JP2000331519A - Surface light source device - Google Patents

Surface light source device

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JP2000331519A
JP2000331519A JP11142237A JP14223799A JP2000331519A JP 2000331519 A JP2000331519 A JP 2000331519A JP 11142237 A JP11142237 A JP 11142237A JP 14223799 A JP14223799 A JP 14223799A JP 2000331519 A JP2000331519 A JP 2000331519A
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light
light source
source device
light guide
dots
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JP11142237A
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Japanese (ja)
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Yoshinori Suga
義訓 菅
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface light source device using scattered light of high luminance and directivity obtained by a light extracting mechanism comprising a roughened surface and attempting further improvement of a front luminance. SOLUTION: A light source 12 is arranged on one or both of at least one pair of opposing side end parts of a light guide body 11 wherein one surface is considered as a light emitting surface 11a and a light extracting mechanism is formed on both of this one surface and another surface 11c opposing thereof. A reflector 13 is arranged so as to cover the light source 12 for emitting light emitted from the light source 12 from an end face of a side end part 11b to an interior of the light guide body 11. The light extracting mechanism is composed of a multiplicity of dots 14a, 14b, 14c,... and 15a, 15b, 15c,... formed from roughened surfaces. These multiplicity of roughened surface dots are composed so that a quantity of light emitting onto the light emitting surface 11 a is uniform for the whole surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は面光源装置に関し、
更に詳細には液晶ディスプレイ装置等のバックライトと
して好適に用いられる面光源装置において主として輝度
を向上させる技術に関する。
The present invention relates to a surface light source device,
More specifically, the present invention relates to a technique for mainly improving luminance in a surface light source device suitably used as a backlight of a liquid crystal display device or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、ワードプロセッサやパーソナルコ
ンピュータ等の表示装置として、透過型の液晶ディスプ
レイ(表示)装置が多用されている。このような液晶デ
ィスプレイ装置は、通常、液晶素子の背面に面状の照明
装置即ちバックライトを配設して構成されている。この
バックライトは、冷陰極放電管等の線状光源を面状の光
に変換する機構を備えている。
2. Description of the Related Art In recent years, a transmissive liquid crystal display (display) device has been frequently used as a display device of a word processor, a personal computer or the like. Such a liquid crystal display device is generally configured by arranging a planar illumination device, that is, a backlight, on the back surface of a liquid crystal element. This backlight has a mechanism for converting a linear light source such as a cold cathode discharge tube into planar light.

【0003】具体的には、従来のバックライトは、液晶
素子の背面直下に光源を配設したもの、又は側面に光源
を設置し、アクリル板等の導光体を用いて面光源を得る
ようにしたもの(サイドライト方式)が代表的であり、
特に、後者のサイドライト方式の場合には導光体の光出
射面にプリズムアレー等からなる光学素子を配設して所
望の光学特性を得る機構とされていた。
[0003] Specifically, a conventional backlight has a light source disposed directly below the back surface of a liquid crystal element, or a light source provided on a side surface thereof, and a surface light source is obtained using a light guide such as an acrylic plate. Is typical (side light method),
In particular, in the case of the latter sidelight method, an optical element such as a prism array is disposed on the light emitting surface of the light guide to obtain desired optical characteristics.

【0004】すなわち、従来のサイドライト方式のバッ
クライト(面光源装置)は、図6に示されるようにアク
リル板等からなる導光体1の一側端部1bに冷陰極放電
管等からなる管状光源2を配設してこれをリフレクタ3
で覆い、他方、光出射面1aとは反対側の表面1cには
白色インキドット4a、4b、4c、4d、……からな
る散乱反射部を印刷技術で形成し、この表面1cに近接
して発泡ポリエチレン等の拡散反射性材質からなる反射
シート5を配置して構成されていた。
That is, a conventional sidelight type backlight (surface light source device) comprises a cold cathode discharge tube or the like at one end 1b of a light guide 1 made of an acrylic plate or the like as shown in FIG. A tubular light source 2 is provided, and this is
On the other hand, a scattering reflection portion composed of white ink dots 4a, 4b, 4c, 4d,... Is formed on the surface 1c on the side opposite to the light emitting surface 1a by a printing technique. The reflection sheet 5 made of a diffuse reflection material such as foamed polyethylene was arranged.

【0005】これら多数の白色インキドット4a、4
b、4c、4d、……は、相互に所定の間隔をあけて縦
横に配列したパターンで、且つ光源2から離れるにした
がって各ドットの面積が大きくなるように形成され、光
出射面1a上に出射する光量が全面でなるべく均一とな
るようにされている。
The large number of white ink dots 4a, 4a
, b, 4c, 4d,... are patterns arranged vertically and horizontally at a predetermined interval from each other, and are formed so that the area of each dot increases as the distance from the light source 2 increases. The emitted light amount is made to be as uniform as possible over the entire surface.

【0006】このように構成された従来の面光源装置
は、その構成上の特性から輝度値が十分に得られないと
いう問題があった。ところが、近時、このようなバック
ライトに要求される性能は、ますます高度化する方向に
あり、特に、カラー液晶ディスプレイ装置を用いた携帯
型パーソナルコンピューターやTVモニターでは、カラ
ー液晶セル自体の極めて低い光線透過率から、バックラ
イト光源に要求される輝度値が必然的に高いものとなら
ざる得ない。
The conventional surface light source device having such a configuration has a problem that a sufficient luminance value cannot be obtained due to its structural characteristics. However, recently, the performance required for such a backlight is becoming more and more advanced. In particular, in a portable personal computer or a TV monitor using a color liquid crystal display device, the color liquid crystal cell itself is extremely high. Due to the low light transmittance, the luminance value required for the backlight light source is inevitably high.

【0007】このため、サイドライト方式からなるバッ
クライトにおいては、プリズムアレー等からなるシート
を多用して光学的集光作用によって正面輝度を確保せざ
るを得なくなっている。しかし、プリズムアレー等から
なるシートを多用することは正面輝度を確保するために
は有効であるものの、視野角特性が狭くなり、更には大
きなコスト増を招くという問題点もあった。
[0007] For this reason, in the backlight of the sidelight type, it is inevitable to secure the front luminance by an optical condensing action by using a sheet composed of a prism array or the like frequently. However, although the use of a sheet made of a prism array or the like is effective for securing the front luminance, there is a problem in that the viewing angle characteristics are narrowed and the cost is greatly increased.

【0008】このような問題点の解決策として最も有効
と考えられるのは、特開平6−18879号公報に開示
されているように、粗面から発生する高輝度な指向性の
高い散乱光を用いる試みである。すなわち、図5に示さ
れるように光出射面1aとは反対側の他表面1cに粗面
からなる多数のドット6a、6b、6c、6d、……を
形成して強い指向性散乱光を出すようにした面光源装置
が提案された。
The most effective solution to such a problem is to disperse high-luminance, highly directional scattered light generated from a rough surface as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-18879. It is an attempt to use. That is, as shown in FIG. 5, a large number of rough dots 6a, 6b, 6c, 6d,... Are formed on the other surface 1c opposite to the light emitting surface 1a to emit strong directional scattered light. Thus, a surface light source device has been proposed.

【0009】図5に示される面光源装置の場合でも、多
数の粗面ドット6a、6b、6c、……が一定のピッチ
で相互に所定の間隔をあけて縦横に配列したパターンで
形成され、且つ光源2から離れるにしたがってそれぞれ
の面積が大きくなるように形成され、光出射面1a上に
出射する光量が全面でなるべく均一となるようにされて
いる。
Even in the case of the surface light source device shown in FIG. 5, a large number of rough surface dots 6a, 6b, 6c,... Are formed in a pattern arranged vertically and horizontally at a constant pitch with a predetermined interval therebetween. In addition, the respective areas are formed so as to increase as the distance from the light source 2 increases, so that the amount of light emitted on the light emitting surface 1a is made as uniform as possible over the entire surface.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の指向性散乱光を用いた面光源装置をワードプロセッサ
やパーソナルコンピュータ等の表示装置のバックライト
として使用した場合でも、その輝度には限界があり、更
に輝度を高める必要がある場合には光源の出力を高める
等の別な対策が必要であると考えられている。
However, even when such a surface light source device using directional scattered light is used as a backlight of a display device such as a word processor or a personal computer, the brightness is limited. When it is necessary to increase the luminance, it is considered that another measure such as increasing the output of the light source is required.

【0011】しかし、光源の出力を高めることは、消費
電力量の増加を招き、また面光源装置の大型化及び製造
コストの増加を招くという問題があった。そのため、光
源の出力増加などに頼ることなく、輝度の向上を図るこ
とができる面光源装置の開発が待ち望まれていた。
However, increasing the output of the light source has a problem in that the power consumption increases, and the size of the surface light source device and the manufacturing cost increase. Therefore, development of a surface light source device capable of improving luminance without depending on an increase in the output of the light source has been awaited.

【0012】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、粗面等からなる光取出し
機構によって得られる高輝度な指向性の高い散乱光を利
用すると共に一層の正面輝度の向上を図った面光源装置
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and utilizes scattered light having high luminance and high directivity obtained by a light extraction mechanism having a rough surface or the like, and further improving the efficiency. An object of the present invention is to provide a surface light source device that improves front luminance.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は面光源装置であ
り、前述した技術的課題を解決するために以下のように
構成されている。すなわち、本発明の面光源装置は、一
表面が光出射面とされ、且つこの一表面とこれに対向す
る他表面の両方に光取出し機構が形成された導光体と、
この導光体の少なくとも一つの側端部に配設された光源
と、この光源から発せられる光を側端部の端面から導光
体の内部に入射させるべく光源を覆うリフレクタとを含
み、光取出し機構が透光性の指向性散乱光発生手段から
なるパターンから構成されていることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a surface light source device, and is configured as follows to solve the above-mentioned technical problem. In other words, the surface light source device of the present invention has a light guide in which one surface is a light emission surface, and a light extraction mechanism is formed on both the one surface and the other surface opposed thereto.
A light source disposed at at least one side end of the light guide, and a reflector covering the light source so that light emitted from the light source is incident on the inside of the light guide from an end face of the side end; It is characterized in that the take-out mechanism is constituted by a pattern composed of translucent directional scattered light generating means.

【0014】<本発明における具体的構成>本発明の面
光源装置は、前述した必須の構成要素からなるが、その
構成要素が具体的に以下のような場合であっても成立す
る。その付加的構成要素とは、前記導光体の光出射面及
びこれに対向する他表面に形成された前記指向性散乱光
発生手段が多数の粗面ドットからなり、前記粗面ドット
が、光源から離れるにしたがってその面積を大きくする
ように構成されている。
<Specific Configuration of the Present Invention> The surface light source device of the present invention is composed of the above-mentioned essential components. However, the present invention is established even when the components are specifically as follows. The additional constituent element is that the light emitting surface of the light guide and the directional scattered light generating means formed on the other surface facing the light guide are composed of a large number of rough dots, and the rough dots are a light source. It is configured to increase its area as the distance from the camera increases.

【0015】また、本発明の面光源装置では、導光体の
光出射面及びこれに対向する他表面に形成された前記指
向性散乱光発生手段が多数の粗面ドットからなり、前記
粗面ドットが同じ面積若しくは異なる面積で形成され、
これら多数の粗面ドットが光源から離れるにしたがって
その配置密度を大きくすることができる。
In the surface light source device according to the present invention, the directional scattered light generating means formed on the light emitting surface of the light guide and the other surface facing the light guiding surface is composed of a large number of rough surface dots. Dots are formed in the same area or different areas,
The disposition density of these rough dots can be increased as the distance from the light source increases.

【0016】更に、本発明の面光源装置では、導光体の
光出射面の上方に配置された調光シートを更に含むと共
に光源が導光体の側端部に沿う方向に長い管状光源から
構成され、調光シートがプリズムアレーから構成され、
このプリズムアレーが導光体の光出射面側に頂角部を向
け且つ管状光源と各プリズムの母線とが平行になるよう
に配設されていることを特徴とする。
Further, in the surface light source device of the present invention, the light source further includes a light control sheet disposed above the light exit surface of the light guide, and the light source is formed of a tubular light source elongated in a direction along a side end of the light guide. The dimming sheet is composed of a prism array,
This prism array is characterized in that the apex is directed to the light emitting surface side of the light guide and the tubular light source and the generatrix of each prism are arranged in parallel.

【0017】更にまた、本発明の面光源装置では、導光
体の光出射面若しくはこれと対向する他表面のいずれか
一方の面に形成された多数の粗面ドットを、光源の配置
されている導光体の側端部からこれに対向する他方の側
端部までの長さの約3分の一を越える位置から他側部ま
でに形成することが好ましい。
Further, in the surface light source device of the present invention, a large number of rough surface dots formed on one of the light emitting surface of the light guide and the other surface facing the light guide are arranged on the light source. It is preferable to form the light guide from a position exceeding about one-third of the length from the side end of the light guide to the other side end opposite to the other side.

【0018】このように構成される本発明の面光源装置
によると、導光体の側端部に設置された光源から当該導
光体内部に入射した光線は、常法に従って光出射面とは
反対側の表面に設けられた光取出し機構としての多数の
粗面ドット等から構成される指向性散乱光発生手段によ
り光出射面へ向かって散乱される。
According to the surface light source device of the present invention configured as described above, a light beam entering the inside of the light guide from the light source installed at the side end of the light guide is defined as a light exit surface according to a conventional method. The light is scattered toward the light emitting surface by a directional scattered light generating means including a large number of rough surface dots as a light extraction mechanism provided on the opposite surface.

【0019】これと同時に、光源から導光体に入射した
光線は、光出射面に形成された多数の粗面ドット等から
構成される指向性散乱光発生手段により散乱されて光出
射面から出射する。これにより、本発明の面光源装置で
は、光源の出力を高めたりすることなく、導光体に入射
した光線を十分に有効利用し、導光体の光出射面から出
射する光線の輝度を高めることができる。
At the same time, the light beam incident on the light guide from the light source is scattered by the directional scattered light generating means composed of a large number of rough surface dots formed on the light emitting surface and emitted from the light emitting surface. I do. Thus, in the surface light source device of the present invention, the light incident on the light guide is sufficiently utilized effectively without increasing the output of the light source, and the brightness of the light emitted from the light exit surface of the light guide is increased. be able to.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の面光源装置を図に
示される実施形態について更に詳細に説明する。図1に
は本発明の一実施形態に係る面光源装置10が示されて
いる。この実施形態に係る面光源装置10は、一表面1
1aが光出射面とされた導光体11を備え、その側端部
11bには光源12が設置されている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a surface light source device according to the present invention. FIG. 1 shows a surface light source device 10 according to one embodiment of the present invention. The surface light source device 10 according to this embodiment has one surface 1
A light guide 11 has a light emitting surface 1a, and a light source 12 is provided at a side end 11b.

【0021】この光源12としては、蛍光管やLEDア
レー等を使用することができるが、これらの光源に特に
限定されるものではない。この発明の面光源装置10に
使用する光源12は、光源輝度に優れた冷陰極管の利用
が最も好適である。
As the light source 12, a fluorescent tube, an LED array or the like can be used, but it is not particularly limited to these light sources. As the light source 12 used in the surface light source device 10 of the present invention, it is most preferable to use a cold cathode tube having excellent light source luminance.

【0022】図1に示される実施形態の面光源装置10
は、その代表的な例として、対向する一対の側端部の一
方(入光端部)11bにのみ光源12として1本の冷陰
極管が配設された、所謂1灯式のものである。しかし、
このような構成以外にも、導光体11の対向する一対の
側端部の両方に光源12として各1灯の冷陰極管を配設
した所謂2灯式、導光体11における4つの側端部すべ
てに光源12として冷陰極管を配設した4灯式、又は2
灯の冷陰極管を導光体11の対向するいずれか一方若し
くは両方の側端部に配設したもの等を用いることもでき
る。
The surface light source device 10 of the embodiment shown in FIG.
As a typical example, is a so-called one-lamp type in which one cold-cathode tube is provided as a light source 12 only at one (light incident end) 11b of a pair of opposed side ends. . But,
In addition to such a configuration, a so-called two-lamp type, in which one cold-cathode tube is provided as a light source 12 at both of a pair of opposed side ends of the light guide 11, four sides of the light guide 11 A four-lamp type in which a cold cathode tube is provided as a light source 12 at all ends, or
It is also possible to use a lamp in which a cold cathode tube of a lamp is provided at one or both side end portions of the light guide 11 facing each other.

【0023】各光源12の周囲には、リフレクタ13が
配設され、出射した光線をできるだけ無駄なく導光体1
1の入光端部11bに入射させるように構成されてい
る。このリフレクタ13は、内部に配置された光源12
からの光線を有効に反射して開放部から導光体11へ入
射させることができるような形状であれば、特に限定さ
れるものではなく、種々の形状のものを使用することが
できる。
A reflector 13 is provided around each light source 12 so that the emitted light can be transmitted to the light guide 1 with as little waste as possible.
It is configured to be incident on one light incident end 11b. The reflector 13 includes a light source 12 disposed inside.
The shape is not particularly limited as long as it can effectively reflect the light from the light source and enter the light guide 11 from the opening, and various shapes can be used.

【0024】この面光源装置10では、導光体11の光
出射面11a及びこれと対向する表面11cに、高強度
で指向性に優れた散乱光を取り出すために光取出し機構
として粗面等からなる多数のドット(粗面ドット)14
a、14b、14c、14d、……及び15a、15
b、15c、……が透光性の指向性散乱光発生手段から
なるパターンとして形成されている。
In the surface light source device 10, the light emitting surface 11a of the light guide 11 and the surface 11c opposed to the light emitting surface 11a are formed as a light extraction mechanism from a rough surface or the like as a light extraction mechanism for extracting scattered light having high intensity and excellent directivity. Large number of dots (rough surface dots) 14
a, 14b, 14c, 14d,... and 15a, 15
.. are formed as patterns composed of translucent directional scattered light generating means.

【0025】その際、粗面の程度や粗面が占める面積等
を調整して輝度分布を均一化するようにすることが好ま
しい。このような発光面における輝度の均一化は、面光
源装置に要求される特性の一つである。透光性の指向性
散乱光発生手段としてはシリカ等の光散乱性の微粒子や
光反射性の微粒子を含有させた透光性の塗料やインキを
用いることもできる。
At this time, it is preferable to adjust the degree of the rough surface, the area occupied by the rough surface, and the like to make the luminance distribution uniform. Such uniform luminance on the light emitting surface is one of the characteristics required for the surface light source device. As the light-transmitting directional scattered light generating means, a light-transmitting paint or ink containing light-scattering fine particles such as silica or light-reflecting fine particles can also be used.

【0026】図1に示される面光源装置10において、
光出射面11a及びこれに対向する表面11cに設けら
れた粗面ドット14a、14b、14c、……、及び1
5a、15b、15c、……は、その代表例であり、所
定のパターン、例えば相互に所定の間隔をあけて縦横に
配列したパターンで形成されている。
In the surface light source device 10 shown in FIG.
Light emitting surface 11a and rough surface dots 14a, 14b, 14c,..., And 1 provided on surface 11c opposed thereto.
5a, 15b, 15c,... Are representative examples, and are formed in a predetermined pattern, for example, a pattern arranged vertically and horizontally at a predetermined interval from each other.

【0027】このような粗面ドット14a、14b、1
4c、……及び15a、15b、15c……は、光源1
2から離れるにしたがって各ドットの面積が大きくなる
ように構成され、光出射面11a上に出射する光量が全
面でなるべく均一(輝度分布の均一化)となるようにさ
れている。
The rough surface dots 14a, 14b, 1
4c,... And 15a, 15b, 15c.
The area of each dot is configured to increase as the distance from the light source 2 increases, and the amount of light emitted on the light emitting surface 11a is made as uniform as possible (uniform brightness distribution) over the entire surface.

【0028】また、発光面即ち光出射面11aにおける
輝度分布を均一化させるという観点では、同じ面積若し
くは異なる面積の粗面ドットを、光源から離れるにした
がってその配置密度を大きくする態様であっても、同様
の効果を得ることが可能である。
Further, from the viewpoint of making the luminance distribution on the light emitting surface, that is, the light emitting surface 11a, the arrangement density of the rough dots having the same area or different areas increases as the distance from the light source increases. The same effect can be obtained.

【0029】更に、この面光源装置10では、図1に示
されるように光源12が配置された導光体11の入光端
部11bからこれに対向する他方の側端部までの長さを
Lとすると、導光体11の光出射面11aに形成される
粗面ドット15a、15b、15c、15d、……は、
入光端部11bから約L/3の位置から他方の側端部ま
での表面に形成されている。
Further, in the surface light source device 10, as shown in FIG. 1, the length from the light incident end 11b of the light guide 11 on which the light source 12 is arranged to the other side end facing the light guide 11 is set. Assuming that L, rough surface dots 15a, 15b, 15c, 15d,... Formed on the light exit surface 11a of the light guide 11 are:
It is formed on the surface from the position about L / 3 from the light incident end 11b to the other side end.

【0030】従って、導光体11の光出射面11a及び
これに対向する他表面11cの両面における単位領域当
たりに占める粗面の面積増加は、図3に示されるような
グラフとなる。このグラフについて説明すると、曲線K
は、輝度を発光面全面に渡って均一化した場合の図1に
示される実施形態に係る面光源装置10における導光体
11の光出射面11a及びこれに対向する他表面11c
の両面における単位領域当たりに占める粗面の面積増加
曲線であり、曲線Jは、図5に示される面光源装置にお
ける輝度を発光面全面に渡って均一化した場合の導光体
1の光出射面1aに対向する他表面1cにおける単位領
域当たりに占める粗面の面積増加曲線である。
Therefore, the increase in the area of the rough surface per unit area on both surfaces of the light emitting surface 11a of the light guide 11 and the other surface 11c opposed thereto is shown in a graph as shown in FIG. Explaining this graph, the curve K
Is a light emitting surface 11a of the light guide 11 and another surface 11c opposed thereto in the surface light source device 10 according to the embodiment shown in FIG. 1 when the luminance is made uniform over the entire light emitting surface.
5 is a curve showing an increase in the area of the rough surface occupying a unit area on both surfaces, and a curve J represents light emission of the light guide 1 when the luminance in the surface light source device shown in FIG. It is an area increase curve of the rough surface occupying per unit area in the other surface 1c facing the surface 1a.

【0031】ここで、光出射面11aにおける輝度、即
ち導光体より出射する光エネルギーの大きさは、単位領
域あたりに占める粗面の面積にほぼ比例する関係にある
ため、発光面全面に渡って輝度を一定に保つという制約
のもとでは、曲線Jに示される従来の態様では、導光体
より出射する光エネルギーには限界が生じる。すなわ
ち、曲線Kのごとく両面にドットパターンを設け単位領
域あたりに占める粗面の面積量を十分に大きく保つこと
で、導光体内に入射した光線を損失なく有効に取り出す
ことが可能になるのである。
Here, the luminance on the light emitting surface 11a, that is, the magnitude of the light energy emitted from the light guide has a relationship substantially proportional to the area of the rough surface occupying a unit area, and therefore, extends over the entire light emitting surface. Under the constraint that the luminance is kept constant, the conventional method shown by the curve J has a limit on the light energy emitted from the light guide. That is, by providing a dot pattern on both sides as shown by the curve K and keeping the area of the rough surface occupying a unit area sufficiently large, it is possible to effectively extract the light rays entering the light guide without loss. .

【0032】この実施形態に係る面光源装置10では、
光取出し機構として粗面ドット14a、14b、14
c、………が形成された導光体11の他表面11cに近
接してその全面に反射シート16が配置されている。こ
の反射シート16は、銀等の正反性射材質若しくは発光
性ポリエステル等の拡散反射性材質で形成されているこ
とが好ましい。
In the surface light source device 10 according to this embodiment,
Rough surface dots 14a, 14b, 14 as light extraction mechanism
The reflection sheet 16 is arranged on the entire surface of the light guide 11 on the entire surface thereof in the vicinity of the other surface 11c on which the light guides c,... are formed. It is preferable that the reflection sheet 16 is formed of a normal reflection material such as silver or a diffuse reflection material such as luminescent polyester.

【0033】更にまた、本実施形態に係る面光源装置1
0では、例えば頂角60〜70度の3角プリズムアレー
からなり且つ光出射面11a側に頂角部を向け、光源1
2と各プリズムの母線が平行になるように配設した調光
シート17を含み、この調光シート17により出射光の
方向を変換して取り出すようにされている。
Furthermore, the surface light source device 1 according to the present embodiment
0, the light source 1 is composed of, for example, a triangular prism array having an apex angle of 60 to 70 degrees, and the apex portion is directed to the light emitting surface 11a side.
2 includes a light control sheet 17 disposed so that the generatrix of each prism is parallel to each other. The light control sheet 17 changes the direction of the emitted light and takes out the light.

【0034】また、この他にも頂角70〜120度、好
ましくは80〜100度なる三角プリズムアレーからな
るシートを、頂角を光出射面11aとは反対側に向け、
所望の集光特性を得る態様も代表的であり、同態様を用
いる際には、光出射面11aと三角プリズムアレーから
なるシートとの間には拡散シートを配設することが好ま
しい。
In addition, a sheet made of a triangular prism array having an apex angle of 70 to 120 degrees, preferably 80 to 100 degrees, is set so that the apex angle is directed to the side opposite to the light exit surface 11a.
A mode for obtaining desired light-collecting characteristics is also typical. When using this mode, it is preferable to dispose a diffusion sheet between the light emitting surface 11a and a sheet made of a triangular prism array.

【0035】このように構成された面光源装置10によ
ると、一側端部11bより入射した光源12からの光線
は導光体11内では、スネルの法則に基づく全反射条件
にしたがって伝搬する。この光線が粗面ドット14a、
14b、14c、……からなる光取出し機構に行き着く
と、散乱現象が発生し、もはや光線は導光体11内にと
どまっていることなく、出射することとなる。
According to the surface light source device 10 configured as described above, the light rays from the light source 12 incident from the one side end 11b propagate in the light guide 11 according to the total reflection condition based on Snell's law. This light beam is a rough dot 14a,
When reaching the light extraction mechanism composed of 14b, 14c,..., A scattering phenomenon occurs, and the light rays are emitted without staying in the light guide 11 any longer.

【0036】他方、光源12から導光体11内に入射し
た光線は導光体11の光出射面11aに形成された粗面
ドット15a、15b、15c、……でも散乱し、この
散乱光も光出射面11aから出射する。これにより、導
光体11の光出射面11aからの出射する散乱光は、結
果として前述した粗面ドット14a、14b、14c、
……による散乱光と、光出射面11aに形成された粗面
ドット15a、15b、15c、……による散乱光との
合成となり、その結果輝度が向上する。
On the other hand, the light rays entering the light guide 11 from the light source 12 are also scattered by the rough dots 15a, 15b, 15c,... Formed on the light exit surface 11a of the light guide 11, and the scattered light is also The light exits from the light exit surface 11a. Thereby, the scattered light emitted from the light emission surface 11a of the light guide 11 is consequently generated by the rough surface dots 14a, 14b, 14c,
Are combined with the scattered light due to the rough dots 15a, 15b, 15c,... Formed on the light emitting surface 11a, and as a result, the luminance is improved.

【0037】この実施形態に係る面光源装置10は、前
述したように導光体11の光出射面11aでの輝度が向
上するが、当該面光源装置10ではそれだけではなく、
次のような効果を得ることもできる。すなわち、この面
光源装置10では、導光体11から直接出射する光線、
及び導光体11における光出射面11aと対向する表面
11cに設けられた反射シート16による反射を介して
出射する光線等があるが、いずれにしても図2に模式的
に示される光散乱状態説明図から明らかなように粗面ド
ット14a、14b、14c、……等による高強度で指
向性の強い散乱光分布14A−1、……は、光出射面1
1aにおける空気との臨界面で屈折し、出射光線の方向
は参照符号14A−2で示されるように光出射面11a
の法線方向から大きくはずれる。
In the surface light source device 10 according to this embodiment, as described above, the brightness on the light emitting surface 11a of the light guide 11 is improved.
The following effects can also be obtained. That is, in the surface light source device 10, light beams directly emitted from the light guide 11,
There is a light beam or the like emitted through reflection by the reflection sheet 16 provided on the surface 11c of the light guide 11 opposite to the light emission surface 11a, and in any case, the light scattering state schematically shown in FIG. As is clear from the explanatory diagram, the scattered light distribution 14A-1,... With high intensity and high directivity due to the rough surface dots 14a, 14b, 14c,.
1A, the light is refracted at the critical surface with the air, and the direction of the emitted light beam is the light emission surface 11a as indicated by reference numeral 14A-2.
Greatly deviates from the normal direction of.

【0038】他方、導光体11の光出射面11aに形成
された粗面ドット15a、15b、15c、……での散
乱光の分布は、図2に示されるように前述した出射光の
分布14a−2よりも法線方向に沿うような散乱光分布
15Aとなって出射する。従って、導光体11の光出射
面11a全体としてみると、光源12に直交する方向の
視野角度分布18(?)が適度に拡大し、実用上好まし
い、視野角度分布を得ることができるという効果があ
る。
On the other hand, the distribution of the scattered light at the rough surface dots 15a, 15b, 15c,... Formed on the light exit surface 11a of the light guide 11 is as shown in FIG. The light is emitted as a scattered light distribution 15A along the normal direction than 14a-2. Accordingly, when viewed as a whole of the light emitting surface 11a of the light guide 11, the viewing angle distribution 18 (?) In the direction orthogonal to the light source 12 is appropriately expanded, and a practically preferable viewing angle distribution can be obtained. There is.

【0039】このようにして導光体11の光出射面11
aから出射した光線は、例えば光出射面11a側に頂角
部を向け、且つ光源12と各プリズムの母線が平行にな
るように配設した3角プリズムアレーからなる調光シー
ト17で変角されて輝度ピーク位置を光出射面11aの
法線方向に向けられる。
Thus, the light emitting surface 11 of the light guide 11
The light beam emitted from the light-modulating sheet 17 is, for example, deflected by a dimming sheet 17 composed of a triangular prism array in which a vertex is directed toward the light-emitting surface 11a and the light source 12 and the generatrix of each prism are arranged in parallel. Then, the luminance peak position is directed in the normal direction of the light emitting surface 11a.

【0040】このように、光取出し機構として導光体1
1の光出射面11aとこれに対向する他表面11cの両
面に粗面ドット14a、14b、14c、……及び15
a、15b、15c、………を形成するという簡単な構
造で、面光源装置として用いるに適切な視野角特性を有
した、指向性の高い散乱光を得ることができると共に輝
度値もより一層高めることができる。
As described above, the light guide 1 is used as the light extraction mechanism.
The rough dots 14a, 14b, 14c,..., And 15 are formed on both surfaces of one light emitting surface 11a and the other surface 11c opposed thereto.
a, 15b, 15c,..., can be formed to provide highly directional scattered light having a viewing angle characteristic suitable for use as a surface light source device, and to further increase the luminance value. Can be enhanced.

【0041】前述した実施形態の面光源装置10では、
導光体11の光出射面11aに形成される粗面ドット1
5a、15b、15c、……が、導光体11の入光端部
11bからその対向する他側部までの長さをLとした
時、入光端部11bから約L/3の位置と入光端部11
bに対向する他側部との範囲に、光源12から離れるに
従ってその面積を漸増し及び相互のピッチを漸減するよ
うに形成されていた。
In the surface light source device 10 of the above-described embodiment,
Rough surface dot 1 formed on light emitting surface 11a of light guide 11
, 5a, 15b, 15c,..., When the length from the light incident end 11b of the light guide 11 to the opposing other side is L, the position is approximately L / 3 from the light incident end 11b. Light incident end 11
In the area between the light source 12 and the other side opposite to the area b, the area is gradually increased as the distance from the light source 12 increases, and the mutual pitch is gradually decreased.

【0042】しかし、本発明の面光源装置は、これに限
定されるものではなく、図4に示されるように導光体1
1の光出射面11aに形成する粗面ドットを入光端部1
1bの近傍から形成してもよいことは言うまでもない。
However, the surface light source device of the present invention is not limited to this, and as shown in FIG.
The rough surface dots formed on the light exit surface 11a of the first
Needless to say, it may be formed from the vicinity of 1b.

【0043】これらの構成以外は、図1に示された実施
形態の面光源装置10と実質的に同じであり、これら同
一又は相当する構成部分についは図2において同一の参
照符号を付してその説明を省略する。
Except for these components, they are substantially the same as the surface light source device 10 of the embodiment shown in FIG. 1, and the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals in FIG. The description is omitted.

【0044】導光体11の光出射面11aの上に配置さ
れる調光シート17については、断面が三角形のプリズ
ム以外にも、断面多角形のプリズム、頂部曲面形のプリ
ズム、シリンドリカルレンチキュラーレンズ、断面多角
形の角錐群、マイクロレンズアレー、回折光学素子アレ
ー等からなる、前述した機能を満足するように形状設計
された調光シートも好適に使用することができる。
Regarding the light control sheet 17 disposed on the light exit surface 11a of the light guide 11, in addition to the prism having a triangular cross section, a prism having a polygonal cross section, a prism having a curved top, a cylindrical lenticular lens, A light control sheet formed of a group of pyramids having a polygonal cross section, a microlens array, a diffractive optical element array, or the like and having a shape designed to satisfy the above-described functions can also be suitably used.

【0045】本発明の面光源装置おける好ましい態様に
おいては、導光体11および調光シート17は、いずれ
も樹脂材料によって形成される。特に、アクリル系樹
脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、又
は環状ポリオレフィン系樹脂が好適に用いられ、調光シ
ート17の表面に形成される光学素子群はアクリル系等
に代表される公知の熱硬化性、若しくは光硬化性樹脂に
よって形成されるものが好ましい。
In a preferred embodiment of the surface light source device of the present invention, each of the light guide 11 and the light control sheet 17 is formed of a resin material. In particular, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, or a cyclic polyolefin resin is preferably used, and a group of optical elements formed on the surface of the light control sheet 17 is a known thermosetting represented by an acrylic resin or the like. What is formed with a property or a photocurable resin is preferable.

【0046】本発明の面光源装置における光供給手段と
しての光源は、特に限定されるものではないが、蛍光管
(冷陰極管、熱陰極管)、タングステン白熱球、オプテ
ィカルロッド、LEDアレー等が代表的である。特に、
小型化と高輝度化が容易な線状光源として冷陰極管の利
用が最も好適である。
The light source as the light supply means in the surface light source device of the present invention is not particularly limited, but includes a fluorescent tube (cold cathode tube, hot cathode tube), a tungsten incandescent bulb, an optical rod, an LED array and the like. Representative. In particular,
It is most preferable to use a cold cathode tube as a linear light source that can be easily reduced in size and increased in luminance.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の面光源装
置によれば、光取出し機構としての粗面から発生する高
輝度な指向性の高い散乱光を、導光体の光出射面に形成
した粗面ドットでも取り出すようにしたことにより、輝
度値が従来のものに比べて非常に高い構造簡素で生産の
容易な面光源装置を提供することができる。これらの特
徴は、近時、高度化する液晶ディスプレイ装置のバック
ライトに対する照明光の光学特性に対する要求に応える
ものである。
As described above, according to the surface light source device of the present invention, high-luminance highly directional scattered light generated from a rough surface as a light extraction mechanism is applied to the light exit surface of the light guide. By taking out even the formed rough surface dots, it is possible to provide a surface light source device whose luminance value is very high as compared with the conventional one and whose structure is simple and easy to produce. These features respond to the demand for optical characteristics of illumination light for backlights of liquid crystal display devices, which have recently become more sophisticated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る面光源装置を概
略的に示す断片的な断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary sectional view schematically showing a surface light source device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示される面光源装置における光散乱状態
を模式的に示す構成説明図である。
FIG. 2 is a configuration explanatory view schematically showing a light scattering state in the surface light source device shown in FIG.

【図3】図1に示される面光源装置と図5に示される面
光源装置において導光体に形成された粗面の割合を示す
特性図である。
3 is a characteristic diagram showing a ratio of a rough surface formed on a light guide in the surface light source device shown in FIG. 1 and the surface light source device shown in FIG.

【図4】本発明の他の実施形態に係る面光源装置を概略
的に示す断片的な断面図である。
FIG. 4 is a fragmentary sectional view schematically showing a surface light source device according to another embodiment of the present invention.

【図5】従来の面光源装置による欠点を解決すべく提案
された1つの面光源装置を概略的に示す部分的な断面図
である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view schematically showing one surface light source device proposed to solve the drawbacks of the conventional surface light source device.

【図6】従来の代表的な面光源装置を概略的に示す断面
図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a conventional typical surface light source device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 面光源装置 11 導光体 11a 導光体の光出射面 11b 導光体の一側端部(入光端部) 11c 導光体の光出射面とは反対の表面 12 光源 13 リフレクタ 14a、14b、14c、14d、 粗面ドット(光取
出し機構) 15a、15b、15c、15d 粗面ドット 16 反射シート 17 調光シート(プリズムアレー)
Reference Signs List 10 surface light source device 11 light guide 11a light emitting surface of light guide 11b one side end (light incident end) of light guide 11c surface opposite to light emitting surface of light guide 12 light source 13 reflector 14a, 14b, 14c, 14d, rough dot (light extraction mechanism) 15a, 15b, 15c, 15d rough dot 16 reflective sheet 17 light control sheet (prism array)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一表面が光出射面とされ、且つこの一表
面とこれに対向する他表面の両方に光取出し機構が形成
された導光体と、この導光体の少なくとも一つの側端部
に配設された光源と、この光源から発せられる光を前記
側端部の端面から前記導光体の内部に入射させるべく前
記光源を覆うリフレクタとを含み、 前記光取出し機構が透光性の指向性散乱光発生手段から
なるパターンから構成されていることを特徴とする面光
源装置。
1. A light guide having one surface serving as a light emitting surface, and a light extraction mechanism formed on both one surface and the other surface facing the light guide, and at least one side end of the light guide. A light source disposed in the portion, and a reflector that covers the light source so that light emitted from the light source is incident on the inside of the light guide from the end face of the side end portion, wherein the light extraction mechanism is transparent. A surface light source device characterized by comprising a pattern composed of a directional scattered light generating means.
【請求項2】 前記導光体の前記光出射面及びこれに対
向する前記他表面に形成された前記指向性散乱光発生手
段が、多数の粗面ドットからなり、前記粗面ドットが、
前記光源から離れるにしたがってその面積を大きくする
ように構成されていることを特徴とする請求項1に記載
の面光源装置。
2. The directional scattered light generating means formed on the light emitting surface of the light guide and the other surface facing the light emitting surface comprises a large number of rough surface dots, and the rough surface dots are:
2. The surface light source device according to claim 1, wherein the area is increased as the distance from the light source increases.
【請求項3】 前記導光体の前記光出射面及びこれに対
向する前記他表面に形成された前記指向性散乱光発生手
段が、多数の粗面ドットからなり、前記粗面ドットが同
じ面積若しくは異なる面積で形成され、これら多数の前
記粗面ドットが前記光源から離れるにしたがってその配
置密度を大きくされていることを特徴とする請求項1に
記載の面光源装置。
3. The directional scattered light generating means formed on the light emitting surface of the light guide and the other surface facing the light emitting surface comprises a large number of rough dots, and the rough dots have the same area. 2. The surface light source device according to claim 1, wherein an arrangement density of the plurality of rough surface dots is increased as the distance from the light source is increased.
【請求項4】 前記面光源装置が、前記導光体の前記光
出射面の上方に配置された調光シートを更に含むと共に
前記光源が前記導光体の前記側端部に沿う方向に長い管
状光源から構成され、前記調光シートがプリズムアレー
から構成され、このプリズムアレーが前記導光体の前記
光出射面側に頂角部を向け且つ前記管状光源と各プリズ
ムの母線とが平行になるように配設されていることを特
徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の面光源装置。
4. The surface light source device further includes a dimming sheet disposed above the light exit surface of the light guide, and the light source is elongated in a direction along the side end of the light guide. The light control sheet is formed of a prism array, and the prism array has a vertex directed toward the light exit surface side of the light guide, and the tubular light source and the generatrix of each prism are parallel to each other. The surface light source device according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface light source device is arranged so as to be arranged as follows.
【請求項5】 前記導光体の前記光出射面若しくはこれ
と対向する他表面のいずれか一方の面に形成された多数
の前記粗面ドットが、前記光源の配置されている前記導
光体の前記側端部からこれと対向する他側端部までの長
さの約3分の一を越える位置から前記他側部までに形成
されていることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに
記載の面光源装置。
5. The light guide wherein a large number of rough surface dots formed on one of the light exit surface and the other surface facing the light guide are arranged on the light source. 5. The structure according to claim 2, wherein the second end is formed from a position exceeding about one third of the length from the side end to the other end opposite thereto to the other side. A surface light source device according to any one of the above.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007072600A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-28 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and liquid crystal display device
CN1987606B (en) * 2005-12-23 2010-04-07 群康科技(深圳)有限公司 Back light module and liquid crystal display module

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007072600A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-28 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and liquid crystal display device
JPWO2007072600A1 (en) * 2005-12-20 2009-05-28 シャープ株式会社 Display device and liquid crystal display device
JP4668281B2 (en) * 2005-12-20 2011-04-13 シャープ株式会社 Display device and liquid crystal display device
US7982821B2 (en) 2005-12-20 2011-07-19 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and liquid crystal display device
CN1987606B (en) * 2005-12-23 2010-04-07 群康科技(深圳)有限公司 Back light module and liquid crystal display module

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