JP2002008426A

JP2002008426A - サイドライト面光源装置

Info

Publication number: JP2002008426A
Application number: JP2000202122A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Yoneda; 俊之米田; Yasuto Nai; 康人名井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2002-01-11
Anticipated expiration: 2020-07-04
Also published as: JP4045721B2

Abstract

(57)【要約】【課題】保守および位置決めに用いる、導光板凸部に
起因する明暗むらを軽減し、表示品位の高いサイドライ
ト面光源装置を得る。【解決手段】少なくとも光源と導光板により構成さ
れ、前記光源からの光を前記導光板の入光面から入射
し、前記入光面とほぼ直交する出射面より出射するサイ
ドライト面光源装置において、前記導光板には、フレー
ムまたは筐体等に保持または位置決めするため、前記入
光面にほぼ直交する側面上に凸部が設けられており、か
つ、少なくとも凸部の一部が光拡散領域により構成され
ているため、凸部に到達した光は拡散され、凸部近傍に
生じる明暗むらを軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は導光板の側面に光
源を有し、液晶表示装置のバックライト光源として有用
であるばかりでなく、非常誘導灯や広告表示板の光源と
して有用である、いわゆるサイドライト面光源装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２１は従来例である面光源装置の構成
を説明するための分解斜視図である。光源１１０とリフ
レクタ１２０を導光板１３０の側方に配し、導光板１３
０の出射面１３２側に拡散シート１６０、一定方向に多
数のプリズムＰが並設されているプリズムシート１４
０、拡散シート１７０、そして反出射面１３８側に反射
シート１５０をそれぞれ配置した構成であり、これらの
部材はフレーム１８０によって保持されている。光源１
１０は蛍光灯が広く用いられている。導光板１３０はア
クリル等の樹脂材が用いられ、形状は平板状やくさび形
の物が多い。また、導光板１３０の側面１３３にはフレ
ーム１８０との位置合わせのための凸部１３４を設けて
いる。導光板１３０には、光を出射面１３２から均一に
出射する手段として、反出射面１３８に白色ドット印刷
を行い、ドットの径を変化させることによって均一化す
る方法が広く用いられている。リフレクタ１２０には銀
箔のついた金属板、銀箔のついたＰＥＴシート等が用い
られる。反射シート１５０は一般に白色シートが用いら
れる。プリズムシート１４０には頂角が９０度程度のプ
リズムＰが広く用いられている。拡散シート１６０、１
７０は一般にＰＥＴシートにビーズを塗布した物やＰＣ
シートにエンボス加工を施した物が使用される。フレー
ム１８０には、白色または黒色のポリカーボネート等の
樹脂材が用いられている。また、フレーム１８０には凸
部１３４に対応する凹部１８１を設けており、凸部１３
４と凹部１８１をはめあわせることにより、導光板１３
０の位置決めおよび保持がなされている。

【０００３】従来例の各部材の作用は次の通りである。
光源１１０から発せられた光は直接、またはリフレクタ
１２０を介して、導光板１３０に入光面１３１から入射
する。導光板１３０に入射した光は導光板１３０内を全
反射を繰り返しながら、伝搬する。その際、光を均一に
出射する手段により伝搬光の一部の光は拡散され、出射
面１３２の放線となす角が臨界角より小さくなることに
より、出射面１３２から出射する。また、伝搬光の一部
の光は反出射面１３８から出射されるが、この光は反射
シート１５０により反射され、再び導光板１３０内に戻
り、その後、出射面１３２から出射される。導光板１３
０から出射された光は、拡散シート１６０で拡散された
後、プリズムシート１４０に入射する。プリズムシート
１４０は反射、屈折を利用することにより、配光特性を
調整し、出射する。拡散シート１７０はプリズムシート
から出射される光の配光角をなだらかにするために配置
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の構成では側面に
設けた凸部１３４の影響により、明暗むらを生じ、表示
品位の低下を招く。すなわち、図２２に示すように導光
板１３０内を伝搬する光は側面１３３に到達すると、導
光板１３０の内側へと反射されるが、凸部１３４の領域
では導光板１３０内を伝搬する光が、より広がった後、
凸部１３４を構成する面に到達し、反射する。このた
め、凸部１３４近傍の出射面１３２に、到達する光量が
少ない領域が生じ、ほぼ凸部１３４の幅に対応して暗部
Ａが視認される。また、凸部１３４と側面１３３の接続
部近傍では、光が特定の方向に強く反射される。入光面
１３１に近い側の接続部近傍Ｂでは図示のような曲面形
状であるため凸部１３４の方向へ強く反射され、入光面
１３１より遠い側の接続部近傍Ｃでは図示のような曲面
形状であるため導光板１３０の内側へ強く反射される。
このため、その領域Ｃは周辺部と比較して明るく、輝線
Ｄとなり、入光面１３１より遠い側の接続部近傍Ｃで、
より顕著に出射面１３２内に現れる。さらに、明暗むら
は、出射面１３２または反出射面１３８にプリズムを設
けた導光板において、より顕著に現れる。すなわち、図
２３(ａ)（ｂ）に示すように出射面１３２または反出射
面１３８が鏡面または拡散面の場合は、側面１３３また
は凸部１３４で反射した光の多くが、導光板１３０内を
伝搬する光となるが、図２４(ａ)（ｂ）に示すように出
射面１３２または反出射面１３８にプリズムを設けてい
る場合は、側面１３３または凸部１３４で反射した光の
多くが、プリズムで反射され、近傍の出射面１３２より
出射するため、明暗むらが、より顕著になるのである。
このため、出射面１３２または反出射面１３８が鏡面ま
たは拡散面の場合は、光出射面１３２または反出射面１
３８に設けた光を均一にする手段の調整、反射シート１
５０の輝線Ｄに対応する部分に光吸収部材を設けること
等により、凸部１３４に起因する明暗むらを軽減するこ
とが可能であるが、出射面１３２または反出射面１３８
にプリズムを設けた導光板１３０では、以上で述べた対
策では明暗むらを解決することが困難であり、凸部１３
４の無い構造にならざるを得なかった。

【０００５】この発明はこれらの明暗むらを解決するた
めになされたものであり、表示品位の高いサイドライト
面光源装置を得ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の構成に
よるサイドライト面光源装置は、少なくとも光源と導光
板より構成され、前記光源からの光を前記導光板の入光
面から入射し、前記入光面とほぼ直交する出射面より出
射するサイドライト面光源装置において、前記導光板に
は、フレームまたは筐体等に保持または位置決めするた
め、前記入光面にほぼ直交する側面上に、少なくとも一
部が光拡散領域により構成されている凸部を設けたもの
である。

【０００７】また、この発明の第２の構成によるサイド
ライト面光源装置は、前記光拡散領域は少なくとも前記
凸部の前記出射面にほぼ平行な面の周囲を構成する面に
設けたものである。また、この発明の第３の構成による
サイドライト面光源装置は、前記側面の少なくとも一部
に光拡散領域を設けたものである。

【０００８】また、この発明の第４の構成によるサイド
ライト面光源装置は、前記光拡散領域は粗面とすること
により形成されているものである。

【０００９】また、この発明の第５の構成によるサイド
ライト面光源装置は、前記凸部の粗面領域の算術平均粗
さが前記側面の粗面領域の算術平均粗さより大きいもの
である。また、この発明の第６の構成によるサイドライ
ト面光源装置は、前記出射面または前記出射面に対向す
る面の前記凸部近傍に、周辺部に比べ光拡散性の高い領
域を設けたものである。また、この発明の第７の構成に
よるサイドライト面光源装置は、前記光拡散性の高い領
域は算術平均粗さが周辺の算術平均粗さより大きい粗面
により構成されているものである。

【００１０】また、この発明の第８の構成によるサイド
ライト面光源装置は、少なくとも光源と導光板より構成
され、前記光源からの光を前記導光板の入光面から入射
し、前記入光面とほぼ直交する出射面より出射するサイ
ドライト面光源装置において、前記導光板には、フレー
ムまたは筐体等に保持または位置決めするため、前記入
光面にほぼ直交する側面上に凸部が設けられており、前
記凸部のうち少なくとも一つは、前記凸部の前記出射面
にほぼ平行な面の周囲を構成し、前記側面と接続する面
のうち、前記入光面に近い側の面が、前記入光面から遠
ざかるにつれて前記側面に対し遠ざかる方向に傾いてい
るものである。また、この発明の第９の構成によるサイ
ドライト面光源装置は、前記凸部の前記出射面にほぼ平
行な面の周囲を構成し、前記側面と接続する面のうち、
前記入光面に近い側の面と前記側面のなす角が約１３５
度以上である。

【００１１】また、この発明の第１０の構成によるサイ
ドライト面光源装置は、少なくとも光源と導光板より構
成され、前記光源からの光を前記導光板の入光面から入
射し、前記入光面とほぼ直交する出射面より出射するサ
イドライト面光源装置において、前記導光板には、フレ
ームまたは筐体等に保持または位置決めするため、前記
入光面にほぼ直交する側面上に凸部を設けており、前記
凸部のうち少なくとも一つは、前記凸部と前記側面の接
続部のうち、前記入光面より遠い側の接続部に光吸収領
域を設けているものである。また、この発明の第１１の
構成によるサイドライト面光源装置は、少なくとも光源
と導光板より構成され、前記光源からの光を前記導光板
の入光面から入射し、前記入光面とほぼ直交する出射面
より出射するサイドライト面光源装置において、前記光
源の有効発光領域を前記入光面の幅より短くし、前記導
光板には、フレームまたは筐体等に保持または位置決め
するため、前記入光面にほぼ直交する側面上に凸部を設
けており、かつ前記凸部のうち少なくとも一つは、前記
入光面と前記側面の接続部から前記光源の有効発光領域
までの距離をＬ１、前記入光面と前記側面の接続部から
前記凸部までの距離をＬ２、前記導光板の屈折率をｎと
したとき、上記(１)式Ｌ１≧Ｌ２×Ｔａｎ（Ｓｉｎ
^-1（１/ｎ））を満たす位置に形成されているものであ
る。また、この発明の第１２の構成によるサイドライト
面光源装置は、少なくとも光源と導光板より構成され、
前記光源からの光を前記導光板の入光面から入射し、前
記入光面とほぼ直交する出射面より出射するサイドライ
ト面光源装置において、前記導光板には、フレームまた
は筐体等に保持または位置決めするため、前記入光面に
ほぼ直交する側面上に凸部を設けており、前記凸部のう
ち少なくとも一つは、前記凸部の前記出射面にほぼ平行
な面の周囲を構成する面が、前記入光面に対向する面と
連続しているものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１によるサイドライト面光源装置を説明する
ための分解斜視図である。光源１０とリフレクタ２０を
導光板３０の側方に配し、導光板３０の出射面３２側に
プリズムシート４０、反出射面３８側に反射シート５０
を配置した構成であり、フレーム６０によって保持され
ている。光源１０としては円柱状の蛍光灯が広く用いら
れ、リフレクタ２０には銀箔または白色シートを表面層
とする金属板、銀箔を貼られたPETシート、または白色
シート等が用いられる。反射シート５０には銀箔やアル
ミ箔を貼られたシート、または白色シート等が用いられ
る。リフレクタ２０および反射シート５０には、反射率
が７０％以上、より望ましくは９０％以上のものが適し
ている。導光板３０は楔形状であり、出射面３２は、出
射光の分布を調整するために面内において平均粗さの異
なる粗面としており、反出射面３８には入光面３１に対
して垂直な方向に伸びる頂角が１００度程度のプリズム
列Ｐを設けている。導光板３０はアクリル等の透明樹
脂、透明樹脂中に光を散乱させる微粒子を混ぜた樹脂等
が用いられ、光源１０から遠ざかるにつれて厚さが徐々
に薄くなるように構成されている。プリズムシート４０
は入光面３１に対して水平方向に伸びる頂角が６５度程
度のプリズム列Ｐを設けている。フレーム６０には、白
色または黒色のポリカーボネート等の樹脂材が広く用い
られている。導光板３０は側面３３に凸部３４を一体形
成している。凸部３４は全表面を粗面化することによ
り、光拡散領域としている。フレーム６０には凸部３４
に対応する凹部６１を設けており、凸部３４と凹部６１
をはめあわせることにより、導光板３０の位置決めおよ
び保持がなされている。

【００１３】光源１０から発せられた光の主な振る舞い
について図２を用いて説明する。なお、図２は、図１に
示したサイドライト面光源装置の断面図である。光源１
０より発せられた光は、直接またはリフレクタ２０を介
し、導光板３０側へ放射される。入光面３１から導光板
３０に入射した光７１は図２に示すように、主として出
射面３２と反出射面３８の間で全反射を繰り返しなが
ら、反入光面３９方向へ伝搬する。光はその伝搬過程に
おいて、出射面３２の法線となす角が、臨界角以下とな
ることにより、出射面３２より出射される。

【００１４】なお、伝搬光の一部の光（図示せず）は反
出射面３８から出射されるが、この光は反射シート５０
によって反射され、再び導光板３０内に戻り、その後、
出射面３２から出射される。導光板３０から出射した光
は、入光面３１に垂直な面内において図２に示すように
傾いた光となる。プリズムシート４０は斜め方向から入
射した光を入射面と隣り合った面で反射させることによ
り、配光特性を調整する。

【００１５】さらに、凸部近傍の明暗むらについて説明
する。図３は図１に示したサイドライト面光源装置の導
光板３０を出射面３２側から見た平面図である。なお、
図中の７０は導光板中を伝搬する光である。凸部３４に
到達した光は、主として反射されるが、この際、凸部３
４の全表面は光を拡散させる粗面で形成されているた
め、反射光は拡散光となり、出射面３２から出射する成
分の光(すなわち出射面３２ら法線に対し臨界角以下の
光)が多くなる。このため、凸部３４近傍の出射面３２
から出射する光量が増え、図２２に示した凸部近傍の暗
部は軽減される。さらに、図２２に示した凸部３４近傍
の輝線は、凸部３４近傍の出射光量が増加するため、そ
の明暗差が軽減し、高品位なサイドライト面光源装置を
得ることができる。本実施の形態では光拡散領域を粗面
で形成しているため、金型にブラスト加工等を行い、一
体成形することにより、ばらつきが少なく、安価に、か
つ、大量に生産することが可能である。

【００１６】なお、本実施の形態では、凸部３４の全表
面を光拡散領域としているが、図４に示すように、凸部
３４の出射面３２にほぼ平行な面の周囲を構成する面の
みを光拡散領域としても良い。この場合、凸部３４に到
達した光は、凸部３４を構成する面のうち出射面３２に
ほぼ平行な面が鏡面であるため、凸部３４を構成する面
のうち出射面３２にほぼ平行な面から出射する光量は少
なく、凸部３４の出射面３２にほぼ平行な面の周囲を構
成する面に到達して散乱した光の多くが出射面３２に到
達して出射される。このため、効率よく出射面３２内の
輝度むらを軽減できる。なお、凸部３４の出射面３２に
ほぼ平行な面のみを光拡散領域としても一定の効果は得
られるが、この場合は凸部３４の出射面３２にほぼ平行
な面から出射される光が多く、出射面３２内の明暗むら
の軽減に寄与する光が少ないため、効率よく出射面３２
内の明暗むらを軽減するには、少なくとも凸部３４の出
射面３２にほぼ平行な面の周囲を構成する面の一部に光
拡散領域を設けることが望ましい。また、光拡散領域
を、塗料を塗布することや、周期性を持つプリズムによ
り形成してもよく、粗面に限定されるものではない。

【００１７】実施の形態２．図５はこの発明の実施の形
態２によるサイドライト面光源装置を説明するための分
解斜視図である。図１と同一の部材は対応する符号を付
し、重複した説明は省略する。側面３３は全面を粗面化
することにより光拡散領域を形成している。側面３３は
粗面であるため、導光板３０中を伝搬し、側面にて反射
される光は拡散光となり、出射面３２から出射する成分
の光(すなわち出射面３２の法線に対し臨界角以下の光)
が多くなる。このため、側面３３近傍の出射面３２から
出射する光量が増える。一方、凸部３４も粗面からなる
光拡散領域により形成されているため、凸部３４に到達
し、反射される光は拡散光となり、凸部３４近傍の出射
面３２から出射する光量が増えている。凸部３４近傍に
おいて出射面内に生じる明暗むらは、側面３３および凸
部３４で拡散された光が交じり合うため、軽減される。

【００１８】さらに、側面３３および凸部３４の粗面の
算術平均粗さ(Ｒａ：ＪＩＳＢ０６０１−１９９４)と側
面３３及び凸部３４近傍の出射面３２から出射する光量
には図６に示すような相関関係があり、Ｒａが大きくな
るにつれ、出射面３２から出射する光量も多くなる。こ
こで、凸部３４と側面３３を比較すると、凸部３４領域
では側面３３より伝搬光が広がった後、反射される。こ
のため、凸部３４近傍の出射面３２からの出射光量は側
面３３近傍の出射面３２からの出射光量に比べ弱くなる
が、凸部３４の粗面のＲａを、側面３３の粗面のＲａよ
り大きくすること(例えば、凸部の粗面のＲａを０．１
[μm]から１．０[μm]、好ましくは０．３[μm]から
０．６[μm]、側面の粗面のＲａを０．０５[μm]から
０．５[μm]、好ましくは０．１[μm]から０．３[μm]
とする)によって、より明暗むらの少ないサイドライト
面光源装置を得ることができる。

【００１９】なお、本実施の形態では、凸部３４の全表
面を光拡散領域としているが、凸部３４を構成する面の
うち、一部だけを光拡散領域としてもよいし、光の拡散
程度を凸部３４内で変化させてもよい。

【００２０】また、本実施の形態では、側面３３全体を
光拡散領域としているが、側面のうち、一部だけを光拡
散領域としても良いし、光の拡散程度を側面の面内で変
化させてもよい。

【００２１】また、光拡散領域を、塗料を塗布すること
や、周期性を持つプリズムにより形成してもよく、粗面
に限定されるものではない。

【００２２】実施の形態３．図７はこの発明の実施の形
態３によるサイドライト面光源装置を説明するための分
解斜視図である。図１と同一の部材は対応する符号を付
し、重複した説明は省略する。出射面３２の凸部３４近
傍（図７中にＥで示す領域であり、図２２における領域
Ａに対応する）のＲａは領域Ｅ周辺部のＲａより大きく
している。なお、凸部３４および側面３３は粗面化して
いる。凸部３４を粗面としていることにより、実施の形
態１で示したように凸部３４に到達した光は拡散反射
し、凸部３４に起因する輝線（図２２における輝線Ｄ）
は軽減され、かつ、領域Ｅに到達する光量が増加する。
ここで領域ＥのＲａを領域Ｅ周辺部のＲａより大きくし
ているため、領域Ｅに到達した光がその近傍で出射する
割合は周辺部に到達した光がその近傍で出射する割合よ
り高くなり、凸部３４に起因する暗部が軽減され、表示
品位の高いサイドライト面光源装置を得ることができ
る。なお、凸部３４が鏡面より構成される場合において
は、凸部３４での反射は正反射となるため領域Ｅに到達
する光が少なく、凸部３４近傍の暗部を解消するには領
域ＥのＲａを極端に大きくする必要があり、結果として
領域Ｅを超えて反入光面３９側へ伝搬する光が減少し、
図７における領域Ｆが暗部となり、表示品位の高いサイ
ドライト面光源装置を得ることが困難である。なお、本
実施の形態では出射面３２の凸部３４近傍のＲａを周辺
部のＲａより大きくすることにより光拡散性の高い領域
を設けているが、塗料を塗布することや、周期性を持つ
プリズムにより形成してもよく、粗面による調整に限定
されるものではない。また、本実施の形態では出射面３
２の凸部３４近傍に光拡散性の高い領域を設けている
が、反出射面３８の凸部３４近傍に光拡散性の高い領域
を設けてもよく、さらには出射面３２と反出射面３８の
両面の凸部近傍に光拡散性の高い領域を設けてもよい。

【００２３】実施の形態４．図８はこの発明の実施の形
態４によるサイドライト面光源装置を説明するための分
解斜視図である。図１と同一の部材は対応する符号を付
し、重複した説明は省略する。側面３３に設けられた凸
部３４は、凸部３４の出射面３２にほぼ平行な面の周囲
を構成し、側面３３と接続する面のうち、入光面３１に
近い側の面（すなわち凸部を構成する面３５）が、入光
面３１から遠ざかるにつれて、側面３３に対し遠ざかる
方向に傾いている。なお、凸部３４および側面３３は粗
面化することにより光拡散領域としている。図９は凸部
３４近傍を出射面３２側から見た平面図である。凸部３
４領域では側面３３より伝搬光が広がった後、反射され
る。このため、凸部３４近傍の出射面３２からの出射光
量は側面３３近傍の出射面３２からの出射光量に比べ弱
くなる。しかし、凸部３４を構成する面３５が、入光面
３１から遠ざかるにつれて側面３３に対し遠ざかる方向
に傾いているため、傾いている面３５から反射される光
が図２２に示された暗部Ａ内に到達する。このため、暗
部Ａから出射される光量が増し明暗むらは視認されにく
くなり、高品位なサイドライト面光源装置を得ることが
できる。

【００２４】なお、明暗むらの視認性を、より効果的に
低下させるには図９におけるθ１を出来るだけ大きくと
る必要がある。導光板３０に広く用いられる樹脂の屈折
率は１．４から１．６程度であるから、図１０に示すよ
うに、導光板３０内の光はスネルの法則に従い、入光面
３１の法線に対し左右への広がり角をθＡ、θＢとし
て、おおよそ４５度以内の広がりを持つ光となる。よっ
て、θ１を約１３５度以上とすると、凸部３４を構成す
る面３５によって反射する光が増え、より効果的に凸部
３４近傍の暗部Ａへの光の反射が行われ、明暗むらが軽
減される。

【００２５】なお、凸部３４近傍を出射面３２側から見
た形状は、図９に示した形状に限定されるものではな
く、図１１(a)に示すように他の面も傾いていてもよ
く、また、(b)に示すように凸部３４を構成する面３５
が曲面から形成されていても良い。さらに、凸部３４お
よび側面３３は粗面でなく鏡面で構成してもよい。

【００２６】実施の形態５．図１２はこの発明の実施の
形態５によるサイドライト面光源装置を説明するための
分解斜視図である。図１と同一の部材には対応する符号
を付し、重複した説明は省略する。凸部３４と側面３３
の接続部のうち、入光面３１より遠い側の接続部を、灰
色に着色することにより光吸収領域としている。凸部３
４と側面３３の接続部近傍では光が特定の方向に反射さ
れ、出射面３２内の特定の領域で出射されるため、その
領域は周辺部と比較して明るい輝線として視認されてし
まう。また、この輝線は入光面３１より遠い側の接続部
近傍で、より顕著に現れる。しかし、拡大して示す凸部
３４と側面３３の接続部のうち、入光面３１より遠い側
の接続部Ｅを着色することにより、この接続部Ｅに到達
した光の一部は吸収される。このため、輝線となる領域
の光量は低下し、明暗むらを軽減することができる。

【００２７】なお、着色する色は白色や黒色でもよく、
灰色に限定されるものではない。また、光吸収領域は光
を吸収する部材を接続部に貼り付けること、あるいは、
インサート成形等で光吸収部材を接続部に埋め込むこと
等により形成してもよい。また、凸部３４と側面３３の
接続部のうち、入光面３１より遠い側の接続部のみでは
なく、他の接続部にも光吸収領域を設けてもよい。

【００２８】実施の形態６．図１３はこの発明の実施の
形態６によるサイドライト面光源装置を説明するための
図であり、（ａ）は分解斜視図を示し、（ｂ）は光源１
０と導光板３０および凸部３４の位置関係を示す図であ
る。図１と同一の部材は対応する符号を付し、重複した
説明は省略する。光源１０の有効発光領域（光が放射さ
れる領域）は入光面３１の長さに比べて短かく、入光面
３１と側面３３の接続部から光源１０の有効発光領域ま
での距離をＬ１、入光面３１と側面３３の接続部から凸
部３４までの距離をＬ２、導光板３０の屈折率をｎとし
たとき、式（１）の関係を満たしている。Ｌ１≧Ｌ２×Ｔａｎ（Ｓｉｎ^-1（１／ｎ））・・・（１）図１４は凸部３４近傍を出射面側から見た平面図であ
り、（ａ）は式１の関係を満たしている場合であり、
（ｂ）は式１の関係を満たさず、次の式２の関係を満た
している場合である。Ｌ１≦Ｌ２×Ｔａｎ（Ｓｉｎ^-1（１／ｎ））・・・（２）入光面３１から入射した光はスネルの法則に従い、θ１
≦Ｓｉｎ^-1（１／ｎ）の範囲で広がりをもつ光となる。
よって、図１４の（ｂ）においては入光面３１から耳部
３４にかけて明暗の縞が現れるが、図１４の（ａ）にお
いては入光面３１から耳部３４にかけては暗部に統一さ
れる。このため、図１４の（ａ）においては、図１４
（ｂ）に出現する視認されやすい明暗の縞が軽減され、
表示品位の高いサイドライト面光源装置を得ることがで
きる。図１４においてＢは暗部を示す。さらに、図１４
の（ａ）において、凸部３４に光拡散領域を設けるこ
と、凸部３４の出射面３２にほぼ平行な面の周囲を構成
し、側面３３と接続する面のうち、入光面３１に近い側
の面が、入光面３１から遠ざかるにつれて側面３３に対
し遠ざかる方向に傾けること等により暗部に到達する光
を増加させることによる、表示品位の向上が容易とな
る。また、図１５に示す導光板３０の平面図のように、
図１４の（ａ）における暗部に対応する領域、すなわち
凸部３４近傍の出射面３２または反出射面３８に周辺部
に比べ光拡散性の高い領域を設けること（図１５におい
ては、凸部３４近傍を周辺部よりＲａの大きな粗面とし
ている）により、暗部から出射する光量を増加でき、明
暗むらは軽減し、凸部３４に光拡散領域を設けること、
あるいは凸部３４の出射面３２にほぼ平行な面の周囲を
構成し、側面３３と接続する面のうち、入光面３１に近
い側の面が、入光面３１から遠ざかるにつれて側面３３
に対し遠ざかる方向に傾けることと同等以上の表示品位
を得ることができる。以上のように、導光板３０または
凸部３４の形状または表面状態を実施の形態１から実施
の形態４に示した形状または表面状態とすることによ
り、効果的に明暗むらを軽減することができ、特に実施
の形態３で示した凸部３４近傍の出射面３２または反出
射面３８に周辺部に比べ光拡散性の高い領域を設けるこ
とにより、極めて良好な表示品位を得ることができる。
なお、凸部３４と側面３３の接続部のうち入光面３１か
ら遠い側の接続部と入光面３１までの距離をＬ３とした
とき、Ｌ１≧Ｌ３×Ｔａｎ（Ｓｉｎ^-1（１／ｎ））・・・(３) 式(３)を満たす位置に凸部３４を形成することにより、
接続部へ到達する光は大幅に軽減し、より明暗の縞が軽
減される。したがって、式(３)を満たす位置に凸部３４
を形成することがより好ましい。なお、上記実施の形態
における導光板または凸部の形状または表面状態を、請
求項１から請求項９の形状または表面状態としてもよ
い。

【００２９】実施の形態７．図１６はこの発明の実施の
形態７によるサイドライト面光源装置を説明するための
分解斜視図である。図１と同一の部材は対応する符号を
付し、重複した説明は省略する。凸部３６の出射面３２
にほぼ平行な面の周囲を構成する面は、反入光面３９と
連続した面となっている。図１７は凸部３６近傍の拡大
図である。凸部３６の出射面３２にほぼ平行な面の周囲
を構成する面が、反入光面３９と連続しているため、図
２２に示す凸部１３４と側面１３３の接続部Ｃに対応す
る接続部は存在せず、接続部Ｃより生じる輝線は発生し
ない。このため視認されやすい明暗の縞は軽減される。
さらに、図１８に示す導光板３０の平面図ように凸部３
６に光拡散領域を設けること、出射面３２または反出射
面３８の凸部３６近傍に周辺部に比べ光拡散性の高い領
域を設けること、さらには凸部３６の出射面３２にほぼ
平行な面の周囲を構成し、側面３３と接続する面のう
ち、入光面３１に近い側の面が、入光面３１から遠ざか
るにつれて側面３３に対し遠ざかる方向に傾けること等
により暗部Ｂに到達する光を増加させることによる、表
示品位の向上が容易となる。以上のように、導光板３０
または凸部３６の形状または表面状態を実施の形態１か
ら実施の形態４に示した形状または表面状態とすること
により、効果的に明暗むらを軽減することができ、良好
な表示品位を得ることができる。なお、この実施の形態
における導光板または凸部の形状または表面状態を請求
項１から請求項９に記載の形状または表面状態としても
よい。

【００３０】他の実施の形態．実施の形態１から７にお
いて、側面３３と凸部３４とは曲面で接続した構造であ
るが、これに限らず凸部３４の各面が曲面で接続されて
いてもよい。

【００３１】また、実施の形態１から７において、凸部
３４は側面上に複数個設けられてもよく、かつ、その形
状および表面状態は、各凸部において同一である必要は
ない。また、実施の形態１から７において、導光板３０
の保持、位置決めのため側面３３上に凸部３４を設けて
いるが、導光板３０が図１９に示す形状等で、凹部３７
により位置決め、保持がなされている場合においても突
出する範囲を凸部と捕らえ同様な効果を得ることがで
き、保持、位置決めの形状は凸部に限定されるものでは
ない。

【００３２】また、実施の形態１から７において、導光
板３０の形状を楔型としているが、平板形状等でもよ
く、楔型に限定されるものではない。

【００３３】また、実施の形態１から７において、凸部
３４を構成する面のうち、導光板３０の出射面３２およ
び反出射面３８にほぼ平行な面は、それぞれ出射面３２
および反出射面３８と連続してなる面としているが、図
２０(ａ)(ｂ)(ｃ)に導光板側面図として示すように、出
射面３２および反出射面３８と異なる面で形成されてい
てもよい。

【００３４】また、実施の形態１から７において、光源
は１灯としているが、これに限定されるものではない。
さらに、反入光面３９側や側面３３側にも光源を配置し
てもよい。

【００３５】また、実施の形態１から７において、導光
板３０の出射面３２を粗面、反出射面３８をプリズム面
としているが、出射面３２をプリズム面、反出射面３８
を粗面としてもよく、あるいは両面ともにプリズムを形
成したり、両面とも粗面や鏡面としてもよく、また、片
面のみをプリズム面や粗面としてもよく、出射面３２や
反出射面３８を限定するものではない。

【００３６】また、実施の形態１から７において、プリ
ズムシート４０は導光板３０に近い側の面にプリズム列
を設けているが、導光板３０に遠い側の面にプリズム列
を設けてもよい。

【００３７】また、実施の形態１から７において、導光
板３０の出射面３２側にプリズムシート４０のみを配置
しているが、導光板３０とプリズムシート４０の間、ま
たは、プリズムシート４０上にプリズムシートや拡散シ
ート等を配置してもよいし、プリズムシート４０の変わ
りに拡散シートを配置してもよいし、または何も配置し
なくてもよく、導光板上に配置されるシートを限定する
ものではない。

【００３８】

【発明の効果】この発明の第１から第７の構成であるサ
イドライト面光源装置によれば、導光板の入光面にほぼ
直交する側面上に、少なくとも一部が光拡散領域により
構成されている凸部を設けることにより、凸部近傍に生
じる明暗むらが軽減される。

【００３９】また、この発明の第８、９の構成であるサ
イドライト面光源装置によれば、導光板の入光面にほぼ
直交する側面上に凸部が設けられており、凸部の出射面
にほぼ平行な面の周囲を構成し、側面と接続する面のう
ち、入光面に近い側の面が、入光面から遠ざかるにつれ
て、側面に対し遠ざかる方向に傾いているため、凸部近
傍の暗部が軽減される。

【００４０】また、この発明の第１０の構成であるサイ
ドライト面光源装置によれば、導光板の入光面にほぼ直
交する側面上に凸部を設けており、凸部と側面の接続部
のうち、入光面より遠い側の接続部に光吸収領域を設け
ているため、接続部近傍から生じる輝線が軽減される。
また、この発明の第１１の構成であるサイドライト面光
源装置によれば、入光面と側面の接続部から光源の有効
発光領域までの距離をＬ１、入光面と側面の接続部から
凸部までの距離をＬ２、導光板の屈折率をｎとしたと
き、Ｌ１≧Ｌ２×Ｔａｎ（Ｓｉｎ^-1（１/ｎ））を満た
す位置に凸部を設けているため、凸部に起因する明暗む
らを容易に軽減することが可能となる。また、この発明
の第１２の構成であるサイドライト面光源装置によれ
ば、凸部の出射面にほぼ平行な面の周囲を構成する面
が、入光面に対向する面と連続しているため、凸部に起
因する明暗むらを容易に軽減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１によるサイドライト
面光源装置を説明するための分解斜視図である。

【図２】図１に示したサイドライト面光源装置の断面
図である。

【図３】図１に示したサイドライト面光源装置の導光
板を出射面側から見た平面図である。

【図４】この発明の実施の形態１において一部の面を
光拡散領域とした状態を説明するための導光板の斜視図
である

【図５】この発明の実施の形態２によるサイドライト
面光源装置を説明するための分解斜視図である。

【図６】この発明の実施の形態２における粗面の算術
平均粗さを説明するための図である。

【図７】この発明の実施の形態３における構成を説明
するための分解斜視図である。

【図８】この発明の実施の形態４における構成を説明
するための分解斜視図である。

【図９】この発明の実施の形態４によるサイドライト
面光源装置を説明するため出射面側から見た平面図であ
る。

【図１０】この発明の実施の形態４によるサイドライ
ト面光源装置の効果を説明するための図である。

【図１１】この発明の実施の形態４において他の凸部
形状を説明するため出射面側から見た平面図である。

【図１２】この発明の実施の形態５によるサイドライ
ト面光源装置を説明するための分解斜視図である。

【図１３】この発明の実施の形態６における構成を説
明するための分解斜視図および平面図である。

【図１４】この発明の実施の形態６における効果を説
明するための平面図である。

【図１５】この発明の実施の形態６における構成を説
明するための導光板の平面図である。

【図１６】この発明の実施の形態７における構成を説
明するための分解斜視図および平面図である。

【図１７】この発明の実施の形態７における効果を説
明するための平面図である。

【図１８】この発明の実施の形態７における構成を説
明するための導光板の平面図である。

【図１９】この発明における他の実施の形態を説明す
るための導光板の平面図である。

【図２０】この発明における他の実施の形態を説明す
るための側面図である。

【図２１】従来例である面光源装置の構成を説明する
ための分解斜視図である。

【図２２】従来例の明暗むらを説明するため出射面側
から見た平面図である。

【図２３】従来例の明暗むらを説明するための図であ
る。

【図２４】従来例の明暗むらを説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１０，１１０光源、２０，１２０リフレクタ、３
０，１３０導光板、３１，１３１入光面、３２，１
３２出射面、３３，１３３側面、３４，３６，１３
４凸部、３５凸部を構成する面、３７，６１，１８
１凹部、３８，１３８反出射面、３９反入光面、
４０，１４０プリズムシート、５０，１５０反射シ
ート、６０，１８０フレーム、７０，７１光、１６
０，１７０拡散シート。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１月１７日（２００１．１．１
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも光源と導光板より構成され、
前記光源からの光を前記導光板の入光面から入射し、前
記入光面とほぼ直交する出射面より出射するサイドライ
ト面光源装置において、前記導光板には、フレームまた
は筐体等に保持または位置決めするため、前記入光面に
ほぼ直交する側面上に、少なくとも一部が光拡散領域に
より構成されている凸部を設けたことを特徴とするサイ
ドライト面光源装置。
【請求項２】前記光拡散領域は少なくとも前記凸部の
前記出射面にほぼ平行な面の周囲を構成する面に設けて
いることを特徴とする請求項１記載のサイドライト面光
源装置。
【請求項３】前記側面の少なくとも一部に光拡散領域
を設けていることを特徴とする請求項１または２記載の
サイドライト面光源装置。
【請求項４】前記光拡散領域は粗面とすることにより
形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３
のいずれかに記載のサイドライト面光源装置。
【請求項５】前記凸部の粗面領域の算術平均粗さが前
記側面の粗面領域の算術平均粗さより大きいことを特徴
とする請求項４記載のサイドライト面光源装置。
【請求項６】前記出射面または前記出射面に対向する
面の前記凸部近傍に、周辺部に比べ光拡散性の高い領域
を設けたことを特徴とする請求項１から請求項５のいず
れかに記載のサイドライト面光源装置。
【請求項７】前記光拡散性の高い領域は算術平均粗さ
が周辺部の算術平均粗さより大きい粗面により構成され
ていることを特徴とする請求項６記載のサイドライト面
光源装置。
【請求項８】少なくとも光源と導光板より構成され、
前記光源からの光を前記導光板の入光面から入射し、前
記入光面とほぼ直交する出射面より出射するサイドライ
ト面光源装置において、前記導光板には、フレームまた
は筐体等に保持または位置決めするため、前記入光面に
ほぼ直交する側面上に凸部を設けており、前記凸部のう
ち少なくとも一つは、前記凸部の前記出射面にほぼ平行
な面の周囲を構成し、前記側面と接続する面のうち、前
記入光面に近い側の面が、前記入光面から遠ざかるにつ
れて前記側面に対し遠ざかる方向に傾いていることを特
徴とするサイドライト面光源装置。
【請求項９】前記凸部の前記出射面にほぼ平行な面の
周囲を構成し、前記側面と接続する面のうち、前記入光
面に近い側の面と前記側面のなす角が約１３５度以上で
あることを特徴とする請求項８記載のサイドライト面光
源装置。
【請求項１０】少なくとも光源と導光板より構成さ
れ、前記光源からの光を前記導光板の入光面から入射
し、前記入光面とほぼ直交する出射面より出射するサイ
ドライト面光源装置において、前記導光板には、フレー
ムまたは筐体等に保持または位置決めするため、前記入
光面にほぼ直交する側面上に凸部を設けており、前記凸
部のうち少なくとも一つは、前記凸部と前記側面の接続
部のうち、前記入光面より遠い側の接続部に光吸収領域
を設けたことを特徴とするサイドライト面光源装置。
【請求項１１】少なくとも光源と導光板より構成さ
れ、前記光源からの光を前記導光板の入光面から入射
し、前記入光面とほぼ直交する出射面より出射するサイ
ドライト面光源装置において、前記光源の有効発光領域
を前記入光面の長さより短くし、前記導光板には、フレ
ームまたは筐体等に保持または位置決めするため、前記
入光面にほぼ直交する側面上に凸部を設けており、かつ
前記凸部のうち少なくとも一つは、前記入光面と前記側
面の接続部から前記光源の有効発光領域までの距離をＬ
１、前記入光面と前記側面の接続部から前記凸部までの
距離をＬ２、前記導光板の屈折率をｎとしたとき、Ｌ１
≧Ｌ２×Ｔａｎ（Ｓｉｎ^-1（１/ｎ））を満たす位置に
形成されていることを特徴とするサイドライト面光源装
置。
【請求項１２】少なくとも光源と導光板より構成さ
れ、前記光源からの光を前記導光板の入光面から入射
し、前記入光面とほぼ直交する出射面より出射するサイ
ドライト面光源装置において、前記導光板には、フレー
ムまたは筐体等に保持または位置決めするため、前記入
光面にほぼ直交する側面上に凸部を設けており、前記凸
部のうち少なくとも一つは、前記凸部の前記出射面にほ
ぼ平行な面の周囲を構成する面が、前記入光面に対向す
る面と連続していることを特徴とするサイドライト面光
源装置。