JP2005302485A - Surface lighting device - Google Patents

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JP2005302485A JP2004115723A JP2004115723A JP2005302485A JP 2005302485 A JP2005302485 A JP 2005302485A JP 2004115723 A JP2004115723 A JP 2004115723A JP 2004115723 A JP2004115723 A JP 2004115723A JP 2005302485 A JP2005302485 A JP 2005302485A
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Makoto Furuta
誠 古田
Shingo Suzuki
信吾 鈴木
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Minebea Co Ltd
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Minebea Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface lighting device which prevents nonuniformity in brightness from occurring in the neighborhood of a positioning projection formed on a light guide plate and can make brightness uniform all over an output surface. <P>SOLUTION: Protrusions 11a, 11b, 11c, 12a, 12b, 12c are formed on sides 11, 12 of a light guide plate 1 to position the light guide plate 1 to a frame body 7. Recesses 20a, 20b, 20c, 21a, 21b, 21c are formed on the frame body 7 for housing the light guide plate 1 corresponding to the protrusions on the light guiding plate 1, respectively. Notches 13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c are formed at the ends of the respective protrusions far away from LEDs 2. The recess is formed into a rectangular shape. A notch is formed into a shape with an edge of a protrusion cut into a plane (corner-chamfered) or into a shape with the edge round (round-chamfered), where the protrusion has the same shape as the recessed part in a rectangular shape. This reduces the amount of the light which proceeds to the center of the light guide plate 1 after reflecting at the sides of the protrusions plural times, and prevents nonuniformity in brightness from occurring in the neighborhood of the protrusion. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、サイドライト方式の面状照明装置に関し、特に、導光板および光源を枠体に収納する構成を有した面状照明装置に関する。   The present invention relates to a sidelight type planar illumination device, and more particularly to a planar illumination device having a configuration in which a light guide plate and a light source are housed in a frame.

薄型で占有容積が小さく、軽量であること等に特徴を有する液晶表示装置は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等をはじめとする多くの電気製品に使用されている。ところで、液晶表示装置の液晶自体は自ら発光しないため、太陽光や部屋の照明の明るさを十分に取り込むことができない暗所で使用する場合には、液晶表示装置とは別個に液晶を照射する照明手段が必要となる。液晶表示装置のさらなる小型化が望まれる一方で、その液晶表示装置のうちの液晶表示部については大型化が望まれており、この要求に応えるためには液晶を照射する照明手段についても小型化、さらには低消費電力化を実現することが必要となってきている。   Liquid crystal display devices that are characterized by being thin, occupying a small volume, and being light are used in many electric products such as mobile phones and personal computers. By the way, since the liquid crystal itself of the liquid crystal display device does not emit light itself, the liquid crystal is irradiated separately from the liquid crystal display device when used in a dark place where the brightness of sunlight or room illumination cannot be taken in sufficiently. A lighting means is required. While further miniaturization of the liquid crystal display device is desired, the liquid crystal display portion of the liquid crystal display device is desired to be enlarged, and in order to meet this requirement, the illumination means for irradiating the liquid crystal is also miniaturized. Furthermore, it has become necessary to realize low power consumption.

そこで、照明手段の小型化及び低消費電力化を実現するために、照明手段の光源として点状光源であるLEDを使用するものや、照明手段を構成する光源、導光板等の各部材を所定の位置に固定して光を効率良く利用するものが開発されている。例えば、照明手段を構成する各部材を、所定の位置に固定する手段としては、各部材を収納するフレームを使用したものがある。導光板の側面に突起を設けると共に、その突起の位置に対応してフレームに凹部を設け、導光板をフレームに収納する際に突起と凹部を組み合わせることによって導光板の配設位置を固定する。しかしながら、この手段では、光源から出射した光のうち突起の付け根で反射した光が、他の部分で反射した光とは異なる挙動を示して導光板の出射面に達するため、突起の付け根から中央に向かってすじ状の輝線が発生するという不具合があった。   Therefore, in order to realize downsizing and low power consumption of the illumination means, each member such as a light source that constitutes the illumination means, a light guide plate, or the like that uses an LED that is a point light source as a light source of the illumination means is predetermined. A device that efficiently uses light by fixing it to the position of has been developed. For example, as a means for fixing each member constituting the illumination means at a predetermined position, there is one using a frame that houses each member. A protrusion is provided on the side surface of the light guide plate, and a recess is provided in the frame corresponding to the position of the protrusion. When the light guide plate is housed in the frame, the protrusion and the recess are combined to fix the position of the light guide plate. However, with this means, the light reflected from the base of the projection out of the light emitted from the light source behaves differently from the light reflected from other parts and reaches the exit surface of the light guide plate. There is a problem that streaky emission lines are generated toward the surface.

この不具合を解決する手段として、特許文献1に示すものがあり、図7に示すように、フレームに収納される導光板12の位置決め用の突起12Hを、導光板12の側面12Gの出射面12C側に片寄って形成する構成が開示されている。これによれば突起12Hの根元が小さく形成され、また突起12Hの根元を導光板12の裏面に形成した一対の斜面(12E、12F)からなる突起から遠ざけて配置させることができるので、明るく照らし出される突起12Hの根元が出射面12Cから視認されて発生する輝度レベルの高いすじ状の領域を知覚困難にすることができる。   As means for solving this problem, there is one disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 7, the positioning projection 12H of the light guide plate 12 housed in the frame is used as the exit surface 12C of the side surface 12G of the light guide plate 12. A structure that is formed to be offset to the side is disclosed. According to this, the base of the protrusion 12H is formed small, and the base of the protrusion 12H can be disposed away from the protrusion formed by a pair of inclined surfaces (12E, 12F) formed on the back surface of the light guide plate 12, so that it is brightly illuminated. It is possible to make it difficult to perceive a streak-like region having a high luminance level that is generated when the base of the projected protrusion 12H is visually recognized from the exit surface 12C.

しかし、特許文献1の発明では、導光板の厚みが比較的厚い場合には効果があるものの、導光板の厚みが比較的薄い場合には輝度の高いすじ状の領域が出射面に観察されてしまうという欠点があった。そこで、この欠点を解決する手段として、特許文献2に示すものがあり、図8に示すように、導光板の突起をフレームに対する位置決め部材として使用する構成ではないが、突起4Hを、導光板4の側面を厚み方向に2分割する仮想線より裏面4B側に形成する構成が開示されている。また、突起4Hを薄肉に作成し、楔型先端側を先端側に向かうに従って徐々に突起4Hの厚みが薄くなるように、突起4Hの側面4HDが底面4HBに対して斜めに傾いた平面により形成する構成が開示されている。これによれば突起4Hの付け根で反射された光を側面の近傍で出射面4Cより速やかに出射することができる。   However, the invention of Patent Document 1 is effective when the thickness of the light guide plate is relatively large, but when the thickness of the light guide plate is relatively thin, a streaky region with high luminance is observed on the exit surface. There was a drawback of end. Therefore, as means for solving this drawback, there is one disclosed in Patent Document 2, and as shown in FIG. 8, the projection of the light guide plate is not used as a positioning member with respect to the frame. A configuration is disclosed in which the side surface is formed on the back surface 4B side from the imaginary line that bisects the side surface in the thickness direction. Further, the protrusion 4H is made thin, and the side surface 4HD of the protrusion 4H is formed by a plane inclined obliquely with respect to the bottom surface 4HB so that the thickness of the protrusion 4H gradually decreases as the wedge tip is moved toward the tip. The structure to perform is disclosed. According to this, the light reflected by the base of the protrusion 4H can be emitted immediately from the emission surface 4C in the vicinity of the side surface.

特開平11−265609号公報JP 11-265609 A 特開2001−154028号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-154028

しかしながら、特許文献1の発明では、上述したように導光板の厚みが比較的薄い場合には輝度の高いすじ状の領域が出射面に観察されてしまうという欠点があった。また、特許文献2の発明では、突起を薄肉状に作成する必要があり、フレームに対する位置決め部材として使用する場合には、破損する虞が高いという欠点があった。   However, the invention of Patent Document 1 has a drawback that a streak-like region with high luminance is observed on the exit surface when the thickness of the light guide plate is relatively thin as described above. Moreover, in the invention of Patent Document 2, it is necessary to make the protrusion thin, and when used as a positioning member for the frame, there is a disadvantage that the possibility of breakage is high.

そこで、本願発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、導光板に設けた突起部により、フレームに対する適正な位置決めを行なうことができると共に、突起部の近傍に発生する輝度ムラを防止し、出射面全体の均一な輝度を実現することができる面状照明装置の提供を目的とするものである。   Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and the projections provided on the light guide plate can perform proper positioning with respect to the frame, and also prevent uneven brightness generated in the vicinity of the projections. It is an object of the present invention to provide a planar illumination device that can realize uniform luminance over the entire emission surface.

上記課題を解決するために、請求項1に係る面状照明装置の発明は、透光性材料から成る導光板と、該導光板の側面に対向して配置される光源と、前記導光板と前記光源を収納する枠体を備えると共に、前記光源が配置された導光板の側面と直交する側面に設けられ、前記導光板の前記枠体内における配設位置を決定するための突起部と、前記導光体の突起部が嵌入される、前記枠体に形成された凹部とを備えた面状照明装置において、前記凹部の形状は、矩形状であり、前記突起部が設けられた側面の長手方向で、前記突起部の前記点状光源から遠い側の端部に、前記突起部が設けられた側面の短手方向へ沿った切欠きを形成したことを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems, an invention of a planar illumination device according to claim 1 includes a light guide plate made of a light-transmitting material, a light source disposed to face a side surface of the light guide plate, and the light guide plate. A projection that is provided on a side surface that is orthogonal to a side surface of the light guide plate on which the light source is disposed, and that includes a projection for determining an arrangement position of the light guide plate in the frame body; In the planar lighting device including the concave portion formed in the frame body into which the projection portion of the light guide is inserted, the shape of the concave portion is rectangular, and the length of the side surface on which the projection portion is provided In the direction, a notch along the short side direction of the side surface on which the protrusion is provided is formed at the end of the protrusion far from the point light source.

導光板に形成した突起部の、光源から遠い側の端部に導光板の厚さ方向へ沿った、即ち、突起部が設けられた側面の短手方向へ沿った切欠きを形成することによって、突起部で反射した後に再度、突起部内の光源から遠い側の側面で反射して導光板方向へ進行する光を減少させ、突起部近傍の輝度ムラの発生を抑制する。   By forming a notch along the thickness direction of the light guide plate, that is, along the lateral direction of the side surface on which the protrusion is provided, at the end of the protrusion formed on the light guide plate on the side far from the light source After the light is reflected by the protrusion, the light that is reflected by the side surface farther from the light source in the protrusion and travels in the direction of the light guide plate is reduced, and the occurrence of luminance unevenness in the vicinity of the protrusion is suppressed.

上記課題を解決するために、請求項2に係る面状照明装置の発明は、請求項1の発明において、前記突起部の切欠きは、突起部が設けられている側面に対する傾斜角が鋭角であるC面取りによって形成されていることを特徴とするものである。C面取りとは、矩形状の突起部の稜部を平面状に削って加工することをいう。   In order to solve the above-described problem, the invention of the planar lighting device according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the notch of the protrusion has an acute angle with respect to the side surface on which the protrusion is provided. It is formed by a certain C chamfer. C chamfering means that the ridge portion of a rectangular projection is cut into a flat shape and processed.

上記課題を解決するために、請求項3に係る面状照明装置の発明は、請求項1の発明において、前記突起部の切欠きは、R面取りによって形成されていることを特徴とするものである。R面取りとは、矩形状の突起部の稜部をR状に丸みを持たせて加工することをいう。   In order to solve the above-described problem, the invention of the planar lighting device according to claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 1, the notch of the protrusion is formed by R chamfering. is there. R chamfering refers to processing a ridge portion of a rectangular projection portion with a rounded round shape.

本発明に係る面状照明装置によれば、導光板に形成した突起部を枠体に設けた凹部に嵌入させて組み合わせることにより、フレームに対して導光板を適正な位置に固定することができ、光源からの光を効率良く利用することができる。また、導光板に形成した突起部の、光源から遠い側の端部に導光板の厚さ方向へ沿った切欠きを形成することによって、突起部で反射した光により発生する突起部近傍の輝度ムラを防止し、出射面全体の輝度の均一を実現することができる。   According to the planar lighting device according to the present invention, the light guide plate can be fixed at an appropriate position with respect to the frame by combining the protrusion formed on the light guide plate into the recess provided in the frame. The light from the light source can be used efficiently. In addition, by forming a notch along the thickness direction of the light guide plate at the end of the protrusion formed on the light guide plate on the side far from the light source, the brightness near the protrusion generated by the light reflected by the protrusion Unevenness can be prevented, and the brightness of the entire emission surface can be made uniform.

以下、本発明に係る面状照明装置の一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、面状照明装置Mおよび面状照明装置Mの上側に配置される被照明体Nを示す分解斜視図である。面状照明装置Mは、導光板1と、点状光源2と、反射板3と、光拡散シート4と、輝度増大フィルム5、6と、これらの部材が収納される枠体7から概略構成されている。図2は、各部材が枠体7に収納された状態の面状照明装置Mを示す斜視図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a planar lighting device according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the planar illumination device M and the object N to be illuminated arranged on the upper side of the planar illumination device M. FIG. The planar illumination device M is schematically configured from a light guide plate 1, a point light source 2, a reflection plate 3, a light diffusion sheet 4, brightness enhancement films 5 and 6, and a frame body 7 in which these members are accommodated. Has been. FIG. 2 is a perspective view showing the planar illumination device M in a state where each member is accommodated in the frame body 7.

図1、図2に示すように、枠体7内に収納された点状光源2は、導光板1の一側端面8側に配置される。点状光源2としては、例えば、LEDが使用される。LED2は、LEDチップが樹脂ケースによって覆われた構成を有しており、ケースには出射窓が形成されていて、出射窓から一方向へ出射光が効率よく出射されるように構成されている。以下、出射光が効率よく出射されるLEDの一方向を光出射方向側とし、LEDの正面という。LED2は1個または複数個設けられており、その正面がそれぞれ一側面8に対向して近接配置されている。従って、LED2から出射された光の殆どは、一側面8から導光板1内に入射する。導光板1の一側面8のことを、以下、入射面8ともいう。   As shown in FIGS. 1 and 2, the point light source 2 housed in the frame body 7 is disposed on the one end face 8 side of the light guide plate 1. For example, an LED is used as the point light source 2. The LED 2 has a configuration in which an LED chip is covered with a resin case, and an emission window is formed in the case so that emitted light is efficiently emitted in one direction from the emission window. . Hereinafter, one direction of the LED from which the emitted light is efficiently emitted is referred to as a light emission direction side and is referred to as the front surface of the LED. One or a plurality of LEDs 2 are provided, and the front surfaces thereof are arranged close to each other so as to face one side surface 8. Therefore, most of the light emitted from the LED 2 enters the light guide plate 1 from one side surface 8. Hereinafter, the side surface 8 of the light guide plate 1 is also referred to as an incident surface 8.

導光板1は、成形性、光学特性のバランスに優れるポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂の他、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、フッ素系透明ポリマー、エポキシ樹脂等の透明性の良好な材料から構成されている。また、導光板1の成形は、生産性、精度の点で優れる射出成形の他、熱加圧成形、押し出し成形、注型法等が適用可能である。LED2から出射した光は導光板1の入射面8から入射し、屈折、反射等を繰返して導光板1の表面である出射面9から出射する。導光板1の裏面10、即ち、出射面9と対向する面には、LED2から導光板1内に入射した光を出射面9全体において均一に出射できるように、図示を省略する光線進路変更素子(光散乱パターン)が設けられている。光散乱パターンは、微細プリズム、微細突起または窪み、微細粗面パターン、微細印刷パターン等から構成されている。   The light guide plate 1 is made of a highly transparent material such as polystyrene, polyester, polyolefin, fluorine-based transparent polymer, and epoxy resin, in addition to polycarbonate resin, acrylic resin, and amorphous polyolefin resin, which have an excellent balance of moldability and optical properties. It is configured. The light guide plate 1 may be formed by injection molding, extrusion molding, casting method, or the like in addition to injection molding which is excellent in productivity and accuracy. The light emitted from the LED 2 is incident from the incident surface 8 of the light guide plate 1 and is emitted from the output surface 9 which is the surface of the light guide plate 1 by repeating refraction and reflection. On the rear surface 10 of the light guide plate 1, that is, the surface facing the light exit surface 9, a light beam path changing element not shown so that the light incident from the LED 2 into the light guide plate 1 can be uniformly emitted on the entire light exit surface 9. (Light scattering pattern) is provided. The light scattering pattern is composed of a fine prism, fine protrusions or depressions, a fine rough surface pattern, a fine print pattern, and the like.

導光板1は、略矩形状を有しており、LED2の配置されている導光板1の一側面8と直交する側面11、12には、それぞれの側面11、12に対して鉛直方向に延びる突起部11a、11b、11c、12a、12b、12cが設けられている。これらの突起部は、導光板1が、後述する枠体7に収納されたときに、枠体7内における導光板1の配設位置を決定すると共に、その位置に導光板1を固定するためのものである。側面11に設けられている突起部11a、11b、11cのうち、突起部11aおよび11cは、導光板1の出射面9寄りに設けられており、突起部11bは、裏面10寄りに設けられている。また、側面12に設けられている突起部12a、12b、12cのうち、突起部12aおよび12cは、導光板1の出射面9寄りに設けられており、突起部12bは、裏面10寄りに設けられている。即ち、側面11と側面12のそれぞれに設けられた突起部は、導光板1の厚さよりも薄く形成されると共に、隣り合う突起部が導光板1の厚さ方向の高さを異にして互い違いに設けられている。これらの突起部が、後述する枠体7の凹部に嵌入されることで、導光板1は枠体7に対して適正な位置に確実に固定される。   The light guide plate 1 has a substantially rectangular shape, and the side surfaces 11 and 12 orthogonal to one side surface 8 of the light guide plate 1 on which the LEDs 2 are arranged extend in the vertical direction with respect to the side surfaces 11 and 12. Protrusions 11a, 11b, 11c, 12a, 12b, and 12c are provided. These protrusions determine the position of the light guide plate 1 in the frame 7 and fix the light guide plate 1 at that position when the light guide plate 1 is housed in the frame 7 described later. belongs to. Of the protrusions 11a, 11b, and 11c provided on the side surface 11, the protrusions 11a and 11c are provided near the emission surface 9 of the light guide plate 1, and the protrusion 11b is provided near the back surface 10. Yes. Of the protrusions 12 a, 12 b, and 12 c provided on the side surface 12, the protrusions 12 a and 12 c are provided near the emission surface 9 of the light guide plate 1, and the protrusion 12 b is provided near the back surface 10. It has been. That is, the protrusions provided on each of the side surface 11 and the side surface 12 are formed thinner than the thickness of the light guide plate 1, and adjacent protrusions are staggered with different heights in the thickness direction of the light guide plate 1. Is provided. The light guide plate 1 is securely fixed at an appropriate position with respect to the frame body 7 by inserting these protrusions into the recesses of the frame body 7 described later.

導光板1の裏面10側には、裏面10を覆うように反射板3が設けられている。反射板3は、白色樹脂、銀メッキ板等の反射性材料から成り、導光板1の裏面10から導光板の外部に放出する光を反射して導光板1内に再入力させるためのものである。従って、この光を反射する部材としては、反射板3に限定されるものではなく、例えば、各部材を収納して一体に保持する枠体7の底部に反射性材料を塗付し、反射板の機能を兼ねるように構成してもよい。   On the back surface 10 side of the light guide plate 1, the reflection plate 3 is provided so as to cover the back surface 10. The reflection plate 3 is made of a reflective material such as a white resin or a silver plating plate, and reflects light emitted from the back surface 10 of the light guide plate 1 to the outside of the light guide plate so as to be re-input into the light guide plate 1. is there. Therefore, the member that reflects this light is not limited to the reflector 3, and for example, a reflective material is applied to the bottom of the frame 7 that houses and holds each member integrally, and the reflector You may comprise so that it may serve also.

導光板1の表側、即ち、出射面9側には、光拡散シート4が設けられている。光拡散シート4は、導光板1に形成されているパターンの形状、例えば、図示を省略する光散乱パターンの形状を使用者に視認されないように、光を拡散させるためのものであり、光拡散剤練込タイプのもの、ランダム凹凸加工タイプのもの等がある。光拡散シート4は、通常10μm以上の厚さのもの、好ましくは20〜300μmのものが使用される。また、光拡散シート4は、透明な樹脂から構成され、その樹脂としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート等のものがある。   A light diffusion sheet 4 is provided on the front side of the light guide plate 1, that is, on the emission surface 9 side. The light diffusion sheet 4 is for diffusing light so that a user does not visually recognize the shape of the pattern formed on the light guide plate 1, for example, the shape of a light scattering pattern not shown. There are agents kneading type, random unevenness processing type, etc. The light diffusion sheet 4 has a thickness of usually 10 μm or more, preferably 20 to 300 μm. The light diffusion sheet 4 is made of a transparent resin, and examples of the resin include polycarbonate, polyester, and polymethyl methacrylate.

さらに、光拡散シート4の上側には、輝度増大フィルム(Brightness Enhancement Film)5、6が積層して設けられている。この輝度増大フィルム5、6は、透過性に優れたポリエステル、アクリル樹脂等の表面にプリズムパターンを精密形成した光学フィルムから成る。このように微細なプリズム構造が並ぶフィルムを導光板1の出射面9の上側に重ねて配置させることで、被照明体N側に放射される光の輝度を向上させることができる。プリズム構造が90度交差する方向に輝度増大フィルム5、6を2枚重ね合わせることで性能が向上し、画面のにじみを解消して、光った部分と光を拡散する部分の縞模様(リフレクティブモアレ)を抑制する作用をなす。   Further, on the upper side of the light diffusion sheet 4, brightness enhancement films 5 and 6 are laminated and provided. The brightness enhancement films 5 and 6 are made of an optical film in which a prism pattern is precisely formed on the surface of polyester, acrylic resin or the like having excellent transparency. By arranging the film in which the fine prism structures are arranged in this manner so as to overlap with the upper side of the emission surface 9 of the light guide plate 1, the luminance of the light emitted to the illuminated object N side can be improved. By superimposing the two brightness enhancement films 5 and 6 in the direction where the prism structure intersects 90 degrees, the performance is improved, the blurring of the screen is eliminated, and the stripe pattern (reflective moire) of the shining part and the diffusing part of the light is improved. ).

次に、枠体7は、面状照明装置Mを構成している上記導光板1、LED2等の他の部材を収納する額縁状の部材であり、例えばポリカーボネート樹脂等の透光性樹脂材料の内部に光反射部材(酸化チタン等の白色顔料)を混入して成る。従って、枠体7は、光反射性の高い部材であり、導光板1から外部に出射した光を散乱反射して導光板1内に再度入射させ、LED2からの出射光の利用効率を高めている。枠体7には、凹部20a、20b、20c、21a、21b、21cが形成されており、面状照明装置Mを組立てる際に導光板1の突起部11a、11b、11c、12a、12b、12cがそれぞれこれらの凹部に嵌入され、導光板1は枠体7に保持される。   Next, the frame body 7 is a frame-shaped member that accommodates other members such as the light guide plate 1 and the LEDs 2 constituting the planar illumination device M. For example, the frame body 7 is made of a translucent resin material such as polycarbonate resin. Light reflection member (white pigment such as titanium oxide) is mixed inside. Accordingly, the frame body 7 is a highly light-reflective member, which diffuses and reflects the light emitted to the outside from the light guide plate 1 and re-enters the light guide plate 1 to increase the utilization efficiency of the light emitted from the LED 2. Yes. The frame body 7 is formed with recesses 20a, 20b, 20c, 21a, 21b, and 21c. When the planar lighting device M is assembled, the protrusions 11a, 11b, 11c, 12a, 12b, and 12c of the light guide plate 1 are assembled. Are inserted into these recesses, and the light guide plate 1 is held by the frame body 7.

これらの凹部を図3において説明する。図3(a)は、枠体7の平面図を示す。凹部20a、20b、20c、21a、21b、21cは、矩形状を有しており、枠体7の側壁22、23の内側壁面から鉛直方向へ延びて形成されている。また、凹部は、図3(b)、(c)に示すように、側壁23に設けられている凹部21a、21b、21cのうち、凹部21aおよび21cが、側壁23の上側壁面24寄りに設けられており、凹部21bは、下側壁面25寄りに設けられている。この構造は、側壁22に設けられている凹部20a、20b、20cについても同様である。即ち、側壁22と側壁23のそれぞれに設けられた凹部は、隣り合う凹部が側壁の上下厚さ方向の高さを異にして互い違いに設けられている。これは、導光板1に設けられた突起部11a、11b、11c、12a、12b、12cの位置に対応しており、突起部がこれらの凹部に嵌入されることで、導光板1は枠体7に対して適正な位置に確実に固定される。   These recesses are illustrated in FIG. FIG. 3A shows a plan view of the frame body 7. The recesses 20 a, 20 b, 20 c, 21 a, 21 b, 21 c have a rectangular shape and are formed to extend in the vertical direction from the inner wall surfaces of the side walls 22, 23 of the frame body 7. As shown in FIGS. 3B and 3C, the recesses 21 a, 21 b, 21 c of the recesses 21 a, 21 b, 21 c provided on the side wall 23 are provided near the upper wall surface 24 of the side wall 23. The recess 21b is provided closer to the lower wall surface 25. This structure is the same also about the recessed parts 20a, 20b, and 20c provided in the side wall 22. FIG. That is, the concave portions provided in the side wall 22 and the side wall 23 are alternately provided so that adjacent concave portions have different heights in the vertical thickness direction of the side walls. This corresponds to the positions of the protrusions 11a, 11b, 11c, 12a, 12b, and 12c provided on the light guide plate 1, and the light guide plate 1 is framed by inserting the protrusions into these recesses. 7 is securely fixed at an appropriate position.

また次に、光拡散シート4、輝度増大フィルム5、6が設けられた導光板1の上側(出射面9側)には、被照明体Nとして、例えば、液晶表示装置が配置される。液晶表示装置Nには、液晶表示素子が配設されている表示領域31と、液晶表示素子が配設されていない周辺部である非表示領域32が設けられている。液晶表示装置Nは、導光板1の出射面9から出射された光によって、液晶表示装置Nの裏側から照射される、いわゆるバックライト型の表示装置である。これにより液晶表示装置Nの輝度は向上し、視認性が向上する。   Next, a liquid crystal display device, for example, is disposed as an object to be illuminated N on the upper side (light emission surface 9 side) of the light guide plate 1 on which the light diffusion sheet 4 and the brightness enhancement films 5 and 6 are provided. The liquid crystal display device N is provided with a display area 31 in which a liquid crystal display element is provided and a non-display area 32 which is a peripheral part in which no liquid crystal display element is provided. The liquid crystal display device N is a so-called backlight type display device that is irradiated from the back side of the liquid crystal display device N by the light emitted from the emission surface 9 of the light guide plate 1. Thereby, the brightness | luminance of the liquid crystal display device N improves and visibility improves.

図4は、各部材が枠体7に収納された状態の面状照明装置Mを示す平面図である。突起部11a、11b、11c、12a、12b、12cには、それぞれ切欠き13a、13b、13c、14a、14b、14cが形成されている。これらの切欠きは、導光板1の側面11、側面12の長手方向の、LED2から見てそれぞれの突起部の遠い側の端部に形成されている。また、切欠きは、図3に示す矩形状の凹部と同形状の突起部のLED2から遠い側の稜部を平面状に削った(C面取りした)形状に形成されている。即ち、C面取りした切欠き部の面は、突起部が設けられている側面12、13に対して、鋭角の傾斜角を有している。また、このC面取りは、導光板1の厚さ方向に沿って、即ち、導光板1の出射面9に対して鉛直方向に、側面11、側面12の短手方向へ沿って形成されている。   FIG. 4 is a plan view showing the planar illumination device M in a state where each member is accommodated in the frame body 7. Cutouts 13a, 13b, 13c, 14a, 14b, and 14c are formed in the protrusions 11a, 11b, 11c, 12a, 12b, and 12c, respectively. These notches are formed in the end portions of the long sides of the light guide plate 1 in the longitudinal direction of the side surface 11 and the side surface 12 on the far side of the respective protrusions when viewed from the LED 2. Further, the notch is formed in a shape in which the ridge portion on the side farther from the LED 2 of the protruding portion having the same shape as the rectangular concave portion shown in FIG. 3 is cut into a flat shape (C chamfered). That is, the surface of the chamfered cutout portion has an acute inclination angle with respect to the side surfaces 12 and 13 on which the protrusions are provided. Further, the C chamfer is formed along the thickness direction of the light guide plate 1, that is, along the short side direction of the side surface 11 and the side surface 12 in the vertical direction with respect to the emission surface 9 of the light guide plate 1. .

これに対して、切欠きが形成されていない方の突起部の端部、即ち、それぞれの突起部のLED2に近い側の端部は、嵌入される枠体7の凹部20a、20b、20c、21a、21b、21cの端部と同じ形状を有している。つまり、切欠きが形成されていない方の突起部の端部は、矩形状を有しており、例えば突起部12aでいうと、導光板1の側面12に対して鉛直方向に延びる面15aと平行して延びる面16aによって形成されている。   On the other hand, the end portions of the projections on which the notches are not formed, that is, the end portions of the respective projection portions on the side close to the LED 2 are recessed portions 20a, 20b, 20c, It has the same shape as the ends of 21a, 21b, 21c. That is, the end portion of the protrusion portion on which the notch is not formed has a rectangular shape. For example, in the case of the protrusion portion 12a, a surface 15a extending in the vertical direction with respect to the side surface 12 of the light guide plate 1 and It is formed by a surface 16a extending in parallel.

このような構成により、突起部11a、11b、11c、12a、12b、12cを構成している側面、および凹部20a、20b、20c、21a、21b、21cを構成している側面で反射して導光板1の中央方向に進行する光のうち、複数回、側面で反射してから進行する光の量を減少させることができ、突起部近傍に発生する輝度ムラ領域のうち、導光板1の中央方向へ延びる輝度ムラ領域を減少させることができる。従って、導光板1の出射面9全体において均一な面発光を実現することができ、液晶表示装置Nの表示領域31を大型化することができる。   With such a configuration, the light is reflected and guided by the side surfaces constituting the protrusions 11a, 11b, 11c, 12a, 12b, 12c and the side surfaces constituting the recesses 20a, 20b, 20c, 21a, 21b, 21c. Of the light traveling in the central direction of the light plate 1, the amount of light traveling after being reflected from the side surface a plurality of times can be reduced. The luminance unevenness region extending in the direction can be reduced. Therefore, uniform surface light emission can be realized on the entire light exit surface 9 of the light guide plate 1, and the display area 31 of the liquid crystal display device N can be enlarged.

また、枠体7に対する導光板1の位置ズレは、導光板1がLED2から離れる方向のズレについては、導光板1の側面17が枠体7の側壁26に当接することによって防止される。また、導光板1がLED2に近づく方向のズレについては、導光板1の突起部11a、11b、11c、12a、12b、12cの側面(突起部12aでいうと面15a)が、枠体7の凹部20a、20b、20c、21a、21b、21cのLED2側の側面に当接することによって防止される。また、導光板1の側面11または側面12方向へのズレについては、導光板1の突起部11a、11b、11c、12a、12b、12cの側面(突起部12aでいうと面16a)が、枠体7の凹部20a、20b、20c、21a、21b、21cの凹面に当接することによって防止される。   Further, the positional deviation of the light guide plate 1 with respect to the frame body 7 is prevented by the side face 17 of the light guide plate 1 coming into contact with the side wall 26 of the frame body 7 with respect to the deviation in the direction in which the light guide plate 1 is separated from the LED 2. Further, regarding the deviation in the direction in which the light guide plate 1 approaches the LED 2, the side surfaces of the projections 11 a, 11 b, 11 c, 12 a, 12 b, and 12 c of the light guide plate 1 (the surface 15 a in terms of the projection 12 a) This is prevented by coming into contact with the side surface of the recesses 20a, 20b, 20c, 21a, 21b, 21c on the LED2 side. Moreover, about the shift | offset | difference to the side surface 11 or the side surface 12 direction of the light-guide plate 1, the side surface (The surface 16a in terms of the projection part 12a) of the projection parts 11a, 11b, 11c, 12a, 12b, 12c of the light-guide plate 1 is a frame. This is prevented by coming into contact with the concave surfaces of the concave portions 20a, 20b, 20c, 21a, 21b, 21c of the body 7.

尚、上記形態では、突起部11a、11b、11c、12a、12b、12cの切欠き部がC面取りによって形成される場合について説明したが、この形態に限定されるものではなく、例えば、図5の突起部11a'に示すように、矩形状の凹部(図3参照)と同形状の突起部のLED2から遠い側の稜部をR状に丸みを持たせた、即ち、R面取りによって切欠き18aを設けたものであってもよい。また、上記形態では、光源として点状光源であるLEDを用いた場合について説明したが、これに代えてハロゲンランプ等の点状光源を使用することも可能である。また、光源は点状光源に限定されるものではなく、導光板の一側面に配置可能な蛍光管等の線状光源であってもよい。   In the above embodiment, the case where the notches of the protrusions 11a, 11b, 11c, 12a, 12b, and 12c are formed by chamfering is described. However, the present invention is not limited to this embodiment. For example, FIG. As shown in the protruding portion 11a ', the ridge portion on the side farther from the LED 2 of the protruding portion having the same shape as the rectangular concave portion (see FIG. 3) is rounded in an R shape, that is, notched by R chamfering. 18a may be provided. Moreover, although the case where LED which is a point light source was used as a light source was demonstrated in the said form, it can replace with this and can also use point light sources, such as a halogen lamp. The light source is not limited to a point light source, and may be a linear light source such as a fluorescent tube that can be disposed on one side surface of the light guide plate.

本発明に係る面状照明装置による輝度の均一性を観察した。導光板1は、2インチのサイズの物を使用し、その有効領域、即ち、液晶表示装置Nの表示領域31として使用される領域は、約40×30mmとする。また、導光板1の板厚は0.8mmとし、透明ポリカーボネート樹脂材を使用し、その上下面(出射面9と裏面10)には、微細粗面パターンを形成する。LED2は2灯配置させる。枠体7は、ポリカーボネート材に白色顔料が適量混入されている。その他の構成は特に指定のない限り上述した面状照明装置Mの形態と同様とする。また、比較のため従来の形態等についても観察した。   The uniformity of luminance was observed with the planar illumination device according to the present invention. The light guide plate 1 has a size of 2 inches, and its effective area, that is, the area used as the display area 31 of the liquid crystal display device N is about 40 × 30 mm. Further, the thickness of the light guide plate 1 is 0.8 mm, a transparent polycarbonate resin material is used, and fine rough surface patterns are formed on the upper and lower surfaces (the emission surface 9 and the back surface 10). Two LEDs 2 are arranged. In the frame body 7, an appropriate amount of white pigment is mixed in a polycarbonate material. Other configurations are the same as those of the above-described planar illumination device M unless otherwise specified. For comparison, the conventional form was also observed.

図6は、突起部および枠体の凹部を示す部分拡大図である。(a)図は、導光板1に従来と同じ形状の突起部、即ち、図3の矩形状の凹部と同形状の突起部11d(切欠き部を形成しない)を設け、枠体7に図3の矩形状の凹部20aを設けた従来の面状照明装置である。この場合には突起部11d近傍に異常発光(輝度ムラ)が発生する。(b)図は、導光板1に(a)と同じ突起部11dを設け、枠体7を取り付けない状態の面状照明装置である。この場合には突起部11d近傍における輝度ムラは発生しなかった。(c)図は、導光板1に(a)と同じ突起部11dを設け、枠体7に矩形状の凹部20dを設けた面状照明装置である。この凹部20dは、突起部11dの長さよりも長く形成され、突起部11dのLED2から遠い側の側面と凹部20dの側壁との間に空間が設けられている。この場合には、突起部11d近傍において輝度ムラが発生した。   FIG. 6 is a partially enlarged view showing the protrusion and the recess of the frame. (A) In the figure, the light guide plate 1 is provided with a protrusion having the same shape as the conventional one, that is, a protrusion 11d having the same shape as the rectangular recess in FIG. This is a conventional planar lighting device provided with three rectangular recesses 20a. In this case, abnormal light emission (luminance unevenness) occurs in the vicinity of the protrusion 11d. (B) The figure shows a planar illumination device in a state where the light guide plate 1 is provided with the same protrusion 11d as in (a) and the frame body 7 is not attached. In this case, luminance unevenness in the vicinity of the protrusion 11d did not occur. (C) The figure shows a planar illumination device in which the light guide plate 1 is provided with the same protrusion 11d as in (a) and the frame 7 is provided with a rectangular recess 20d. The recess 20d is formed longer than the length of the protrusion 11d, and a space is provided between the side surface of the protrusion 11d far from the LED 2 and the side wall of the recess 20d. In this case, uneven brightness occurred in the vicinity of the protrusion 11d.

(d)図は、導光板1に、C面取りによって切欠き13a部を形成した突起部11aを設け、枠体7に突起部11aと同じ形状の凹部20eを設けた面状照明装置である。この場合には、突起部11a近傍において輝度ムラが発生した。(e)図は、図1から図4に示した本発明に係る面状照明装置であり、導光板1に、C面取りによって切欠き13a部を形成した突起部11aを設け、枠体7に図3の矩形状の凹部20aを設けたものである。また、図5は、本発明に係る別の形態の面状照明装置であり、R面取りによって突起部11a'に切欠き18aを設け、枠体7に、図3の矩形状の凹部20aを設けたものである。本発明に係る形態の面状照明装置ではいずれの場合にも、突起部11a、11a'近傍における輝度ムラは発生しなかった。   (D) The figure shows a planar lighting device in which the light guide plate 1 is provided with a projection 11a having a notch 13a formed by chamfering, and the frame 7 is provided with a recess 20e having the same shape as the projection 11a. In this case, uneven brightness occurred in the vicinity of the protrusion 11a. (E) is a planar illumination device according to the present invention shown in FIGS. 1 to 4, and the light guide plate 1 is provided with a protrusion 11 a formed with a chamfered portion 13 a by C chamfering. The rectangular recess 20a of FIG. 3 is provided. FIG. 5 shows another embodiment of the planar lighting device according to the present invention, in which a notch 18a is provided in the protrusion 11a 'by R chamfering, and the rectangular recess 20a in FIG. It is a thing. In any of the planar illumination devices according to the present invention, luminance unevenness in the vicinity of the protrusions 11a and 11a ′ did not occur.

突起部近傍に発生する輝度ムラは、図6(a)の従来の形態に示すように、光(矢印35で示す)が、突起部11dの面36、および凹部20aの面37で反射した後に、突起部11dのLED2から遠い側の側面38で反射してから導光板1の中央方向へ進行することが要因となって発生すると考えられる。従って、この突起部のLED2から遠い側の側面で反射する光の量を減少させることにより突起部近傍の輝度ムラの発生を防止することができる。即ち、図6(e)および図5の本願に係る面状照明装置の形態に示すように、突起部11a、11a'のLED2から遠い側の端部に切欠き13a、18aを設けことにより、切欠き面(図6(a)の側面38に対応する面)で反射する光の量を減少させることができ突起部近傍の輝度ムラの発生を防止することができる。   As shown in the conventional form of FIG. 6A, the luminance unevenness that occurs in the vicinity of the protrusion is after light (indicated by an arrow 35) is reflected by the surface 36 of the protrusion 11d and the surface 37 of the recess 20a. It is considered that this occurs due to the fact that the projection 11d reflects from the side surface 38 on the side far from the LED 2 and then travels toward the center of the light guide plate 1. Therefore, by reducing the amount of light reflected by the side surface of the protrusion portion far from the LED 2, it is possible to prevent the occurrence of luminance unevenness in the vicinity of the protrusion portion. That is, as shown in the form of the planar lighting device according to the present application in FIG. 6 (e) and FIG. 5, by providing the notches 13a and 18a at the ends of the protrusions 11a and 11a ′ far from the LED 2, The amount of light reflected by the notched surface (the surface corresponding to the side surface 38 in FIG. 6A) can be reduced, and the occurrence of uneven brightness near the protrusion can be prevented.

これを図6(e)において説明すると、図6(a)で矢印35のように突起部11dの面36、および凹部20aの面37で反射した後に、突起部11dの側面38で反射して進行した光は、図6(e)では突起部11aの面36、および凹部20aの面37で反射することなく、切欠き13aの切欠き面で反射する。ところが、切欠き面に入射する際の光の入射角度の関係から、切欠き面に当った光の多くは、切欠き面を透過して進行するため、切欠き面で反射して導光板1の中央方向へ進行する光の量は少なくなる。但し、図6(d)に示すように枠体7の凹部を突起部11aと同形状に形成すると、切欠き面を透過した光が凹部面で反射して再度、導光板1内に入射して進行するので、突起部11a近傍において輝度ムラが発生する。従って、枠体7の凹部の形状は、図3に示す矩形状の凹部20aとすることが必要である。   This will be described with reference to FIG. 6 (e). After reflecting on the surface 36 of the protrusion 11d and the surface 37 of the recess 20a as shown by the arrow 35 in FIG. 6 (a), the light is reflected on the side surface 38 of the protrusion 11d. In FIG. 6E, the light that has traveled is not reflected by the surface 36 of the protrusion 11a and the surface 37 of the recess 20a, but is reflected by the notch surface of the notch 13a. However, from the relationship of the incident angle of light when entering the notch surface, most of the light hitting the notch surface travels through the notch surface, and thus reflects on the notch surface and is reflected by the light guide plate 1. The amount of light traveling toward the center of the light source is reduced. However, as shown in FIG. 6D, when the concave portion of the frame body 7 is formed in the same shape as the protruding portion 11a, the light transmitted through the notched surface is reflected by the concave surface and enters the light guide plate 1 again. Therefore, luminance unevenness occurs in the vicinity of the protrusion 11a. Therefore, the shape of the recess of the frame 7 needs to be a rectangular recess 20a shown in FIG.

本発明に係る面状照明装置、および面状照明装置の上側に配設される被照明体の一形態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows one form of the to-be-illuminated body arrange | positioned above the planar illumination device which concerns on this invention, and a planar illumination device. 図1に示す面状照明装置を組立てたときの斜視図である。It is a perspective view when the planar illuminating device shown in FIG. 1 is assembled. (a)は、図1に示す面状照明装置の枠体を示す平面図である。 (b)は、(a)のA−A線における断面図である。 (c)は、(a)のB−B線における断面図である。(A) is a top view which shows the frame of the planar illuminating device shown in FIG. (B) is sectional drawing in the AA of (a). (C) is sectional drawing in the BB line of (a). 図1に示す面状照明装置を組立てたときの平面図である。It is a top view when the planar illuminating device shown in FIG. 1 is assembled. 本発明に係る面状照明装置の別の一形態を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show another one form of the planar illuminating device which concerns on this invention. (a)は、本発明に係る面状照明装置と対比するための従来の面状照明装置の一形態を示す部分拡大図である。 (b)は、本発明に係る面状照明装置と対比するための面状照明装置の一形態を示す部分拡大図である。 (c)は、本発明に係る面状照明装置と対比するための面状照明装置の一形態を示す部分拡大図である。 (d)は、本発明に係る面状照明装置と対比するための面状照明装置の一形態を示す部分拡大図である。 (e)は、本発明に係る面状照明装置の一形態を示す部分拡大図である。(A) is the elements on larger scale which show one form of the conventional planar illuminating device for contrast with the planar illuminating device which concerns on this invention. (B) is the elements on larger scale which show one form of the planar illuminating device for contrast with the planar illuminating device which concerns on this invention. (C) is the elements on larger scale which show one form of the planar illuminating device for contrast with the planar illuminating device which concerns on this invention. (D) is the elements on larger scale which show one form of the planar illuminating device for contrast with the planar illuminating device which concerns on this invention. (E) is the elements on larger scale which show one form of the planar illuminating device which concerns on this invention. 位置決め用の突起部を設けた導光板の従来例を示す図である。It is a figure which shows the prior art example of the light-guide plate which provided the protrusion part for positioning. 突起部を設けた導光板の他の従来例を示す図である。It is a figure which shows the other conventional example of the light-guide plate which provided the projection part.

符号の説明Explanation of symbols

M 面状照明装置
N 被照明体(液晶表示装置)
1 導光板
2 点状光源(LED)
7 枠体
8 入射面
9 出射面
10 裏面
11a、11b、11c、12a、12b、12c 突起部
13a、13b、13c、14a、14b、14c 切欠き
20a、20b、20c、21a、21b、21c 凹部
M Surface illumination device N Object to be illuminated (liquid crystal display device)
1 Light Guide Plate 2 Point Light Source (LED)
7 Frame 8 Entrance surface 9 Output surface 10 Back surface 11a, 11b, 11c, 12a, 12b, 12c Protrusion 13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c Notch 20a, 20b, 20c, 21a, 21b, 21c Recess

Claims (3)

透光性材料から成る導光板と、
該導光板の側面に対向して配置される光源と、
前記導光板と前記光源を収納する枠体を備えると共に、
前記光源が配置された導光板の側面と直交する側面に設けられ、前記導光板の前記枠体内における配設位置を決定するための突起部と、
前記導光体の突起部が嵌入される、前記枠体に形成された凹部とを備えた面状照明装置において、
前記凹部の形状は矩形状であり、
前記突起部が設けられた側面の長手方向で、前記突起部の前記光源から遠い側の端部に、前記突起部が設けられた側面の短手方向へ沿った切欠きを形成したことを特徴とする面状照明装置。
A light guide plate made of a translucent material;
A light source disposed to face the side surface of the light guide plate;
While having a frame that houses the light guide plate and the light source,
Protruding portions that are provided on the side surface orthogonal to the side surface of the light guide plate on which the light source is disposed, and for determining the arrangement position of the light guide plate in the frame body;
In the planar lighting device provided with a recess formed in the frame body, into which the protrusion of the light guide is inserted,
The concave portion has a rectangular shape,
In the longitudinal direction of the side surface provided with the projection, a notch is formed at the end of the projection far from the light source along the lateral direction of the side surface provided with the projection. A planar lighting device.
前記突起部の切欠きは、突起部が設けられている側面に対する傾斜角が鋭角であるC面取りによって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の面状照明装置。 The planar illumination device according to claim 1, wherein the notch of the protrusion is formed by C chamfering having an acute angle with respect to the side surface on which the protrusion is provided. 前記突起部の切欠きは、R面取りによって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の面状照明装置。
The planar illumination device according to claim 1, wherein the notch of the protrusion is formed by R chamfering.
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