JP2002182039A - 光源装置用導光体及びこれを用いたフロントライト - Google Patents
光源装置用導光体及びこれを用いたフロントライトInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一次光源から発せられる光を被照明体に対す
る照明光として高い利用効率で良好に照射し得るエッジ
ライト方式のフロントライトのための導光体を提供し、
被照明体から発せられる光による表示の性能を向上させ
る。 【解決手段】 第1プリズム部材41のY方向に互いに
平行に配列されたプリズム列41aを有するプリズム形
成面と、第2プリズム部材42のY方向に互いに平行に
配列されたプリズム列42aを有するプリズム形成面と
が、それらの形状どうし対応するように中間層43を介
して対向配置されている。プリズム部材41,42のプ
リズム形成面と反対側の面は平坦面である。プリズム列
41a,42aは第1プリズム面41a1,42a1と
第2プリズム面41a2,42a2とを有し、第1プリ
ズム面は平坦面に対して30〜55度の角度をなし、第
2プリズム面は平坦面に対して1〜10度または80〜
100度の角度をなす。
る照明光として高い利用効率で良好に照射し得るエッジ
ライト方式のフロントライトのための導光体を提供し、
被照明体から発せられる光による表示の性能を向上させ
る。 【解決手段】 第1プリズム部材41のY方向に互いに
平行に配列されたプリズム列41aを有するプリズム形
成面と、第2プリズム部材42のY方向に互いに平行に
配列されたプリズム列42aを有するプリズム形成面と
が、それらの形状どうし対応するように中間層43を介
して対向配置されている。プリズム部材41,42のプ
リズム形成面と反対側の面は平坦面である。プリズム列
41a,42aは第1プリズム面41a1,42a1と
第2プリズム面41a2,42a2とを有し、第1プリ
ズム面は平坦面に対して30〜55度の角度をなし、第
2プリズム面は平坦面に対して1〜10度または80〜
100度の角度をなす。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノートパソコン、
液晶テレビ、携帯電話、携帯情報端末等の移動体電子機
器等に使用される液晶表示装置、駅や公共施設等におけ
る案内標示板や大型看板、高速道路や一般道路における
交通案内板や交通標識等の標示装置に使用される面光源
装置や、LED等の光源を均一な線光源に変換する棒状
光源装置などの光源装置の技術分野に属するものであ
り、特に光源装置用の導光体及びこれを用いたフロント
ライト(正面光源装置)に関するものである。
液晶テレビ、携帯電話、携帯情報端末等の移動体電子機
器等に使用される液晶表示装置、駅や公共施設等におけ
る案内標示板や大型看板、高速道路や一般道路における
交通案内板や交通標識等の標示装置に使用される面光源
装置や、LED等の光源を均一な線光源に変換する棒状
光源装置などの光源装置の技術分野に属するものであ
り、特に光源装置用の導光体及びこれを用いたフロント
ライト(正面光源装置)に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
液晶表示装置、看板、交通案内板等を正面側から照明す
るのに使用されるフロントライトとして、装置の軽量化
及び薄型化に有利ないわゆるエッジライト方式の光源装
置が提案されている。
液晶表示装置、看板、交通案内板等を正面側から照明す
るのに使用されるフロントライトとして、装置の軽量化
及び薄型化に有利ないわゆるエッジライト方式の光源装
置が提案されている。
【0003】また、近年、携帯電話、携帯情報端末、電
子手帳、携帯ゲーム機器等の移動体電子機器の需要が高
まっており、これらの表示部に使用されるフロントライ
トとして、消費電力が低くコンパクトな6インチ以下の
小型で超薄型のものの開発が望まれている。
子手帳、携帯ゲーム機器等の移動体電子機器の需要が高
まっており、これらの表示部に使用されるフロントライ
トとして、消費電力が低くコンパクトな6インチ以下の
小型で超薄型のものの開発が望まれている。
【0004】エッジライト方式のフロントライトでは、
例えば特開平8−94844号公報に記載されているよ
うに、板状の導光体の側端面に隣接して配置された一次
光源から導光体内へと導入され該導光体内にて導光され
る光を、該導光体の一方の表面に形成されているプリズ
ムアレイにより反射させ、他方の平坦な表面を介して該
導光体の面法線方向に液晶表示素子(LED)等の被照
明体に向けて照射している。被照明体により反射された
光は、該導光体の平坦表面及びプリズムアレイ形成表面
をこの順に通過して、該プリズムアレイ形成表面から出
射し、観察者の方へと進行する。
例えば特開平8−94844号公報に記載されているよ
うに、板状の導光体の側端面に隣接して配置された一次
光源から導光体内へと導入され該導光体内にて導光され
る光を、該導光体の一方の表面に形成されているプリズ
ムアレイにより反射させ、他方の平坦な表面を介して該
導光体の面法線方向に液晶表示素子(LED)等の被照
明体に向けて照射している。被照明体により反射された
光は、該導光体の平坦表面及びプリズムアレイ形成表面
をこの順に通過して、該プリズムアレイ形成表面から出
射し、観察者の方へと進行する。
【0005】以上のように、エッジライト方式のフロン
トライトでは、導光体の観察側の表面に形成されたプリ
ズムアレイは、一次光源からの光を被照明体の方へと向
ける機能を発揮する必要があるため、導光体の平坦表面
に対して傾斜したプリズム面を有する。従って、被照明
体からの光を導光体を通して観察する際には、該プリズ
ムアレイによる屈折作用の結果、適正な被照明体の像を
観察することができず、二重像となったり、ぼやけたり
して、十分良好な品質の表示ができないという難点があ
った。
トライトでは、導光体の観察側の表面に形成されたプリ
ズムアレイは、一次光源からの光を被照明体の方へと向
ける機能を発揮する必要があるため、導光体の平坦表面
に対して傾斜したプリズム面を有する。従って、被照明
体からの光を導光体を通して観察する際には、該プリズ
ムアレイによる屈折作用の結果、適正な被照明体の像を
観察することができず、二重像となったり、ぼやけたり
して、十分良好な品質の表示ができないという難点があ
った。
【0006】プリズムアレイのプリズム面の傾斜角度を
適正に設定することで、以上のような表示性能の低下を
できるだけ少なくすることは可能であるが、そのような
傾斜角度が一次光源光を被照明体の方へと効率良く向か
わせる(すなわち照明光の利用効率を向上させる)ため
のプリズム面傾斜角度と合致するとは限らない。従っ
て、照明光の利用効率の向上と表示性能の向上との双方
を実現することは困難であり、しかも光学設計上の制約
も多くなる。
適正に設定することで、以上のような表示性能の低下を
できるだけ少なくすることは可能であるが、そのような
傾斜角度が一次光源光を被照明体の方へと効率良く向か
わせる(すなわち照明光の利用効率を向上させる)ため
のプリズム面傾斜角度と合致するとは限らない。従っ
て、照明光の利用効率の向上と表示性能の向上との双方
を実現することは困難であり、しかも光学設計上の制約
も多くなる。
【0007】また、上記のように、導光体のプリズムア
レイ形成表面が最も観察側に位置するので、接触による
付傷が生じやすく、またこの観察側表面での表面反射も
表示性能に悪影響を与える。このため、観察側表面には
付傷防止のためのハードコートや反射防止膜などを施す
ことが好ましいが、非平坦なプリズムアレイ形成表面に
表面処理を施すことには、技術的困難性が伴う。
レイ形成表面が最も観察側に位置するので、接触による
付傷が生じやすく、またこの観察側表面での表面反射も
表示性能に悪影響を与える。このため、観察側表面には
付傷防止のためのハードコートや反射防止膜などを施す
ことが好ましいが、非平坦なプリズムアレイ形成表面に
表面処理を施すことには、技術的困難性が伴う。
【0008】そこで、本発明は、エッジライト方式のフ
ロントライトにおいて、一次光源から発せられる光を被
照明体に対する照明光として高い利用効率で良好に照射
し且つ被照明体から発せられる光による表示の性能を向
上させることを目的とするものである。
ロントライトにおいて、一次光源から発せられる光を被
照明体に対する照明光として高い利用効率で良好に照射
し且つ被照明体から発せられる光による表示の性能を向
上させることを目的とするものである。
【0009】特に、本発明は、このようなフロントライ
トを実現するための改良された導光体を提供することを
目的とするものである。
トを実現するための改良された導光体を提供することを
目的とするものである。
【0010】更に、本発明は、以上のようなフロントラ
イトを実現することができ、且つ観察側の表面に容易に
表面処理を施し得る改良された導光体を提供することを
目的とするものである。
イトを実現することができ、且つ観察側の表面に容易に
表面処理を施し得る改良された導光体を提供することを
目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、片面がプリズム形成面
とされている第1プリズム部材と、片面が前記第1プリ
ズム部材のプリズム形成面に対応する形状のプリズム形
成面とされている第2プリズム部材とを備えており、前
記第1プリズム部材のプリズム形成面と前記第2プリズ
ム部材のプリズム形成面とがこれらの形状どうしが対応
するように中間層を介して対向配置されていることを特
徴とする光源装置用導光体、が提供される。
如き目的を達成するものとして、片面がプリズム形成面
とされている第1プリズム部材と、片面が前記第1プリ
ズム部材のプリズム形成面に対応する形状のプリズム形
成面とされている第2プリズム部材とを備えており、前
記第1プリズム部材のプリズム形成面と前記第2プリズ
ム部材のプリズム形成面とがこれらの形状どうしが対応
するように中間層を介して対向配置されていることを特
徴とする光源装置用導光体、が提供される。
【0012】本発明の一態様においては、前記第1プリ
ズム部材のプリズム形成面及び前記第2プリズム部材の
プリズム形成面はいずれも互いに平行に配列された複数
のプリズム列を有する。本発明の一態様においては、前
記プリズム列の配列のピッチは10〜1000μmであ
る。
ズム部材のプリズム形成面及び前記第2プリズム部材の
プリズム形成面はいずれも互いに平行に配列された複数
のプリズム列を有する。本発明の一態様においては、前
記プリズム列の配列のピッチは10〜1000μmであ
る。
【0013】本発明の一態様においては、前記第1プリ
ズム部材のプリズム形成面と反対側の面は平坦面とされ
ており、前記第2プリズム部材のプリズム形成面と反対
側の面は平坦面とされている。本発明の一態様において
は、前記第1プリズム部材のプリズム形成面と反対側の
面及び/または前記第2プリズム部材のプリズム形成面
と反対側の面には表面処理層が形成されている。
ズム部材のプリズム形成面と反対側の面は平坦面とされ
ており、前記第2プリズム部材のプリズム形成面と反対
側の面は平坦面とされている。本発明の一態様において
は、前記第1プリズム部材のプリズム形成面と反対側の
面及び/または前記第2プリズム部材のプリズム形成面
と反対側の面には表面処理層が形成されている。
【0014】本発明の一態様においては、前記第1プリ
ズム部材及び前記第2プリズム部材の前記プリズム列は
いずれも第1プリズム面と第2プリズム面とを有してお
り、前記第1プリズム面は前記プリズム形成面と反対側
の面に対して30〜55度の角度をなしており、前記第
2プリズム面は前記プリズム形成面と反対側の面に対し
て1〜10度または80〜100度の角度をなしてい
る。
ズム部材及び前記第2プリズム部材の前記プリズム列は
いずれも第1プリズム面と第2プリズム面とを有してお
り、前記第1プリズム面は前記プリズム形成面と反対側
の面に対して30〜55度の角度をなしており、前記第
2プリズム面は前記プリズム形成面と反対側の面に対し
て1〜10度または80〜100度の角度をなしてい
る。
【0015】本発明の一態様においては、前記第1プリ
ズム部材の各プリズム列の頂部、前記第2プリズム部材
の各プリズム列の頂部、前記第1プリズム部材の各プリ
ズム列間の谷部、及び前記第2プリズム部材の各プリズ
ム列間の谷部の少なくとも一つに平坦部が形成されてい
る。本発明の一態様においては、前記平坦部は、前記第
1プリズム部材のプリズム列と前記第2プリズム部材の
プリズム列との対応するプリズム面どうしの互いに平行
な領域が平坦部のない場合の1/2以上となるように、
形成されている。
ズム部材の各プリズム列の頂部、前記第2プリズム部材
の各プリズム列の頂部、前記第1プリズム部材の各プリ
ズム列間の谷部、及び前記第2プリズム部材の各プリズ
ム列間の谷部の少なくとも一つに平坦部が形成されてい
る。本発明の一態様においては、前記平坦部は、前記第
1プリズム部材のプリズム列と前記第2プリズム部材の
プリズム列との対応するプリズム面どうしの互いに平行
な領域が平坦部のない場合の1/2以上となるように、
形成されている。
【0016】本発明の一態様においては、前記第1プリ
ズム部材の屈折率と前記第2プリズム部材の屈折率との
差は0.02以内である。本発明の一態様においては、
前記中間層の屈折率は前記第1プリズム部材の屈折率及
び前記第2プリズム部材の屈折率のいずれよりも少なく
とも0.2小さい。本発明の一態様においては、前記中
間層は空気層である。本発明の一態様においては、前記
中間層の厚さは0.5〜50μmである。
ズム部材の屈折率と前記第2プリズム部材の屈折率との
差は0.02以内である。本発明の一態様においては、
前記中間層の屈折率は前記第1プリズム部材の屈折率及
び前記第2プリズム部材の屈折率のいずれよりも少なく
とも0.2小さい。本発明の一態様においては、前記中
間層は空気層である。本発明の一態様においては、前記
中間層の厚さは0.5〜50μmである。
【0017】本発明の一態様においては、前記第1プリ
ズム部材及び前記第2プリズム部材はいずれも全体とし
て細長形状または平板状である。
ズム部材及び前記第2プリズム部材はいずれも全体とし
て細長形状または平板状である。
【0018】また、本発明によれば、以上のような光源
装置用導光体と、その端面に隣接配置された一次光源と
を備えており、該一次光源はその発する光を前記第1プ
リズム部材の端面へと入射させるように配置されている
ことを特徴とするフロントライト、が提供される。
装置用導光体と、その端面に隣接配置された一次光源と
を備えており、該一次光源はその発する光を前記第1プ
リズム部材の端面へと入射させるように配置されている
ことを特徴とするフロントライト、が提供される。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【0020】図1は、本発明による面光源装置用導光体
及びこれを用いたフロントライトの一実施形態を示す模
式的斜視図である。図1において、2は一次光源であ
る。一次光源2としては、冷陰極管、蛍光管、LED、
LEDアレイ等の自発光光源を用いることができる。4
は全体として板状の導光体である。また、LCDは導光
体4の下側に配置された被照明体としての反射型液晶表
示素子である。
及びこれを用いたフロントライトの一実施形態を示す模
式的斜視図である。図1において、2は一次光源であ
る。一次光源2としては、冷陰極管、蛍光管、LED、
LEDアレイ等の自発光光源を用いることができる。4
は全体として板状の導光体である。また、LCDは導光
体4の下側に配置された被照明体としての反射型液晶表
示素子である。
【0021】図2は、本実施形態における導光体4を示
す模式的断面図である。導光体4は、上側の面がプリズ
ム形成面とされている第1プリズム部材41と、下側の
面がプリズム形成面とされている第2プリズム部材42
と、第1プリズム部材41のプリズム形成面と第2プリ
ズム部材42のプリズム形成面との間に介在する空気層
からなる中間層43とを備えている。
す模式的断面図である。導光体4は、上側の面がプリズ
ム形成面とされている第1プリズム部材41と、下側の
面がプリズム形成面とされている第2プリズム部材42
と、第1プリズム部材41のプリズム形成面と第2プリ
ズム部材42のプリズム形成面との間に介在する空気層
からなる中間層43とを備えている。
【0022】第1プリズム部材41のプリズム形成面
は、互いに平行に配列されY方向に延在する複数のプリ
ズム列41aを有する。また、第2プリズム部材42の
プリズム形成面は、互いに平行に配列されY方向に延在
する複数のプリズム列42aを有する。第1プリズム部
材41のプリズム列41aの配列により形成されるプリ
ズム形成面は、第2プリズム部材42のプリズム列42
aの配列により形成されるプリズム形成面と対応する形
状をなしており、互いのプリズム形成面が嵌合するよう
に第1のプリズム部材41と第2のプリズム部材42が
配置されている。そして、中間層43は、XY面内のい
かなる位置においても、Z方向寸法即ち厚さGがほぼ一
定である。この中間層厚さGは、例えば0.5〜50μ
mである。また、プリズム列41a,42aの配列のピ
ッチPは、例えば10〜1000μmである。モアレ防
止のために、X方向に関してピッチPを段階的または連
続的に変化させてもよい。
は、互いに平行に配列されY方向に延在する複数のプリ
ズム列41aを有する。また、第2プリズム部材42の
プリズム形成面は、互いに平行に配列されY方向に延在
する複数のプリズム列42aを有する。第1プリズム部
材41のプリズム列41aの配列により形成されるプリ
ズム形成面は、第2プリズム部材42のプリズム列42
aの配列により形成されるプリズム形成面と対応する形
状をなしており、互いのプリズム形成面が嵌合するよう
に第1のプリズム部材41と第2のプリズム部材42が
配置されている。そして、中間層43は、XY面内のい
かなる位置においても、Z方向寸法即ち厚さGがほぼ一
定である。この中間層厚さGは、例えば0.5〜50μ
mである。また、プリズム列41a,42aの配列のピ
ッチPは、例えば10〜1000μmである。モアレ防
止のために、X方向に関してピッチPを段階的または連
続的に変化させてもよい。
【0023】第1プリズム部材41のプリズム形成面と
反対側の面(即ち下面)は平坦面とされており、第2プ
リズム部材42のプリズム形成面と反対側の面(即ち上
面)も平坦面とされている。これら2つの平坦面は互い
に平行である。これらの平坦面とくに最外側面とされる
第2プリズム部材42の上面には、ハードコート層や反
射防止層等の表面処理処理層を形成することができる。
反対側の面(即ち下面)は平坦面とされており、第2プ
リズム部材42のプリズム形成面と反対側の面(即ち上
面)も平坦面とされている。これら2つの平坦面は互い
に平行である。これらの平坦面とくに最外側面とされる
第2プリズム部材42の上面には、ハードコート層や反
射防止層等の表面処理処理層を形成することができる。
【0024】第1プリズム部材41の各プリズム列41
aは、一次光源2から遠い側の第1プリズム面41a1
と一次光源2に近い側の第2プリズム面41a2とを有
している。また、第2プリズム部材42の各プリズム列
42aは、一次光源2から遠い側の第1プリズム面42
a1と一次光源2に近い側の第2プリズム面42a2と
を有している。第1プリズム面41a1,42a1は、
いずれもプリズム部材平坦面に対して角度θ1をなして
おり、互いに対向するように配置されている。第2プリ
ズム面41a2,42a2は、プリズム部材平坦面に対
して角度θ2をなしており、互いに対向するように配置
されている。角度θ1と角度θ2との組み合わせとして
は、θ1が35〜55度で角度θ2が1〜10度、或は
θ1が35〜55度で角度θ2が80〜100度が例示
される。
aは、一次光源2から遠い側の第1プリズム面41a1
と一次光源2に近い側の第2プリズム面41a2とを有
している。また、第2プリズム部材42の各プリズム列
42aは、一次光源2から遠い側の第1プリズム面42
a1と一次光源2に近い側の第2プリズム面42a2と
を有している。第1プリズム面41a1,42a1は、
いずれもプリズム部材平坦面に対して角度θ1をなして
おり、互いに対向するように配置されている。第2プリ
ズム面41a2,42a2は、プリズム部材平坦面に対
して角度θ2をなしており、互いに対向するように配置
されている。角度θ1と角度θ2との組み合わせとして
は、θ1が35〜55度で角度θ2が1〜10度、或は
θ1が35〜55度で角度θ2が80〜100度が例示
される。
【0025】第1プリズム部材41及び第2プリズム部
材42の厚さは、例えば、0.5〜2mm程度の比較的
薄いことが好ましく、特に好ましくは第1プリズム部材
41の厚さT1は0.7〜2mmであり、第2プリズム
部材42の厚さT2は0.5〜1mmであり第1プリズ
ム部材41よりも薄いものである。
材42の厚さは、例えば、0.5〜2mm程度の比較的
薄いことが好ましく、特に好ましくは第1プリズム部材
41の厚さT1は0.7〜2mmであり、第2プリズム
部材42の厚さT2は0.5〜1mmであり第1プリズ
ム部材41よりも薄いものである。
【0026】第1プリズム部材41と第2プリズム部材
42とは、同一の透光性材料からなるのが好ましく、異
なる材料からなる場合でも屈折率の差が0.02以内で
あるのが好ましい。第1プリズム部材41及び第2プリ
ズム部材42の材料としては、一般に導光体として利用
されている透光性合成樹脂例えばポリメチルメタクリレ
ート、ポリスチレン、ポリカーボネートなどを用いるこ
とができる。
42とは、同一の透光性材料からなるのが好ましく、異
なる材料からなる場合でも屈折率の差が0.02以内で
あるのが好ましい。第1プリズム部材41及び第2プリ
ズム部材42の材料としては、一般に導光体として利用
されている透光性合成樹脂例えばポリメチルメタクリレ
ート、ポリスチレン、ポリカーボネートなどを用いるこ
とができる。
【0027】中間層43としては、通常は空気層が使用
できるが、第1プリズム部材41及び第2プリズム部材
42より低い屈折率(好ましくは少なくとも0.2小さ
い屈折率)の他の適宜の気体、液体または固体からなる
ものを用いることができ、その場合には中間層43によ
り第1プリズム部材41と第2プリズム部材42とを接
合固定することも可能である。
できるが、第1プリズム部材41及び第2プリズム部材
42より低い屈折率(好ましくは少なくとも0.2小さ
い屈折率)の他の適宜の気体、液体または固体からなる
ものを用いることができ、その場合には中間層43によ
り第1プリズム部材41と第2プリズム部材42とを接
合固定することも可能である。
【0028】一次光源2としては、線状光源に限定され
るものではなく、LED光源、ハロゲンランプ、メタハ
ロランプ等のような点光源を使用することもできる。特
に、携帯電話機や携帯情報端末機等の比較的小さな画面
寸法の表示装置に使用する場合には、LED等の小さな
点光源を使用することが好ましい。また、このような点
光源を一次光源2として使用する場合には、光源からの
光が放射状に進行するため、第1プリズム部材及び第2
プリズム部材の各プリズム列を、点光源からの出射光と
略直交するように、点光源を取り囲むようにプリズム列
が配置する略円弧状のプリズム列が互いに平行に形成さ
れているものを使用することが、光の利用効率を高め、
光出射面全体に亘って均一に高い輝度を有する光源装置
とすることができることから好ましい。また、一次光源
2は、図1に示したように、第1プリズム部材41の一
方の側端面に設置する場合だけでなく、必要に応じて対
向する他方の側端面にもさらに設置することもできる。
るものではなく、LED光源、ハロゲンランプ、メタハ
ロランプ等のような点光源を使用することもできる。特
に、携帯電話機や携帯情報端末機等の比較的小さな画面
寸法の表示装置に使用する場合には、LED等の小さな
点光源を使用することが好ましい。また、このような点
光源を一次光源2として使用する場合には、光源からの
光が放射状に進行するため、第1プリズム部材及び第2
プリズム部材の各プリズム列を、点光源からの出射光と
略直交するように、点光源を取り囲むようにプリズム列
が配置する略円弧状のプリズム列が互いに平行に形成さ
れているものを使用することが、光の利用効率を高め、
光出射面全体に亘って均一に高い輝度を有する光源装置
とすることができることから好ましい。また、一次光源
2は、図1に示したように、第1プリズム部材41の一
方の側端面に設置する場合だけでなく、必要に応じて対
向する他方の側端面にもさらに設置することもできる。
【0029】図1に矢印で示されているように、一次光
源2より発せられた光束は、該一次光源1と対向して位
置する第1プリズム部材41のエッジ面(入射端面)4
1bより該第1プリズム部材41の内部に入射し、該第
1プリズム部材41内を伝搬して、プリズム列41aの
第1プリズム面41a1による内面全反射を受け下向き
に進行方向を変換され、平坦面(下面)より出射され、
照明光として反射型LCDを照明する。
源2より発せられた光束は、該一次光源1と対向して位
置する第1プリズム部材41のエッジ面(入射端面)4
1bより該第1プリズム部材41の内部に入射し、該第
1プリズム部材41内を伝搬して、プリズム列41aの
第1プリズム面41a1による内面全反射を受け下向き
に進行方向を変換され、平坦面(下面)より出射され、
照明光として反射型LCDを照明する。
【0030】LCDには画像情報が形成され、該画像情
報を担持した光(照明光の反射光)は第1プリズム部材
41、中間層43及び第2プリズム部材42をこの順に
通過して(即ち、導光体4を下側から上側へと通過し
て)、導光体上方の観察側へと向かう。この画像情報担
持光が導光体4を通過する際には、第1プリズム部材4
1の第1プリズム面41a1及び第2プリズム面41a
2から中間層43への出射時、及び、中間層43から第
2プリズム部材42の第1プリズム面42a1及び第2
プリズム面42a2への入射時に、屈折が生ずる。しか
し、第1プリズム部材41の屈折率と第2プリズム部材
42の屈折率との差がない場合または小さい場合(屈折
率差が0.02以内の場合)には2回の屈折による光進
行方向の変化は実質上発生しないし、中間層43の厚さ
が小さい場合には2回の屈折を経た後の光線の変位も実
質上発生しない。従って、実質上、屈折による画像表示
性能への悪影響はない。
報を担持した光(照明光の反射光)は第1プリズム部材
41、中間層43及び第2プリズム部材42をこの順に
通過して(即ち、導光体4を下側から上側へと通過し
て)、導光体上方の観察側へと向かう。この画像情報担
持光が導光体4を通過する際には、第1プリズム部材4
1の第1プリズム面41a1及び第2プリズム面41a
2から中間層43への出射時、及び、中間層43から第
2プリズム部材42の第1プリズム面42a1及び第2
プリズム面42a2への入射時に、屈折が生ずる。しか
し、第1プリズム部材41の屈折率と第2プリズム部材
42の屈折率との差がない場合または小さい場合(屈折
率差が0.02以内の場合)には2回の屈折による光進
行方向の変化は実質上発生しないし、中間層43の厚さ
が小さい場合には2回の屈折を経た後の光線の変位も実
質上発生しない。従って、実質上、屈折による画像表示
性能への悪影響はない。
【0031】以上のように、本実施形態においては、L
CDから導光体4を介して観察側へと進行する光による
画像はプリズム部材41,42のプリズム形成面の存在
の影響を殆ど受けないので、プリズム列41a,42a
の第1及び第2のプリズム面41a1,42a1;41
a2,42a2の傾斜角度θ1,θ2を、第1プリズム
部材41の導光特性及びプリズム面41a1による液晶
表示素子LCDの方への内面全反射特性を最適化するよ
うに設計することができる。これにより、一次光源2か
らの光量の利用効率の向上と画像表示性能の向上との双
方を、容易に実現することができる。
CDから導光体4を介して観察側へと進行する光による
画像はプリズム部材41,42のプリズム形成面の存在
の影響を殆ど受けないので、プリズム列41a,42a
の第1及び第2のプリズム面41a1,42a1;41
a2,42a2の傾斜角度θ1,θ2を、第1プリズム
部材41の導光特性及びプリズム面41a1による液晶
表示素子LCDの方への内面全反射特性を最適化するよ
うに設計することができる。これにより、一次光源2か
らの光量の利用効率の向上と画像表示性能の向上との双
方を、容易に実現することができる。
【0032】また、本実施形態においては、第1プリズ
ム部材41のプリズム形成面と第2プリズム部材42の
プリズム形成面とが対向配置されており外部に露出して
いないので、これらプリズム形成面へのゴミなどの汚れ
の入り込みや付傷のおそれがない。しかも、導光体4の
外部露出面は平坦面とされているので、この面に対する
ハードコート層や反射防止層の形成等の表面処理は容易
である。
ム部材41のプリズム形成面と第2プリズム部材42の
プリズム形成面とが対向配置されており外部に露出して
いないので、これらプリズム形成面へのゴミなどの汚れ
の入り込みや付傷のおそれがない。しかも、導光体4の
外部露出面は平坦面とされているので、この面に対する
ハードコート層や反射防止層の形成等の表面処理は容易
である。
【0033】第1プリズム部材41と第2プリズム部材
42とを中間層43を介して対向配置する際には、単に
重畳させるのみでもよいし、画像表示領域以外の領域
(例えば4隅部または外周縁部)において接着剤または
クランプ部材を用いて接合してもよい。その際には、所
要の中間層厚さGを確保するためのスペーサーを、画像
表示領域以外において第1プリズム部材41のプリズム
形成面と第2プリズム部材42のプリズム形成面との間
に配置しておくことができる。
42とを中間層43を介して対向配置する際には、単に
重畳させるのみでもよいし、画像表示領域以外の領域
(例えば4隅部または外周縁部)において接着剤または
クランプ部材を用いて接合してもよい。その際には、所
要の中間層厚さGを確保するためのスペーサーを、画像
表示領域以外において第1プリズム部材41のプリズム
形成面と第2プリズム部材42のプリズム形成面との間
に配置しておくことができる。
【0034】第1プリズム部材41及び第2プリズム部
材42として、同一の型部材で成形して得たものを用い
てもよいが、同一の型部材で成形して得たもののプリズ
ム形成面に電鋳処理を施して得た第2の型部材を用いて
成形して得たものと、もともとの型部材を用いて成形し
て得たものとの組み合わせを用いることも可能である。
材42として、同一の型部材で成形して得たものを用い
てもよいが、同一の型部材で成形して得たもののプリズ
ム形成面に電鋳処理を施して得た第2の型部材を用いて
成形して得たものと、もともとの型部材を用いて成形し
て得たものとの組み合わせを用いることも可能である。
【0035】以上の実施形態の面光源装置を、図1に示
すようなプリズム列41a,42aと直交(即ち、一次
光源2と直交)し互いに平行で適宜の幅(例えば導光体
4の厚さの5倍以下の幅)ごとに位置する複数の切断面
C(図1では1つのみ仮想線で示されている)でいくつ
かに切断することにより、複数の棒状光源が得られる。
このような棒状光源としては、一次光源2としてLED
等の微小な点光源を用いたものが例示される。面光源装
置についての説明はそのまま棒状光源装置に適用するこ
とができるので、特に棒状光源装置について述べていな
くても、棒状光源装置の説明をも包含しているものであ
ることを、ここで言及しておく。
すようなプリズム列41a,42aと直交(即ち、一次
光源2と直交)し互いに平行で適宜の幅(例えば導光体
4の厚さの5倍以下の幅)ごとに位置する複数の切断面
C(図1では1つのみ仮想線で示されている)でいくつ
かに切断することにより、複数の棒状光源が得られる。
このような棒状光源としては、一次光源2としてLED
等の微小な点光源を用いたものが例示される。面光源装
置についての説明はそのまま棒状光源装置に適用するこ
とができるので、特に棒状光源装置について述べていな
くても、棒状光源装置の説明をも包含しているものであ
ることを、ここで言及しておく。
【0036】図3〜図6は、本発明による光源装置用導
光体のプリズム形成面の変形例を示す模式的断面図であ
る。これらの例では、第1プリズム面41a1,42a
1の傾斜角θ1が45度であり、第2プリズム面41a
2,42a2の傾斜角θ2が90度であり、図1に示し
た導光体と同様の作用効果を奏するものである。
光体のプリズム形成面の変形例を示す模式的断面図であ
る。これらの例では、第1プリズム面41a1,42a
1の傾斜角θ1が45度であり、第2プリズム面41a
2,42a2の傾斜角θ2が90度であり、図1に示し
た導光体と同様の作用効果を奏するものである。
【0037】図3の例では、第1プリズム部材41の各
プリズム列の頂部に平坦部Hが形成されている。図4の
例では、第1プリズム部材41及び第2プリズム部材4
2の各プリズム列の頂部に平坦部Hが形成されている。
図5の例では、第1プリズム部材41の各プリズム列の
頂部に平坦部Hが形成されており、第2プリズム部材4
2の各プリズム列間の谷部に平坦部H’が形成されてい
る。図6の例では、第1プリズム部材41及び第2プリ
ズム部材42の各プリズム列の頂部に平坦部Hが形成さ
れており、第2プリズム部材42の隣接プリズム列間の
谷部にも平坦部H’が形成されている。更に、第1プリ
ズム部材41の隣接プリズム列間の谷部にも平坦部を形
成することができる。
プリズム列の頂部に平坦部Hが形成されている。図4の
例では、第1プリズム部材41及び第2プリズム部材4
2の各プリズム列の頂部に平坦部Hが形成されている。
図5の例では、第1プリズム部材41の各プリズム列の
頂部に平坦部Hが形成されており、第2プリズム部材4
2の各プリズム列間の谷部に平坦部H’が形成されてい
る。図6の例では、第1プリズム部材41及び第2プリ
ズム部材42の各プリズム列の頂部に平坦部Hが形成さ
れており、第2プリズム部材42の隣接プリズム列間の
谷部にも平坦部H’が形成されている。更に、第1プリ
ズム部材41の隣接プリズム列間の谷部にも平坦部を形
成することができる。
【0038】図3〜6のように、プリズム形成面に平坦
部H、H’を設ける場合には、第1プリズム部材41と
第2プリズム部材42との対応するプリズム面どうし
(第1プリズム面41a1,42a1どうし、及び、第
2プリズム面41a2,42a2どうし)の互いに平行
な領域が、平坦部H,H’のない場合の1/2以上であ
ることが、本発明の効果を十分に発揮する上で好まし
い。
部H、H’を設ける場合には、第1プリズム部材41と
第2プリズム部材42との対応するプリズム面どうし
(第1プリズム面41a1,42a1どうし、及び、第
2プリズム面41a2,42a2どうし)の互いに平行
な領域が、平坦部H,H’のない場合の1/2以上であ
ることが、本発明の効果を十分に発揮する上で好まし
い。
【0039】図7は、本発明による面光源装置用導光体
及びこれを用いたフロントライトの更に別の実施形態を
示す模式的断面図であり、一次光源2を第1プリズム部
材41の対向する両方の側端面にそれぞれ配置したもの
である。本実施形態は、図1及び図2に関し説明した実
施形態のフロントライトを、一次光源どうしが互いに反
対側に位置するように導光体どうしをつなぎ合わせた形
態をなしている。即ち、導光体104は、左右同等な2
つの部分104−1,104−2からなり、導光体部分
104−1,104−2は、それぞれが図1及び図2に
関し説明した実施形態のフロントライトと同等である。
これにより、より面積または長さの大きな光源装置を得
ることができる。
及びこれを用いたフロントライトの更に別の実施形態を
示す模式的断面図であり、一次光源2を第1プリズム部
材41の対向する両方の側端面にそれぞれ配置したもの
である。本実施形態は、図1及び図2に関し説明した実
施形態のフロントライトを、一次光源どうしが互いに反
対側に位置するように導光体どうしをつなぎ合わせた形
態をなしている。即ち、導光体104は、左右同等な2
つの部分104−1,104−2からなり、導光体部分
104−1,104−2は、それぞれが図1及び図2に
関し説明した実施形態のフロントライトと同等である。
これにより、より面積または長さの大きな光源装置を得
ることができる。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第1プリズム部材のプリズム形成面と第2プリズム部材
のプリズム形成面とをこれらの形状どうしが対応するよ
うに中間層を介して対向配置することにより導光体を形
成しているので、第1プリズム部材の端面に一次光源を
隣接配置してフロントライトを構成した場合に、一次光
源から発せられる光を被照明体に対する照明光として高
い利用効率で良好に照射し且つ被照明体から発せられる
光による表示の性能を向上させることが可能である。
第1プリズム部材のプリズム形成面と第2プリズム部材
のプリズム形成面とをこれらの形状どうしが対応するよ
うに中間層を介して対向配置することにより導光体を形
成しているので、第1プリズム部材の端面に一次光源を
隣接配置してフロントライトを構成した場合に、一次光
源から発せられる光を被照明体に対する照明光として高
い利用効率で良好に照射し且つ被照明体から発せられる
光による表示の性能を向上させることが可能である。
【0041】更に、本発明の導光体は、第1プリズム部
材のプリズム形成面と第2プリズム部材のプリズム形成
面とが外部に露出していないので、プリズム形成面への
ゴミなどの汚れの入り込みや付傷のおそれがなく、外部
露出面を平坦面とすることで、この面に対する表面処理
層の形成が容易になる。
材のプリズム形成面と第2プリズム部材のプリズム形成
面とが外部に露出していないので、プリズム形成面への
ゴミなどの汚れの入り込みや付傷のおそれがなく、外部
露出面を平坦面とすることで、この面に対する表面処理
層の形成が容易になる。
【図1】本発明による面光源装置用導光体及びこれを用
いたフロントライトを示す模式的斜視図である。
いたフロントライトを示す模式的斜視図である。
【図2】本発明による面光源装置用導光体を示す模式的
断面図である。
断面図である。
【図3】本発明による光源装置用導光体のプリズム形成
面を示す模式的断面図である。
面を示す模式的断面図である。
【図4】本発明による光源装置用導光体のプリズム形成
面を示す模式的断面図である。
面を示す模式的断面図である。
【図5】本発明による光源装置用導光体のプリズム形成
面を示す模式的断面図である。
面を示す模式的断面図である。
【図6】本発明による光源装置用導光体のプリズム形成
面を示す模式的断面図である。
面を示す模式的断面図である。
【図7】本発明による面光源装置用導光体及びこれを用
いたフロントライトを示す模式的断面図である。
いたフロントライトを示す模式的断面図である。
2 一次光源 4 導光体 41 第1プリズム部材 42 第2プリズム部材 43 中間層 41a,42a プリズム列 41a1,42a1 第1プリズム面 41a2,42a2 第2プリズム面 41b 入射端面 104 導光体 104−1,104−2 導光体部分 LCD 反射型液晶表示素子 H,H’ 平坦部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09F 9/00 336 G09F 9/00 336B // F21Y 103:00 F21Y 103:00 Fターム(参考) 2H038 AA55 BA06 2H042 CA12 CA17 2H091 FA14X FA14Z FA21X FA21Z FA23X FA23Z FA41X FA41Z FA42Z FA45Z LA16 5G435 AA03 BB12 BB16 EE22 FF08 GG03 GG24
Claims (14)
- 【請求項1】 片面がプリズム形成面とされている第1
プリズム部材と、片面が前記第1プリズム部材のプリズ
ム形成面に対応する形状のプリズム形成面とされている
第2プリズム部材とを備えており、 前記第1プリズム部材のプリズム形成面と前記第2プリ
ズム部材のプリズム形成面とがこれらの形状どうしが対
応するように中間層を介して対向配置されていることを
特徴とする光源装置用導光体。 - 【請求項2】 前記第1プリズム部材のプリズム形成面
及び前記第2プリズム部材のプリズム形成面はいずれも
互いに平行に配列された複数のプリズム列を有すること
を特徴とする、請求項1に記載の光源装置用導光体。 - 【請求項3】 前記プリズム列の配列のピッチは10〜
1000μmであることを特徴とする、請求項2に記載
の光源装置用導光体。 - 【請求項4】 前記第1プリズム部材のプリズム形成面
と反対側の面は平坦面とされており、前記第2プリズム
部材のプリズム形成面と反対側の面は平坦面とされてい
ることを特徴とする、請求項2〜3のいずれかに記載の
光源装置用導光体。 - 【請求項5】 前記第1プリズム部材のプリズム形成面
と反対側の面及び/または前記第2プリズム部材のプリ
ズム形成面と反対側の面には表面処理層が形成されてい
ることを特徴とする、請求項4に記載の光源装置用導光
体。 - 【請求項6】 前記第1プリズム部材及び前記第2プリ
ズム部材の前記プリズム列はいずれも第1プリズム面と
第2プリズム面とを有しており、前記第1プリズム面は
前記プリズム形成面と反対側の面に対して30〜55度
の角度をなしており、前記第2プリズム面は前記プリズ
ム形成面と反対側の面に対して1〜10度または80〜
100度の角度をなしていることを特徴とする、請求項
4〜5のいずれかに記載の光源装置用導光体。 - 【請求項7】 前記第1プリズム部材の各プリズム列の
頂部、前記第2プリズム部材の各プリズム列の頂部、前
記第1プリズム部材の各プリズム列間の谷部、及び前記
第2プリズム部材の各プリズム列間の谷部の少なくとも
一つに平坦部が形成されていることを特徴とする、請求
項2〜6のいずれかに記載の光源装置用導光体。 - 【請求項8】 前記平坦部は、前記第1プリズム部材の
プリズム列と前記第2プリズム部材のプリズム列との対
応するプリズム面どうしの互いに平行な領域が平坦部の
ない場合の1/2以上となるように、形成されているこ
とを特徴とする、請求項7に記載の光源装置用導光体。 - 【請求項9】 前記第1プリズム部材の屈折率と前記第
2プリズム部材の屈折率との差は0.02以内であるこ
とを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の光源
装置用導光体。 - 【請求項10】 前記中間層の屈折率は前記第1プリズ
ム部材の屈折率及び前記第2プリズム部材の屈折率のい
ずれよりも少なくとも0.2小さいことを特徴とする、
請求項9に記載の光源装置用導光体。 - 【請求項11】 前記中間層は空気層であることを特徴
とする、請求項10に記載の光源装置用導光体。 - 【請求項12】 前記中間層の厚さは0.5〜50μm
であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに
記載の光源装置用導光体。 - 【請求項13】 前記第1プリズム部材及び前記第2プ
リズム部材はいずれも全体として細長形状または平板状
であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれかに
記載の光源装置用導光体。 - 【請求項14】 請求項1〜13のいずれかの光源装置
用導光体と、その端面に隣接配置された一次光源とを備
えており、該一次光源はその発する光を前記第1プリズ
ム部材の端面へと入射させるように配置されていること
を特徴とするフロントライト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000380604A JP2002182039A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | 光源装置用導光体及びこれを用いたフロントライト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000380604A JP2002182039A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | 光源装置用導光体及びこれを用いたフロントライト |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002182039A true JP2002182039A (ja) | 2002-06-26 |
Family
ID=18848754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000380604A Pending JP2002182039A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | 光源装置用導光体及びこれを用いたフロントライト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002182039A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007127909A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-24 | Meidensha Corp | Led表示器並びにled表示器の表面パネル及び遮光板 |
WO2009028125A1 (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | 発光素子及びそれを備えた表示装置 |
JP2010015100A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光学部品、照明装置、及び表示装置 |
US7712908B2 (en) | 2005-09-15 | 2010-05-11 | Sony Corporation | Light-transmitting film, method of forming light-transmitting film, and liquid crystal display |
JP2012507136A (ja) * | 2008-10-27 | 2012-03-22 | サン−ゴバン グラス フランス | 乗り物用発光ダイオードモジュールおよび製造 |
WO2013013597A1 (zh) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种棱镜片及显示装置 |
CN106569368A (zh) * | 2015-10-13 | 2017-04-19 | 元太科技工业股份有限公司 | 反射式显示装置与其前光模块 |
-
2000
- 2000-12-14 JP JP2000380604A patent/JP2002182039A/ja active Pending
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WO2009028125A1 (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | 発光素子及びそれを備えた表示装置 |
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JP2010015100A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光学部品、照明装置、及び表示装置 |
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US9630551B2 (en) | 2008-10-27 | 2017-04-25 | Saint-Gobain Glass France | Light-emitting diode module for a vehicle, and productions |
WO2013013597A1 (zh) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种棱镜片及显示装置 |
US8964318B2 (en) | 2011-07-28 | 2015-02-24 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Prism sheet and display device |
CN106569368A (zh) * | 2015-10-13 | 2017-04-19 | 元太科技工业股份有限公司 | 反射式显示装置与其前光模块 |
CN106569368B (zh) * | 2015-10-13 | 2019-06-28 | 元太科技工业股份有限公司 | 反射式显示装置与其前光模块 |
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