JP3739067B2 - Sidelight type surface light source device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイドライト型面光源装置に関し、例えば入射面より遠ざかるに従って板状部材の板厚が薄くなるように形成されたサイドライト型面光源装置に適用するものである。本発明は、板状部材の出射面と対向する面に凸部を繰り返し形成すると共に、光制御部材の板状部材側に同種の凸部を繰り返し形成することにより、さらには必要に応じてこの凸部の形状を選定すること等により、照明光の利用効率を向上し、高品位の照明光を出射する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば液晶表示装置においては、サイドライト型面光源装置により液晶表示パネルを照明し、これにより全体形状を薄型化するようになされている。
【0003】
すなわちサイドライト型面光源装置は、棒状光源でなる一次光源を板状部材(すなわち導光板でなる)の側方に配置し、この一次光源より出射される照明光を導光板の端面より導光板に入射する。さらにサイドライト型面光源装置は、この照明光を屈曲して、導光板の平面より液晶表示パネルに向けて出射し、これにより全体形状を薄型化できるようになされている。
【0004】
このようなサイドライト型面光源装置は、ほぼ均一な板厚により導光板を形成した方式のものと、一次光源より遠ざかるに従って導光板の板厚を徐々に薄く形成した形式のものとがあり、後者は、前者に比して効率良く照明光を出射することができる。
【0005】
図12は、この後者のサイドライト型面光源装置1の一例を示す分解斜視図であり、図13は、図12をA−A線で切り取って示す断面図である。このサイドライト型面光源装置1は、導光板2の側方に一次光源3を配置し、反射シート4、導光板2、光拡散シートH、光制御部材でなるプリズムシート5及び6を順次積層して形成される。
【0006】
一次光源3は、冷陰極管でなる蛍光ランプ7の周囲を、リフレクタ8で囲って形成され、リフレクタ8の開口側より導光板2の端面(以下入射面と呼ぶ)2Aに照明光を入射する。ここでリフレクタ8は、入射光を正反射又は乱反射する例えばシート材により形成される。
【0007】
反射シート4は、金属箔等でなるシート状の正反射部材、又は白色PETフィルム等でなるシート状の乱反射部材により形成され、導光板2より漏れ出す照明光を反射して導光板2に入射し、これにより照明光の利用効率を向上する。
【0008】
導光板2は、透明部材でなる例えばアクリル(PMMA樹脂)を射出成形して断面楔型形状に形成された板状部材であり、反射シート4側平面(以下裏面と呼ぶ)2Bの全面がマット面処理により一様に粗面に形成される。これにより導光板2は、裏面2Bに光拡散面を形成し、裏面2Bと光拡散シート5側平面(以下出射面と呼ぶ)2Cとの間を繰り返し反射して照明光を伝搬しながら、この光拡散面により照明光を散乱する。
【0009】
この伝播の際に、照明光Lは、裏面2Bで反射する毎に出射面2Cに対する入射角が低下し、出射面2Cに対して臨界角以下の成分が出射面2Cより出射される。この出射面2Cより出射される照明光L1は、裏面2Bに形成された粗面により散乱され、また反射シート4に乱反射部材を適用した場合は、この反射シート4により乱反射して伝播すること等により、散乱光により出射される。しかしながらこの照明光L1は、出射面2Cに対して伝播方向に傾いて形成された裏面2Bを反射して伝播し、臨界角以下の成分が射出されることにより、主たる出射方向が楔型形状の先端方向に傾いて形成される。すなわち導光板2からの出射光L1が指向性を有するようになり、これによりサイドライト型面光源装置1は、指向出射性を有するようになる。
【0010】
プリズムシート5及び6は、この導光板2の指向性を補正するために配置される。すなわちプリズムシート5及び6は、ポリカーボネート等の透光性のシート材で形成され、導光板2と対向する側とは逆側の面にプリズム面が形成される。このプリズム面は、一方向にほぼ平行に延長する断面三角形形状の突起が繰り返されて形成され、導光板2側のプリズムシート5は、この突起が入射面2Aとほぼ平行に延長するように、プリズムシート6は、この突起が入射面2Aとほぼ直交する方向に延長するように配置される。
【0011】
これによりプリズムシート5及び6は、この三角形形状の突起の斜面で、出射光の主たる出射方向を出射面2Cの正面方向に補正する。なおプリズムシートとしては、両面にプリズム面を形成した構造のいわゆる両面プリズムシートを用いる場合もある。これによりこのサイドライト型面光源装置1では、ほぼ均一な板厚により導光板を形成した方式のサイドライト型面光源装置に比して、出射光を正面方向に効率良く出射できるようになされている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのようなサイドライト型面光源装置1においては、入射面2Aより入射した照明光Lを効率良く出射することが求められる。またモアレ等の発生を有効に回避して高品位の照明光を出射することが求められる。
【0013】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して照明光の利用効率を効用して、しかも高品位の照明光を出射することができるサイドライト型面光源装置を提案しようとするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項1の発明においては、所定の光源から射出された照明光を板状部材の端面から入射し、照明光を屈曲して板状部材の出射面より出射するサイドライト型面光源装置に適用して、前記板状部材の出射面に光制御部材を配置し、前記板状部材は、前記出射面側と対向する面に、前記端面と略直交する方向に延長する1対の斜面を有する凸部が、前記端面と略平行な方向に繰り返し形成され、前記光制御部材は、前記板状部材と対向する面に、前記端面に略平行な方向に延長する1対の斜面を有する凸部が、前記端面と略直交する方向に繰り返し形成され、前記板状部材及び前記光制御部材は、前記凸部が、100〔μm〕以下の繰り返しピッチにより形成されてなるようにし、前記光制御部材は、前記1対の斜面のうちの、前記端面に相対的に近い側の斜面により前記板状部材から出射される照明光を透過して内部に導き入れ、前記端面に相対的に遠い側の斜面により反射して出射し、前記板状部材は、前記1対の斜面の形成する角度が、90度より大きく、110度以下の角度に設定される。
【0015】
また請求項2の発明においては、請求項1の構成を前提に、光制御部材において、凸部を構成する1対の斜面のうち、端面に対して相対的に近い側の斜面と出射面の法線とにより形成される角度が、端面に対して相対的に遠い側の斜面と出射面の法線とにより形成される角度より小さくなるように、1対の斜面の傾きを異ならせる。
【0016】
また請求項3の発明においては、請求項2の構成において、端面に対して相対的に近い側の斜面において、出射面より出射される主たる照明光を、端面に対して相対的に遠い側の斜面に導くように、この斜面の角度を選定し、またこの遠い側の斜面において、近い側の斜面より到来する照明光を全反射して、ほぼ法線方向に反射するように、この対になる斜面の角度を選定する。
【0017】
また請求項4の発明においては、請求項1、請求項2又は請求項3の構成において、光制御部材において、斜面の延長する方向を、10度以下の範囲で、端面と平行な方向より傾け、板状部材において、10度以下の範囲で、斜面の繰り返しの方向を、光制御部材の斜面の延長する方向より傾ける。
【0018】
また請求項5の発明においては、請求項1、請求項2又は請求項3の構成において、光制御部材において、斜面の延長する方向を、10度以下の範囲で、端面と平行な方向より傾け、板状部材において、斜面の延長する方向を、光制御部材の斜面の延長する方向と直交するように設定する。
【0020】
請求項1の構成により、板状部材の出射面に光制御部材を配置し、この光制御部材に、端面に略平行な方向に延長する1対の斜面を有する凸部を、端面に略直交する方向に繰り返し形成すれば、板状部材の先端側に傾いて出射される照明光を出射面の正面方向に導くことができる。また板状部材の出射面に対向する面に、1対の斜面を有する凸部を端面に略平行な方向に繰り返し形成すれば、この1対の斜面の繰り返しにより、入射面と平行な面内における出射光の指向性を出射面の正面方向に補正することができる。これにより板状部材と1つの光制御部材だけで、照明光をほぼ全方向にわたって出射面の正面方向に導くことができ、従来構成の光制御部材を1枚省略することができる。このとき光制御部材において、この凸部を板状部材の出射面側に形成することにより、光制御部材に対して大きな入射角で入射する照明光を、斜面に対しては小さな入射角で入射することができる。従って、その分従来は全反射されて板状部材に戻されていた照明光を効率良く出射することができ、照明光の利用効率を向上することができる。またこのようにして効率良く照明光を出射するにつき、100〔μm〕以下、より好ましくは50〔μm〕以下の繰り返しピッチにより凸部を形成すれば、凸部の繰り返しを目立たなくすることができ、またこの繰り返しによる出射光量の微小な脈動と、液晶セルの繰り返しピッチによるモアレも低減することができる。また前記光制御部材は、前記1対の斜面のうちの、前記端面に相対的に近い側の斜面により前記板状部材から出射される照明光を透過して内部に導き入れ、前記端面に相対的に遠い側の斜面により反射して出射し、前記板状部材は、前記1対の斜面の形成する角度が、90度より大きく、110度以下の角度に設定されれば、実用上充分な範囲で、照明光の指向性を補正することができる。
【0021】
また請求項2の構成により、請求項1の構成を前提に、光制御部材において、凸部を構成する1対の斜面のうち、端面に対して相対的に近い側の斜面と、出射面の法線とにより形成される角度が、端面に対して相対的に遠い側の斜面と、出射面の法線とにより形成される角度より小さくなるように、1対の斜面の傾きを異ならせれば、出射側より見て、その分大きな領域より照明光が出射されることになり、出射光量の微小な脈動を低減することができ、モアレを低減することができる。
【0022】
また請求項3の構成により、請求項2の構成において、端面に対して相対的に近い側の斜面において、出射面より出射される主たる照明光を、端面に対して相対的に遠い側の斜面に導くように、この斜面の角度を選定し、またこの遠い側の斜面において、近い側の斜面より到来する照明光を全反射して、ほぼ法線方向に反射するように、この対になる斜面の角度を選定すれば、板状部材より出射された照明光を無駄なく、光制御部材の内部に導き入れ、この導き入れた照明光を正面方向に無駄なく出射することができる。
【0023】
また請求項4の構成により、請求項1、請求項2又は請求項3の構成において、光制御部材において、斜面の延長する方向を、10度以下の範囲で端面と平行な方向より傾け、板状部材において、10度以下の範囲で、斜面の繰り返しの方向を、光制御部材の斜面の延長する方向より傾ければ、凸部の繰り返しピッチが大きな場合、さらにはより品位の高い出射光が求められる場合等において、モアレを低減することができる。
【0024】
また請求項5の構成により、請求項1、請求項2又は請求項3の構成において、光制御部材において、斜面の延長する方向を、10度以下の範囲で、端面と平行な方向より傾け、板状部材において、斜面の延長する方向を、光制御部材の斜面の延長する方向と直交するように設定すれば、凸部の繰り返しピッチが大きな場合、さらにはより品位の高い出射光が求められる場合等において、モアレを低減することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【0028】
(1)第1の実施の形態
図1は、図11との対比により本発明の実施の形態に係るサイドライト型面光源装置を示す分解斜視図であり、図2は、このサイドライト型面光源装置10をB−B線で切り取って示す断面図である。このサイドライト型面光源装置10は、導光板12の側方に一次光源3を配置し、反射シート11、導光板12、光制御部材でなるプリズムシート13を順次積層して、図示しないフレームに保持して形成される。なおこのサイドライト型面光源装置10において、図11のサイドライト型面光源装置1と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。
【0029】
ここでこのサイドライト型面光源装置10において、反射シート11は、照明光Lに対して高い反射率を示すように、銀を蒸着した正反射部材でなるシート材が適用される。これにより反射シート11は、導光板12の裏面12Bより漏れ出す照明光を効率良く導光板12の内部に戻し、照明光の利用効率を向上する。
【0030】
導光板12は、透明部材でなる例えばアクリル(PMMA樹脂)を射出成形した板状部材でなり、断面楔型形状に形成される。導光板12は、出射面12Cの全面が、マット面処理により一様に粗面に形成され、この粗面により出射面12Cに光拡散面が形成される。これにより導光板12は、出射面12Cで照明光を散乱させながら、裏面12Bと出射面12Cとの間を繰り返し反射して照明光を伝搬し、この裏面12B及び出射面12Cにおける反射の際に、臨界角以下の成分を裏面12B及び出射面12Cより出射する。
【0031】
さらに導光板12は、矢印Cにより部分的に入射面12A側を拡大して示すように、裏面12Bに、入射面と平行に、微小な凸部が繰り返し形成される。ここでこの微小な凸部は、入射面12Aと直交する方向に延長する1対の斜面12E、12Fを有し、この実施の形態ではこの1対の斜面12E、12Fが直接接続されて、断面三角形形状に形成されるようになされている。これにより導光板12は、入射面12Aと平行な面内において、出射光の指向性を出射面12Cの正面方向に補正する。
【0032】
すなわち、導光板12内に入射した照明光のうち、裏面12Bの方向に向かう照明光は、裏面12Bに形成された斜面12E、12Fにより反射され、これにより入射面12Aと平行な面内において正面方向に向かう成分が増加する。また裏面12Bの方向に向かった照明光のうちの一部は、図3に示すように、斜面12Fより一旦導光板12外に出射した後、斜面12Eにより再び導光板12内に入射し、その後隣接する斜面12Fにより反射され、これにより入射面12Aと平行な面内において正面方向に向かう成分となり、裏面12Bを平面に構成した場合(図3において破線により示す)に比して、正面方向に向かう光量が増加する。これらにより導光板12より出射される照明光は、照明方向への指向性が強められる。
【0033】
さらにこの実施の形態において導光板12は、1対の斜面12E、12Fが出射面に対して等しい傾きに形成され、斜面12E及び12Fの成す角α1が約60度に選定されるようになされている。なおこの頂角α1は、50度〜130度の範囲で適宜選定して実用に供する特性を得ることができるが、好ましくは60度〜110度の範囲である。
【0034】
さらに導光板12において、これら微小な凸部は、例えばこのサイドライト型面光源装置10が適用される液晶表示パネルの画素周期に比して1/4以上小さな、50〔μm〕の繰り返しピッチW1により形成される。
【0035】
プリズムシート13は、導光板12側にプリズム面が形成された片面プリズムシートが適用される。ここでプリズム面は、透明PETをベースにして、その表面にアクリル系の紫外線硬化樹脂等を所定形状で硬化させて形成される。
【0036】
プリズムシート13は、矢印Dにより部分的に側面を拡大して示すように(図1)、出射面12C側面に、入射面12Aと直交する方向に、微小な凸部が繰り返し形成され、これによりプリズム面が形成される。ここでこの微小な凸部は、導光板12の入射面12Aと平行に延長する1対の斜面13A、13Bを有し、この実施の形態ではこの1対の斜面13A、13Bが直接接続されて、断面三角形形状に形成されるようになされている。
【0037】
これによりプリズムシート13は、導光板12における凸部の繰り返し方向と直交する方向に、同様の凸部が繰り返し形成されるようになされ、この凸部により図4に断面を取って示すように、導光板12より楔型先端方向に傾いて出射された照明光Lを、入射面12A側の斜面13Aにより内部に導き、斜面13Aと対を形成する斜面13Bにより反射して出射面12Cの正面方向に出射する。これによりプリズムシート13は、入射面12Aと直交する面内において、出射光の指向性を出射面12Cの正面方向に補正するようになされている。
【0038】
さらにこの実施の形態においてプリズムシート13は、1対の斜面13A、13Bが出射面に対して等しい傾きに形成され、斜面13A及び13Bの成す角α2が約66度に選定されるようになされている。なおこの頂角α2は、30度〜70度の範囲で適宜選定して実用に供する特性を得ることができるが、好ましくは50度〜70度、より好ましくは60度〜70度の範囲である。
【0039】
さらにプリズムシート13において、これら微小な凸部は、例えばこのサイドライト型面光源装置10が適用される液晶表示パネルの画素周期に比して1/4以上小さな、50〔μm〕の繰り返しピッチW2により形成される。
【0040】
以上の構成において、蛍光ランプ7から射出された照明光Lは(図1及び図2)、直接に、又はリフレクタ8で反射した後、入射面12Aより導光板12の内部に入射し、出射面12Cにより散乱を受けながら、裏面12Bと出射面12Cとの間で反射を繰り返して導光板12の内部を伝搬する。このときこの照明光Lは、裏面12Bで反射する毎に出射面12Cに対する入射角が低下し、出射面12Cに対して臨界角以下の成分が出射面12Cより出射される。
【0041】
さらにこのとき照明光は、導光板12の出射面12Cに形成された粗面により拡散されて出射面12Cからの出射が促される。また導光板12の裏面12Bより漏れだす照明光が、裏面12B側に配置された正反射部材でなる反射シート11により反射されて効率良く導光板2の内部に戻され、これにより効率良く出射面12Cより出射される。
【0042】
このようにして内部を伝搬して出射される照明光Lは、入射面12Aより楔型先端に向かって伝搬する照明光より臨界角以下の成分が出射されることにより、平面により裏面を構成した場合、図5に示すように、楔型先端に傾いた指向性により、また入射面12Aに沿った方向については、広がった指向性により出射される。なおこの図5においては、入射面12Aに沿った方向の面内における角度をXθ、この面と直交する方向の面内における角度をYθとして、導光板12より各方向に出射される照明光の強度を検出した。
【0043】
これに対してこの実施の形態では、図5との対比により図6に示すように、入射面と平行に、繰り返し形成される凸部の斜面12E、12Fにより(図3)、入射面12Aと平行な面内において、外側に広がるように出射される照明光が内側を向くように指向性が補正されて出射される。これにより従来構成のプリズムシート6(図12)を用いなくて、入射面12Aと平行な面内において出射光の指向性を出射面12Cの正面方向に補正することができる。従ってプリズムシート6を省略してその分照明光の利用効率を向上することができる。
【0044】
このようにして出射面12Cより出射された照明光Lは、続くプリズムシート13を透過して、このプリズムシート13の前面に配置された液晶パネル等を照明する。このとき照明光Lは、入射面12Aと平行な斜面13A、13Bによる凸部が繰り返し形成されていることにより、楔型先端に向かって出射面12Cより出射した後、この1対の斜面13A、13Bのうちの、入射面12A側を向く斜面13Aを介してプリズムシート13に入射し、他方の斜面13Bに導かれる。ここで照明光Lは、斜面13Bにより全反射され、図6との対比により図7に示すように、入射面12Aと直交する面内において、出射光の指向性が出射面12Cの正面方向に補正される。
【0045】
このようにしてプリズムシート13に入射する照明光は、斜面13Aを介して導光板12より直接入射することにより、導光板12側面を平面にした従来構成のサイドライト型面光源装置では(図13)、プリズムシート6の入射面で反射されて導光板2に戻されていた成分についても、積極的にプリズムシート13の内部に導かれ、出射面12Cの正面方向に出射される。これによりその分照明光の利用効率が向上される。
【0046】
ちなみに、従来構成のサイドライト型面光源装置において、プリズムシート5の入射面で反射される照明光成分は、プリズムシート5及び導光板の間で多重反射されること等により、出射面12Cの正面方向以外にも出射され、これにより出射光の指向性を測定すると、小さな輝度レベルのピークが出射面の正面に近接して発生することが分かった。この実施の形態においては、このような成分についても、出射面12Cの正面方向に効率良く導くことができ、その分指向性を改善し、また照明光の利用効率を向上することができる。
【0047】
このようにして指向性を補正するにつき、導光板12の裏面12B及びプリズムシート13のプリズム面においては、多数の凸部が繰り返し形成されていることにより、微視的に見て、この凸部の繰り返し方向に、輝度レベルの微小な脈動が発生する。この脈動に対して、液晶表示パネルの画素ピッチが近接していると、いわゆるモアレが発生し、表示画像の品位を著しく劣化させる。すなわちこの場合サイドライト型面光源装置より見れば、出射光の品位が低下することになる。
【0048】
これに対してこの実施の形態においては、液晶表示パネルの画素周期に比して1/4以上小さな、50〔μm〕の繰り返しピッチW1及びW2によりそれぞれ凸部が繰り返されていることにより、画素ピッチに対して充分に離間した繰り返しピッチに輝度レベルの脈動を低減することができ、その分モアレの発生を有効に回避することができる。またこれら凸部の繰り返しについても、これを目立たなくすることができる。
【0049】
さらにこの実施の形態では、導光板12において、凸部を形成する1対の斜面12E、12Fが裏面12Bに対して等しい傾きに形成され、かつ斜面12E及び12Fの成す角α1が約60度に選定されていることにより、実用上充分に鋭い指向性を得ることができる。
【0050】
このようにして照明光を出射するにつき、導光板12は、導光板12の裏面に凸部が形成されていることにより、導光板12の凸部がフレームにより保護され、またプリズムシート13は、導光板12側に凸部が形成されていることにより、導光板12により凸部が保護される。これによりサイドライト型面光源装置10においては、従来に比して外観不良が格段的に低減される。
【0051】
以上の構成によれば、導光板12の裏面12Bに、1対の斜面12E、12Fによる断面三角形形状の凸部を、入射面と平行に繰り返し形成すると共に、同様の凸部を、プリズムシート13の導光板12側に、導光板12における凸部の繰り返し方向と直交する方向に繰り返し形成することにより、従来に比して簡易な構成で、効率良く照明光を出射することができる。
【0052】
さらにこのときこれら凸部を、液晶表示パネルの画素周期に比して1/4以上小さな、50〔μm〕の繰り返しピッチW1及びW2によりそれぞれ繰り返し形成したことにより、モアレの発生を有効に回避することができ、その分高品位の照明光を出射することができる。またこれら凸部の繰り返しについても、これを目立たなくすることができる。
【0053】
また導光板12において、凸部を形成する1対の斜面12E、12Fを出射面に対して等しい傾きに設定し、かつ斜面12E及び12Fの成す角α1を約60度に選定したことにより、実用上充分に鋭い指向性を得ることができる。
【0054】
(2)第2の実施の形態
この実施の形態に係るサイドライト型面光源装置においては、図1について上述したプリズムシート13に代えて図8に示すプリズムシート14を適用する。なおこの第2の実施の形態に係るサイドライト型面光源装置においては、プリズムシート13の構成が異なる以外、他の構成は図1について上述したサイドライト型面光源装置10と同一構成でなることにより、重複した説明は省略する。
【0055】
すなわちこのサイドライト型面光源装置において、プリズムシート14は、第1の実施の形態と同様に、出射面12C側の面に、入射面12Aと平行に、微小な凸部が繰り返し形成され、これによりプリズム面が形成される。さらにプリズムシート14は、この凸部が、導光板12の入射面12Aと平行に延長する1対の斜面14A、14Bにより形成され、この斜面14A、14Bが異なる傾きに設定されるようになされている。
【0056】
すなわち入射面12A側の斜面14Aは、導光板12より楔型先端側に傾いて出射される主たる照明光を小さな入射角により入射するように、さらにこの入射した照明光を斜面14Bに無駄無く導くように、出射面12Cの法線L1に対して小さな傾きβ1により形成される。これに対して他の斜面14Bは、このようにして斜面14Aより入射した照明光を出射面12Cの正面方向に全反射するように、斜面14Aに比して大きな傾きβ2により形成される。
【0057】
すなわち図6の特性曲線により示したように、導光板12より出射される照明光は、鉛直方向より楔型先端方向に70度程度傾いた方向を主たる出射方向にして、ほぼ鉛直方向より20度〜85度の範囲で出射される。従ってこの主たる出射方向の照明光が入射面12A側の斜面14Aより入射した後、他の斜面14Aで出射面12Cの正面方向に反射されるように、プリズムシート14の屈折率nより傾きβ1、β2の関係が設定される。
【0058】
さらにこの関係を前提にして、鉛直方向より20度〜85度の範囲で導光板12より出射される照明光が、この主たる出射方向の照明光と同一経路により出射されるように、傾きβ1、β2が設定される。なおこの実施の形態では、それぞれ角度β1及びβ2を5.5度及び35度に設定した。
【0059】
すなわち図9に示すように、第1の実施の形態に係る構成のように斜面13A及び13Bを等しい傾きに設定した場合、入射面12A側の斜面13Aにおいて、全反射されて導光板12に戻される照明光成分LAが発生する。また入射面12A側の斜面13Aより入射した照明光であっても、他の斜面で全反射されないで、直接、出射される成分LBも発生する。さらに繰り返し形成された凸部で多重反射して出射される成分も発生する。
【0060】
これらのことから、図7において、矢印G及びHに示すように、サイドライト型面光源装置においては、主たる出射方向に対して、いわゆるサイドローブのようなピークが発生する。
【0061】
ところがこの実施の形態のように、それぞれ角度β1及びβ2を5.5度及び35度に設定すれば、図7との対比により図10に示すように、このように斜面13A及び13Bを透過して、直接出射される照明光成分LB等を、斜面14Aより入射して他の斜面14Bに導くことができ、または斜面14Aを透過させて直接正面方向に出射することができる。また導光板12の内部に戻る照明光成分LAも低減することができる。
【0062】
さらにこのようにすれば、液晶パネル側より見て、入射面12A側の斜面に比して、対応する斜面14Bの面積を増大することができる。これによりこの微小な凸部の繰り返しによる出射光量の微小な脈動が低減され、その分モアレが低減される。すなわちモアレは、視覚を通じて知覚されることにより、第1の実施の形態に係る構成によっても検知される場合がある。また凸部の繰り返しピッチを大きくした場合にも検知される。ところがこのように、出射光量の微小な脈動を低減すれば、このような場合でも、モアレを検知困難にすることができる。
【0063】
図8に示す構成によれば、第1の構成に加えて、プリズムシートの凸部を形成する斜面について、出射面の法線に対して、入射面側を小さな傾きに、これと対応する斜面を大きな傾きに設定したことにより、その分照明光の利用効率を向上し、高品位の照明光を出射することができる。
【0064】
(3)第3の実施の形態
図11は、第3の実施の形態に係るサイドライト型面光源装置30を示す平面図である。なおこのサイドライト型面光源装置30においては、導光板31、プリズムシート32の構成が異なる点を除いて、リフレクタ8等の構成は、図8について上述したサイドライト型面光源装置と同一の構成であり、これらの構成については、重複した説明を省略する。
【0065】
このサイドライト型面光源装置30において、導光板31は、裏面に断面三角形形状の凸部が繰り返し形成され、この凸部を形成する1対の斜面が入射面31Aに直交する方向より所定の角度θAだけ傾いて形成されるようになされている。
【0066】
さらにこのサイドライト型面光源装置30において、プリズムシート32は、第2の実施の形態に係る凸部と同一の凸部が、導光板31側に繰り返し形成され、この凸部を形成する1対の斜面が、導光板31における斜面の延長方向と直交する方向に延長するようになされている。なお図11においては、これら斜面の延長する方向を直線により示す。
【0067】
この実施の形態において、導光板31及びプリズムシート32は、50〔μm〕の繰り返しピッチにより凸部が繰り返し形成され、傾きの角度θAが10度以下、より好ましくは5度以下の範囲に設定される。
【0068】
すなわちサイドライト型面光源装置30において、入射面12Aに対して各斜面の延長方向を垂直及び平行に配置したのでは、輝度レベルが微小に脈動する照明光に対して、この脈動方向と重なり合うように液晶パネルの各画素が規則的に開口を形成することになり、これによりモアレが発生し易くなる。これに対して液晶表示パネルの画素配列方向に対して、それぞれ凸部の繰り返し方向(各凸部の斜面の延長する方向)を傾けて配置すれば、モアレの発生程度を低減することができる。
【0069】
ところがこの傾きを大きくすれば、サイドライト型面光源装置より出射される照明光の指向性が乱れることになる。
【0070】
これによりこの実施の形態では、10度以下の範囲で、凸部の繰り返し方向を傾け、指向性の劣化を有効に回避し、モアレを充分に検知困難にする。
【0071】
図11に示す構成によれば、第2の実施の形態にかかる構成に加えて、導光板31及びプリズムシート32における、凸部の繰り返し方向が直交するように保持したまま、これら繰り返し方向を10度以下の範囲で傾けたことにより、第2の実施の形態にかかる効果と同様の効果を得ることができ、さらにこれに加えて出射光の指向性の劣化を有効に回避して、モアレをさらに一段と知覚困難にすることができる。
【0072】
(4)他の実施の形態
なお上述の第1〜第3の実施の形態においては、50〔μm〕の繰り返しピッチにより多数の凸部を導光板及びプリズムシートに形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、液晶パネルによっては、ほぼ100〔μm〕以下の繰り返しピッチにより凸部を形成して、実用上充分な程度にモアレを知覚困難にすることができる。
【0073】
さらに上述の第3の実施の形態においては、導光板とプリズムシートとで、凸部の繰り返し方向が直交するように保持して、凸部の繰り返し方向を角度θAだけ傾ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この直交関係を微小角度だけ乱すようにしてもよい。すなわち導光板の入射面と平行な方向に対して、プリズムシートを10度以下の範囲で傾け、このプリズムシートにおける凸部の繰り返し方向に対して10度以下の範囲で導光板における凸部の繰り返し方向を傾けて、実用上充分な指向性を得、またモアレの発生を低減することができる。
【0074】
また上述の第1〜第3の実施の形態においては、斜面を直接接続して断面三角形形状に凸部を形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、平面、滑らかな曲線等により1対の斜面を接続しても良く、また隣接する凸部を接続してもよい。
【0075】
さらにまた上述の第3の実施の形態においては、プリズムシートにおいて1対の斜面を異なる傾きに設定し、さらに導光板及びプリズムシート凸部において凸部を繰り返し方向を傾ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、実用上充分な特性を得ることができる場合、斜面を等しい傾きに設定して凸部の繰り返し方向だけを傾けてもよい。
【0076】
また上述の実施の形態においては、透明PETをベースにして紫外線硬化樹脂を硬化させて形成したプリズムシートを用いる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ポリカーボネート(PC)、PMMA等の透光性の材料を用いて形成したプリズムシートを用いる場合にも適用することができる。またこれら透光性の材料によりフレキシビリティーのない所定厚さを持つ板状部材を形成し、このようないわゆるプリズム体をプリズムシートに代えて使用する場合にも広く適用することができる。
【0077】
さらに上述の第1〜第3の実施の形態においては、反射シート、導光板、プリズムシートを積層する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、照明光を拡散する光拡散シートを、プリズムシート及び導光板間に、又はプリズムシートの上面に配置する場合にも広く適用することができる。このようにすれば、光拡散シートにより指向性を補正することができる。
【0078】
また上述の第1〜第3の実施の形態においては、銀を蒸着したシート材でなる正反射部材により反射シートを形成した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の正反射部材、さらには白色PET等の乱反射部材により反射シートを形成する場合にも広く適用することができる。
【0079】
さらに上述の第1〜第3の実施の形態においては、マット面処理により導光板の出射面全面を一様な粗面に形成して光拡散面を形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、サンドペーパーによるブラスト処理、化学エッチング処理により光拡散面を形成する場合、さらには白色インク等の印刷により光拡散面を形成する場合等にも、広く適用することができる。
【0080】
また上述の第1〜第3の実施の形態においては、導光板の出射面全面に一様な粗面に形成して光拡散面を形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば入射面側より楔型先端に向かうに従って徐々に比較拡散の程度が増大するように、粗面の程度を変化させる場合、また印刷等による場合は、単位面積当たりの印刷量を順次変化させる場合にも広く適用することができる。
【0081】
さらに上述の第1〜第3の実施の形態においては、透明部材により導光板を形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、透明部材に光を散乱させる微粒子を混入して導光板を形成する場合にも広く適用することができる。
【0082】
さらに上述の第1〜第3の実施の形態においては、断面楔型形状の板状部材でなる導光板を用いたサイドライト型面光源装置に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、平板形状の板状部材により導光板を構成する方式のサイドライト型面光源装置にも広く適用することができる。
【0083】
さらに上述の実施の形態では、一端面より照明光を入射する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、併せて他の端面から照明光を入射する構成のサイドライト型面光源装置にも広く適用することができる。
【0084】
また上述の実施の形態では、棒状光源でなる蛍光ランプにより一次光源を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、発光ダイオード等の点光源を複数配置して一次光源を形成する場合にも広く適用することができる。
【0085】
さらに上述の実施の形態では、液晶表示装置の面光源装置に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の照明機器、表示装置等のサイドライト型面光源装置に広く適用することができる。
【0086】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、板状部材の裏面に、1対の斜面を有する凸部を繰り返し形成すると共に、光制御部材の板状部材側に同種の凸部を繰り返し形成することにより、さらには必要に応じてこの凸部の形状を選定すること等により、照明光を効率良く出射して照明光の利用効率を向上し、さらにモアレ等による出射光の品位の低下を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るサイドライト型面光源装置を示す分解斜視図である。
【図2】図1をB−B線により切り取って示す断面図である。
【図3】図1のサイドライト型面光源装置における導光板の裏面を詳細に示す断面図である。
【図4】図1のサイドライト型面光源装置におけるプリズムシートを詳細に示す断面図である。
【図5】図1のサイドライト型面光源装置との対比のために、従来の導光板より出射される照明光の分布を示す特性曲線図である。
【図6】図1のサイドライト型面光源装置の導光板より出射される照明光の分布を示す特性曲線図である。
【図7】図1のサイドライト型面光源装置においてプリズムシートより出射される照明光の分布を示す特性曲線図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係るサイドライト型面光源装置に適用されるプリズムシートを示す断面図である。
【図9】図8との対比により従来構成のプリズムシートにおける照明光の光路を示す断面図である。
【図10】図8のサイドライト型面光源装置における指向性を示す特性曲線図である。
【図11】本発明の第3の実施の形態に係るサイドライト型面光源装置に適用されるプリズムシートを示す断面図である。
【図12】従来のサイドライト型面光源装置を示す分解斜視図である。
【図13】図14をA−A線により切り取って示す断面図である。
【符号の説明】
1、10、30 サイドライト型面光源装置
2、12、31 導光板
2A、12A、31A 入射面
2B、12B 裏面
5、6、13、14、32 プリズムシート
12E、12F、13AA〜14B 斜面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sidelight type surface light source device.In placeFor example, the present invention is applied to a side light type surface light source device formed so that the plate thickness of the plate member becomes thinner as the distance from the incident surface increases. The present invention repeatedly forms convex portions on the surface facing the emission surface of the plate-shaped member, and repeatedly forms the same type of convex portions on the plate-shaped member side of the light control member. By selecting the shape of the convex portion, etc., the use efficiency of illumination light is improved, and high-quality illumination light is emitted.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a liquid crystal display device, a liquid crystal display panel is illuminated by a sidelight type surface light source device, thereby reducing the overall shape.
[0003]
That is, in the sidelight type surface light source device, a primary light source composed of a rod-shaped light source is disposed on the side of a plate-like member (that is, composed of a light guide plate), and illumination light emitted from the primary light source is guided from the end face of the light guide plate Is incident on. Further, the sidelight type surface light source device bends the illumination light and emits the light from the plane of the light guide plate toward the liquid crystal display panel, whereby the overall shape can be reduced.
[0004]
Such a sidelight type surface light source device has a type in which a light guide plate is formed with a substantially uniform plate thickness and a type in which the thickness of the light guide plate is gradually reduced as the distance from the primary light source increases. The latter can emit illumination light more efficiently than the former.
[0005]
FIG. 12 is an exploded perspective view showing an example of the latter sidelight type surface
[0006]
The
[0007]
The
[0008]
The
[0009]
During this propagation, every time the illumination light L is reflected by the
[0010]
The
[0011]
Thereby, the
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a sidelight type surface
[0013]
The present invention has been made in consideration of the above points. A sidelight type surface light source device that can use illumination light more efficiently than the prior art and can emit high-quality illumination light.PlaceIt is what we are going to propose.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, in the first aspect of the present invention, the sidelight which enters the illumination light emitted from the predetermined light source from the end surface of the plate-like member, bends the illumination light and emits it from the emission surface of the plate-like member. Applying to a mold surface light source device, a light control member is disposed on the exit surface of the plate-like member, and the plate-like member extends in a direction substantially orthogonal to the end surface on a surface facing the exit surface side. A pair of convex portions having a pair of slopes are repeatedly formed in a direction substantially parallel to the end surface, and the light control member extends to a surface facing the plate-like member in a direction substantially parallel to the end surface. The convex portions having the inclined surface are repeatedly formed in a direction substantially perpendicular to the end surface, and the plate-like member and the light control member are formed such that the convex portions are formed at a repeating pitch of 100 [μm] or less. InThe light control member transmits the illumination light emitted from the plate-like member through the inclined surface relatively close to the end surface of the pair of inclined surfaces, and guides the illumination light into the end surface. The plate member is reflected by a relatively far slope and emitted, and the angle formed by the pair of slopes is set to an angle greater than 90 degrees and 110 degrees or less..
[0015]
In the invention of
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, the main illumination light emitted from the emission surface on the inclined surface relatively close to the end surface is transmitted on the side relatively far from the end surface. Select the angle of this slope so that it leads to the slope, and in this far slope, totally reflect the illumination light coming from the near slope and reflect it in the normal direction. Select the slope angle.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first, second, or third aspect, in the light control member, the extending direction of the inclined surface is tilted from a direction parallel to the end face within a range of 10 degrees or less. In the plate-like member, the direction in which the slope repeats is tilted within a range of 10 degrees or less from the direction in which the slope of the light control member extends.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the first, second, or third aspect, in the light control member, the direction in which the inclined surface extends is tilted from a direction parallel to the end face within a range of 10 degrees or less. In the plate member, set the direction in which the slope extends to be orthogonal to the direction in which the slope of the light control member extends.The
[0020]
According to the configuration of the first aspect, the light control member is disposed on the exit surface of the plate-like member, and a convex portion having a pair of inclined surfaces extending in a direction substantially parallel to the end surface is provided on the light control member. If it is repeatedly formed in such a direction, it is possible to guide the illumination light emitted while being inclined toward the front end side of the plate-like member in the front direction of the emission surface. Further, if a convex portion having a pair of inclined surfaces is repeatedly formed in a direction substantially parallel to the end surface on the surface facing the emission surface of the plate-like member, an in-plane parallel to the incident surface is obtained by repeating the pair of inclined surfaces. The directivity of the emitted light at can be corrected in the front direction of the exit surface. Thereby, illumination light can be guide | induced to the front direction of an output surface over almost all directions only with a plate-shaped member and one light control member, and one sheet of conventional light control members can be omitted. At this time, in the light control member, by forming this convex portion on the exit surface side of the plate-like member, the illumination light incident at a large incident angle on the light control member is incident on the inclined surface at a small incident angle. can do. Therefore, it is possible to efficiently emit the illumination light that has been totally reflected and returned to the plate-like member, and the use efficiency of the illumination light can be improved. In addition, when the projections are formed at a repetition pitch of 100 [μm] or less, more preferably 50 [μm] or less for efficiently emitting illumination light in this way, the repetition of the projections can be made inconspicuous. In addition, minute pulsations of the emitted light amount due to this repetition and moire due to the repetition pitch of the liquid crystal cell can be reduced.The light control member transmits the illumination light emitted from the plate-like member through the inclined surface relatively close to the end surface of the pair of inclined surfaces, and guides the illumination light into the inner surface. If the angle formed by the pair of inclined surfaces is set to be greater than 90 degrees and 110 degrees or less, the plate-like member is practically sufficient. The directivity of the illumination light can be corrected within the range.
[0021]
According to the configuration of
[0022]
Further, according to the configuration of
[0023]
According to the configuration of
[0024]
Further, according to the configuration of claim 5, in the configuration of
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
[0028]
(1) First embodiment
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a sidelight type surface light source device according to an embodiment of the present invention in comparison with FIG. 11, and FIG. 2 shows this sidelight type surface light source device 10 along the line BB. It is sectional drawing cut out and shown. In the sidelight type surface light source device 10, the primary
[0029]
Here, in the sidelight type surface light source device 10, a sheet material made of a regular reflection member on which silver is deposited is applied to the
[0030]
The
[0031]
Further, the
[0032]
That is, among the illumination light incident on the
[0033]
Furthermore, in this embodiment, the
[0034]
Further, in the
[0035]
The
[0036]
As shown in FIG. 1, the
[0037]
Thereby, the
[0038]
Further, in this embodiment, the
[0039]
Further, in the
[0040]
In the above configuration, the illumination light L emitted from the fluorescent lamp 7 (FIGS. 1 and 2) is reflected directly or after being reflected by the
[0041]
Further, at this time, the illumination light is diffused by the rough surface formed on the
[0042]
The illumination light L propagating through the interior in this way has a back surface constituted by a flat surface by emitting a component less than the critical angle from the illumination light propagating from the
[0043]
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 6 in comparison with FIG. 5, the
[0044]
The illumination light L emitted from the
[0045]
The illumination light incident on the
[0046]
By the way, in the side light type surface light source device of the conventional configuration, the illumination light component reflected by the incident surface of the prism sheet 5 is multiply reflected between the prism sheet 5 and the light guide plate. When the directivity of the emitted light was measured, it was found that a peak with a small luminance level was generated in the vicinity of the front surface of the emission surface. In this embodiment, such a component can also be efficiently guided in the front direction of the
[0047]
In correcting the directivity in this way, on the back surface 12B of the
[0048]
On the other hand, in this embodiment, the convex portions are repeated at the repetition pitches W1 and W2 of 50 [μm], which is 1/4 or more smaller than the pixel period of the liquid crystal display panel. It is possible to reduce the pulsation of the luminance level in the repetitive pitch sufficiently separated from the pitch, and to effectively avoid the generation of moire. Further, the repetition of these convex portions can be made inconspicuous.
[0049]
Furthermore, in this embodiment, in the
[0050]
In this way, when the illumination light is emitted, the
[0051]
According to the above configuration, convex portions having a triangular cross section formed by a pair of
[0052]
Further, at this time, these convex portions are repeatedly formed at a repetition pitch W1 and W2 of 50 [μm], which is smaller than 1/4 of the pixel period of the liquid crystal display panel, thereby effectively avoiding the generation of moire. Accordingly, high-quality illumination light can be emitted. Further, the repetition of these convex portions can be made inconspicuous.
[0053]
In the
[0054]
(2) Second embodiment
In the side light type surface light source device according to this embodiment, a
[0055]
In other words, in this side light type surface light source device, the
[0056]
That is, the
[0057]
That is, as shown by the characteristic curve in FIG. 6, the illumination light emitted from the
[0058]
Further, assuming this relationship, the inclination β1, so that the illumination light emitted from the
[0059]
That is, as shown in FIG. 9, when the
[0060]
For these reasons, as shown by arrows G and H in FIG. 7, in the sidelight type surface light source device, a peak like a so-called side lobe occurs in the main emission direction.
[0061]
However, if the angles β1 and β2 are set to 5.5 degrees and 35 degrees, respectively, as in this embodiment, as shown in FIG. 10 in comparison with FIG. 7, they pass through the
[0062]
Furthermore, if it does in this way, the area of the
[0063]
According to the configuration shown in FIG. 8, in addition to the first configuration, the inclined surface forming the convex portion of the prism sheet has a small inclination on the incident surface side with respect to the normal of the exit surface, and the corresponding inclined surface Is set to a large inclination, the use efficiency of the illumination light can be improved correspondingly, and high-quality illumination light can be emitted.
[0064]
(3) Third embodiment
FIG. 11 is a plan view showing a sidelight type surface
[0065]
In the side light type surface
[0066]
Further, in this sidelight type surface
[0067]
In this embodiment, the
[0068]
That is, in the sidelight type surface
[0069]
However, if this inclination is increased, the directivity of the illumination light emitted from the sidelight type surface light source device is disturbed.
[0070]
Accordingly, in this embodiment, the repeating direction of the convex portion is tilted within a range of 10 degrees or less, effectively avoiding the deterioration of directivity and making it difficult to detect moire.
[0071]
According to the configuration shown in FIG. 11, in addition to the configuration according to the second embodiment, the repetition directions of the convex portions in the
[0072]
(4) Other embodiments
In the first to third embodiments described above, the case where a large number of convex portions are formed on the light guide plate and the prism sheet with a repetition pitch of 50 [μm] has been described, but the present invention is not limited thereto, Depending on the liquid crystal panel, convex portions can be formed with a repetitive pitch of approximately 100 [μm] or less, making it difficult to perceive moiré.
[0073]
Furthermore, in the above-described third embodiment, the case where the light guide plate and the prism sheet are held so that the repeating direction of the convex portions is orthogonal to each other and the repeating direction of the convex portions is inclined by the angle θA has been described. The present invention is not limited to this, and this orthogonal relationship may be disturbed by a minute angle. That is, the prism sheet is tilted within a range of 10 degrees or less with respect to the direction parallel to the incident surface of the light guide plate, and the convex portions of the light guide plate are repeated within a range of 10 degrees or less with respect to the repeating direction of the convex portions of the prism sheet. By tilting the direction, practically sufficient directivity can be obtained, and generation of moire can be reduced.
[0074]
In the first to third embodiments described above, the case in which the slopes are directly connected and the convex portions are formed in a triangular cross section has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a flat surface, a smooth curve, etc. A pair of slopes may be connected to each other, or adjacent convex portions may be connected.
[0075]
Furthermore, in the above-described third embodiment, a case has been described in which the pair of inclined surfaces in the prism sheet are set to different inclinations, and the convex portions are inclined repeatedly in the light guide plate and the convex portions of the prism sheet. The invention is not limited to this, and when a practically sufficient characteristic can be obtained, the inclined surface may be set to an equal inclination and only the repeating direction of the convex portion may be inclined.
[0076]
In the above-described embodiment, the case of using a prism sheet formed by curing an ultraviolet curable resin based on transparent PET has been described. However, the present invention is not limited to this, and polycarbonate, PC, PMMA, and the like are used. The present invention can also be applied to a case where a prism sheet formed using a light-transmitting material is used. Further, the present invention can be widely applied to the case where a plate-like member having a predetermined thickness without flexibility is formed by these light-transmitting materials, and such a so-called prism body is used in place of the prism sheet.
[0077]
Furthermore, in the above-described first to third embodiments, the case where the reflection sheet, the light guide plate, and the prism sheet are stacked has been described, but the present invention is not limited thereto, and a light diffusion sheet that diffuses illumination light is used. The present invention can be widely applied also when it is arranged between the prism sheet and the light guide plate or on the upper surface of the prism sheet. In this way, directivity can be corrected by the light diffusion sheet.
[0078]
In the first to third embodiments described above, the case where the reflection sheet is formed by the regular reflection member made of the silver-deposited sheet material has been described. However, the present invention is not limited to this, and various regular reflections are made. The present invention can also be widely applied to the case where a reflection sheet is formed by a member, or a diffuse reflection member such as white PET.
[0079]
Furthermore, in the above-described first to third embodiments, the case where the light diffusing surface is formed by forming the entire light emitting surface of the light guide plate into a uniform rough surface by the mat surface treatment has been described. The present invention is not limited to this, and the present invention can be widely applied to the case where the light diffusing surface is formed by blasting using sandpaper or chemical etching, and the case where the light diffusing surface is formed by printing with white ink or the like.
[0080]
In the first to third embodiments described above, the case where the light diffusing surface is formed by forming a uniform rough surface on the entire exit surface of the light guide plate has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, when the degree of the rough surface is changed so that the degree of comparative diffusion gradually increases from the incident surface side toward the wedge-shaped tip, or when printing is performed, the printing amount per unit area is sequentially changed. It can be widely applied to cases.
[0081]
Furthermore, in the first to third embodiments described above, the case where the light guide plate is formed by the transparent member has been described. However, the present invention is not limited to this, and the transparent member is mixed with fine particles that scatter light. The present invention can also be widely applied when forming an optical plate.
[0082]
Further, in the first to third embodiments described above, the case where the present invention is applied to a sidelight type surface light source device using a light guide plate made of a plate-shaped member having a wedge-shaped cross section has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to a sidelight type surface light source device in which a light guide plate is configured by a flat plate-shaped member.
[0083]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the illumination light is incident from one end face has been described. However, the present invention is not limited to this, and the side light type surface light source device configured to receive the illumination light from another end face is also provided. Can also be widely applied.
[0084]
Further, in the above-described embodiment, the case where the primary light source is configured by the fluorescent lamp made of a rod-shaped light source has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a plurality of point light sources such as light emitting diodes are arranged to form the primary light source. It can be widely applied to cases.
[0085]
Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the surface light source device of the liquid crystal display device has been described. However, the present invention is not limited to this, and the sidelight type surface light source device such as various illumination devices and display devices. Can be widely applied to.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by repeatedly forming a convex portion having a pair of slopes on the back surface of the plate-like member and repeatedly forming the same type of convex portion on the plate-like member side of the light control member, Furthermore, by selecting the shape of this convex portion as necessary, the illumination light can be efficiently emitted to improve the use efficiency of the illumination light, and further the deterioration of the quality of the emitted light due to moire etc. can be reduced. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a sidelight type surface light source device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
3 is a cross-sectional view showing in detail a back surface of a light guide plate in the sidelight type surface light source device of FIG. 1. FIG.
4 is a cross-sectional view showing in detail a prism sheet in the sidelight type surface light source device of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a characteristic curve diagram showing a distribution of illumination light emitted from a conventional light guide plate for comparison with the side light type surface light source device of FIG. 1;
6 is a characteristic curve diagram showing a distribution of illumination light emitted from the light guide plate of the sidelight type surface light source device of FIG. 1. FIG.
7 is a characteristic curve diagram showing a distribution of illumination light emitted from a prism sheet in the sidelight type surface light source device of FIG. 1. FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a prism sheet applied to a sidelight type surface light source device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an optical path of illumination light in a prism sheet having a conventional configuration in comparison with FIG.
10 is a characteristic curve diagram showing directivity in the sidelight type surface light source device of FIG. 8. FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a prism sheet applied to a sidelight type surface light source device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an exploded perspective view showing a conventional sidelight type surface light source device.
FIG. 13 is a sectional view taken along line AA in FIG.
[Explanation of symbols]
1, 10, 30 Sidelight type surface light source device
2, 12, 31 Light guide plate
2A, 12A, 31A Incident surface
2B, 12B back
5, 6, 13, 14, 32 Prism sheet
12E, 12F, 13AA-14B Slope
Claims (5)
前記板状部材の出射面に光制御部材を配置し、
前記板状部材は、
前記出射面側と対向する面に、前記端面と略直交する方向に延長する1対の斜面を有する凸部が、前記端面と略平行な方向に繰り返し形成され、
前記光制御部材は、
前記板状部材と対向する面に、前記端面に略平行な方向に延長する1対の斜面を有する凸部が、前記端面と略直交する方向に繰り返し形成され、
前記板状部材及び前記光制御部材は、
前記凸部が、100〔μm〕以下の繰り返しピッチにより形成され、
前記光制御部材は、
前記1対の斜面のうちの、前記端面に相対的に近い側の斜面により前記板状部材から出射される照明光を透過して内部に導き入れ、前記端面に相対的に遠い側の斜面により反射して出射し、
前記板状部材は、
前記1対の斜面の形成する角度が、90度より大きく、110度以下の角度に設定された
ことを特徴とするサイドライト型面光源装置。In the sidelight type surface light source device that makes the illumination light emitted from the predetermined light source incident from the end face of the plate member, bends the illumination light and emits it from the emission surface of the plate member,
A light control member is disposed on the exit surface of the plate-shaped member,
The plate-like member is
A convex portion having a pair of inclined surfaces extending in a direction substantially orthogonal to the end surface is repeatedly formed in a direction substantially parallel to the end surface on the surface facing the emission surface side,
The light control member is
A convex portion having a pair of inclined surfaces extending in a direction substantially parallel to the end surface is repeatedly formed in a direction substantially orthogonal to the end surface on the surface facing the plate-like member,
The plate-like member and the light control member are
The convex portion is formed with a repeating pitch of 100 [μm] or less ,
The light control member is
Of the pair of inclined surfaces, the illumination light emitted from the plate-like member is transmitted through the inclined surface relatively close to the end surface and guided to the inside, and the inclined surface relatively far from the end surface is used. Reflected and emitted,
The plate-like member is
An angle formed by the pair of inclined surfaces is set to an angle greater than 90 degrees and 110 degrees or less .
前記凸部を構成する1対の斜面のうち、前記端面に対して相対的に近い側の斜面と前記出射面の法線とにより形成される角度が、前記端面に対して相対的に遠い側の斜面と前記出射面の法線とにより形成される角度より小さくなるように、前記1対の斜面の傾きが異なるように形成された
ことを特徴とする請求項1に記載のサイドライト型面光源装置。The convex portion of the light control member is
Of the pair of slopes constituting the convex portion, the angle formed by the slope that is relatively close to the end face and the normal line of the exit face is relatively far from the end face 2. The sidelight type surface according to claim 1, wherein the pair of inclined surfaces are formed to have different inclinations so as to be smaller than an angle formed by the inclined surface and a normal line of the emission surface. Light source device.
前記出射面より出射される主たる照明光を、前記端面に対して相対的に遠い側の斜面に導くように、前記角度が選定され、
前記遠い側の斜面は、
前記近い側の斜面より到来する照明光を全反射して、ほぼ前記法線方向に反射するように、前記角度が選定された
ことを特徴とする請求項2に記載のサイドライト型面光源装置。The slope on the side relatively close to the end face is
The angle is selected so as to guide the main illumination light emitted from the exit surface to a slope on a side far from the end surface,
The far slope is
The side light type surface light source device according to claim 2, wherein the angle is selected so that the illumination light coming from the near slope is totally reflected and substantially reflected in the normal direction. .
10度以下の範囲で、前記斜面の延長する方向が前記端面と平行な方向より傾くように配置され、
前記板状部材は、
前記斜面の繰り返しの方向が、前記光制御部材の斜面の延長する方向に対して10度以下の範囲で傾くように配置された
ことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載のサイドライト型面光源装置。The light control member is
In a range of 10 degrees or less, it is arranged such that the extending direction of the slope is inclined from the direction parallel to the end face,
The plate-like member is
The repeating direction of the inclined surface is arranged so as to be inclined within a range of 10 degrees or less with respect to the extending direction of the inclined surface of the light control member. The sidelight type surface light source device described.
10度以下の範囲で前記斜面の延長する方向が、前記端面と平行な方向より傾くように配置され、
前記板状部材は、
前記斜面の延長する方向が、前記光制御部材の斜面の延長する方向と直交するように設定された
ことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載のサイドライト型面光源装置。The light control member is
The direction in which the slope extends in a range of 10 degrees or less is arranged to be inclined from the direction parallel to the end face,
The plate-like member is
The side light type surface light source according to claim 1, 2 or 3, wherein a direction in which the inclined surface extends is set to be orthogonal to a direction in which the inclined surface of the light control member extends. apparatus.
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