JP2001083511A - 導光板および平面照明装置 - Google Patents
導光板および平面照明装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 導光板の表面部から出射する光の方向を制御
することができず、輝度が低い上にその光量分布にむら
がある。 【解決手段】 光を出射する表面部１５が液晶パネル２
２の裏面と対向するように配置される導光板１２は、表
面部１５およびその反対側に位置する裏面部２０の内の
少なくとも一方に形成され、表面部および／または裏面
部の全域に亙りほぼ一様な分布を持つ多数の第１光偏向
要素２１と、表面部１５および裏面部２０の内の少なく
とも一方に形成され、液晶パネル２２の１つの画素面積
当りの占有率が２〜１０％となるように点在し、光源か
らの光が導入される入射端面部から遠ざかるほどその占
有率が大きくなる複数の光偏向部２３とを具え、個々の
光偏向部２３は、曲率半径が３０〜７０μmで高さまた
は深さが０.１〜２μmの球面の一部にて形成されたそれ
ぞれ３〜３５０個の第２光偏向要素２４の集合体からな
る。
することができず、輝度が低い上にその光量分布にむら
がある。 【解決手段】 光を出射する表面部１５が液晶パネル２
２の裏面と対向するように配置される導光板１２は、表
面部１５およびその反対側に位置する裏面部２０の内の
少なくとも一方に形成され、表面部および／または裏面
部の全域に亙りほぼ一様な分布を持つ多数の第１光偏向
要素２１と、表面部１５および裏面部２０の内の少なく
とも一方に形成され、液晶パネル２２の１つの画素面積
当りの占有率が２〜１０％となるように点在し、光源か
らの光が導入される入射端面部から遠ざかるほどその占
有率が大きくなる複数の光偏向部２３とを具え、個々の
光偏向部２３は、曲率半径が３０〜７０μmで高さまた
は深さが０.１〜２μmの球面の一部にて形成されたそれ
ぞれ３〜３５０個の第２光偏向要素２４の集合体からな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透過型液晶ディス
プレイのバックライト光源として用いられ、側端面から
導入した光を表面から均一に出射させるための導光板お
よびこの導光板を用いた平面照明装置に関する。
プレイのバックライト光源として用いられ、側端面から
導入した光を表面から均一に出射させるための導光板お
よびこの導光板を用いた平面照明装置に関する。
【０００２】
【従来技術】透過型液晶ディスプレイのバックライト光
源などに使用される平面照明装置は、光源である冷陰極
管（ＦＣＬ）やＬＥＤアレイなどの光を透明な導光板の
側端面から導き、導光板内での光の全反射などを利用し
て導光板の表面部あるいは裏面部全域から均一に出射さ
せるようにしたものである。このため、透過型液晶ディ
スプレイなどに対して平面照明装置に要求される機能と
しては、薄く軽量であって光源に対する出射光の変換効
率が高く、しかも均一であることが重要である。
源などに使用される平面照明装置は、光源である冷陰極
管（ＦＣＬ）やＬＥＤアレイなどの光を透明な導光板の
側端面から導き、導光板内での光の全反射などを利用し
て導光板の表面部あるいは裏面部全域から均一に出射さ
せるようにしたものである。このため、透過型液晶ディ
スプレイなどに対して平面照明装置に要求される機能と
しては、薄く軽量であって光源に対する出射光の変換効
率が高く、しかも均一であることが重要である。
【０００３】このような観点から、導光板の裏面部に散
乱物質などを混入させた白色系塗料などで丸状や角状の
パターンを印刷し、導光板の裏面部からその表面部へ向
けて光を拡散状態で反射させるようにした方法が知られ
ている。また、表面部や裏面部などに微細な凸凹にて形
成された梨地加工を施し、導光板の表面部や裏面部に到
達した光を梨地加工の凹凸によって散乱させ、これによ
り導光板の表面部から出射する光が一様な明るさとなる
ようにする方法も知られている。さらに、本件特許出願
人による特願平１０−１４６３５４号に記載されている
ように、導光板の表面部や裏面部に１５０μm以下の凸
部を表面部や裏面部の面積の１〜２０％の占有率となる
ようにランダムに形成し、これら凸部に入射した光を全
反射させることにより、表面部から出射する光を均一化
すると共にその輝度を高めるようにした技術がすでに提
案されている。
乱物質などを混入させた白色系塗料などで丸状や角状の
パターンを印刷し、導光板の裏面部からその表面部へ向
けて光を拡散状態で反射させるようにした方法が知られ
ている。また、表面部や裏面部などに微細な凸凹にて形
成された梨地加工を施し、導光板の表面部や裏面部に到
達した光を梨地加工の凹凸によって散乱させ、これによ
り導光板の表面部から出射する光が一様な明るさとなる
ようにする方法も知られている。さらに、本件特許出願
人による特願平１０−１４６３５４号に記載されている
ように、導光板の表面部や裏面部に１５０μm以下の凸
部を表面部や裏面部の面積の１〜２０％の占有率となる
ようにランダムに形成し、これら凸部に入射した光を全
反射させることにより、表面部から出射する光を均一化
すると共にその輝度を高めるようにした技術がすでに提
案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】導光板の裏面部に白色
系塗料などによって所定のパターンを印刷したものは、
この白色系塗料に混入された散乱物質などにより、導光
板内を伝播する光が吸収されてエネルギー損失を招くた
め、導光板の表面部から出射する光が相当量減衰してし
まう上、導光板の裏面部に対する印刷処理が後工程とし
て必要である。
系塗料などによって所定のパターンを印刷したものは、
この白色系塗料に混入された散乱物質などにより、導光
板内を伝播する光が吸収されてエネルギー損失を招くた
め、導光板の表面部から出射する光が相当量減衰してし
まう上、導光板の裏面部に対する印刷処理が後工程とし
て必要である。
【０００５】また、導光板の表面部や裏面部に梨地加工
を施したものは、光の透過率が低下するために輝度の高
い照明光を得ることができず、しかも表面部から出射す
る光を任意の方向に制御することが困難であり、プリズ
ムシートなどを併用する必要が生ずる。
を施したものは、光の透過率が低下するために輝度の高
い照明光を得ることができず、しかも表面部から出射す
る光を任意の方向に制御することが困難であり、プリズ
ムシートなどを併用する必要が生ずる。
【０００６】さらに、特願平１０−１４６３５４号に記
載されているように、導光板の表面部や裏面部に１５０
μm以下の凸部を表面部や裏面部の面積の１〜２０％の
占有率となるようにランダムに形成したものでは、凸部
の大きさが１５０μm程度の大きな寸法の場合、凸部を
肉眼によって識別することが可能となり、透過型液晶デ
ィスプレィの画質をプリズム現象によって損なうおそれ
が生ずる。逆に、凸部が極めて小さな寸法でその占有率
が小さい場合、表面部から出射する光の輝度を充分に高
めることが困難となる。
載されているように、導光板の表面部や裏面部に１５０
μm以下の凸部を表面部や裏面部の面積の１〜２０％の
占有率となるようにランダムに形成したものでは、凸部
の大きさが１５０μm程度の大きな寸法の場合、凸部を
肉眼によって識別することが可能となり、透過型液晶デ
ィスプレィの画質をプリズム現象によって損なうおそれ
が生ずる。逆に、凸部が極めて小さな寸法でその占有率
が小さい場合、表面部から出射する光の輝度を充分に高
めることが困難となる。
【０００７】
【発明の目的】本発明の目的は、透過型液晶ディスプレ
ィのバックライト光源として好ましい特性を有し、表面
部から出射する光の方向性を制御して輝度を高く保つと
共にその光量分布をほぼ均一にし得る導光板およびこの
導光板を用いた平面照明装置を提供することにある。
ィのバックライト光源として好ましい特性を有し、表面
部から出射する光の方向性を制御して輝度を高く保つと
共にその光量分布をほぼ均一にし得る導光板およびこの
導光板を用いた平面照明装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の形態は、
光源からの光が導入される入射端面部と、この入射端面
部から導入された光を出射する表面部と、この表面部と
反対側に位置する裏面部とを有し、前記表面部が液晶パ
ネルの裏面と対向するように液晶パネルの裏面側に配置
される導光板であって、前記表面部および前記裏面部の
内の少なくとも一方に形成され、前記表面部および／ま
たは前記裏面部の全域に亙りほぼ一様な分布を持つ多数
の第１光偏向要素と、前記表面部および前記裏面部の内
の少なくとも一方に形成され、前記液晶パネルの１つの
画素面積当りの占有率が２〜１０％となるように点在し
て前記入射端面部から遠ざかるほどその占有率が大きく
なる複数の光偏向部とを具え、個々の前記光偏向部は、
それぞれ３〜３５０個の第２光偏向要素の集合体からな
り、個々の前記第２光偏向要素は、曲率半径が３０〜７
０μmで高さまたは深さが０.１〜２μmの球面の一部に
て形成されていることを特徴とするものである。
光源からの光が導入される入射端面部と、この入射端面
部から導入された光を出射する表面部と、この表面部と
反対側に位置する裏面部とを有し、前記表面部が液晶パ
ネルの裏面と対向するように液晶パネルの裏面側に配置
される導光板であって、前記表面部および前記裏面部の
内の少なくとも一方に形成され、前記表面部および／ま
たは前記裏面部の全域に亙りほぼ一様な分布を持つ多数
の第１光偏向要素と、前記表面部および前記裏面部の内
の少なくとも一方に形成され、前記液晶パネルの１つの
画素面積当りの占有率が２〜１０％となるように点在し
て前記入射端面部から遠ざかるほどその占有率が大きく
なる複数の光偏向部とを具え、個々の前記光偏向部は、
それぞれ３〜３５０個の第２光偏向要素の集合体からな
り、個々の前記第２光偏向要素は、曲率半径が３０〜７
０μmで高さまたは深さが０.１〜２μmの球面の一部に
て形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】本発明によると、入射端面部から導光板内
に入射した光の一部は、表面部および裏面部で全反射を
繰り返しつつ導光板内を伝播するが、第１光偏向要素お
よび光偏向部によってそれぞれ全反射状態が破られ、第
１光偏向要素によって拡散状態となり、また、入射端面
部から遠ざかるほどその占有率が大きくなる光偏向部に
より導光板の表面部からほぼ均一な光量分布となって出
射する。
に入射した光の一部は、表面部および裏面部で全反射を
繰り返しつつ導光板内を伝播するが、第１光偏向要素お
よび光偏向部によってそれぞれ全反射状態が破られ、第
１光偏向要素によって拡散状態となり、また、入射端面
部から遠ざかるほどその占有率が大きくなる光偏向部に
より導光板の表面部からほぼ均一な光量分布となって出
射する。
【００１０】本発明の第２の形態は、光源からの光が導
入される入射端面部と、この入射端面部から導入された
光を出射する表面部と、この表面部と反対側に位置する
裏面部とを有し、前記表面部が液晶パネルの裏面と対向
するように液晶パネルの裏面側に配置される導光板と、
この導光板の前記入射端面部に向けて照明光を投射する
光源と、前記導光板の前記表面部および前記入射端面部
以外の部分を覆う光反射シートとを具えた平面照明装置
であって、前記導光板は、前記表面部および前記裏面部
の内の少なくとも一方に形成され、前記表面部および／
または前記裏面部の全域に亙りほぼ一様な分布を持つ多
数の第１光偏向要素と、前記表面部および前記裏面部の
内の少なくとも一方に形成され、前記液晶パネルの１つ
の画素面積当りの占有率が２〜１０％となるように点在
して前記入射端面部から遠ざかるほどその占有率が大き
くなる複数の光偏向部とを有し、個々の前記光偏向部
は、それぞれ３〜３５０個の第２光偏向要素の集合体か
らなり、個々の前記第２光偏向要素は、曲率半径が３０
〜７０μmで高さまたは深さが０.１〜２μmの球面の一
部にて形成されていることを特徴とするものである。
入される入射端面部と、この入射端面部から導入された
光を出射する表面部と、この表面部と反対側に位置する
裏面部とを有し、前記表面部が液晶パネルの裏面と対向
するように液晶パネルの裏面側に配置される導光板と、
この導光板の前記入射端面部に向けて照明光を投射する
光源と、前記導光板の前記表面部および前記入射端面部
以外の部分を覆う光反射シートとを具えた平面照明装置
であって、前記導光板は、前記表面部および前記裏面部
の内の少なくとも一方に形成され、前記表面部および／
または前記裏面部の全域に亙りほぼ一様な分布を持つ多
数の第１光偏向要素と、前記表面部および前記裏面部の
内の少なくとも一方に形成され、前記液晶パネルの１つ
の画素面積当りの占有率が２〜１０％となるように点在
して前記入射端面部から遠ざかるほどその占有率が大き
くなる複数の光偏向部とを有し、個々の前記光偏向部
は、それぞれ３〜３５０個の第２光偏向要素の集合体か
らなり、個々の前記第２光偏向要素は、曲率半径が３０
〜７０μmで高さまたは深さが０.１〜２μmの球面の一
部にて形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】本発明によると、光源からの照明光が入射
端面部から導光板内に入射するが、入射端面部から導光
板内に入射した光の一部は、表面部および裏面部で全反
射を繰り返しつつ導光板内を伝播する間に、第１光偏向
要素および光偏向部によってそれぞれ全反射状態が破ら
れる。また、入射端面部および表面部以外の導光板の部
分から出射した光は、光反射シートによって拡散状態で
再び導光板内に入り、最終的に導光板の表面部から出射
するが、これらの光は第１光偏向要素によって拡散状態
となり、また、入射端面部から遠ざかるほどその占有率
が大きくなる光偏向部により導光板の表面部からほぼ均
一な光量分布となって出射する。
端面部から導光板内に入射するが、入射端面部から導光
板内に入射した光の一部は、表面部および裏面部で全反
射を繰り返しつつ導光板内を伝播する間に、第１光偏向
要素および光偏向部によってそれぞれ全反射状態が破ら
れる。また、入射端面部および表面部以外の導光板の部
分から出射した光は、光反射シートによって拡散状態で
再び導光板内に入り、最終的に導光板の表面部から出射
するが、これらの光は第１光偏向要素によって拡散状態
となり、また、入射端面部から遠ざかるほどその占有率
が大きくなる光偏向部により導光板の表面部からほぼ均
一な光量分布となって出射する。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の第１の形態による導光板
において、第１光偏向要素は、それぞれ曲率半径が３０
〜７０μmで高さまたは深さが０.１〜２μmの球面の一
部にて形成され、表面部または裏面部の面積に対して
０.５〜３％の占有率を有するものであってもよく、こ
れにより光がより均一に散乱して導光板の表面部から均
一な分布の光が出射する。
において、第１光偏向要素は、それぞれ曲率半径が３０
〜７０μmで高さまたは深さが０.１〜２μmの球面の一
部にて形成され、表面部または裏面部の面積に対して
０.５〜３％の占有率を有するものであってもよく、こ
れにより光がより均一に散乱して導光板の表面部から均
一な分布の光が出射する。
【００１３】また、１つの光偏向部の大きさが３０〜１
００μmであってもよく、この範囲内で光偏向部の大き
さを自由に選択可能である。
００μmであってもよく、この範囲内で光偏向部の大き
さを自由に選択可能である。
【００１４】本発明の第２の形態による平面照明装置に
おいて、第１光偏向要素は、それぞれ曲率半径が３０〜
７０μmで高さまたは深さが０.１〜２μmの球面の一部
にて形成され、表面部または裏面部の面積に対して０.
５〜３％の占有率を有するものであってもよく、これに
より光がより均一に散乱して導光板の表面部から均一な
分布の光が出射する。
おいて、第１光偏向要素は、それぞれ曲率半径が３０〜
７０μmで高さまたは深さが０.１〜２μmの球面の一部
にて形成され、表面部または裏面部の面積に対して０.
５〜３％の占有率を有するものであってもよく、これに
より光がより均一に散乱して導光板の表面部から均一な
分布の光が出射する。
【００１５】また、１つの光偏向部の大きさが３０〜１
００μmであってもよく、この範囲内で光偏向部の大き
さを自由に選択可能である。
００μmであってもよく、この範囲内で光偏向部の大き
さを自由に選択可能である。
【００１６】
【実施例】本発明を透過型液晶ディスプレィのバックラ
イト光源として応用した一実施例について、図１〜図３
を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような
実施例に限らず、この明細書の特許請求の範囲に記載さ
れた本発明の概念に包含されるべき他の技術にも応用す
ることができる。
イト光源として応用した一実施例について、図１〜図３
を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような
実施例に限らず、この明細書の特許請求の範囲に記載さ
れた本発明の概念に包含されるべき他の技術にも応用す
ることができる。
【００１７】本実施例における平面照明装置の外観を分
解状態で図１に示し、その導光板の反射端面部側の断面
構造を図２に示す。すなわち、本実施例における平面照
明装置１１は、矩形の板状をなす導光板１２と、この導
光板１２の入射端面部１３に沿って配置される光源１４
と、導光板１２の入射端面部１３および表面部１５以外
の部分を覆う光反射シート１６とを有し、冷陰極管や複
数のＬＥＤあるいは半導体レーザーにて構成される光源
１４は、反射面が凹曲面となったリフレクタ１７で囲ま
れており、この光源１４からの光は、リフレクタ１７か
らの反射光と共に導光板１２の入射端面部１３から導光
板１２内に入射するようになっている。
解状態で図１に示し、その導光板の反射端面部側の断面
構造を図２に示す。すなわち、本実施例における平面照
明装置１１は、矩形の板状をなす導光板１２と、この導
光板１２の入射端面部１３に沿って配置される光源１４
と、導光板１２の入射端面部１３および表面部１５以外
の部分を覆う光反射シート１６とを有し、冷陰極管や複
数のＬＥＤあるいは半導体レーザーにて構成される光源
１４は、反射面が凹曲面となったリフレクタ１７で囲ま
れており、この光源１４からの光は、リフレクタ１７か
らの反射光と共に導光板１２の入射端面部１３から導光
板１２内に入射するようになっている。
【００１８】リフレクタ１７は、白色の絶縁性材料やア
ルミニウムなどの金属を蒸着したシート状または金属な
どからなり、導光板１２の入射端面部１３と光源１４と
を包囲するようにし、光源１４からの光を反射し、反射
光を導光板１２の入射端面部１３に再び入射させる。
ルミニウムなどの金属を蒸着したシート状または金属な
どからなり、導光板１２の入射端面部１３と光源１４と
を包囲するようにし、光源１４からの光を反射し、反射
光を導光板１２の入射端面部１３に再び入射させる。
【００１９】光反射シート１６は、熱可塑性樹脂に例え
ば酸化チタンのような白色材料を混入したシートや、熱
可塑性樹脂のシートにアルミニウムなどの金属蒸着を施
したり、あるいは金属箔を積層したものやシート状金属
からなり、光源１４からの光が導光板１２の表面部１５
および入射端面部１３以外の部分から導光板１２の外に
出射する光を反射または乱反射させ、再び導光板１２内
に入射させて光源１４からの光を全て表面部１５から出
射するようにしている。
ば酸化チタンのような白色材料を混入したシートや、熱
可塑性樹脂のシートにアルミニウムなどの金属蒸着を施
したり、あるいは金属箔を積層したものやシート状金属
からなり、光源１４からの光が導光板１２の表面部１５
および入射端面部１３以外の部分から導光板１２の外に
出射する光を反射または乱反射させ、再び導光板１２内
に入射させて光源１４からの光を全て表面部１５から出
射するようにしている。
【００２０】導光板１２は、屈折率が１.４〜１.７程度
の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート
（ＰＣ）などで形成され、光源１４からの光を導く入射
端面部１３と、この入射端面部１３の反対側に位置する
反射端面部１８と、これら入射端面部１３と反射端面部
１８とに接続する側面部１９と、光を出射する表面部１
５と、この表面部１５と反対側に位置する裏面部２０と
からなる。
の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート
（ＰＣ）などで形成され、光源１４からの光を導く入射
端面部１３と、この入射端面部１３の反対側に位置する
反射端面部１８と、これら入射端面部１３と反射端面部
１８とに接続する側面部１９と、光を出射する表面部１
５と、この表面部１５と反対側に位置する裏面部２０と
からなる。
【００２１】導光板１２の裏面部２０全域には、それぞ
れ曲率半径Ｒ1が３０〜７０μmで深さが０.１〜２μmの
球面の一部にて形成された多数の第１光偏向要素２１が
ほぼ一様な分布でランダムに点在しており、裏面部２０
に対するこれら第１光偏向要素２１の占有率は、０.５
〜３％に設定されている。つまり、裏面部２０に形成さ
れたすべての第１光偏向要素２１の面積の和は、裏面部
２０の面積の０.５〜３％となっている。
れ曲率半径Ｒ1が３０〜７０μmで深さが０.１〜２μmの
球面の一部にて形成された多数の第１光偏向要素２１が
ほぼ一様な分布でランダムに点在しており、裏面部２０
に対するこれら第１光偏向要素２１の占有率は、０.５
〜３％に設定されている。つまり、裏面部２０に形成さ
れたすべての第１光偏向要素２１の面積の和は、裏面部
２０の面積の０.５〜３％となっている。
【００２２】これによって、透過型液晶ディスプレィ２
２を通して平面照明装置１１の表面、つまり導光板１２
の表面部１５を見た場合、第１光偏向要素２１を個々に
視認することが不可能となる上、導光板１２の裏面部２
０全域に亙って拡散光を得ることができるため、光がよ
り均一に散乱して導光板の表面部から均一な分布の光が
出射し、表面部１５から出射する光の方向性をなくすこ
とが可能である。
２を通して平面照明装置１１の表面、つまり導光板１２
の表面部１５を見た場合、第１光偏向要素２１を個々に
視認することが不可能となる上、導光板１２の裏面部２
０全域に亙って拡散光を得ることができるため、光がよ
り均一に散乱して導光板の表面部から均一な分布の光が
出射し、表面部１５から出射する光の方向性をなくすこ
とが可能である。
【００２３】また、導光板１２の表面部１５には、この
導光板１２の上に重ねられる透過型液晶ディスプレィ２
２を構成する１つの画素（ピクセル）に対する占有率が
２〜１０％となるように点在するそれぞれ３０〜１００
μmの大きさの光偏向部２３が設けられており、これら
光偏向部２３の分布状態を表す図３に示すように、基本
的には入射端面部１３から遠ざかるほどその占有率が大
きくなるように設定されている。この場合、導光板１２
の入射端面部１３に近接する表面部１５は、光源１４か
らの光が直接透過して輝度が高くなる傾向を有するた
め、入射端面部１３に近接する表面部１５における光偏
向部２３の占有率をこれに続く部分よりも小さめに設定
している。同様に、導光板１２の反射端面部１８に近接
する表面部１５は、反射端面部１８からの反射光が透過
して輝度が高くなる傾向を有するため、反射端面部１８
に近接する表面部１５における光偏向部２３の占有率を
これに続く部分よりも小さめに設定している。
導光板１２の上に重ねられる透過型液晶ディスプレィ２
２を構成する１つの画素（ピクセル）に対する占有率が
２〜１０％となるように点在するそれぞれ３０〜１００
μmの大きさの光偏向部２３が設けられており、これら
光偏向部２３の分布状態を表す図３に示すように、基本
的には入射端面部１３から遠ざかるほどその占有率が大
きくなるように設定されている。この場合、導光板１２
の入射端面部１３に近接する表面部１５は、光源１４か
らの光が直接透過して輝度が高くなる傾向を有するた
め、入射端面部１３に近接する表面部１５における光偏
向部２３の占有率をこれに続く部分よりも小さめに設定
している。同様に、導光板１２の反射端面部１８に近接
する表面部１５は、反射端面部１８からの反射光が透過
して輝度が高くなる傾向を有するため、反射端面部１８
に近接する表面部１５における光偏向部２３の占有率を
これに続く部分よりも小さめに設定している。
【００２４】個々の光偏向部２３は、それぞれ３〜３５
０個の第２光偏向要素２４の集合体からなり、本実施例
における個々の第２光偏向要素２４は、曲率半径Ｒ2が
３０〜７０μmで高さが０.１〜２μmの球面の一部にて
形成されている。例えば、光偏向部２３を直径１００μ
mの円形領域に設定した場合、曲率半径Ｒ2が５０μmで
高さｈが１μmの第２光偏向要素２４は、表面部１５を
横切るその弦の長さｃが ｃ＝２{Ｒ2 2−(Ｒ2−ｈ)2}1/2 となる。また、直径Ｄの円に内接する直径ｃの円の数Ｎ
は、近似的に Ｎ＝0.907{(D/c)−0.94}2＋3.7 で求めることができるので、上式にＲ2＝５０,ｈ＝１,
Ｄ＝１００をそれぞれ代入することにより、１つの光偏
向部２３に対して１８個まで第２光偏向要素２４を形成
できることがわかる。本実施例では、光偏向部２３を円
形に設定したが、矩形や楕円形などの任意の形状に設定
することが可能である。
０個の第２光偏向要素２４の集合体からなり、本実施例
における個々の第２光偏向要素２４は、曲率半径Ｒ2が
３０〜７０μmで高さが０.１〜２μmの球面の一部にて
形成されている。例えば、光偏向部２３を直径１００μ
mの円形領域に設定した場合、曲率半径Ｒ2が５０μmで
高さｈが１μmの第２光偏向要素２４は、表面部１５を
横切るその弦の長さｃが ｃ＝２{Ｒ2 2−(Ｒ2−ｈ)2}1/2 となる。また、直径Ｄの円に内接する直径ｃの円の数Ｎ
は、近似的に Ｎ＝0.907{(D/c)−0.94}2＋3.7 で求めることができるので、上式にＲ2＝５０,ｈ＝１,
Ｄ＝１００をそれぞれ代入することにより、１つの光偏
向部２３に対して１８個まで第２光偏向要素２４を形成
できることがわかる。本実施例では、光偏向部２３を円
形に設定したが、矩形や楕円形などの任意の形状に設定
することが可能である。
【００２５】このように、第１光偏向要素２１の他に第
２光偏向要素２４の集合体で構成した光偏向部２３を設
けたので、反射光量が増大して導光板１２の表面部１５
から出射する光の輝度を向上させることができる。ま
た、光偏向部２３の占有率を光源１４から離れた反射端
面部１８側ほど大きくすることにより、導光板１２の表
面部１５から出射する光の輝度分布を均一化させること
が可能であり、その出射方向性を制御して輝度を向上さ
せることができる。しかも、透過型液晶ディスプレィ２
２を通して平面照明装置１１の表面、つまり導光板１２
の表面部１５を見た場合、これら光偏向部２３を個々に
視認することが不可能となり、透過型液晶ディスプレィ
２２の視認性を良好に保つことができる。
２光偏向要素２４の集合体で構成した光偏向部２３を設
けたので、反射光量が増大して導光板１２の表面部１５
から出射する光の輝度を向上させることができる。ま
た、光偏向部２３の占有率を光源１４から離れた反射端
面部１８側ほど大きくすることにより、導光板１２の表
面部１５から出射する光の輝度分布を均一化させること
が可能であり、その出射方向性を制御して輝度を向上さ
せることができる。しかも、透過型液晶ディスプレィ２
２を通して平面照明装置１１の表面、つまり導光板１２
の表面部１５を見た場合、これら光偏向部２３を個々に
視認することが不可能となり、透過型液晶ディスプレィ
２２の視認性を良好に保つことができる。
【００２６】上述した実施例では、導光板１２の表面部
１５にこの表面部１５から突出する第２光偏向要素２４
を持った光偏向部２３を形成したが、導光板１２の裏面
部２０に光偏向部２３を形成するようにしてもよく、第
２光偏向要素２４を第１光偏向要素２１と同様に窪んだ
形状にすることも可能である。また、第１光偏向要素２
１を第２光偏向要素２４と同様な突出形状にすることも
可能であり、これを導光板１２の表面部１５に形成する
ようにしてもよい。さらに、第１光偏向要素２１や光偏
向部２３を導光板１２の表面部１５および裏面部２０の
両方に形成することも可能であるが、この場合には、上
述した占有率および分布条件を満たすようにこれらの分
布を振り分ける必要がある。第１光偏向要素２１と光偏
向部２３とを両方とも導光板１２の表面部１５または裏
面部２０に形成した場合には、光偏向部２３の輪郭、つ
まり境界部分の視認性を低下させることができ、表面部
１５から出射する光の輝度分布の均一化の点で有効であ
る。
１５にこの表面部１５から突出する第２光偏向要素２４
を持った光偏向部２３を形成したが、導光板１２の裏面
部２０に光偏向部２３を形成するようにしてもよく、第
２光偏向要素２４を第１光偏向要素２１と同様に窪んだ
形状にすることも可能である。また、第１光偏向要素２
１を第２光偏向要素２４と同様な突出形状にすることも
可能であり、これを導光板１２の表面部１５に形成する
ようにしてもよい。さらに、第１光偏向要素２１や光偏
向部２３を導光板１２の表面部１５および裏面部２０の
両方に形成することも可能であるが、この場合には、上
述した占有率および分布条件を満たすようにこれらの分
布を振り分ける必要がある。第１光偏向要素２１と光偏
向部２３とを両方とも導光板１２の表面部１５または裏
面部２０に形成した場合には、光偏向部２３の輪郭、つ
まり境界部分の視認性を低下させることができ、表面部
１５から出射する光の輝度分布の均一化の点で有効であ
る。
【００２７】
【発明の効果】本発明によると、表面部および裏面部の
内の少なくとも一方に形成されて表面部および／または
裏面部の全域に亙りほぼ一様な分布を持つ多数の第１光
偏向要素と、表面部および裏面部の内の少なくとも一方
に形成され、液晶パネルの１つの画素面積当りの占有率
が２〜１０％となるように点在して入射端面部から遠ざ
かるほどその占有率が大きくなる複数の光偏向部とを設
け、個々の光偏向部がそれぞれ３〜３５０個の第２光偏
向要素の集合体からなり、個々の第２光偏向要素を曲率
半径が３０〜７０μmで高さまたは深さが０.１〜２μm
の球面の一部にて形成したので、第１光偏向要素により
表面部から出射する光の方向性をなくし、光偏向部によ
って表面部から出射する光の方向性を制御して輝度を向
上させることができると共にその輝度分布を均一化させ
ることができる。
内の少なくとも一方に形成されて表面部および／または
裏面部の全域に亙りほぼ一様な分布を持つ多数の第１光
偏向要素と、表面部および裏面部の内の少なくとも一方
に形成され、液晶パネルの１つの画素面積当りの占有率
が２〜１０％となるように点在して入射端面部から遠ざ
かるほどその占有率が大きくなる複数の光偏向部とを設
け、個々の光偏向部がそれぞれ３〜３５０個の第２光偏
向要素の集合体からなり、個々の第２光偏向要素を曲率
半径が３０〜７０μmで高さまたは深さが０.１〜２μm
の球面の一部にて形成したので、第１光偏向要素により
表面部から出射する光の方向性をなくし、光偏向部によ
って表面部から出射する光の方向性を制御して輝度を向
上させることができると共にその輝度分布を均一化させ
ることができる。
【００２８】光偏向部の大きさを３０〜１００μmにし
た場合には、これら光偏向部を個々に視認することが不
可能となる上、表面部から出射する光の輝度分布をより
均一化することができる。
た場合には、これら光偏向部を個々に視認することが不
可能となる上、表面部から出射する光の輝度分布をより
均一化することができる。
【００２９】第１光偏向要素をそれぞれ曲率半径が３０
〜７０μmで高さまたは深さが０.１〜２μmの球面の一
部にて形成し、表面部または裏面部の面積に対して０.
５〜３％の占有率を有するようにした場合には、これら
第１光偏向要素を個々に視認することが不可能となる
上、導光板の表面部および／または裏面部全域に亙って
拡散光を得ることができるため、表面部から出射する光
の方向性をなくすことができる。
〜７０μmで高さまたは深さが０.１〜２μmの球面の一
部にて形成し、表面部または裏面部の面積に対して０.
５〜３％の占有率を有するようにした場合には、これら
第１光偏向要素を個々に視認することが不可能となる
上、導光板の表面部および／または裏面部全域に亙って
拡散光を得ることができるため、表面部から出射する光
の方向性をなくすことができる。
【図１】本発明による平面照明装置の一実施例の外観を
表す分解斜視図である。
表す分解斜視図である。
【図２】図１に示した実施例における導光板の反射端面
部を抽出した断面図である。
部を抽出した断面図である。
【図３】入射端面部から反射端面部に至る導光板の位置
と光偏向部の占有率との関係を表すグラフである。
と光偏向部の占有率との関係を表すグラフである。
１１ 平面照明装置 １２ 導光板 １３ 入射端面部 １４ 光源 １５ 表面部 １６ 光反射シート １７ リフレクタ １８ 反射端面部 １９ 側面部 ２０ 裏面部 ２１ 第１光偏向要素 ２２ 透過型液晶ディスプレィ ２３ 光偏向部 ２４ 第２光偏向要素 Ｒ1 第１光偏向要素の曲率半径 Ｒ2 第２光偏向要素の曲率半径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾西 智久 東京都多摩市永山６−22−６ 日本デンヨ ー株式会社内 (72)発明者 中根 忠明 東京都多摩市永山６−22−６ 日本デンヨ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H038 AA52 AA55 BA01 BA35 CA43 2H091 FA23Z FA41Z LA16 LA18
Claims (6)
- 【請求項１】 光源からの光が導入される入射端面部
と、この入射端面部から導入された光を出射する表面部
と、この表面部と反対側に位置する裏面部とを有し、前
記表面部が液晶パネルの裏面と対向するように液晶パネ
ルの裏面側に配置される導光板であって、 前記表面部および前記裏面部の内の少なくとも一方に形
成されて前記表面部および／または前記裏面部の全域に
亙りほぼ一様な分布を持つ多数の第１光偏向要素と、 前記表面部および前記裏面部の内の少なくとも一方に形
成され、前記液晶パネルの１つの画素面積当りの占有率
が２〜１０％となるように点在して前記入射端面部から
遠ざかるほどその占有率が大きくなる複数の光偏向部と
を具え、個々の前記光偏向部は、それぞれ３〜３５０個
の第２光偏向要素の集合体からなり、個々の前記第２光
偏向要素は、曲率半径が３０〜７０μmで高さまたは深
さが０.１〜２μmの球面の一部にて形成されていること
を特徴とする導光板。 - 【請求項２】 前記第１光偏向要素は、それぞれ曲率半
径が３０〜７０μmで高さまたは深さが０.１〜２μmの
球面の一部にて形成され、前記表面部または前記裏面部
の面積に対して０.５〜３％の占有率を有することを特
徴とする請求項１に記載の導光板。 - 【請求項３】 １つの前記光偏向部の大きさは、３０〜
１００μmであることを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の導光板。 - 【請求項４】 光源からの光が導入される入射端面部
と、この入射端面部から導入された光を出射する表面部
と、この表面部と反対側に位置する裏面部とを有し、前
記表面部が液晶パネルの裏面と対向するように液晶パネ
ルの裏面側に配置される導光板と、 この導光板の前記入射端面部に向けて照明光を投射する
光源と、 前記導光板の前記表面部および前記入射端面部以外の部
分を覆う光反射シートとを具えた平面照明装置であっ
て、前記導光板は、 前記表面部および前記裏面部の内の少なくとも一方に形
成され、前記表面部および／または前記裏面部の全域に
亙りほぼ一様な分布を持つ多数の第１光偏向要素と、 前記表面部および前記裏面部の内の少なくとも一方に形
成され、前記液晶パネルの１つの画素面積当りの占有率
が２〜１０％となるように点在して前記入射端面部から
遠ざかるほどその占有率が大きくなる複数の光偏向部と
を有し、個々の前記光偏向部は、それぞれ３〜３５０個
の第２光偏向要素の集合体からなり、個々の前記第２光
偏向要素は、曲率半径が３０〜７０μmで高さまたは深
さが０.１〜２μmの球面の一部にて形成されていること
を特徴とする平面照明装置。 - 【請求項５】 前記第１光偏向要素は、それぞれ曲率半
径が３０〜７０μmで高さまたは深さが０.１〜２μmの
球面の一部にて形成され、前記表面部または前記裏面部
の面積に対して０.５〜３％の占有率を有することを特
徴とする請求項４に記載の平面照明装置。 - 【請求項６】 １つの前記光偏向部の大きさは、３０〜
１００μmであることを特徴とする請求項４または請求
項５に記載の平面照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26272299A JP4408494B2 (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 導光板および平面照明装置ならびに液晶ディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26272299A JP4408494B2 (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 導光板および平面照明装置ならびに液晶ディスプレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001083511A true JP2001083511A (ja) | 2001-03-30 |
| JP4408494B2 JP4408494B2 (ja) | 2010-02-03 |
Family
ID=17379695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26272299A Expired - Fee Related JP4408494B2 (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 導光板および平面照明装置ならびに液晶ディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4408494B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007053021A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Nippon Leiz Co Ltd | 導光板および平面照明装置ならびに液晶表示装置 |
| JP2008020888A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-31 | Samsung Electronics Co Ltd | 導光板とこれを含む液晶表示装置 |
| WO2022127416A1 (zh) * | 2020-12-14 | 2022-06-23 | Oppo广东移动通信有限公司 | 显示面板及其显示装置、头戴显示设备、显示均匀性校准方法 |
-
1999
- 1999-09-16 JP JP26272299A patent/JP4408494B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007053021A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Nippon Leiz Co Ltd | 導光板および平面照明装置ならびに液晶表示装置 |
| JP2008020888A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-31 | Samsung Electronics Co Ltd | 導光板とこれを含む液晶表示装置 |
| WO2022127416A1 (zh) * | 2020-12-14 | 2022-06-23 | Oppo广东移动通信有限公司 | 显示面板及其显示装置、头戴显示设备、显示均匀性校准方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4408494B2 (ja) | 2010-02-03 |
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