JP2002373518A - Flat illumination equipment - Google Patents

Flat illumination equipment

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JP2002373518A
JP2002373518A JP2001181890A JP2001181890A JP2002373518A JP 2002373518 A JP2002373518 A JP 2002373518A JP 2001181890 A JP2001181890 A JP 2001181890A JP 2001181890 A JP2001181890 A JP 2001181890A JP 2002373518 A JP2002373518 A JP 2002373518A
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信吾 鈴木
Satoyuki Kawashima
悟之 川島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide flat illumination equipment which has a sufficient contrast characteristic. SOLUTION: A light source, which consists of a bar-like light guide body and a point-like light source, is arranged in a vicinity of a set of side surfaces of a transparent board 2 which counters, respectively. Light reflective patterns 19 are formed on the upper surface (surface of observer side) of the transparent board 2 along with a direction of an axis of the light guide body. The light reflective pattern 19 consists of groove parts 17 and flat parts 18, which adjoin the groove parts. Each the sections of the groove parts 17 have almost trapezoidal shapes, and circular projections 34 are formed on the bottoms 33. The light, which has advanced in the direction of an arrow P, among the light, which is incident into the transparent board 2 from the light guide body, advances to the direction of arrow P and penetrates a slope surface 31. The light, which has advanced to the exterior of the transparent board 2, reflects at the projection 34 and advances to the direction of arrow B'. By forming the projection 34, the light, which penetrates the slope surface 31, reflects in the slope surface 32 of the opposite side, and advances in the direction of the observer direction (the direction of arrow A) can be lost. Then, the contrast characteristic is improved.

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、看板、各種反射型
表示装置等の照明手段に用いられる面状照明装置に関す
るものであり、特に、液晶表示装置の照明手段として用
いられるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar illuminating device used as an illuminating device such as a signboard or various reflection type display devices, and more particularly to an illuminating device for a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄型で占有容積が小さく、軽量であるこ
と等に特徴を有する液晶表示装置は、携帯電話やパーソ
ナルコンピュータ等をはじめとする多くの電気製品に使
用され、その需要は増大している。ところで、液晶表示
装置の液晶自体は自ら発光しないため、太陽光や部屋の
照明の明るさを十分に取り込むことができない暗所で使
用する場合には、液晶表示装置とは別個に液晶を照射す
る照明手段が必要となる。従って、この液晶を照射する
照明手段も小型で消費電力が小さいことが望まれ、近
年、薄板状のサイドライト方式(導光板方式)の面状照
明装置をその手段として使用することが多い。このよう
なサイドライト方式の面状照明装置として、本願の発明
者らは、特願2000−268517に、以下に示すよ
うな従来例を提案している。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices, which are characterized by being thin, occupying a small volume, and being lightweight, are used in many electric appliances such as mobile phones and personal computers. I have. By the way, since the liquid crystal itself of the liquid crystal display device does not emit light by itself, when used in a dark place where the brightness of sunlight or room lighting cannot be sufficiently captured, the liquid crystal is irradiated separately from the liquid crystal display device. Lighting means is required. Therefore, it is desired that the illuminating means for irradiating the liquid crystal is also small in size and low in power consumption, and in recent years, a thin plate-shaped sidelight type (light guide plate type) planar illuminating device is often used as the means. The inventors of the present application have proposed the following conventional example in Japanese Patent Application No. 2000-268517 as such a sidelight type surface illumination device.

【0003】図3に、従来例の面状照明装置の一形態を
示す。図に示すように、面状照明装置1は、透光性材料
からなる透明基板2と、その透明基板2の一側面8a及
び8bに沿って配置される光源部5a、5bと、光反射
部材(フレーム)13a、13bとから概略構成され
る。そして、光源部5a、5bから出射された光が透明
基板2内に入射され、透明基板2の下部に配置された液
晶表示装置(図示、省略)を照射する。
FIG. 3 shows an embodiment of a conventional planar lighting device. As shown in the figure, a spread illuminating device 1 includes a transparent substrate 2 made of a translucent material, light sources 5a and 5b arranged along one side surface 8a and 8b of the transparent substrate 2, and a light reflecting member. (Frames) 13a and 13b. Then, light emitted from the light source units 5a and 5b enters the transparent substrate 2 and irradiates a liquid crystal display (not shown) arranged below the transparent substrate 2.

【0004】光源部5a、5bは、棒状の透明部材から
なる導光体3a、3bと、該導光体3a、3bの一端部
に配置された点状光源(例えば、発光ダイオード等)4
a、4bとから構成されている。また、導光体3a、3
bには、光路変換手段12a、12bが設けられてい
る。この光路変換手段12a、12bは、透明基板2の
一側端面8a、8bと向かい合う面9a、9bの反対側
面に、例えば、階段状または溝状の多数の光散乱部を形
成することによって、点状光源4a、4bから出射した
光を透明基板2の一側端面8a、8bにほぼ均一に入射
させる機能を有するものである。尚、導光体3a、3b
は、透明基板2の一側端面8a、8bから所定の距離を
おいて、導光体3a、3bの一側面9a、9bが透明基
板2の一側端面8a、8bに対向するように配置されて
いる。
The light sources 5a and 5b are composed of light guides 3a and 3b made of a rod-shaped transparent member and a point light source (for example, light emitting diode) 4 disposed at one end of the light guides 3a and 3b.
a and 4b. In addition, the light guides 3a, 3
b is provided with optical path changing means 12a and 12b. The light path changing means 12a and 12b are formed by forming a large number of light scattering portions, for example, step-like or groove-like, on the side opposite to the surfaces 9a and 9b facing the one side end surfaces 8a and 8b of the transparent substrate 2. It has a function of causing light emitted from the shape light sources 4a and 4b to enter the one end surfaces 8a and 8b of the transparent substrate 2 almost uniformly. The light guides 3a, 3b
Are arranged such that one side surface 9a, 9b of the light guide 3a, 3b faces the one side end surface 8a, 8b of the transparent substrate 2 at a predetermined distance from the one side end surface 8a, 8b of the transparent substrate 2. ing.

【0005】また、点状光源4a、4bから放出される
光を効率よく透明基板2内に入射させるために、導光体
3a、3bの周囲に光反射部材(フレーム)13a、1
3bが設けられている。光反射部材13a、13bは概
略U字状に形成され、導光体3a、3bの透明基板2に
向かい合う面9a、9b以外の長手方向の周囲を覆う。
尚、光反射部材13a、13bの導光体3a、3bを覆
う面側(内面)には、銀等の金属を蒸着したフィルム、
白色フィルム等を貼り付けた硬質樹脂品、あるいはアル
ミ板、ステンレス板等の金属板を曲げ加工したものが用
いられている。
In order to make the light emitted from the point light sources 4a and 4b efficiently enter the transparent substrate 2, light reflecting members (frames) 13a and 13a are provided around the light guides 3a and 3b.
3b is provided. The light reflecting members 13a, 13b are formed in a substantially U-shape, and cover the periphery of the light guides 3a, 3b in the longitudinal direction other than the surfaces 9a, 9b facing the transparent substrate 2.
A film on which a metal such as silver is deposited is provided on the side (inner surface) of the light reflecting members 13a and 13b covering the light guides 3a and 3b.
Hard resin products to which a white film or the like is attached, or those obtained by bending a metal plate such as an aluminum plate or a stainless steel plate are used.

【0006】透明基板2の上面(観察者側の面)6に
は、一側面8a、8bから入射した光を、透明基板2の
下面24全体から均一に液晶表示装置(図示省略)側へ
出射するために光反射パターン29が形成されている。
光反射パターン29は、溝部27と溝部に隣接する平坦
部28とから構成され、導光体3a、3bの軸方向に沿
って複数形成されている。溝部27は、略逆台形状を有
している。即ち、台形の短辺を溝部の底面(下面24
側)とし、長辺を上面6側として形成されている。ま
た、溝部27は、導光体3a、3bから離れた位置に形
成されるものほどその深さが深くなるように形成されて
いる。即ち、隣接する溝部27の深さは、それぞれ相違
した深さで形成され、導光体3a、3bに近い溝部27
の深さほど浅く、逆に、導光体3a、3bから遠い位置
に形成される溝部27ほどその深さは深くなり、透明基
板2の中央付近に形成される溝部27の深さが最も深く
なるように形成されている。
On the upper surface (viewer-side surface) 6 of the transparent substrate 2, light incident from one side surface 8a, 8b is uniformly emitted from the entire lower surface 24 of the transparent substrate 2 to the liquid crystal display device (not shown). For this purpose, a light reflection pattern 29 is formed.
The light reflection pattern 29 includes a groove 27 and a flat portion 28 adjacent to the groove, and is formed in a plurality along the axial direction of the light guides 3a and 3b. The groove 27 has a substantially inverted trapezoidal shape. That is, the short side of the trapezoid is connected to the bottom surface of the groove (the lower surface 24).
Side), and the long side is formed as the upper surface 6 side. The groove 27 is formed such that the depth of the groove 27 increases as the distance from the light guides 3a and 3b increases. That is, the depths of the adjacent groove portions 27 are formed to be different from each other, and the groove portions 27 close to the light guides 3a and 3b are formed.
The depth of the groove 27 formed near the center of the transparent substrate 2 becomes deeper, and conversely, the depth of the groove 27 formed farther from the light guides 3a and 3b becomes deeper. It is formed as follows.

【0007】図4は、透明基板2内に入射した光が光反
射パターン29の溝部で反射し、液晶表示装置を照射す
る様子を模式的に表したものである。このとき、斜線を
付した台形状の溝部27において、傾斜面21と底面2
3とで形成される角の外角をθ1、傾斜面22と底面2
3とで形成される角の外角をθ2とした場合、外角θ1及
びθ2は、傾斜面21、22でより多くの光が全反射す
るような角度に設定される。更に、画面が最も明るくな
るようにその角度を限定すると、外角θ1、外角θ2は3
5°〜55°の範囲に設定される。
FIG. 4 schematically shows a state in which light incident on the transparent substrate 2 is reflected by the groove of the light reflection pattern 29 and irradiates the liquid crystal display device. At this time, the inclined surface 21 and the bottom surface 2 are formed in the hatched trapezoidal groove 27.
3 is an outer angle of θ1, the inclined surface 22 and the bottom surface 2
In the case where the outer angle of the angle formed by 3 is θ2, the outer angles θ1 and θ2 are set to angles at which more light is totally reflected by the inclined surfaces 21 and 22. Further, if the angles are limited so that the screen becomes the brightest, the outer angles θ1 and θ2 become 3
It is set in the range of 5 ° to 55 °.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な構成を有する面状照明装置においても、実際には、図
4に示すような明暗縞が発生していた。そして、溝部2
7の傾斜面21、22で反射した光は明暗縞の明るい部
分を発生させていた。しかし、溝部27の形状が台形状
を有するため、溝ピッチLに対する明暗縞のピッチPの
比が、従来のそのピッチの比よりも小さくなり、明暗縞
の明暗の差は目立たず、照明品位をある程度良好にする
ことができた。
By the way, even in the planar illuminating device having the above-described configuration, actually, bright and dark fringes as shown in FIG. 4 were generated. And the groove 2
The light reflected on the inclined surfaces 21 and 22 of No. 7 generated bright portions of light and dark stripes. However, since the shape of the groove 27 has a trapezoidal shape, the ratio of the pitch P of the light and dark fringes to the groove pitch L becomes smaller than the conventional ratio of the pitch, the difference in the light and dark of the light and dark fringes is inconspicuous, and the illumination quality is reduced. Somewhat good.

【0009】しかしながら、溝部27の傾斜面21に入
射する光の中には、図5に示すように傾斜面21を透過
する光が存在する。即ち、透明基板2内を進行して傾斜
面21に当った光には、下面24方向に進行して液晶表
示装置を照射した後に観察者方向(図の上側方向)に進
む光Aと、傾斜面21を透過した後に溝部27の反対側
の傾斜面22で反射して観察者方向へ進む光Bとが存在
する(尚、透明基板2内を図の右方向から進行してきて
傾斜面22に入射する光についても同様である)。この
ため、画面上では、図6に示すようなコントラスト特性
となり照明品位を低下させるという不具合があった。
However, the light incident on the inclined surface 21 of the groove 27 includes light transmitted through the inclined surface 21 as shown in FIG. That is, the light A traveling in the transparent substrate 2 and hitting the inclined surface 21 includes the light A traveling in the direction of the lower surface 24 and irradiating the liquid crystal display device and then traveling in the direction of the observer (upward in the figure), After passing through the surface 21, there is light B which is reflected by the inclined surface 22 on the opposite side of the groove portion 27 and travels toward the observer (note that the light B travels in the transparent substrate 2 from the right direction in FIG. The same applies to incident light). For this reason, on the screen, the contrast characteristics as shown in FIG. 6 occur and there is a problem that the illumination quality deteriorates.

【0010】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れてものであり、透明基板上に形成する光反射パターン
の改良により、表示画面全体における均一な明るさと緻
密な照明を可能とする面状照明装置の提供を目的とする
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an improvement in a light reflection pattern formed on a transparent substrate allows a uniform surface brightness and dense illumination over the entire display screen. It is intended to provide a lighting device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、透光性材料からなる透明基板
の、対向する2つの側面に沿ってそれぞれ直線状の光源
を近接配置し、複数の溝部と該溝部に隣接する平坦部と
からなる光反射パターンを前記透明基板上に形成したサ
イドライト方式の面状照明装置において、前記光反射パ
ターンを構成する溝部は、その断面形状が略逆台形に形
成され、前記溝部の底面に観察者方向に向かって突起が
設けられていることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is to dispose a linear light source close to each other along two opposing side surfaces of a transparent substrate made of a translucent material. In a sidelight type planar lighting device in which a light reflection pattern composed of a plurality of grooves and a flat portion adjacent to the grooves is formed on the transparent substrate, the grooves forming the light reflection pattern have a cross-sectional shape of Are formed in a substantially inverted trapezoidal shape, and a projection is provided on the bottom surface of the groove toward the observer.

【0012】光源部から放射された光は、透明基板内に
入射し、光反射パターンを構成する溝部の傾斜面、溝部
の底面、および平坦部で反射する。傾斜面で反射した光
の多くは、透明基板の下側に配置された液晶表示装置方
向へ進行し表示画素を照射する。また、傾斜面に当った
光の一部は、傾斜面を透過して溝部内を進行するが、溝
部内に形成された突起によって反射し透明基板に対して
鉛直方向(観察者方向)とは相違する方向へ進行する。
この様に傾斜面を透過した光を突起によって屈折させ鉛
直方向に進行させないことにより、画面上でのコントラ
スト特性を向上させる。
The light emitted from the light source enters the transparent substrate and is reflected on the inclined surface of the groove, the bottom surface of the groove, and the flat portion forming the light reflection pattern. Most of the light reflected on the inclined surface travels toward the liquid crystal display device disposed below the transparent substrate and irradiates the display pixels. A part of the light hitting the inclined surface passes through the inclined surface and travels in the groove, but is reflected by the protrusion formed in the groove and is defined as a direction perpendicular to the transparent substrate (observer direction). Proceed in different directions.
By thus refracting the light transmitted through the inclined surface by the projections and preventing the light from traveling in the vertical direction, the contrast characteristics on the screen are improved.

【0013】また、上記課題を解決するために、請求項
2の発明は、請求項1に記載の発明において、前記光反
射パターンは、前記光源の軸方向に平行あるいは一定の
角度を有するように形成されていることを特徴とするも
のである。
According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the light reflection pattern is parallel or constant at an angle to an axial direction of the light source. It is characterized by being formed.

【0014】また、上記課題を解決するために、請求項
3の発明は、請求項1または2に記載の発明において、
前記台形状の溝部の傾斜面と底面とで形成される傾斜角
度の外角を35°から55°の角度に形成することを特
徴とするものである。光反射パターンを構成する溝部の
傾斜面の傾斜角度を、所定の角度に形成することによっ
て、観察者側における良好な光分布特性を得ることがで
きる。
[0014] In order to solve the above problems, the invention of claim 3 is directed to the invention according to claim 1 or 2, wherein
An outer angle of an inclination angle formed by the inclined surface and the bottom surface of the trapezoidal groove portion is formed at an angle of 35 ° to 55 °. By forming the inclination angle of the inclined surface of the groove constituting the light reflection pattern at a predetermined angle, it is possible to obtain a favorable light distribution characteristic on the observer side.

【0015】また、上記課題を解決するために、請求項
4の発明は、請求項3に記載の発明において、前記外角
の角度はそれぞれの溝部において左右対称に形成されて
いることを特徴とするものである。溝部の左右の傾斜面
角度を対称に形成することにより、より良好な光分布特
性を得ることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in the third aspect of the present invention, the angle of the outer angle is formed symmetrically in each groove. Things. By forming the left and right inclined surface angles of the groove symmetrically, better light distribution characteristics can be obtained.

【0016】また、上記課題を解決するために、請求項
5の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の発明に
おいて、前記光反射パターンを構成するそれぞれの溝部
の深さは、一定であることを特徴とするものである。溝
部の深さを一定にした光反射パターンを形成すること
で、さらに、良好な光分布特性を得る。
According to a fifth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the depth of each groove constituting the light reflection pattern is constant. It is characterized by being. By forming a light reflection pattern in which the depth of the groove is constant, further excellent light distribution characteristics are obtained.

【0017】また、上記課題を解決するために、請求項
6の発明は、請求項1から5のいずれかに記載の発明に
おいて、前記光反射パターンの隣接する溝部の間隔は、
一定であることを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, the distance between adjacent grooves of the light reflection pattern is as follows:
It is characterized by being constant.

【0018】また、上記課題を解決するために、請求項
7の発明は、請求項1から6のいずれかに記載の発明に
おいて、前記溝部の底面に設けられた突起の高さは、3
μm以上溝部の深さ以下であることを特徴とするもので
ある。また、請求項8の発明は、請求項1から7のいず
れかに記載の発明において、前記突起の断面形状は、円
弧状、矩形状、三角形状のうちのいずれかであることを
特徴とするものである。溝の底面に設ける突起の高さを
溝の深さに応じた所定の高さに設定することにより、ま
た、溝部を所定の形状に形成することにより、溝部の傾
斜面を透過した光が反対側の傾斜面に到達するのを確実
に防ぐ。
According to a seventh aspect of the present invention, the height of the projection provided on the bottom surface of the groove is 3 mm.
It is not less than μm and not more than the depth of the groove. According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to seventh aspects, the cross-sectional shape of the protrusion is any one of an arc shape, a rectangular shape, and a triangular shape. Things. By setting the height of the projection provided on the bottom surface of the groove to a predetermined height according to the depth of the groove, and by forming the groove portion in a predetermined shape, light transmitted through the inclined surface of the groove portion is opposite. Ensure that the side slope is not reached.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る面状照明装置
の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。尚、本面
状照明装置は、従来例として説明した面状照明装置の透
明基板上に形成された光反射パターン、詳しくは、光反
射パターンを構成する溝部の形状を改良したものであ
り、従来の面状照明装置と同様の部材については同一の
符号を付し、その詳細な説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a spread illuminating apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the present planar illumination device is an improvement of the shape of the light reflection pattern formed on the transparent substrate of the planar illumination device described as a conventional example, more specifically, the shape of the groove that constitutes the light reflection pattern. The same reference numerals are given to the same members as those of the spread illuminating device described above, and the detailed description thereof is omitted.

【0020】図1(a)は、本発明に係る面状照明装置
の透明基板2上に形成される光反射パターンの一形態を
示す図(透明基板の側面図)である。透明基板2(図3
参照)の上面6(観察者側の面)には、複数の溝部17
とその溝部17に隣接する平坦部18とから構成される
光反射パターン19が設けられている。光反射パターン
19は、導光体3a、3bの長手方向に沿って形成さ
れ、光反射パターン19を構成している溝部17の深さ
および隣接する溝部間の距離は一定に設定されている。
尚、透明基板2の対向する側面(一側面8aと8b)に
は、光源部5aと5bが配置されている。図1(a)に
おいて、光源部5a、5bは、左右方向に配置されてい
る。
FIG. 1A is a diagram (side view of a transparent substrate) showing one form of a light reflection pattern formed on a transparent substrate 2 of the spread illuminating apparatus according to the present invention. Transparent substrate 2 (FIG. 3
On the upper surface 6 (the surface on the observer side) of the
There is provided a light reflection pattern 19 composed of a flat portion 18 adjacent to the groove 17. The light reflection pattern 19 is formed along the longitudinal direction of the light guides 3a and 3b, and the depth of the groove 17 constituting the light reflection pattern 19 and the distance between adjacent grooves are set to be constant.
Note that light sources 5a and 5b are arranged on opposing side surfaces (one side surface 8a and 8b) of the transparent substrate 2. In FIG. 1A, the light source units 5a and 5b are arranged in the left-right direction.

【0021】それぞれの溝部17は、逆台形の溝の底面
33に光源の軸方向に沿うように観察者方向に向かって
突起34(例えば、この形態では円弧状の突起)を設け
た形状を有している。即ち、台形の短辺を溝部の底面側
(下面24側)とし、台形の長辺を上面6側として形成
し、底面33上に上面6側に向かって延びる突起34を
設けている。突起34は、光が溝部17の一方の傾斜面
を透過してその溝部17の反対側の傾斜面に向かって進
行するのを防止する機能を有する。図1(a)の矢印
は、透明基板2内を進行する光を模式的に示したもので
ある。以下に、溝部17の傾斜面で反射する光について
説明する。
Each groove 17 has a shape in which a projection 34 (for example, an arc-shaped projection in this embodiment) is provided on the bottom surface 33 of the inverted trapezoidal groove toward the observer along the axis of the light source. are doing. That is, the short side of the trapezoid is formed on the bottom side (lower side 24 side) of the groove, the long side of the trapezoid is formed on the upper side 6, and the projection 34 extending on the upper side 6 is provided on the bottom 33. The projection 34 has a function of preventing light from transmitting through one inclined surface of the groove 17 and traveling toward the opposite inclined surface of the groove 17. Arrows in FIG. 1A schematically show light traveling in the transparent substrate 2. Hereinafter, light reflected on the inclined surface of the groove 17 will be described.

【0022】導光体3a、3bからの光は、一側面8
a、8bから透明基板2内に入射し、反射を繰り返しな
がら対向面8b、8aへ向かって進行する。透明基板2
内を進行する光のうちのある光は、例えば、矢印Pある
いは矢印Qの方向に進行し、溝部17の傾斜面31ある
いは傾斜面32に到達する。説明上、矢印Pを導光体3
aから入射した光、矢印Qを導光体3bから入射した光
とする。矢印Pの方向へ進行した光のうち、傾斜面31
において反射した光は、透明基板2の下面24方向、即
ち矢印C方向に進行する。そして、透明基板2の下側に
配置された液晶表示装置を照射し、その反射光が矢印A
方向、即ち、観察者方向へ進行する。
The light from the light guides 3a and 3b is
a and 8b enter the transparent substrate 2 and travel toward the opposing surfaces 8b and 8a while repeating reflection. Transparent substrate 2
Some of the light traveling inside travels in the direction of arrow P or arrow Q, for example, and reaches the inclined surface 31 or 32 of the groove 17. For the sake of explanation, the arrow P indicates the light guide 3
The light incident from a and the arrow Q are light incident from the light guide 3b. Of the light traveling in the direction of arrow P, the slope 31
The light reflected at travels in the direction of the lower surface 24 of the transparent substrate 2, that is, in the direction of arrow C. Then, a liquid crystal display device disposed below the transparent substrate 2 is irradiated, and the reflected light is reflected by an arrow A.
It proceeds in the direction, that is, in the observer direction.

【0023】これに対して、矢印Pの方向へ進行した光
のうち、傾斜面31に対して臨界角以下で入射した光
は、傾斜面31を透過して透明基板2の外部へ進行す
る。そして、この外部に進行した光は、溝部17の底面
33上に形成された突起34に反射し矢印B'方向に進
行する。これにより、従来(底面33上に突起34を設
けていなかった場合)、傾斜面31を透過した後に、同
一溝部17内の反対側の傾斜面32で反射して観察者方
向へ進行していた光(図5に示す光B)を無くすことが
でき、画面上のコントラスト特性(図6に示す特性)を
改善することができる。
On the other hand, of the light traveling in the direction of arrow P, light incident on the inclined surface 31 at a critical angle or less passes through the inclined surface 31 and travels outside the transparent substrate 2. Then, the light that has traveled to the outside is reflected on the projection 34 formed on the bottom surface 33 of the groove 17 and travels in the direction of arrow B ′. Thus, conventionally (when the projections 34 are not provided on the bottom surface 33), after transmitting through the inclined surface 31, the light is reflected by the opposite inclined surface 32 in the same groove 17 and travels toward the observer. Light (light B shown in FIG. 5) can be eliminated, and the contrast characteristics on the screen (the characteristics shown in FIG. 6) can be improved.

【0024】図2は、溝部17の底面33上に突起34
を形成したときの画面上のコントラスト特性を示す図で
ある。図6において出射角0°付近に存在していた凹凸
状のコントラスト特性(出射角0°でのコントラストの
低下)を改善することができ、観察者方向、即ち、出射
角0°方向のコントラストを最も高くして、鮮明な画像
を再現することができる。
FIG. 2 shows a projection 34 on the bottom surface 33 of the groove 17.
FIG. 7 is a diagram showing contrast characteristics on a screen when a pattern is formed. In FIG. 6, the uneven contrast characteristic (decrease in contrast at the emission angle of 0 °) existing near the emission angle of 0 ° can be improved, and the contrast in the observer direction, that is, the emission angle of 0 ° direction can be improved. At the highest, a clear image can be reproduced.

【0025】溝部の底面上に形成する突起の具体的な大
きさとしては、例えば、導光体の長手方向の透明基板の
長さを100mm、短手方向の長さを80mmとして、
溝部の深さを約8μm、隣接する溝部間の距離を約15
μmに形成したときに、光が溝部17の一方の傾斜面を
透過して、その溝部17の反対側の傾斜面に向かって進
行するのを防止するためには、突起を底面から3μm〜
8μmの円弧状の高さのものに形成することが望まし
い。
As the specific size of the projection formed on the bottom surface of the groove, for example, the length of the transparent substrate in the longitudinal direction of the light guide is 100 mm, and the length in the short direction is 80 mm.
The depth of the groove is about 8 μm, and the distance between adjacent grooves is about 15
In order to prevent light from transmitting through one inclined surface of the groove portion 17 and traveling toward the opposite inclined surface of the groove portion 17 when formed to have a thickness of 3 μm, the protrusion should be 3 μm to 3 μm from the bottom surface.
It is desirable to form it at an arc height of 8 μm.

【0026】また、溝部17を形成する傾斜面31、3
2の傾斜角度は以下のように設定される。図1(a)の
斜線を付した溝部17において、傾斜面31と底面33
とで形成される角の外角をθ1、傾斜面32と底面33
とで形成される角の外角をθ2とする。外角θ1及びθ2
は、傾斜面31、32でより多くの光が反射するような
角度に設定される。更に、画面が最も明るくなるように
その角度を限定する。これらのことを考慮すると、この
形態における透明基板2では、外角θ1、外角θ2は、共
に45°のとき最も効率よく光を反射させることができ
る。しかし、透明基板の形状や使用目的に応じて適宜設
定することが望ましく、これらを考慮すると外角θ1、
外角θ2は35°〜55°の範囲に設定される。
The inclined surfaces 31 and 3 forming the groove 17
The inclination angle of 2 is set as follows. The inclined surface 31 and the bottom surface 33 in the hatched groove 17 in FIG.
Is the external angle of the angle formed by θ1, the inclined surface 32 and the bottom surface 33.
The outer angle of the angle formed by is defined as θ2. Outside angles θ1 and θ2
Is set to an angle such that more light is reflected by the inclined surfaces 31 and 32. Further, the angle is limited so that the screen becomes the brightest. Considering these facts, in the transparent substrate 2 in this embodiment, light can be reflected most efficiently when the external angle θ1 and the external angle θ2 are both 45 °. However, it is desirable to appropriately set the shape according to the shape and purpose of use of the transparent substrate.
The outer angle θ2 is set in the range of 35 ° to 55 °.

【0027】尚、溝部17の底面33上に形成する突起
の形状は、この形態で示す円弧状のものに限定されるも
のではなく、一方の傾斜面を透過して進行した光が反対
側の傾斜面に到達するのを防ぐことができ、且つ、突起
で反射した光を観察者方向(図1(a)の矢印Aの方
向)とは相違する方向へ反射させることができる形状の
ものであればよく、例えば、矩形状のもの(図1
(b))、三角形状のもの(図1(c))等であっても
よい。また、底面上に形成する突起の位置も、同様に反
対側の傾斜面に進行する光を防ぐことができる位置であ
れば底面上のいずれの位置であってもよい。また、光反
射パターンは、光源の軸方向に対して所定の角度をもっ
て形成されていてもよい。
The shape of the projection formed on the bottom surface 33 of the groove 17 is not limited to the arcuate shape shown in this embodiment. It has a shape that can prevent the light from reaching the inclined surface and reflect the light reflected by the projection in a direction different from the observer direction (the direction of arrow A in FIG. 1A). For example, a rectangular shape (FIG. 1)
(B)), a triangular shape (FIG. 1 (c)), and the like. Also, the position of the protrusion formed on the bottom surface may be any position on the bottom surface as long as it can prevent light traveling on the opposite inclined surface. Further, the light reflection pattern may be formed at a predetermined angle with respect to the axial direction of the light source.

【0028】上述の形態では、図1(a)において、導
光体3aから入射した矢印Pの光について説明したが、
導光体3bから入射した矢印Qの光についても同様であ
り、傾斜面32を透過した光を突起34によって観察者
方向とは相違する方向へ反射させることができコントラ
スト特性のよい鮮明な画像を再現することができる。
In the above embodiment, the light of the arrow P incident from the light guide 3a has been described with reference to FIG.
The same applies to the light of the arrow Q incident from the light guide 3b. The light transmitted through the inclined surface 32 can be reflected by the projection 34 in a direction different from the observer direction, and a clear image with good contrast characteristics can be obtained. Can be reproduced.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明に係る面状照明装置によれば、断
面形状が略台形状の溝部の底面上に突起を設けることに
より、溝部の一方の傾斜面を透過した光が他方の傾斜面
に到達するのを遮ることができ、コントラスト特性のよ
い鮮明な画像を実現することができる。また、溝部を形
成する傾斜面の傾斜角度を所定の角度に限定することに
よって、導光体から透明基板内に入射した光を効率よく
透明基板の下面から出射させることができる。また、溝
部の深さおよび隣接する溝部間の距離を一定とした場合
にも、液晶表示装置を照射する透明基板からの光を基板
全体で均一にすることができるので、製造工程における
歩留まりを向上させることができる。更に、溝部の底面
上に形成する突起の高さを所定の値に限定することによ
り、一方の傾斜面を透過した光が他方の傾斜面に到達す
るのをより確実に遮ることができ、コントラスト特性の
よい鮮明な画像を実現することができる。
According to the planar lighting device of the present invention, by providing a projection on the bottom surface of the groove having a substantially trapezoidal cross section, light transmitted through one inclined surface of the groove can be transmitted to the other inclined surface. , And a clear image with good contrast characteristics can be realized. In addition, by limiting the inclination angle of the inclined surface forming the groove to a predetermined angle, light incident on the transparent substrate from the light guide can be efficiently emitted from the lower surface of the transparent substrate. Even when the depth of the groove and the distance between adjacent grooves are constant, the light from the transparent substrate irradiating the liquid crystal display device can be made uniform over the entire substrate, thereby improving the yield in the manufacturing process. Can be done. Furthermore, by limiting the height of the protrusion formed on the bottom surface of the groove to a predetermined value, it is possible to more reliably block light transmitted through one inclined surface from reaching the other inclined surface, and to improve contrast. A clear image with good characteristics can be realized.

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

【図1】(a)は、本発明に係る面状照明装置の、透明
基板上に形成された光反射パターンの一形態を示す側面
図である。(b)、(c)は、溝に形成される突起部の
別の形態を示す図である。
FIG. 1A is a side view showing one embodiment of a light reflection pattern formed on a transparent substrate of a spread illuminating apparatus according to the present invention. (B), (c) is a figure which shows another form of the protrusion part formed in a groove | channel.

【図2】図1に示す光反射パターンによって得られるコ
ントラスト特性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing contrast characteristics obtained by the light reflection pattern shown in FIG.

【図3】従来の面状照明装置の一形態を示す分解斜視図
である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing one embodiment of a conventional planar illumination device.

【図4】図3に示す面状照明装置の、透明基板上に形成
された光反射パターンを示す側面図である。
FIG. 4 is a side view showing a light reflection pattern formed on a transparent substrate of the spread illuminating apparatus shown in FIG.

【図5】図4に示す光反射パターンの溝部で反射する光
を示す図である。
FIG. 5 is a view showing light reflected by a groove of the light reflection pattern shown in FIG. 4;

【図6】図5に示す光反射パターンによって得られるコ
ントラスト特性を示す図である。
6 is a diagram showing contrast characteristics obtained by the light reflection pattern shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 面状照明装置 2 透明基板 3a、3b 導光体 4a、4b 点状光源 5a、5b 光源部 6 上面(観察者側の面) 8a、8b 一側面 12a、12b 光路変換手段 13a、13b 光反射部材 17 溝部 18 平坦部 19 光路変換手段 24 下面 31、32 傾斜面 33 底面 34 突起 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Planar illumination device 2 Transparent board 3a, 3b Light guide 4a, 4b Point light source 5a, 5b Light source part 6 Upper surface (viewer side surface) 8a, 8b One side surface 12a, 12b Optical path conversion means 13a, 13b Light reflection Member 17 Groove 18 Flat portion 19 Optical path conversion means 24 Lower surface 31, 32 Inclined surface 33 Bottom surface 34 Projection

───────────────────────────────────────────────────── 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) F21Y 103:00 F21Y 103:00 (72)発明者 川島 悟之 静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−1 ミネベ ア株式会社浜松製作所内 Fターム(参考) 2H038 AA52 AA55 BA06 2H091 FA14Z FA23Z FA41Z FD04 FD06 LA17 5G435 AA02 BB12 BB16 EE22 FF08 GG24 KK07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme court ゛ (Reference) F21Y 103: 00 F21Y 103: 00 (72) Inventor Tomoyuki Kawashima 174-1 Asana-cho, Asaba-cho, Iwata-gun, Shizuoka Minebe A Hamamatsu Corporation F-term (reference) 2H038 AA52 AA55 BA06 2H091 FA14Z FA23Z FA41Z FD04 FD06 LA17 5G435 AA02 BB12 BB16 EE22 FF08 GG24 KK07

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透光性材料からなる透明基板の、対向す
る2つの側面に沿ってそれぞれ直線状の光源を近接配置
し、複数の溝部と該溝部に隣接する平坦部とからなる光
反射パターンを前記透明基板上に形成したサイドライト
方式の面状照明装置において、 前記光反射パターンを構成する溝部は、その断面形状が
略逆台形に形成され、 前記溝部の底面に観察者方向に向かって突起が設けられ
ていることを特徴とする面状照明装置。
1. A light reflection pattern comprising a plurality of grooves and a flat portion adjacent to the grooves, wherein linear light sources are respectively arranged close to each other along two opposing side surfaces of a transparent substrate made of a translucent material. In the side-light type planar illumination device formed on the transparent substrate, the groove constituting the light reflection pattern has a substantially inverted trapezoidal cross-sectional shape, and is formed on the bottom surface of the groove toward the observer. A planar lighting device comprising a projection.
【請求項2】 前記光反射パターンは、前記光源の軸方
向に平行あるいは一定の角度を有するように形成されて
いることを特徴とする請求項1に記載の面状照明装置。
2. The spread illuminating apparatus according to claim 1, wherein the light reflection pattern is formed so as to be parallel or at a certain angle to an axial direction of the light source.
【請求項3】 前記台形状の溝部の傾斜面と底面とで形
成される傾斜角度の外角を35°から55°の角度に形
成することを特徴とする請求項1または2に記載の面状
照明装置。
3. The planar state according to claim 1, wherein an outer angle of an inclination angle formed by the inclined surface and the bottom surface of the trapezoidal groove portion is formed at an angle of 35 ° to 55 °. Lighting equipment.
【請求項4】 前記外角の角度はそれぞれの溝部におい
て左右対称に形成されていることを特徴とする請求項3
に記載の面状照明装置。
4. The angle of the outer angle is formed symmetrically in each groove portion.
A spread illuminating device according to claim 1.
【請求項5】 前記光反射パターンを構成するそれぞれ
の溝部の深さは、一定であることを特徴とする請求項1
から4のいずれかに記載の面状照明装置。
5. The light reflection pattern according to claim 1, wherein the depth of each of the grooves constituting the light reflection pattern is constant.
5. The spread illuminating device according to any one of items 1 to 4.
【請求項6】 前記光反射パターンの隣接する溝部の間
隔は、一定であることを特徴とする請求項1から5のい
ずれかに記載の面状照明装置。
6. The spread illuminating apparatus according to claim 1, wherein an interval between adjacent grooves of the light reflection pattern is constant.
【請求項7】 前記溝部の底面に設けられた突起の高さ
は、3μm以上溝部の深さ以下であることを特徴とする
請求項1から6のいずれかに記載の面状照明装置。
7. The spread illuminating apparatus according to claim 1, wherein the height of the projection provided on the bottom surface of the groove is not less than 3 μm and not more than the depth of the groove.
【請求項8】 前記突起の断面形状は、円弧状、矩形
状、三角形状のうちのいずれかであることを特徴とする
請求項1から7のいずれかに記載の面状照明装置。
8. The spread illuminating apparatus according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the protrusion is any one of an arc, a rectangle, and a triangle.
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