JP2004055291A - 面光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】輝度むらを改善できるフロントライトおよびバックライトを提供する。
【解決手段】発光ダイオードからの点状の光Ｂを、ライトガイドパイプ１８のプリズム１９で反射して拡散させて線状の光Ｂに変換する。線状の光Ｂを導光板で面状の光に変換する。プリズム１９へ入射する光Ｂの入射角度θ１あるいは反射角度θ２と、プリズム１９で屈折する光の屈折角度θ３との和を８０°より小さいか１００°より大きくする。プリズム１９による入射角度θ１あるいは反射角度θ２と屈折角度θ３との和が９０°とならない。プリズム１９で反射して拡散した光Ｂによる導光板への暗線の発生を軽減できる。
【選択図】 図１
【解決手段】発光ダイオードからの点状の光Ｂを、ライトガイドパイプ１８のプリズム１９で反射して拡散させて線状の光Ｂに変換する。線状の光Ｂを導光板で面状の光に変換する。プリズム１９へ入射する光Ｂの入射角度θ１あるいは反射角度θ２と、プリズム１９で屈折する光の屈折角度θ３との和を８０°より小さいか１００°より大きくする。プリズム１９による入射角度θ１あるいは反射角度θ２と屈折角度θ３との和が９０°とならない。プリズム１９で反射して拡散した光Ｂによる導光板への暗線の発生を軽減できる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源からの点状の光を面状光源にする面光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の面光源装置としては、例えば図７ないし図１０に示す構成が知られている。
【０００３】
この図７ないし図１０に示す面光源装置は、図示しない反射型および透過型の液晶表示装置に用いられるフロントライトあるいはバックライトとしての光源装置１である。そして、この光源装置１は、点状の光Ｌを照射する光源としての対をなす発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）２を備えている。これら発光ダイオード２は、それぞれに電気エネルギを供給させるフレキシブルなプリント配線基板としてのフレキシブル回路基板であるＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）３にそれぞれが取り付けられている。
【０００４】
さらに、これら発光ダイオード２それぞれは点状の光Ｌを照射する点光源であるため、これら対をなす発光ダイオード２の間には、これら発光ダイオード２からの点状の光Ｌを線状光源に変換する線状光源変換体としての導光体である断面矩形柱状の樹脂成形品にて成形されたライトガイドパイプ（Ｌｉｇｈｔ Ｇｕｉｄｅ Ｐｉｐｅ：ＬＧＰ）４が配設されている。
【０００５】
また、ライトガイドパイプ４の長手方向における一側面には、図８に示すように、各発光ダイオード２からの点状の光Ｌを反射させて拡散させることにより線状に変換する光変換部としてのプリズム５が設けられている。そして、このライトガイドパイプ４におけるプリズム５に反した側の側面に対向して、このプリズム５にて線状に変換した光Ｌを面状光源に変換する平板状の面状光源変換体としての導光板６の面方向における一側面が対向して配設されている。この導光板６の上面側には、図９に示すように、特殊なプリズム７が加工されており、この導光板６の下面側には、図示しない反射防止材が蒸着または塗布されている。
【０００６】
さらに、ライトガイドパイプ４におけるプリズム５が設けられていない長手方向における各側面は、図７に示すように、高反射率の金属板であるリフレクタ８にて覆われている。このリフレクタ８は、発光ダイオード２からの光Ｌが反射して導光板６側以外の方向に向けて拡散した光Ｌを高反射率にてライトガイドパイプ４の内部へと反射する。
【０００７】
そして、各発光ダイオード２からライトガイドパイプ４へと入射した光Ｌは、図８に示すように、このライトガイドパイプ４のプリズム５によって導光板６側に向けて線状に変換される。この原理は、導光板６に接する面の反対側の側面に楔形状のプリズム５が形成されていることに起因する。
【０００８】
さらに、ライトガイドパイプ４から導光板６の内面へと入射した光Ｌは、図９に示すように、この導光板６の上面側に施されたプリズム７により、この導光板６の下面側に配設された図示しない反射型あるいは透過型の液晶パネルへと面状に照射される。
【０００９】
また、反射型液晶パネルへと照射した光Ｌは、この液晶パネルの内部に形成されている図示しない反射電極にて反射されて、導光板６の内部を通過して使用者の目に入り視認される。一方、透過型液晶パネルへと照射した光Ｌは、プリズム７が施されていない面から透過光として利用される。このとき、発光ダイオード２からの光Ｌが、点状、線状および面状へと順次変換されて使用者によって明るさとして視認されるとともに、液晶パネルの画面全体における輝度の均一性として認識される。
【００１０】
さらに、点光源として発光ダイオード２を用いた場合には、点光源を線状光源に変換するライトガイドパイプ４、線状光源を面状光源に変換する導光板６、および液晶パネルなどによる光Ｌの吸収や散乱を経た後、発光ダイオード２にて発光された光Ｌが使用者に認識されることとなる。
【００１１】
このため、使用者が目にする光Ｌは、ＦＰＣ３から発光ダイオード２へと供給される電気エネルギの大部分を損失した状態であるため、輝度の低下や、輝線および暗線Ｄが発生してしまい、画面品位不良品として製品価値を失っている。
【００１２】
そこで、輝線および暗線を改善する方法として様々な手法が知られている。そして、この種の改善方法としては、例えば導光板６の光Ｌが入射する側の側面に拡散性処理をしたり、この導光板６とライトガイドパイプ４との間に図示しない拡散シートを設置したり、このライトガイドパイプ４に光拡散性の材料を用いるなどの方法がある。
【００１３】
ところが、このような手法を用いた場合には、輝線および暗線Ｄの発生を抑制することが可能である反面、導光板６に入射する光Ｌが吸収あるいは散乱などされる過程を経るため、液晶パネルに供給される光Ｌの強度が低下してしまい、この液晶パネルにおける表示画面エリアの輝度の低下をもたらしてしまう。
【００１４】
ここで、そもそも液晶パネルの画面の輝度むらの原因は、小型の発光ダイオード２により近い部分での光Ｌの供給量が多く、この発光ダイオード２から離れるほど光Ｌの供給量が少なくなることに起因する。特に、発光ダイオード２側と液晶パネルの画面の中心部との輝度差は大きく異なり、この液晶パネルの画面品位を悪くしてしまう。
【００１５】
このため、ライトガイドパイプ４のプリズム５の深さを中心部が最も深くなるような形状として、これらプリズム５を等間隔に設置することにより、発光ダイオード２から離れた地点での光Ｌの供給エネルギが均一とされて、液晶パネルの表示画面エリアでの輝度むらが軽減される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、ライトガイドパイプ４のプリズム５の深さを中心部が最も深くなるような形状として、これらプリズム５を等間隔に設置して、液晶パネルの表示画面エリアでの輝度むらを軽減させた場合には、図１０に示すように、ライトガイドパイプ４における光Ｌの伝播方向に沿って対をなす発光ダイオード２から所定距離離れた位置に暗線Ｄが認識される場合がある。
【００１７】
この現象は、各発光ダイオード２からの光Ｌがライトガイドパイプ４のプリズム５に入射するときに、これらプリズム５に入射する光Ｌの入射角度φ１あるいはこれらプリズム５にて反射される光Ｌの反射角度φ２と、これらプリズム５にて屈折される光Ｌの屈折角度φ３との和が９０°である場合に、偏光角の原理により反射光強度が０となってしまう。
【００１８】
すなわち、ライトガイドパイプ４のプリズム５の入射角度φ１あるいは反射角度φ２と、これらプリズム５の屈折角度φ３との和が９０°となるような位置や媒質によって導光板に暗線Ｄとなって認識されるから、液晶表示装置としての製品性を損なってしまう。
【００１９】
このため、ライトガイドパイプ４のプリズム５の入射角度φ１あるいは反射角度φ２と、これらプリズム５の屈折角度φ３との和が９０°とならないようにライトガイドパイプ４の媒質を最適化すればよいが、発光ダイオード２とライトガイドパイプ４との構造上、必ずある位置のプリズム５により発光ダイオード２からの光Ｌの入射角度φ１と屈折角度φ３との和が９０°となってしまう。
【００２０】
よって、発光ダイオード２からの距離、すなわち液晶パネルの画面サイズに関係なく、暗線Ｄが発生してしまう。このため、液晶パネルの表示画面エリアの画面品位が悪くなるから、輝度が低下して輝度むらが生じ、暗線Ｄが発生してしまうという問題を有している。
【００２１】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、輝度むらを改善する面光源装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、点状の光を照射する光源と、この光源に対向して配設されこの光源からの光を界面にて変換して線状光源にする光変換部が一側面に設けられた線状光源変換体と、この線状光源変換体における前記光変換部に反した側に配設され、この線状光源変換体にて線状光源に変換された光を面状光源に変換する板状の面状光源変換体とを備え、前記光変換部は、変換する光の入射角度と、前記界面にて反射されずに屈折される光の屈折角度との和が、８０°より小さいか、１００°より大きいものである。
【００２３】
そして、光源からの点状の光は、この光源に対向して配設され線状光源変換体の一側面に設けられた光変換部により線状光源に変換される。さらに、この線状光源に変換された光は、線状光源変換体の光変換部に反した側に配設された板状の面状光源変換体により面状光源に変換される。ここで、線状光源変換体の光変換部は、変換する光の入射角度と、この光変換部の界面にて反射されずに屈折される光の屈折角度との和を８０°より小さいか１００°より大きくする。すると、光変換部による入射角度と屈折角度との和が９０°とならなくなるので、この光変換部にて変換された光によって面状光源変換体に暗線となって認識される部分が無くなる。よって、この面状光源変換体の輝度を低下させずに輝度むらを改善でき、この面状光源変換体に発生する暗線が軽減される。
【００２４】
また、点状の光を照射する光源と、この光源に対向して配設されこの光源からの光を界面にて変換して線状光源にする光変換部が一側面に設けられた線状光源変換体と、この線状光源変換体における前記光変換部に反した側に配設され、この線状光源変換体にて線状光源に変換された光を面状光源に変換する板状の面状光源変換体とを備え、前記光変換部は、光源から遠ざかるに従い、この光源からの光を小さな反射角度で反射させるものである。
【００２５】
そして、線状光源変換体の光変換部が、光源から遠ざかるに従いこの光源からの光を小さな反射角度で反射させるので、この光変換部による入射角度と屈折角度との和が９０°となる位置をなくすことが可能となり、この光変換部にて変換された光によって面状光源変換体に暗線となって認識される部分が無くなる。よって、この面状光源変換体の輝度を低下させずに輝度むらを改善でき、この面状光源変換体に発生する暗線が軽減される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の面光源装置を備えた液晶表示装置の第１の実施の形態の構成を図１ないし図５を参照して説明する。
【００２７】
図１ないし図５において、１１は反射型の液晶表示装置で、この液晶表示装置１１は、携帯電話などに用いられる、例えば２型などの反射型の液晶パネル１２を備えている。この液晶パネル１２は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）型であり、表面に偏光板１３が一体的に取り付けられている。
【００２８】
また、この液晶パネル１２には、フレキシブルなプリント配線基板としてのフレキシブル回路基板である液晶用ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１４が接続されており、この液晶用ＦＰＣ１４は、液晶パネル１２に対してこの液晶パネル１２を駆動させる電気信号や電気エネルギを供給する。さらに、液晶パネル１２は、液晶用ＦＰＣ１４から供給される電気信号または電気エネルギによって所望の画像を表面部に表示する。
【００２９】
一方、液晶パネル１２の表面側には、この液晶パネル１２に表示される画像へと光Ｂを照射させる補助光源としての面光源装置であるフロントライト１５が対向して配設されている。このフロントライト１５は、点状の光Ｂを発する点光源としての対をなす白色発光の発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）１６を備えている。これら発光ダイオード１６は、それぞれに電気エネルギを供給させて発光させるフレキシブルなプリント配線基板としての発光用ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１７にそれぞれが取り付けられている。
【００３０】
そして、これら対をなす発光ダイオード１６の間には、これら発光ダイオード１６からの点状の光Ｂを線状光源に変換する線状光源変換体としての導光体であるライトガイドパイプ１８が配設されている。このライトガイドパイプ１８は、長手方向における両端部間が、対をなす発光ダイオード１６にて挟まれている。また、このライトガイドパイプ１８は、樹脂を断面矩形柱状の直方体に成形した樹脂成形品であり、屈折率が１．５である。ここで、各発光ダイオード１６は、線光源となるライトガイドパイプ１８の長手方向における両端部に対向する位置にそれぞれ配設されており、このライトガイドパイプ１８の内部に放射状の光Ｂを入射させる。
【００３１】
また、このライトガイドパイプ１８は、長手寸法が、例えば３５ｍｍであり、アクリル材にて成形されている。さらに、このライトガイドパイプ１８の長手方向における一側面には、図１、図２および図４に示すように、各発光ダイオード１６からの点状の光Ｂを界面２０にて反射させつつ拡散させて線状光源に変換する光反射部としての光変換部である複数のプリズム１９が設けられている。なお、このプリズム１９の界面２０は、各発光ダイオード１６からの点状の光Ｂが入射されることにより、この光Ｂを反射させるとともに、屈折させて透過させる。
【００３２】
ここで、これら各プリズム１９は、図１に示すように、ライトガイドパイプ１８の一側面に沿って等間隔に離間した位置にそれぞれが設けられている。また、これら各プリズム１９は、ライトガイドパイプ１８の長手方向における両端部からの距離に応じて、深さと、これら各プリズム１９それぞれの界面２０におけるプリズム角度θ４とのそれぞれが徐々に変化している。すなわち、これら各プリズム１９のプリズム角度θ４は、ライトガイドパイプ１８の両端に位置する各発光ダイオード１６から遠ざかるに従って、これら発光ダイオード１６からの光Ｂを界面２０により徐々に小さな反射角度で反射させるように、ライトガイドパイプ１８の両端部から中心部に向かうに従ってこのライトガイドパイプ１８の一側面に対して徐々に大きくされている。
【００３３】
また、これら各プリズム１９は、図２に示すように、各発光ダイオード１６から各プリズム１９へと入射して変換される光Ｂの入射角度θ１あるいはこれら各プリズム１９の界面２０にて反射される光Ｂの反射角度θ２と、これら各プリズム１９の界面２０にて反射されずに屈折される光Ｂの屈折角度θ３との和が９０°とならなように、これら各プリズム１９それぞれのプリズム角度θ４が設定されている。
【００３４】
すなわち、これら各プリズム１９は、これら各プリズム１９による光Ｂの入射角度θ１あるいは反射角度θ２と、これら各プリズム１９による光Ｂの屈折角度θ３との和が８０°より小さいか１００°より大きく、すなわち８０°＞θ１＋θ３、あるいはθ１＋θ３＞１００°となるように設定されている。
【００３５】
なお、これら各プリズム１９による光Ｂの入射角度θ１とは、これら各プリズム１９における光Ｂが入射する側の一側面である界面２０の法線ｎに対する角度である。また、これら各プリズム１９による光Ｂの反射角度θ２とは、これら各プリズム１９における光Ｂが入射する側の界面の法線ｎと、これら各プリズム１９の界面２０にて光Ｂが反射した方向との間の角度である。さらに、これら各プリズム１９による光Ｂの屈折角度θ３とは、これら各プリズム１９における光Ｂが入射する側の界面２０の法線ｎと、これら各プリズム１９の界面２０にて屈折してこれら各プリズム１９の界面を透過した光Ｂの方向との間の角度である。
【００３６】
さらに、これら各プリズム１９は、図１に示すように、ライトガイドパイプ１８の一側面に対するプリズム角度θ４が、このライトガイドパイプ１８の長手方向における両端部から中心部に向かうに連れて１５°から３５°へと徐々に変化した分布とされている。また、これら各プリズム１９は、ライトガイドパイプ１８の一側面に対するプリズム角度θ４が、このライトガイドパイプ１８の両側域から中央域に向けて大きくなって深くなるに連れて、このライトガイドパイプ１８を幅方向に亘って貫通しないように、徐々に幅狭とされている。
【００３７】
よって、これら各プリズム１９は、各発光ダイオード１６からの光Ｂを均一な線状の光Ｂにして、この均一な線状の光Ｂを導光板２３に入射させて、この導光板２３での輝度を低下させずに、この導光板２３に生じる輝度むらや、この導光板２３での暗線の発生を軽減させる。
【００３８】
そして、ライトガイドパイプ１８におけるプリズム１９の反対側の側面に対向して、このプリズム１９にて線状光源に変換された光Ｂを面状光源に変換する矩形平板状の面状光源変換体としての導光板２３の面方向における一側面が対向して配設されている。この導光板２３の上面側には、図６に示すように、特殊なプリズム２４が成型されており、このプリズム２４は、ライトガイドパイプ１８から遠ざかるに連れて徐々に可変されて階段状に形成されている。
【００３９】
さらに、この導光板２３の下面側には、図示しない反射防止膜が蒸着されている。また、この導光板２３は、ポリカーボネイト、アクリル、あるいはシクロオレフィンポリマなどの耐熱透明樹脂にて成形された樹脂成形材である。
【００４０】
そして、ライトガイドパイプ１８におけるプリズム１９が設けられていない長手方向における各側面は、図３に示すように、高反射率の金属板であるリフレクタ２５にて覆われている。このリフレクタ２５は、発光ダイオード１６からの光Ｂが反射して導光板２３側以外の方向に向けて拡散した光Ｂを高反射率にてライトガイドパイプ１８の内部へと反射する。
【００４１】
一方、液晶パネル１２の偏光板１３の周辺部には、１枚ないし４枚のフロント側の両面テープ２７が配置され、これら両面テープ２７はフロントライト１５の導光板２３を液晶パネル１２の表面部に接着固定する。
【００４２】
そして、このフロントライト１５が一体的に取り付けられた液晶パネル１２は、セルケース２８に収納されて、このセルケース２８内には、下側に１枚ないし４枚配置されたセル用の両面テープ２９によって一体的に接着して固定されてモジュール化される。また、このセルケース２８の下部には爪３１が形成されており、携帯電話や携帯情報端末との固定に用いられる。
【００４３】
次に、上記第１の実施の形態の作用を説明する。
【００４４】
まず、発光用ＦＰＣ１７から各発光ダイオード１６へと電気エネルギを供給して、これら各発光ダイオード１６をそれぞれ発光させる。
【００４５】
すると、これら各発光ダイオード１６から発光した、いわゆる点状の光Ｂは、ライトガイドパイプ１８の長手方向における両端面へとそれぞれ入射される。
【００４６】
さらに、このライトガイドパイプ１８へと入射した光Ｂは、図４に示すように、このライトガイドパイプ１８のいずれかのプリズム１９に入射された際に、このプリズム１９にて反射されて導光板２３側に向けて拡散されて線状に変換される。
【００４７】
このとき、このプリズム１９にて反射されずに、このプリズム１９にて屈折されて透過した光Ｂは、ライトガイドパイプ１８を覆うリフレクタ２５により導光板２３側に向けて反射される。
【００４８】
そして、この導光板２３の内部へと入射した光Ｂは、図５に示すように、この導光板２３のプリズム２４にて面状に変換されて、液晶パネル１２の表面側へと照射される。
【００４９】
そして、この液晶パネル１２へと照射した光Ｂは、この液晶パネル１２内の反射電極にて反射されて、導光板２３の内部を通過して使用者の目に入り、この液晶パネル１２にて表示している画像が使用者に視認される。
【００５０】
上述したように、上記第１の実施の形態によれば、ライトガイドパイプ１８の各プリズム１９における光Ｂの入射角度θ１あるいは反射角度θ２と、これら各プリズム１９による光Ｂの屈折角度θ３との和が９０°となる場合には、偏光角の原理により、これら各プリズム１９による反射光強度が０となってしまい、導光板２３の輝度が低下してしまうとともに、この導光板２３に輝度むらや暗線が発生してしまう。
【００５１】
そこで、これら各プリズム１９をライトガイドパイプ１８の一側面に対して両端部から中央部に向けて徐々に光Ｂの反射角度θ２が小さくなるように設定して、これら各プリズム１９による光Ｂの入射角度θ１あるいは反射角度θ２と屈折角度θ３との和が９０°とならないように、これら入射角度θ１と屈折角度θ３との和を８０°より小さいか１００°より大きくして、これら各プリズム１９それぞれの深さおよびプリズム角度θ４を、ライトガイドパイプ１８の両端部からの距離に応じて変化させる。
【００５２】
すると、これら各プリズム１９にて反射させた光Ｂを導光板２３に入射させることにより、この導光板２３での輝度を低下させることなく、この導光板２３での輝度むらの発生を抑制できるとともに、この導光板２３での暗線の発生を軽減できるから、この導光板２３からの光Ｂが照射される液晶パネル１２の表示画面エリア内部での画面品位の向上および輝度の均一化を容易にできる。
【００５３】
また、各発光ダイオード１６からの光Ｂが線光源であるライトガイドパイプ１８に入射した後、このライトガイドパイプ１８に入射した光Ｂを、このライトガイドパイプ１８のいずれかのプリズム１９にて反射させて拡散、すなわち散乱させるため、これら各プリズム１９へと入射する光Ｂの入射角度θ１、およびこれら各プリズム１９による光Ｂの反射角度θ２は単一ではない。
【００５４】
このため、これら各プリズム１９による光Ｂの屈折角度θ３も単一でない。よって、これら各プリズム１９にて反射された光Ｂによる導光板２３での暗線の発生を軽減させるためには、これら入射角度θ１と屈折角度θ３との和を８０°より小さく、あるいは１００°より大きくして、これら各プリズム１９による入射角度θ１あるいは反射角度θ２と屈折角度θ３との和が９０°とならないようにする。
【００５５】
よって、これら各プリズム１９にて反射させて拡散させた光Ｂによって導光板２３に暗線となって認識される部分を無くすことができる。このため、これら各プリズム１９にて反射された光Ｂによる導光板２３の輝度を低下させずに、この導光板２３による輝度の均一性を向上できるとともに、この導光板２３で生じる輝度むらを改善できるから、この導光板２３での暗線の発生を容易に軽減できる。
【００５６】
なお、上記第１の実施の形態では、液晶パネル１２をフロントライト１５にて照射する反射型の液晶表示装置について説明したが、図６に示す本発明の第２の実施の形態のように、導光板２３の下面にプリズム２４を設けて面光源装置としてのバックラット３３とし、このバックライト３３にて液晶パネル１２の裏面側から光Ｂを透過させる透過型あるいは半透過型の液晶表示装置としても、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５７】
また、ライトガイドパイプ１８の各プリズム１９の表面に、このプリズム１９の表面へと外部から入射される光Ｂを反射させる反射膜を設けてもよい。
【００５８】
さらに、ライトガイドパイプ１８の長手方向における両端部に発光ダイオード１６を１つずつ配置したが、このライトガイドパイプ１８の両端部に複数、例えば２個、４個あるいは６個ずつの発光ダイオード１６を設置してもよく、さらには、ライトガイドパイプ１８を複数設けてもよい。
【００５９】
また、発光ダイオード１６をライトガイドパイプ１８に埋め込んでもよく、この場合には、発光ダイオード１６の配置スペースを従来に比べ節約できる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、線状光源変換体の光変換部で変換する光の入射角度と、この光変換部による光の屈折角度との和を８０°より小さいか１００°より大きくすれば、この光変換部での入射角度と屈折角度との和が９０°とならないから、この光変換部にて変換された光によって面状光源変換体に暗線となって認識される部分が無くなり、この面状光源変換体の輝度を低下させずに輝度むらを改善でき、この面状光源変換体に発生する暗線を軽減できる。
【００６１】
また、線状光源変換体の光変換部が、光源から遠ざかるに従いこの光源からの光を小さな反射角度で反射させるので、この光変換部による入射角度と屈折角度との和が９０°となる位置が無くなり、この光変換部にて変換させた光によって面状光源変換体に暗線となって認識される部分が無くなるので、この面状光源変換体の輝度を低下させずに輝度むらを改善でき、この面状光源変換体に発生する暗線を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の面光源装置の第１の実施の形態の一部を示す説明断面図である。
【図２】同上面光源装置の光変換部の一部を示す拡大説明断面図である。
【図３】同上面光源装置を備えた液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【図４】同上面光源装置の光源から線状光源変換体への光路を示す説明上面図である。
【図５】同上面光源装置の線状光源変換体から面状光源変換体への光路を示す説明側面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の面光源装置を備えた液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【図７】従来の面光源装置を示す説明斜視図である。
【図８】同上面光源装置の光源から線状光源変換体への光路を示す説明図である。
【図９】同上面光源装置の線状光源変換体から面状光源変換体への光路を示す説明図である。
【図１０】同上面光源装置に暗線が発生した状態を示す説明上面図である。
【符号の説明】
１５ 面光源装置としてのフロントライト
１６ 光源としての発光ダイオード
１８ 線状光源変換体としてのライトガイドパイプ
１９ 光変換部としてのプリズム
２０ 界面
２３ 面状光源変換体としての導光板
３３ 面光源装置としてのバックライト
Ｂ 光
θ１ 入射角度
θ２ 反射角度
θ３ 屈折角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源からの点状の光を面状光源にする面光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の面光源装置としては、例えば図７ないし図１０に示す構成が知られている。
【０００３】
この図７ないし図１０に示す面光源装置は、図示しない反射型および透過型の液晶表示装置に用いられるフロントライトあるいはバックライトとしての光源装置１である。そして、この光源装置１は、点状の光Ｌを照射する光源としての対をなす発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）２を備えている。これら発光ダイオード２は、それぞれに電気エネルギを供給させるフレキシブルなプリント配線基板としてのフレキシブル回路基板であるＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）３にそれぞれが取り付けられている。
【０００４】
さらに、これら発光ダイオード２それぞれは点状の光Ｌを照射する点光源であるため、これら対をなす発光ダイオード２の間には、これら発光ダイオード２からの点状の光Ｌを線状光源に変換する線状光源変換体としての導光体である断面矩形柱状の樹脂成形品にて成形されたライトガイドパイプ（Ｌｉｇｈｔ Ｇｕｉｄｅ Ｐｉｐｅ：ＬＧＰ）４が配設されている。
【０００５】
また、ライトガイドパイプ４の長手方向における一側面には、図８に示すように、各発光ダイオード２からの点状の光Ｌを反射させて拡散させることにより線状に変換する光変換部としてのプリズム５が設けられている。そして、このライトガイドパイプ４におけるプリズム５に反した側の側面に対向して、このプリズム５にて線状に変換した光Ｌを面状光源に変換する平板状の面状光源変換体としての導光板６の面方向における一側面が対向して配設されている。この導光板６の上面側には、図９に示すように、特殊なプリズム７が加工されており、この導光板６の下面側には、図示しない反射防止材が蒸着または塗布されている。
【０００６】
さらに、ライトガイドパイプ４におけるプリズム５が設けられていない長手方向における各側面は、図７に示すように、高反射率の金属板であるリフレクタ８にて覆われている。このリフレクタ８は、発光ダイオード２からの光Ｌが反射して導光板６側以外の方向に向けて拡散した光Ｌを高反射率にてライトガイドパイプ４の内部へと反射する。
【０００７】
そして、各発光ダイオード２からライトガイドパイプ４へと入射した光Ｌは、図８に示すように、このライトガイドパイプ４のプリズム５によって導光板６側に向けて線状に変換される。この原理は、導光板６に接する面の反対側の側面に楔形状のプリズム５が形成されていることに起因する。
【０００８】
さらに、ライトガイドパイプ４から導光板６の内面へと入射した光Ｌは、図９に示すように、この導光板６の上面側に施されたプリズム７により、この導光板６の下面側に配設された図示しない反射型あるいは透過型の液晶パネルへと面状に照射される。
【０００９】
また、反射型液晶パネルへと照射した光Ｌは、この液晶パネルの内部に形成されている図示しない反射電極にて反射されて、導光板６の内部を通過して使用者の目に入り視認される。一方、透過型液晶パネルへと照射した光Ｌは、プリズム７が施されていない面から透過光として利用される。このとき、発光ダイオード２からの光Ｌが、点状、線状および面状へと順次変換されて使用者によって明るさとして視認されるとともに、液晶パネルの画面全体における輝度の均一性として認識される。
【００１０】
さらに、点光源として発光ダイオード２を用いた場合には、点光源を線状光源に変換するライトガイドパイプ４、線状光源を面状光源に変換する導光板６、および液晶パネルなどによる光Ｌの吸収や散乱を経た後、発光ダイオード２にて発光された光Ｌが使用者に認識されることとなる。
【００１１】
このため、使用者が目にする光Ｌは、ＦＰＣ３から発光ダイオード２へと供給される電気エネルギの大部分を損失した状態であるため、輝度の低下や、輝線および暗線Ｄが発生してしまい、画面品位不良品として製品価値を失っている。
【００１２】
そこで、輝線および暗線を改善する方法として様々な手法が知られている。そして、この種の改善方法としては、例えば導光板６の光Ｌが入射する側の側面に拡散性処理をしたり、この導光板６とライトガイドパイプ４との間に図示しない拡散シートを設置したり、このライトガイドパイプ４に光拡散性の材料を用いるなどの方法がある。
【００１３】
ところが、このような手法を用いた場合には、輝線および暗線Ｄの発生を抑制することが可能である反面、導光板６に入射する光Ｌが吸収あるいは散乱などされる過程を経るため、液晶パネルに供給される光Ｌの強度が低下してしまい、この液晶パネルにおける表示画面エリアの輝度の低下をもたらしてしまう。
【００１４】
ここで、そもそも液晶パネルの画面の輝度むらの原因は、小型の発光ダイオード２により近い部分での光Ｌの供給量が多く、この発光ダイオード２から離れるほど光Ｌの供給量が少なくなることに起因する。特に、発光ダイオード２側と液晶パネルの画面の中心部との輝度差は大きく異なり、この液晶パネルの画面品位を悪くしてしまう。
【００１５】
このため、ライトガイドパイプ４のプリズム５の深さを中心部が最も深くなるような形状として、これらプリズム５を等間隔に設置することにより、発光ダイオード２から離れた地点での光Ｌの供給エネルギが均一とされて、液晶パネルの表示画面エリアでの輝度むらが軽減される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、ライトガイドパイプ４のプリズム５の深さを中心部が最も深くなるような形状として、これらプリズム５を等間隔に設置して、液晶パネルの表示画面エリアでの輝度むらを軽減させた場合には、図１０に示すように、ライトガイドパイプ４における光Ｌの伝播方向に沿って対をなす発光ダイオード２から所定距離離れた位置に暗線Ｄが認識される場合がある。
【００１７】
この現象は、各発光ダイオード２からの光Ｌがライトガイドパイプ４のプリズム５に入射するときに、これらプリズム５に入射する光Ｌの入射角度φ１あるいはこれらプリズム５にて反射される光Ｌの反射角度φ２と、これらプリズム５にて屈折される光Ｌの屈折角度φ３との和が９０°である場合に、偏光角の原理により反射光強度が０となってしまう。
【００１８】
すなわち、ライトガイドパイプ４のプリズム５の入射角度φ１あるいは反射角度φ２と、これらプリズム５の屈折角度φ３との和が９０°となるような位置や媒質によって導光板に暗線Ｄとなって認識されるから、液晶表示装置としての製品性を損なってしまう。
【００１９】
このため、ライトガイドパイプ４のプリズム５の入射角度φ１あるいは反射角度φ２と、これらプリズム５の屈折角度φ３との和が９０°とならないようにライトガイドパイプ４の媒質を最適化すればよいが、発光ダイオード２とライトガイドパイプ４との構造上、必ずある位置のプリズム５により発光ダイオード２からの光Ｌの入射角度φ１と屈折角度φ３との和が９０°となってしまう。
【００２０】
よって、発光ダイオード２からの距離、すなわち液晶パネルの画面サイズに関係なく、暗線Ｄが発生してしまう。このため、液晶パネルの表示画面エリアの画面品位が悪くなるから、輝度が低下して輝度むらが生じ、暗線Ｄが発生してしまうという問題を有している。
【００２１】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、輝度むらを改善する面光源装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、点状の光を照射する光源と、この光源に対向して配設されこの光源からの光を界面にて変換して線状光源にする光変換部が一側面に設けられた線状光源変換体と、この線状光源変換体における前記光変換部に反した側に配設され、この線状光源変換体にて線状光源に変換された光を面状光源に変換する板状の面状光源変換体とを備え、前記光変換部は、変換する光の入射角度と、前記界面にて反射されずに屈折される光の屈折角度との和が、８０°より小さいか、１００°より大きいものである。
【００２３】
そして、光源からの点状の光は、この光源に対向して配設され線状光源変換体の一側面に設けられた光変換部により線状光源に変換される。さらに、この線状光源に変換された光は、線状光源変換体の光変換部に反した側に配設された板状の面状光源変換体により面状光源に変換される。ここで、線状光源変換体の光変換部は、変換する光の入射角度と、この光変換部の界面にて反射されずに屈折される光の屈折角度との和を８０°より小さいか１００°より大きくする。すると、光変換部による入射角度と屈折角度との和が９０°とならなくなるので、この光変換部にて変換された光によって面状光源変換体に暗線となって認識される部分が無くなる。よって、この面状光源変換体の輝度を低下させずに輝度むらを改善でき、この面状光源変換体に発生する暗線が軽減される。
【００２４】
また、点状の光を照射する光源と、この光源に対向して配設されこの光源からの光を界面にて変換して線状光源にする光変換部が一側面に設けられた線状光源変換体と、この線状光源変換体における前記光変換部に反した側に配設され、この線状光源変換体にて線状光源に変換された光を面状光源に変換する板状の面状光源変換体とを備え、前記光変換部は、光源から遠ざかるに従い、この光源からの光を小さな反射角度で反射させるものである。
【００２５】
そして、線状光源変換体の光変換部が、光源から遠ざかるに従いこの光源からの光を小さな反射角度で反射させるので、この光変換部による入射角度と屈折角度との和が９０°となる位置をなくすことが可能となり、この光変換部にて変換された光によって面状光源変換体に暗線となって認識される部分が無くなる。よって、この面状光源変換体の輝度を低下させずに輝度むらを改善でき、この面状光源変換体に発生する暗線が軽減される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の面光源装置を備えた液晶表示装置の第１の実施の形態の構成を図１ないし図５を参照して説明する。
【００２７】
図１ないし図５において、１１は反射型の液晶表示装置で、この液晶表示装置１１は、携帯電話などに用いられる、例えば２型などの反射型の液晶パネル１２を備えている。この液晶パネル１２は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）型であり、表面に偏光板１３が一体的に取り付けられている。
【００２８】
また、この液晶パネル１２には、フレキシブルなプリント配線基板としてのフレキシブル回路基板である液晶用ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１４が接続されており、この液晶用ＦＰＣ１４は、液晶パネル１２に対してこの液晶パネル１２を駆動させる電気信号や電気エネルギを供給する。さらに、液晶パネル１２は、液晶用ＦＰＣ１４から供給される電気信号または電気エネルギによって所望の画像を表面部に表示する。
【００２９】
一方、液晶パネル１２の表面側には、この液晶パネル１２に表示される画像へと光Ｂを照射させる補助光源としての面光源装置であるフロントライト１５が対向して配設されている。このフロントライト１５は、点状の光Ｂを発する点光源としての対をなす白色発光の発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）１６を備えている。これら発光ダイオード１６は、それぞれに電気エネルギを供給させて発光させるフレキシブルなプリント配線基板としての発光用ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１７にそれぞれが取り付けられている。
【００３０】
そして、これら対をなす発光ダイオード１６の間には、これら発光ダイオード１６からの点状の光Ｂを線状光源に変換する線状光源変換体としての導光体であるライトガイドパイプ１８が配設されている。このライトガイドパイプ１８は、長手方向における両端部間が、対をなす発光ダイオード１６にて挟まれている。また、このライトガイドパイプ１８は、樹脂を断面矩形柱状の直方体に成形した樹脂成形品であり、屈折率が１．５である。ここで、各発光ダイオード１６は、線光源となるライトガイドパイプ１８の長手方向における両端部に対向する位置にそれぞれ配設されており、このライトガイドパイプ１８の内部に放射状の光Ｂを入射させる。
【００３１】
また、このライトガイドパイプ１８は、長手寸法が、例えば３５ｍｍであり、アクリル材にて成形されている。さらに、このライトガイドパイプ１８の長手方向における一側面には、図１、図２および図４に示すように、各発光ダイオード１６からの点状の光Ｂを界面２０にて反射させつつ拡散させて線状光源に変換する光反射部としての光変換部である複数のプリズム１９が設けられている。なお、このプリズム１９の界面２０は、各発光ダイオード１６からの点状の光Ｂが入射されることにより、この光Ｂを反射させるとともに、屈折させて透過させる。
【００３２】
ここで、これら各プリズム１９は、図１に示すように、ライトガイドパイプ１８の一側面に沿って等間隔に離間した位置にそれぞれが設けられている。また、これら各プリズム１９は、ライトガイドパイプ１８の長手方向における両端部からの距離に応じて、深さと、これら各プリズム１９それぞれの界面２０におけるプリズム角度θ４とのそれぞれが徐々に変化している。すなわち、これら各プリズム１９のプリズム角度θ４は、ライトガイドパイプ１８の両端に位置する各発光ダイオード１６から遠ざかるに従って、これら発光ダイオード１６からの光Ｂを界面２０により徐々に小さな反射角度で反射させるように、ライトガイドパイプ１８の両端部から中心部に向かうに従ってこのライトガイドパイプ１８の一側面に対して徐々に大きくされている。
【００３３】
また、これら各プリズム１９は、図２に示すように、各発光ダイオード１６から各プリズム１９へと入射して変換される光Ｂの入射角度θ１あるいはこれら各プリズム１９の界面２０にて反射される光Ｂの反射角度θ２と、これら各プリズム１９の界面２０にて反射されずに屈折される光Ｂの屈折角度θ３との和が９０°とならなように、これら各プリズム１９それぞれのプリズム角度θ４が設定されている。
【００３４】
すなわち、これら各プリズム１９は、これら各プリズム１９による光Ｂの入射角度θ１あるいは反射角度θ２と、これら各プリズム１９による光Ｂの屈折角度θ３との和が８０°より小さいか１００°より大きく、すなわち８０°＞θ１＋θ３、あるいはθ１＋θ３＞１００°となるように設定されている。
【００３５】
なお、これら各プリズム１９による光Ｂの入射角度θ１とは、これら各プリズム１９における光Ｂが入射する側の一側面である界面２０の法線ｎに対する角度である。また、これら各プリズム１９による光Ｂの反射角度θ２とは、これら各プリズム１９における光Ｂが入射する側の界面の法線ｎと、これら各プリズム１９の界面２０にて光Ｂが反射した方向との間の角度である。さらに、これら各プリズム１９による光Ｂの屈折角度θ３とは、これら各プリズム１９における光Ｂが入射する側の界面２０の法線ｎと、これら各プリズム１９の界面２０にて屈折してこれら各プリズム１９の界面を透過した光Ｂの方向との間の角度である。
【００３６】
さらに、これら各プリズム１９は、図１に示すように、ライトガイドパイプ１８の一側面に対するプリズム角度θ４が、このライトガイドパイプ１８の長手方向における両端部から中心部に向かうに連れて１５°から３５°へと徐々に変化した分布とされている。また、これら各プリズム１９は、ライトガイドパイプ１８の一側面に対するプリズム角度θ４が、このライトガイドパイプ１８の両側域から中央域に向けて大きくなって深くなるに連れて、このライトガイドパイプ１８を幅方向に亘って貫通しないように、徐々に幅狭とされている。
【００３７】
よって、これら各プリズム１９は、各発光ダイオード１６からの光Ｂを均一な線状の光Ｂにして、この均一な線状の光Ｂを導光板２３に入射させて、この導光板２３での輝度を低下させずに、この導光板２３に生じる輝度むらや、この導光板２３での暗線の発生を軽減させる。
【００３８】
そして、ライトガイドパイプ１８におけるプリズム１９の反対側の側面に対向して、このプリズム１９にて線状光源に変換された光Ｂを面状光源に変換する矩形平板状の面状光源変換体としての導光板２３の面方向における一側面が対向して配設されている。この導光板２３の上面側には、図６に示すように、特殊なプリズム２４が成型されており、このプリズム２４は、ライトガイドパイプ１８から遠ざかるに連れて徐々に可変されて階段状に形成されている。
【００３９】
さらに、この導光板２３の下面側には、図示しない反射防止膜が蒸着されている。また、この導光板２３は、ポリカーボネイト、アクリル、あるいはシクロオレフィンポリマなどの耐熱透明樹脂にて成形された樹脂成形材である。
【００４０】
そして、ライトガイドパイプ１８におけるプリズム１９が設けられていない長手方向における各側面は、図３に示すように、高反射率の金属板であるリフレクタ２５にて覆われている。このリフレクタ２５は、発光ダイオード１６からの光Ｂが反射して導光板２３側以外の方向に向けて拡散した光Ｂを高反射率にてライトガイドパイプ１８の内部へと反射する。
【００４１】
一方、液晶パネル１２の偏光板１３の周辺部には、１枚ないし４枚のフロント側の両面テープ２７が配置され、これら両面テープ２７はフロントライト１５の導光板２３を液晶パネル１２の表面部に接着固定する。
【００４２】
そして、このフロントライト１５が一体的に取り付けられた液晶パネル１２は、セルケース２８に収納されて、このセルケース２８内には、下側に１枚ないし４枚配置されたセル用の両面テープ２９によって一体的に接着して固定されてモジュール化される。また、このセルケース２８の下部には爪３１が形成されており、携帯電話や携帯情報端末との固定に用いられる。
【００４３】
次に、上記第１の実施の形態の作用を説明する。
【００４４】
まず、発光用ＦＰＣ１７から各発光ダイオード１６へと電気エネルギを供給して、これら各発光ダイオード１６をそれぞれ発光させる。
【００４５】
すると、これら各発光ダイオード１６から発光した、いわゆる点状の光Ｂは、ライトガイドパイプ１８の長手方向における両端面へとそれぞれ入射される。
【００４６】
さらに、このライトガイドパイプ１８へと入射した光Ｂは、図４に示すように、このライトガイドパイプ１８のいずれかのプリズム１９に入射された際に、このプリズム１９にて反射されて導光板２３側に向けて拡散されて線状に変換される。
【００４７】
このとき、このプリズム１９にて反射されずに、このプリズム１９にて屈折されて透過した光Ｂは、ライトガイドパイプ１８を覆うリフレクタ２５により導光板２３側に向けて反射される。
【００４８】
そして、この導光板２３の内部へと入射した光Ｂは、図５に示すように、この導光板２３のプリズム２４にて面状に変換されて、液晶パネル１２の表面側へと照射される。
【００４９】
そして、この液晶パネル１２へと照射した光Ｂは、この液晶パネル１２内の反射電極にて反射されて、導光板２３の内部を通過して使用者の目に入り、この液晶パネル１２にて表示している画像が使用者に視認される。
【００５０】
上述したように、上記第１の実施の形態によれば、ライトガイドパイプ１８の各プリズム１９における光Ｂの入射角度θ１あるいは反射角度θ２と、これら各プリズム１９による光Ｂの屈折角度θ３との和が９０°となる場合には、偏光角の原理により、これら各プリズム１９による反射光強度が０となってしまい、導光板２３の輝度が低下してしまうとともに、この導光板２３に輝度むらや暗線が発生してしまう。
【００５１】
そこで、これら各プリズム１９をライトガイドパイプ１８の一側面に対して両端部から中央部に向けて徐々に光Ｂの反射角度θ２が小さくなるように設定して、これら各プリズム１９による光Ｂの入射角度θ１あるいは反射角度θ２と屈折角度θ３との和が９０°とならないように、これら入射角度θ１と屈折角度θ３との和を８０°より小さいか１００°より大きくして、これら各プリズム１９それぞれの深さおよびプリズム角度θ４を、ライトガイドパイプ１８の両端部からの距離に応じて変化させる。
【００５２】
すると、これら各プリズム１９にて反射させた光Ｂを導光板２３に入射させることにより、この導光板２３での輝度を低下させることなく、この導光板２３での輝度むらの発生を抑制できるとともに、この導光板２３での暗線の発生を軽減できるから、この導光板２３からの光Ｂが照射される液晶パネル１２の表示画面エリア内部での画面品位の向上および輝度の均一化を容易にできる。
【００５３】
また、各発光ダイオード１６からの光Ｂが線光源であるライトガイドパイプ１８に入射した後、このライトガイドパイプ１８に入射した光Ｂを、このライトガイドパイプ１８のいずれかのプリズム１９にて反射させて拡散、すなわち散乱させるため、これら各プリズム１９へと入射する光Ｂの入射角度θ１、およびこれら各プリズム１９による光Ｂの反射角度θ２は単一ではない。
【００５４】
このため、これら各プリズム１９による光Ｂの屈折角度θ３も単一でない。よって、これら各プリズム１９にて反射された光Ｂによる導光板２３での暗線の発生を軽減させるためには、これら入射角度θ１と屈折角度θ３との和を８０°より小さく、あるいは１００°より大きくして、これら各プリズム１９による入射角度θ１あるいは反射角度θ２と屈折角度θ３との和が９０°とならないようにする。
【００５５】
よって、これら各プリズム１９にて反射させて拡散させた光Ｂによって導光板２３に暗線となって認識される部分を無くすことができる。このため、これら各プリズム１９にて反射された光Ｂによる導光板２３の輝度を低下させずに、この導光板２３による輝度の均一性を向上できるとともに、この導光板２３で生じる輝度むらを改善できるから、この導光板２３での暗線の発生を容易に軽減できる。
【００５６】
なお、上記第１の実施の形態では、液晶パネル１２をフロントライト１５にて照射する反射型の液晶表示装置について説明したが、図６に示す本発明の第２の実施の形態のように、導光板２３の下面にプリズム２４を設けて面光源装置としてのバックラット３３とし、このバックライト３３にて液晶パネル１２の裏面側から光Ｂを透過させる透過型あるいは半透過型の液晶表示装置としても、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５７】
また、ライトガイドパイプ１８の各プリズム１９の表面に、このプリズム１９の表面へと外部から入射される光Ｂを反射させる反射膜を設けてもよい。
【００５８】
さらに、ライトガイドパイプ１８の長手方向における両端部に発光ダイオード１６を１つずつ配置したが、このライトガイドパイプ１８の両端部に複数、例えば２個、４個あるいは６個ずつの発光ダイオード１６を設置してもよく、さらには、ライトガイドパイプ１８を複数設けてもよい。
【００５９】
また、発光ダイオード１６をライトガイドパイプ１８に埋め込んでもよく、この場合には、発光ダイオード１６の配置スペースを従来に比べ節約できる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、線状光源変換体の光変換部で変換する光の入射角度と、この光変換部による光の屈折角度との和を８０°より小さいか１００°より大きくすれば、この光変換部での入射角度と屈折角度との和が９０°とならないから、この光変換部にて変換された光によって面状光源変換体に暗線となって認識される部分が無くなり、この面状光源変換体の輝度を低下させずに輝度むらを改善でき、この面状光源変換体に発生する暗線を軽減できる。
【００６１】
また、線状光源変換体の光変換部が、光源から遠ざかるに従いこの光源からの光を小さな反射角度で反射させるので、この光変換部による入射角度と屈折角度との和が９０°となる位置が無くなり、この光変換部にて変換させた光によって面状光源変換体に暗線となって認識される部分が無くなるので、この面状光源変換体の輝度を低下させずに輝度むらを改善でき、この面状光源変換体に発生する暗線を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の面光源装置の第１の実施の形態の一部を示す説明断面図である。
【図２】同上面光源装置の光変換部の一部を示す拡大説明断面図である。
【図３】同上面光源装置を備えた液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【図４】同上面光源装置の光源から線状光源変換体への光路を示す説明上面図である。
【図５】同上面光源装置の線状光源変換体から面状光源変換体への光路を示す説明側面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の面光源装置を備えた液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【図７】従来の面光源装置を示す説明斜視図である。
【図８】同上面光源装置の光源から線状光源変換体への光路を示す説明図である。
【図９】同上面光源装置の線状光源変換体から面状光源変換体への光路を示す説明図である。
【図１０】同上面光源装置に暗線が発生した状態を示す説明上面図である。
【符号の説明】
１５ 面光源装置としてのフロントライト
１６ 光源としての発光ダイオード
１８ 線状光源変換体としてのライトガイドパイプ
１９ 光変換部としてのプリズム
２０ 界面
２３ 面状光源変換体としての導光板
３３ 面光源装置としてのバックライト
Ｂ 光
θ１ 入射角度
θ２ 反射角度
θ３ 屈折角度
Claims (6)
- 点状の光を照射する光源と、
この光源に対向して配設されこの光源からの光を界面にて変換して線状光源にする光変換部が一側面に設けられた線状光源変換体と、
この線状光源変換体における前記光変換部に反した側に配設され、この線状光源変換体にて線状光源に変換された光を面状光源に変換する板状の面状光源変換体とを備え、
前記光変換部は、変換する光の入射角度と、前記界面にて反射されずに屈折される光の屈折角度との和が、８０°より小さいか、１００°より大きい
ことを特徴とした面光源装置。 - 線状光源変換体の光変換部は、光源からの光を反射および屈折させる界面を有する複数のプリズムである
ことを特徴とした請求項１記載の面光源装置。 - 点状の光を照射する光源と、
この光源に対向して配設されこの光源からの光を界面にて変換して線状光源にする光変換部が一側面に設けられた線状光源変換体と、
この線状光源変換体における前記光変換部に反した側に配設され、この線状光源変換体にて線状光源に変換された光を面状光源に変換する板状の面状光源変換体とを備え、
前記光変換部は、光源から遠ざかるに従い、この光源からの光を小さな反射角度で反射させる
ことを特徴とした面光源装置。 - 光源は、線状光源変換体の両端部のそれぞれに配設され、
この線状光源変換体の光変換部は、前記光源から前記線状光源変換体の中央部に向けて遠ざかるに従って前記光源からの光を小さな反射角度で反射させる
ことを特徴とした請求項３記載の面光源装置。 - 光変換部は、変換する光の入射角度と、界面にて反射されずに屈折される光の屈折角度との和が、８０°より小さいか、１００°より大きい
ことを特徴とした請求項３または４記載の面光源装置。 - 線状光源変換体の光変換部は、光源からの光を反射および屈折させる界面を有する複数のプリズムであり、
これら複数のプリズムの角度は、光源から遠ざかるに従って大きい
ことを特徴とした請求項３ないし５いずれか記載の面光源装置。
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| JP (1) | JP2004055291A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007065456A (ja) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Citizen Watch Co Ltd | 表示装置 |
| JP2012252339A (ja) * | 2011-06-02 | 2012-12-20 | Foshan Lattice Energy Technology Corp | 導光装置及びその光学装置と光学装飾装置 |
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2002
- 2002-07-18 JP JP2002209858A patent/JP2004055291A/ja active Pending
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| CN102890304A (zh) * | 2011-06-02 | 2013-01-23 | 正能光电股份有限公司 | 导光装置及其光学装置与光学饰品装置 |
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