cの側から反射型LCDパネル13に表示される画像を観察する。   The observer side surface (front surface) 12c is disposed on a surface facing the light exit surface, and the observer observes an image displayed on the reflective LCD panel 13 from the observer side surface 12c side.

対向面12dは、入光面12aと対向する位置に配置されている。   The facing surface 12d is disposed at a position facing the light incident surface 12a.

また、導光板12は、正面層121と、出光層122との2層を備える構成となっている。
正面層121は、観察者側面12cを含む側に構成されており、光透過性を備えた樹脂を硬化させて構成されている。
出光層122は、出光面12bを含む側に構成されており、光透過性を備えた樹脂を硬化させて構成されている。なお、正面層121と出光層122とは、同一素材により構成されていることが望ましい。例えば、正面層121及び出光層122は、両方を紫外線硬化型樹脂とするよい。なお、これに限らず、例えば、正面層121及び出光層122のどちらか片方を紫外線硬化樹脂により構成し、他方にポリカーボネート樹脂を用いてもよい。
正面層121と出光層122との界面は、図2中に一点鎖線と一部実線で示したように、斜面12eと垂直面12fとを連続して組み合わせた形状となっている。
また、正面層121と出光層122との界面の斜面12eのうちの特定の複数の斜面には、半透過反射部12gが設けられている。図12中では、この半透過反射部は、太い実線で示されている。半透過反射部12gは、導光板12の内部に複数配置されており、入光面12aから入射する光のうちの所定の割合の光を透過して残る光を出光面12bへ向けて反射するように構成されている。
The light guide plate 12 includes two layers, a front layer 121 and a light output layer 122.
The front layer 121 is configured on the side including the observer side surface 12c, and is configured by curing a resin having optical transparency.
The light output layer 122 is configured on the side including the light output surface 12b, and is configured by curing a resin having optical transparency. The front layer 121 and the light emitting layer 122 are preferably made of the same material. For example, both the front layer 121 and the light-emitting layer 122 may be ultraviolet curable resins. For example, one of the front layer 121 and the light output layer 122 may be made of an ultraviolet curable resin, and the other may be a polycarbonate resin.
The interface between the front layer 121 and the light-emitting layer 122 has a shape in which the inclined surface 12e and the vertical surface 12f are continuously combined, as shown by the alternate long and short dash line in FIG.
Moreover, the transflective part 12g is provided in the specific several slope among the slopes 12e of the interface of the front layer 121 and the light emission layer 122. As shown in FIG. In FIG. 12, this transflective portion is indicated by a thick solid line. A plurality of transflective portions 12g are arranged inside the light guide plate 12, and reflect the remaining light after transmitting a predetermined proportion of the light incident from the light incident surface 12a toward the light exit surface 12b. It is configured as follows.

導光板12を作製するときには、正面層121、又は、出光層122のいずれか一方を先ず作製し、所定の斜面12eに対してのみ半透過反射部12gとなる膜を成膜し、その後、初めに作製した層に対して軟化した樹脂を塗布して硬化させることにより、他方の層を構成することができる。
例えば、正面層121を最初に作製する場合には、斜面12e及び垂直面12fの形状に対応した型形状を備えた成形型を用いた樹脂成形によって正面層121を作製する。そして、作製された正面層121には、斜面12e及び垂直面12fを備える単位形状121aが連続して配置された状態となる。この多数ある斜面12eのうち、予め決めた特定の斜面12eについてのみ、スパッタや蒸着等の手法により、金属薄膜を形成して、半透過反射部12gを作製する。このときの膜厚を調整することにより、半透過反射部12gを透過する光と反射する光との光量比を任意に設定することが可能である。半透過反射部12gが作製された後、その上に出光層122となる軟化した樹脂を塗布して硬化させることにより、単位形状121aに対応した逆形状の単位形状122aを備えた出光層122が形成されて、導光板12が完成する。なお、出光層122を最初に作製してもよい。
When the light guide plate 12 is manufactured, either the front layer 121 or the light-emitting layer 122 is first manufactured, and a film that becomes the semi-transmissive reflection portion 12g is formed only on the predetermined inclined surface 12e. The other layer can be formed by applying and curing a softened resin to the layer prepared.
For example, when the front layer 121 is first produced, the front layer 121 is produced by resin molding using a molding die having a mold shape corresponding to the shape of the inclined surface 12e and the vertical surface 12f. And in the produced front layer 121, it will be in the state by which the unit shape 121a provided with the inclined surface 12e and the vertical surface 12f was arrange | positioned continuously. Of these many slopes 12e, only a specific slope 12e determined in advance is formed with a metal thin film by a method such as sputtering or vapor deposition to produce a transflective portion 12g. By adjusting the film thickness at this time, it is possible to arbitrarily set the light quantity ratio between the light transmitted through the transflective portion 12g and the reflected light. After the transflective portion 12g is manufactured, a light-emitting layer 122 having a unit shape 122a having a reverse shape corresponding to the unit shape 121a is formed by applying and curing a softened resin that becomes the light-emitting layer 122 thereon. Thus, the light guide plate 12 is completed. Note that the light-emitting layer 122 may be formed first.

図3は、面光源装置10を正面方向(+Z側)から見た図である。図3中では、半透過反射部12gが設けられている位置に斜線を付して示している。
半透過反射部12gは、多数ある斜面12eのうち、予め決めた特定の部位についてのみ設けられている。図3には、半透過反射部12gの配置例を示している。
例えば、図3(a)の配置例では、半透過反射部12gは、斜面12eの全てには設けられておらず、所定の規則にしたがって間引いた形で配置されている。また、半透過反射部12gは、光源部11に近いほど、配置されている密度が低く、光源部11から離れるにしたがい、配置されている密度が高くなっている。なお、図3(a)の例では、半透過反射部12gが設けられている斜面12eでは、入光面12aに平行な方向(Y方向)については半透過反射部12gが一様に配置されている。
FIG. 3 is a view of the surface light source device 10 as viewed from the front direction (+ Z side). In FIG. 3, the position where the transflective portion 12g is provided is indicated by hatching.
The transflective portion 12g is provided only for a predetermined specific portion of the large number of inclined surfaces 12e. FIG. 3 shows an arrangement example of the transflective portion 12g.
For example, in the arrangement example of FIG. 3A, the transflective portions 12g are not provided on all of the inclined surfaces 12e, but are arranged in a thinned form according to a predetermined rule. Further, the closer to the light source unit 11, the lower the density of the transflective part 12 g, and the higher the density of the transflective part 12 g as the distance from the light source unit 11 increases. In the example of FIG. 3A, on the inclined surface 12e provided with the semi-transmissive reflecting portion 12g, the semi-transmissive reflecting portion 12g is uniformly arranged in the direction parallel to the light incident surface 12a (Y direction). ing.

また、例えば、図3(b)に示す配置例のように、半透過反射部12gは、入光面12aに平行な方向(Y方向)における配置についても、その配置される位置を特定の部位についてのみ設けられるようにしてもよい。
さらに、図3(a)及び図3(b)は、いずれも所定の規則にしたがった配列になっているが、よりランダムな配置としてもよい。
Further, for example, as in the arrangement example shown in FIG. 3B, the transflective portion 12g also has a specific position with respect to the arrangement in the direction (Y direction) parallel to the light incident surface 12a. May be provided only for.
Furthermore, although both FIG. 3A and FIG. 3B are arranged according to a predetermined rule, they may be arranged more randomly.

図4は、第1実施形態の面光源装置10における光路の例を示す図である。なお、図4は、各部の大きさを誇張して示していることから、光路についても、実際の光路よりも屈折による偏向等を誇張して示している。
本実施形態の面光源装置10では、光源部11から入光面12aに入射した光のうち、観察者側面12cに斜めに到達する光は、観察者側面12cの外側が空気であって屈折率が導光板12よりも低いので、観察者側面12cの内面で全反射して、図4中の左側(−Xの向き:導光方向)に進む。
一方、出光面12bに斜めに到達する光は、その外側が空気であって屈折率が導光板12よりも低いので、出光面12bの内面で全反射して、図4中の左側(−Xの向き:導光方向)に進む。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an optical path in the surface light source device 10 of the first embodiment. Since FIG. 4 exaggerates the size of each part, the optical path also exaggerates the deflection due to refraction and the like rather than the actual optical path.
In the surface light source device 10 of the present embodiment, among the light incident on the light incident surface 12a from the light source unit 11, the light that obliquely reaches the observer side surface 12c is air on the outside of the observer side surface 12c and has a refractive index. Is lower than the light guide plate 12, the light is totally reflected by the inner surface of the observer side surface 12 c and proceeds to the left side in FIG. 4 (the direction of −X: the light guide direction).
On the other hand, the light that reaches the light exit surface 12b diagonally is air outside and has a refractive index lower than that of the light guide plate 12. Therefore, the light is totally reflected by the inner surface of the light exit surface 12b, and the left side in FIG. Direction: the light guiding direction).

このように、入光面12aから入射した光は、導光板12の内部を入光面12aから対向面12dへ向かって(−Xの向き:導光方向)導光される。
このとき、導光されている光が、半透過反射部12gに到達すると、その光のうちの所定の割合の光(例えば、半分)が半透過反射部12gで反射されて出光面12bへ向かい、残る光が半透過反射部12gを透過して導光方向へ引き続き進む。出光面12bへ向かった光は、出光面12bへの入射角度が全反射条件を満たさない角度(臨界角を超えない角度)であれば、出光面12bから出光する。
また、入光面12aから導光板12の板面に平行に進む光についても、半透過反射部12gに到達すると、その光のうちの所定の割合の光(例えば、半分)が半透過反射部12gで反射されて出光面12bへ向かい、残る光が半透過反射部12gを透過して導光方向へ引き続き進む。
In this way, the light incident from the light incident surface 12a is guided through the light guide plate 12 from the light incident surface 12a toward the opposing surface 12d (-X direction: light guide direction).
At this time, when the guided light reaches the transflective portion 12g, a predetermined proportion of the light (for example, half) is reflected by the transflective portion 12g and travels toward the light exit surface 12b. The remaining light passes through the transflective part 12g and continues in the light guide direction. The light traveling toward the light exit surface 12b is emitted from the light exit surface 12b if the incident angle on the light exit surface 12b is an angle that does not satisfy the total reflection condition (an angle that does not exceed the critical angle).
Further, for light traveling in parallel to the plate surface of the light guide plate 12 from the light incident surface 12a, when a light reaches the semi-transmissive reflective portion 12g, a predetermined proportion of the light (for example, half) is transmitted by the semi-transmissive reflective portion. Reflected by 12g and directed to the light exit surface 12b, the remaining light passes through the transflective portion 12g and continues in the light guiding direction.

ここで、従来からフロントライトに用いられている、出光側に微細な突起を複数設けた導光板500を比較例として、本実施形態の導光板12の作用及び効果について、以下に説明する。
図5は、比較例の導光板500における光路の例を示す図である。
比較例の導光板500は、出光面側に微細な突起501が多数突出して配置されている。光源部11から導光板500に入光した光は、全反射を繰り返しながら導光板500内を進み、突起501に到達すると、全反射条件を満たさないことから、突起501から出光する。しかし、比較例の導光板500では、その構成上、導光板500の法線方向(Z軸方向)に近い向きで出光する光の成分は少なく、Z軸方向とのなす角度が大きい光の成分が多くなっている。
Here, the operation and effect of the light guide plate 12 of the present embodiment will be described below, using as a comparative example the light guide plate 500 conventionally used for a front light and provided with a plurality of fine protrusions on the light output side.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an optical path in the light guide plate 500 of the comparative example.
In the light guide plate 500 of the comparative example, a large number of fine protrusions 501 protrude from the light output surface side. The light that has entered the light guide plate 500 from the light source unit 11 travels through the light guide plate 500 while repeating total reflection, and when reaching the protrusion 501, the light does not satisfy the total reflection condition and is emitted from the protrusion 501. However, in the light guide plate 500 of the comparative example, the light component that emits light in a direction close to the normal direction (Z-axis direction) of the light guide plate 500 is small, and the light component that forms a large angle with the Z-axis direction. Is increasing.

このように、比較例と比べると、本実施形態の導光板12を備えた面光源装置10が、非常に効率よく光を利用することが可能であることがわかる。
以上説明したように、第1実施形態の導光板12を備えた面光源装置10は、半透過反射部12gを備えたことにより、入光面12aから入射する光のうち、板面の法線方向へ向けて出光する成分をより多くすることができ、光の利用効率を高めることができる。
Thus, it can be seen that the surface light source device 10 including the light guide plate 12 of the present embodiment can use light very efficiently as compared with the comparative example.
As described above, the surface light source device 10 including the light guide plate 12 of the first embodiment includes the transflective portion 12g, so that the normal of the plate surface out of the light incident from the light incident surface 12a. The number of components that emit light toward the direction can be increased, and the light utilization efficiency can be increased.

(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態における導光板212を示す斜視図である。
第2実施形態の導光板212は、入光面212aに、入射光制御部212hが設けられている他は、第1実施形態の導光板12と同様な形態をしている。よって、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分については、重複する説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a perspective view showing the light guide plate 212 in the second embodiment of the present invention.
The light guide plate 212 of the second embodiment has the same form as the light guide plate 12 of the first embodiment, except that the incident light control unit 212h is provided on the light incident surface 212a. Therefore, the overlapping description is appropriately omitted with respect to the portion that performs the same function as that of the first embodiment described above.

第2実施形態の導光板212は、入光面212aと、出光面212bと、観察者側面212cと、対向面212dとをその外周面に有している。このうち、出光面212bと、観察者側面212cと、対向面212dとは、それぞれ、第1実施形態の出光面12bと、観察者側面12cと、対向面12dと同様である。また、第2実施形態の導光板212は、その内部に第1実施形態の導光板12と同様な半透過反射部12gを備えている。
ここで、第2実施形態の入光面212aには、光源部11から入射する光を偏向させる入射光制御部212hが設けられている。本実施形態の入射光制御部212hは、光源部11側へ向けて突出した1つの凸レンズ形状に構成されている。
The light guide plate 212 of the second embodiment has a light incident surface 212a, a light outgoing surface 212b, an observer side surface 212c, and a facing surface 212d on its outer peripheral surface. Among these, the light output surface 212b, the observer side surface 212c, and the opposing surface 212d are the same as the light output surface 12b, the observer side surface 12c, and the opposing surface 12d of the first embodiment, respectively. The light guide plate 212 of the second embodiment includes a transflective portion 12g similar to the light guide plate 12 of the first embodiment.
Here, an incident light control unit 212h that deflects light incident from the light source unit 11 is provided on the light incident surface 212a of the second embodiment. The incident light control unit 212h of the present embodiment is configured in a single convex lens shape that protrudes toward the light source unit 11 side.

第2実施形態によれば、入射光制御部212hをさらに設けているので、光源部11の延在する方向(Y軸方向)において光の進行方向を制御できる。   According to the second embodiment, since the incident light control unit 212h is further provided, the traveling direction of light can be controlled in the extending direction (Y-axis direction) of the light source unit 11.

(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(Deformation)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.

(1)各実施形態において、導光板を構成する材料を具体的に記載しているが、これに限らず、材料は適宜選択可能である。例えば、導光板は、紫外線硬化型樹脂を硬化して構成してもよい。 (1) In each embodiment, although the material which comprises a light-guide plate is described concretely, not only this but material can be selected suitably. For example, the light guide plate may be configured by curing an ultraviolet curable resin.

(2)各実施形態において、半透過反射部12gを設ける斜面12eは、平坦な斜面である例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、斜面を曲面状の斜面としてもよい。 (2) In each embodiment, the inclined surface 12e provided with the semi-transmissive reflecting portion 12g has been described with an example of a flat inclined surface. For example, the slope may be a curved slope.

(3)第2実施形態において、入射光制御部212hは、光源部11側へ向けて突出した1つの凸レンズ形状に構成されている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、複数の微細なレンズ形状やプリズム形状等を多数並べて構成した入射光制御部としてもよい。 (3) In the second embodiment, the incident light control unit 212h has been described with an example in which the incident light control unit 212h is configured in one convex lens shape protruding toward the light source unit 11 side. For example, the incident light control unit may be configured by arranging a plurality of minute lens shapes, prism shapes, and the like.

(4)各実施形態において、反射型の表示装置である反射型LCDパネル13を正面から照明するフロントライトとして面光源装置10を用いる例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、面光源装置10は、透過型の表示装置を背面から照明するバックライトとして用いてもよい。 (4) In each embodiment, the example which uses the surface light source device 10 as a front light which illuminates the reflection type LCD panel 13 which is a reflection type display apparatus from the front was given and demonstrated. For example, the surface light source device 10 may be used as a backlight that illuminates a transmissive display device from the back.

なお、第1実施形態〜第2実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。   In addition, although 1st Embodiment-2nd Embodiment and modification can also be used in combination suitably, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the embodiments described above.

1 表示装置
10 面光源装置
10a 表示面
11 光源部
12 導光板
12a 入光面
12b 出光面
12c 観察者側面
12d 対向面
12e 斜面
12f 垂直面
12g 半透過反射部
13 反射型LCDパネル
121 正面層
121a 単位形状
122 出光層
122a 単位形状
212 導光板
212a 入光面
212b 出光面
212c 観察者側面
212d 対向面
212h 入射光制御部
500 導光板
501 突起
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display apparatus 10 Surface light source device 10a Display surface 11 Light source part 12 Light guide plate 12a Light incident surface 12b Light exit surface 12c Observer side surface 12d Opposite surface 12e Slope 12f Vertical surface 12g Transflective part 13 Reflective LCD panel 121 Front layer 121a Unit Shape 122 Light exit layer 122a Unit shape 212 Light guide plate 212a Light incident surface 212b Light exit surface 212c Observer side surface 212d Opposing surface 212h Incident light control unit 500 Light guide plate 501 Projection

Claims (8)

板状に構成された導光板の一端面であって光が入射する入光面と、
前記入光面に交差し光が出射する出光面と、
前記出光面と対向する正面と、
前記入光面に対向する対向面と、
を有し、前記入光面から入射した光を前記対向面側に導光し前記出光面から出射させる導光板であって、
当該導光板の内部に複数配置され、所定の割合の光を透過して残る光を前記出光面へ向けて反射する半透過反射部を備える導光板。
A light incident surface on one end surface of the light guide plate configured in a plate shape, on which light is incident;
A light exit surface that intersects the light entrance surface and emits light;
A front surface facing the light exit surface;
A facing surface facing the light incident surface;
A light guide plate that guides light incident from the light incident surface to the opposite surface side and emits the light from the light exit surface,
A light guide plate including a transflective portion that is disposed in a plurality in the light guide plate and reflects the light remaining after transmitting a predetermined ratio of light toward the light exit surface.
請求項1に記載の導光板において、
前記出光面を含む出光層と、
前記正面を含む正面層と、
を備え、
前記半透過反射部は、前記出光層と前記正面層との間の界面に配置されていること、
を特徴とする導光板。
The light guide plate according to claim 1,
A light-emitting layer including the light-emitting surface;
A front layer including the front,
With
The transflective portion is disposed at an interface between the light-emitting layer and the front layer;
A light guide plate characterized by
請求項2に記載の導光板において、
前記出光層及び前記正面層には、前記半透過反射部を構成可能な斜面を有する単位形状が前記入光面から前記対向面へ向かう方向に沿って複数連続して配置されて前記界面が構成されており、
前記半透過反射部は、前記斜面のうちの特定の部位にのみ設けられていること、
を特徴とする導光板。
The light guide plate according to claim 2,
In the light-emitting layer and the front layer, a plurality of unit shapes having slopes capable of forming the transflective portion are continuously arranged along the direction from the light incident surface toward the facing surface to constitute the interface. Has been
The transflective part is provided only in a specific part of the slope;
A light guide plate characterized by
請求項3に記載の導光板において、
前記半透過反射部は、前記入光面からの距離が離れるにしたがい、配置される密度が密になっていること、
を特徴とする導光板。
The light guide plate according to claim 3,
The semi-transmissive reflection portion has a dense density as the distance from the light incident surface increases.
A light guide plate characterized by
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の導光板において、
前記入光面には、入射する光を偏向させる入射光制御部が設けられていること、
を特徴とする導光板。
In the light-guide plate of any one of Claim 1- Claim 4,
An incident light control unit for deflecting incident light is provided on the light incident surface;
A light guide plate characterized by
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の導光板と、
前記導光板の前記入光面と対向して配置され、前記入光面へ光を投射する光源部と、
を備える面光源装置。
The light guide plate according to any one of claims 1 to 5,
A light source unit disposed opposite to the light incident surface of the light guide plate and projecting light onto the light incident surface;
A surface light source device comprising:
請求項6に記載の面光源装置と、
前記面光源装置の前記出光面側に配置された反射型の表示部と、
を備える表示装置。
A surface light source device according to claim 6;
A reflective display unit disposed on the light exit surface side of the surface light source device;
A display device comprising:
請求項6に記載の面光源装置と、
前記面光源装置の前記出光面側に配置された透過型の表示部と、
を備える表示装置。
A surface light source device according to claim 6;
A transmissive display unit disposed on the light exit surface side of the surface light source device;
A display device comprising:
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003257227A (en) * 2001-04-24 2003-09-12 Sharp Corp Illumination device, display device including the same, and light guide plate
JP2006261088A (en) * 2005-02-17 2006-09-28 Mitsubishi Electric Corp Light guide body and light source device using this, liquid crystal display device, and manufacturing method of light guide body

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003257227A (en) * 2001-04-24 2003-09-12 Sharp Corp Illumination device, display device including the same, and light guide plate
JP2006261088A (en) * 2005-02-17 2006-09-28 Mitsubishi Electric Corp Light guide body and light source device using this, liquid crystal display device, and manufacturing method of light guide body

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