JP2004253173A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等に用いられ、光源からの光を所定方向に導く導光板を有するサイドライト型の発光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えばノート型パソコン(PC)に使用される液晶表示装置では、一般的に、当該装置及びノート型PCの各厚さ寸法を薄くするために、PC表示面の側方部に配置される例えば線状光源を備えたサイドライト型のバックライト(発光装置)が用いられている。このようなサイドライト型の発光装置では、上記線状光源からの光(光源光)を導く導光板が用いられており、発光装置はPC表示面全面が光源光によって均一に発光可能なよう液晶表示装置を照射する。
詳細にいえば、上記導光板には、冷陰極管などからなる上記線状光源に平行に配置され、その光源光を内部に導入する導入面と、この導入面の一端部及び他端部に端部がそれぞれ接続されるとともに、互いに向き合うように配置された発光面及び非発光面とが設けられている。そして、発光装置では、導光板の非発光面及びこれに対向配置した反射板によって導入面から導入した光源光を反射させることにより、導光板内を導入面と垂直な方向に光源光を進行させつつ、上記PC表示面の裏面に向かって発光面から光源光を出光させ液晶表示装置を照射する。
【0003】
従来の発光装置には、例えば下記特許文献1に記載されているように、略二等辺三角形の断面形状を有する三角条を冷陰極管と直交する方向に複数平行に設けたプリズム面を、上記導光板の非発光面に形成するとともに、特許文献2により提案されたプリズムシートを導光板の発光面と照射対象物としての液晶パネルとの間に配置したものがある。上記シートは、非発光面に形成された三角条と互いに直交するよう冷陰極管と平行な方向に配列されるとともに、非発光面側の三角条と配列方向のみが異なる複数の三角条を備えたものであり、その三角条の一頂点が発光面側に向けられる下向きレンズシートを構成している。そして、この従来装置では、導光板及び下向きレンズシートの各プリズム面により、パネルに照射される光源光の集光効率を高めて同パネルの出光面側に形成される上記PC表示面での輝度を向上させていた。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−214792号公報(第1図)
【特許文献2】
特公平7−27137号公報(第9図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記冷陰極管では、その両端部に配置された電極間に発生する放電発光を光源光として利用していた。このため、従来装置では、冷陰極管の各電極に対向配置された部分から上記導光板内部に導入される光源光の光量が、それら電極間に対向配置された部分に比べて、少なくなることがあった。この結果、従来装置では、冷陰極管からの光源光が導入面に均一に導入されずに発光面上での輝度が不均一なものとなり、明暗部分が当該発光面、さらには上記プリズムシートのプリズム面に対向し上記PC表示面の裏面に向かって光源光を照射する照射面に生じることがあった。
【0006】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、照射対象物に光源光を照射する照射面に明暗部分が生じるのを防ぐことができる発光装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光装置は、発光面と、この発光面と対向する非発光面とを有し、光源からの光を前記発光面から出光する導光板、及び
前記発光面に対向して配置されるとともに、一の方向に等ピッチで複数設けられたレンズ溝を有するプリズム面と、このプリズム面と対向するとともに、照射対象物に光を照射する照射面とを有するレンズシートを備え、
前記導光板の非発光面に、前記光源に対して略放射状に配置した複数のレンズ溝を設けたことを特徴としている。
【0008】
上記のように構成された発光装置では、上記レンズシートを用いるとともに、光源に対して略放射状に配置した複数のレンズ溝を導光板の非発光面に設けることにより、本願の発明者は上記発光面及び照射面に明暗部分が生じるのを防げることができることを見出した。つまり、本願の発明者は、導光板内に導入された光源光がその導光板非発光面に設けたレンズ溝に沿って進行することを実験的に見出し、この知見に基づき本発明を完成させた。
【0009】
また、上記発光装置には、前記非発光面において、細長のランプを用いた線状光源からなる前記光源に対し、少なくとも前記ランプの両端部での当該ランプの非有効発光領域に対向する範囲のレンズ溝を、そのランプ発光領域に対して略放射状に設けてもよい。
この場合、上記光源光はランプ発光領域から非有効発光領域に向かって略放射状に設けられた複数のレンズ溝に沿って進行することとなり、導光板の一部分が上記の非有効発光領域に対向配置されたときでも、その導光板発光面及び上記照射面での明暗部分の発生を確実に防止することができる。
【0010】
また、上記発光装置には、前記非発光面において、前記複数のレンズ溝が、導光板及び光源を同一平面上でみたときにこれら導光板及び光源の各中心を通る直線に対して、線対称となるように設けてもよい。
この場合、光源光は上記直線に対して線対称に設けられた略放射状の複数のレンズ溝に沿って進行して、明暗部分を生じることなく導光板発光面及び上記照射面を確実に均一輝度にて発光させることができる。
【0011】
また、上記発光装置には、前記非発光面において、前記複数のレンズ溝は、導光板及び光源を同一平面上でみたときにこれら導光板及び光源の各中心を通る直線から離れるにつれて、光源中心に対するレンズ溝の角度が徐々に大きくなるように設けてもよい。
この場合、導光板発光面及び上記照射面において、上記直線から離れた部分での輝度低下が生じるのを確実に防ぐことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の発光装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明では、ノート型PCに使用される液晶表示装置用のバックライトに適用した場合を例示して説明する。
【0013】
図1は、本発明の発光装置の要部構成を示す斜視図である。図2は図1のII−II線による拡大断面図であり、図3は図1のIII−III線による拡大断面図である。尚、図面の簡略化のために、図1では図2に示すリフレクタ7及びシャーシ8の図示は省略し、図3ではプリズムシート6の図示は省略している。
図において、本実施形態の発光装置は、線状光源を構成するランプ1と、このランプ1に対向して配置されてその照射光(光源光)が導入される導入面2a、この導入面2aの一端部に端部が連続的に設けられた非発光面2b、及び導入面2aの他端部に端部が連続的に設けられるとともに、当該導入面2aから導入された光源光を出光する発光面2cを有する導光板2と、上記非発光面2bの下方に設けられ、光源光を発光面2c側に反射する反射板5とを備えたサイドライト型として構成されている。また、この発光装置では、ノート型PCのPC表示面を構成する上記表示装置の液晶パネル(図示せず)との間に、プリズムシート6が導光板2の発光面2c上に重ねた状態で配置されており、発光装置がランプ1の線状光を面状光に変換して発光面2cからシート6を介してパネル裏面に照射することで上記表示面に所望画像が表示される。
【0014】
上記ランプ1は、細長の冷陰極管タイプの蛍光ランプにより構成されたものであり、その左右両端部に設けられた電極部1bにインバータ点灯装置(図示せず)からの高周波電圧が印加されて、当該電極部1b間の発光部1aにて放電発光し光源光として周囲に照射する。また、このランプ1は、図2に示すように、例えばJ字状の断面形状を有するリフレクタ7内に配置されて、当該ランプ1からの照射光が上記導入面2aに効率よく入射されるようになっている。詳細には、同図に示すように、導光板2及びこれに一体的に取り付けられた反射板5は、導入面2aを先頭にした状態でシャーシ8の本体8aに取り付けられたリフレクタ7の開口部に挿嵌されており、ランプ1からの照射光が直接的に、またはリフレクタ7を介して間接的に導入面2aに入射される。また、上記本体8a内には、導光板2に一体的に取り付けられたプリズムシート6も収納されており、そのシート6がシャーシ8の上蓋8bに当接して下方に押さえられ状態で、反射板5が一体化された導光板2がシャーシ8に取り付けられている。
【0015】
上記反射板5は、合成樹脂材や金属材により構成されたものであり、非発光面2b側の表面が白色に塗装されてその非発光面2bから入射される光源光を発光面2c側に効率よく反射する。
上記プリズムシート6は、発光面2cに対向する面に、略二等辺三角形の断面形状を有する三角条を複数設けたプリズム面6aが形成されたものであり、発光面2cから出射された光源光を集光する下向きレンズを構成している。そして、このシート6では、プリズム面6aに対向する照射面6bから上記パネル裏面に向かって光源光を出光する。また、プリズム面6aの上記三角条は、その条方向が例えばランプ1と平行な方向に平行に設けられている。尚、この説明以外に、必要に応じて拡散シートや偏光シートなどの他の光学シートを上記シート6上に配置してもよい。
【0016】
上記導光板2は、射出成型法により、例えば透明なアクリル樹脂を所望形状に成型したものであり、上記PC表示面全面が均一に発光されるよう導入面2aから導入された上記光源光を導き、かつ発光面2cから出射する。また、この導光板2は、上記導入面2aの厚さ寸法がその対向する面のものより大きい寸法となるように、互いに対向する非発光面2bと発光面2cとを非平行にした楔形状に形成されている。
上記非発光面2bには、略二等辺三角形の断面形状を有する三角条を複数設けたプリズム面3が反射板5側の表面(下向き)に形成されており、上記反射板5により反射されて再度入射された光を含む光源光を発光面2c側に集光する。また、このプリズム面3の上記三角条は、バイト等の切削工具を用いた切削加工を非発光面2bに施すことによって形成されたものであり、隣り合う2つの三角条で各々構成される複数のレンズ溝4がランプ1に対して略放射状となるよう当該非発光面2bに設けられている。そして、導光板2は、プリズム面3により発光面2c側に光源光を集光して当該発光面2cでの輝度アップを行うとともに、略放射状のレンズ溝4により導入面2aから導入された光源光を当該導入面2aに対向する面に向かって導きつつ、明暗部分が発光面2c及び上記照射面6bに発生するのを防ぐことができるようになっている。
【0017】
具体的には、図4に示すように、ランプ1の中心に一致するように中心線CLに合わせて配置された導光板2の非発光面2bにおいて、上記レンズ溝4はランプ1の発光領域A0及び非有効発光領域A1に応じて、図の左右方向で3つの部分に分けられる。つまり、レンズ溝4には、ランプ発光領域A0である発光部1aに対応して配置されるとともに、同発光部1aの左右方向寸法よりも若干短い寸法L2の範囲に設定されたセンターの複数のレンズ溝4Bと、このレンズ溝4Bの左右側方に設けられるとともに、発光部1a及びランプ非有効発光領域A1である電極部1bに跨って配置されるように、電極部1bの左右方向寸法よりも若干長い寸法L1及びL3の範囲に設定されたサイド側の複数のレンズ溝4A及び4Cとが含まれている。
【0018】
また、レンズ溝4は、図4に示したように、導光板2及びランプ1を同一平面上でみたときに中心線CLに対して線対称となるように設けられたものであり、サイド側のレンズ溝4A及び4Cの各寸法L1及びL3にはこれらの寸法L1及びL3に上記寸法L2を加えたトータル寸法(すなわち、上記導入面2aの長手方向寸法)の1/4〜1/3程度の同一寸法が選択されている。
各レンズ溝4Bは、ランプ1と直交する方向(中心線CLに平行な方向)と平行で、上記三角条の隣接する2つの稜線3a(図に実線にて図示)間寸法に等しい均一な溝ピッチで非発光面2bに形成されており、対向する発光部1aから入射した光源光を図の上下方向に直進させる。尚、図4、後続の図7、図8、及び図9では、レンズ溝を明瞭に図示するために、実際のものより溝ピッチを誇張して示している。
【0019】
一方、各レンズ溝4A及び4Cは、それぞれ対応する左右方向外側に同じ角度で傾けられたものであり、センターのレンズ溝4Bに隣接する部分では、非発光面2bの途中部分からも導光板2の対応する隅部側に向かって当該溝4A及び4Cが形成されている。そして、これらレンズ溝4A及び4Cは、発光部1aの対応する端部から電極部1b側に放射された光源光やレンズ溝4Bに沿って進行している光源光を入射し、それらの入射光を電極部1bに対向する非発光面2bの部分に伝え、その部分に対向する発光面2cの部分での輝度を高めて明暗部分が発光面2c及び上記照射面6bに発生するのを防止する。尚、上記三角条の谷線3b(図に二点鎖線にて図示)で示される溝中心線が中心線CLに対して0.01〜45°範囲の傾斜角度を有するように、各レンズ溝4A及び4Cは非発光面2bに形成されている。
【0020】
ここで、図5及び図6を参照して、本願の発明者が実施した実験結果について説明する。
図5は、本発明の基本原理を説明する図であり、(a)は実験品における複数のレンズ溝を示す平面図であり、(b)はその測定結果の一例を示す図である。図6(a)は従来相当品でのレンズ溝を示す平面図であり、同図(b)はその測定結果例を示す図である。尚、図5(a)及び図6(a)では、図面の簡略化のために、レンズ溝はその上記溝中心線のみ図示する。
まず、従来相当品では、図6(a)に示すように、複数のレンズ溝42はランプ1に対して90°となる角度で導光板22の非発光面22bに形成されており、ランプ1の電極部1bに対向するレンズ溝42には同ランプ1の発光部1aから照射光が入射されにくかった。この結果、図6(b)に黒く塗りつぶした部分にて示すように、この従来相当品でのレンズシート62の照射面62bでは、電極部1bに対向する左右両端部での輝度が発光部1aに対向する中央部分のものに比べ暗くなった。また、このように明暗部分が照射面62bに生じると、上記液晶パネルの表示面でも明暗部分が発生して表示画像の品位低下を招く。
【0021】
そこで、本願の発明者は、図5(a)に示すように、例えば2°の傾斜角度を有する複数のレンズ溝41を非発光面21bに等ピッチで形成して、ランプ1の光源光を導光板21内に導入した。この結果、図5(b)に示すように、レンズシート61の照射面61bにおいて、図の左側の電極部1bに対向する部分は、発光部1aに対向する部分と同じ輝度で発光した。また、図の右側の電極部1bに対向する部分は、発光部1aに対向する部分よりも低い輝度となってレンズ溝41の形状に応じた暗い部分が表れていた。また、このシート61の下方に設けられた導光板21の発光面21cでも、照射面61bと同様な明暗部分が生じていた。つまり、この実験品から明らかなように、光源光はレンズ溝に沿って進行することが判明した。そこで、本願の発明者は、図4に示したように、ランプ発光領域A0に対向する範囲のレンズ溝4Bをランプと直交する方向に設けるとともに、ランプ非有効発光領域A1に対向する範囲のレンズ溝4A及び4Cを、光源光をランプ1から入射可能で、かつ左右方向外側に傾けることにより、明暗部分を生じることなく均一の輝度で発光する発光面2c及び照射面6bを得ることができた。
【0022】
以上のように構成された本実施形態では、導光板2の非発光面2bに略放射状に設けた複数のレンズ溝4により、明暗部分が発光面2c及び照射面6bに発生するのを防止しているので、発光装置は上記液晶パネルに向かって均一な輝度の面状光を照射することができ、当該パネルのPC表示面に輝度差(発光ムラ)が生じるのを容易に防いで高品位な画像を表示させることができる。また、このように照射面6bが均一輝度の面状光を出光できるので、ランプ1の光源光の利用効率を高めることができるとともに、照射面6bの照度を一定で安定させることができ、明るさ(輝度及び照度)の分布で規定される照射面6bの均斉度を向上させることができる。
【0023】
また、本実施形態では、サイド側のレンズ溝4A及び4Cにより、ランプ1の電極部1b(非有効発光領域A1)に対向するよう配置される発光面2cでの左右側方部分を同発光面2cの中央部分と同一輝度にて発光させることができるので、導入面2aの光源光を入射する入射辺の長さよりも、ランプ1の発光部1a(発光領域A0)の長さが短い場合でも、発光面2c及び照射面6bでの明暗部分の発生を確実に防止することができる。
【0024】
また、本実施形態では、レンズ溝4がランプ1及び導光板2の各中心を通る上記中心線CLに対して線対称となるよう略放射状に設けられているので、導光板2の中央部分を進行する光源光の光量に対して、同導光板2の左右隅部に向かって進行する光源光の光量が低下するのを防いで明暗部分を生じることなく発光面2c及び照射面6bを確実に均一輝度にて発光させることができる。
尚、上記の説明では、図4に示したように、上記三角条の稜線3aを中心線CLに一致させ当該中心線CLに関して、レンズ溝4を線対称に設けた場合について説明したが、上記谷線3bを中心線CLに一致させて線対称に設けてもよい。
【0025】
図7は、別の実施形態の発光装置における複数のレンズ溝を示す拡大平面図である。この実施形態と図4に示した実施形態との相違点は、少なくともランプ1の電極部1bに対向する範囲に設けられた複数のレンズ溝14A及び14Cの傾斜角度を非発光面2bの中央部から左右側に離れるにつれて徐々に大きくした点である。
図において、本実施形態の発光装置では、複数のレンズ溝14のうち、センターの複数のレンズ溝14Bは上記レンズ溝4Bと同様にランプ1と直交する方向と平行で均一な溝ピッチで非発光面2bに形成されている。また、このレンズ溝14Bの両サイドに設けられた複数のレンズ溝14A及び14Cでは、隣接する2つのレンズ溝において、外側のレンズ溝は内側のレンズ溝より大きい傾斜角度で形成されている。例えば図の左側のレンズ溝14Aでは、上記レンズ溝14Bの隣りのレンズ溝14Aよりも、その溝左側のレンズ溝14Aの方が大きい傾斜角度で非発光面2bに形成されている。尚、隣接する2つのレンズ溝での傾斜角度の変化量は、2°以下にすることが好ましい。このように構成することにより、図4に示した実施形態のように、非発光面2bの途中部分からレンズ溝を形成することなく、導光板2の左右隅部に向かって進行する光源光の光量低下を確実に防ぐことができる。しかも、図4に示した実施形態では、ランプ1からの光源光の輝度やサイド側のレンズ溝の傾斜角度などによっては、上記途中部分でのセンター及びサイド側のレンズ溝の接続(境界)部分で光源光が進行しにくくなって、この境界部分上方の発光面2c及び照射面6bが輝度低下を生じることがあるが、本実施形態では、上記のような境界部分を非発光面2bの途中部分に設けていないことから、均一輝度で発光可能な発光面2c及び照射面6bをより容易に得ることができる。
【0026】
図8は、さらに別の実施形態の発光装置における複数のレンズ溝を示す拡大平面図である。この実施形態と図4に示した実施形態との主な相違点は、ランプ1の配列方向と直交する方向に配列される上記センターのレンズ溝4Bを設けることなく、ランプ1に対して完全に放射状に配置された複数のレンズ溝24を設けた点である。
図において、本実施形態の発光装置では、複数のレンズ溝24は、導光板2及びランプ1を同一平面上でみたときに中心線CLに対して線対称となるように設けられており、当該中心線CLを境界線として、図の左右方向外側にそれぞれ傾くように非発光面2bに形成された複数のレンズ溝24A及び24Bを備えている。さらに、これらのレンズ溝24A及び24Bでは、図7に示した実施形態と同様に、隣接する2つのレンズ溝において、中心線CLから離れるにつれて、ランプ1の中心に対する傾斜角度が徐々に大きくなるように設けられている。このように構成することにより、図7に示した実施形態と同様な効果を得ることができるとともに、図7のものに比べて発光部1aから電極部1b側に進行させる光源光の光量を容易にアップさせることができ、発光面2c及び照射面6bにおいて、中心線CLから離れた部分での輝度低下が生じるのを確実に防ぐことができる。
【0027】
図9は、さらに別の実施形態の発光装置における複数のレンズ溝を示す拡大平面図である。この実施形態と図4に示した実施形態との主な相違点は、ランプ1からなる線状光源に代えて、点状光源を用いた点である。
図において、本実施形態の発光装置では、上記点状光源としての発光ダイオード(LED)11が用いられている。この発光ダイオード11は、その中心が導光板2の中心と一致するよう配置されている。また、導光板2では、複数のレンズ溝34が、導光板2及び発光ダイオード11を同一平面上でみたときに中心線CLに対して線対称となるように設けられており、当該中心線CLを境界線として、図の左右方向外側にそれぞれ傾くように非発光面2bに形成された複数のレンズ溝34A及び34Bを備えている。さらに、これらのレンズ溝34A及び34Bでは、図7に示した実施形態と同様に、隣接する2つのレンズ溝において、中心線CLから離れるにつれて、発光ダイオード11の中心に対する傾斜角度が徐々に大きくなるように設けられている。以上の構成により、発光ダイオード11からの光源光を用いて、明暗部分を生じることなく発光面2c及び照射面6bを均一輝度にて発光させることができる。尚、この実施形態の説明では、点状光源として発光ダイオード11を用いた場合について説明したが、メタルハライド等の高輝度放電ランプなどの他のランプを用いた点状光源にも適用することができる。
【0028】
尚、上記の説明では、非発光面2bと発光面2cとを非平行にした楔形状の導光板2に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら非発光面2bと発光面2cとを互いに平行にした平板形状の導光板にも適用することができる。
また、上記の説明では、上記三角条の条方向がランプ1と平行な方向に平行に設けられたプリズム面6aを有するプリズムシート6を用いた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一の方向に等ピッチで複数設けられたレンズ溝を有するプリズム面を発光面2cに対向配置するプリズム(レンズ)シートであれば、そのレンズの配列方向は何等上記のものに限定されない。
【0029】
また、上記の説明では、切削工具を用いた切削加工によってレンズ溝を導光板に形成する構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複数のレンズ溝を形成可能な金型を用いることにより、導光板を成型する上記射出成型法の完了時に当該レンズ溝を導光板に形成してもよい。また、導光板とは別体、例えば透明なシート材の一面に上記のレンズ溝を形成し、そのシート材の他面を透明な接着層によって非発光面に密着させてもよい。また、各レンズ溝を隣り合う2つの上記三角条の間に構成した場合について説明したが、他の断面形状を有するプリズム(レンズ)、例えばかまぼこ状のレンズの間に形成されるレンズ溝を用いることもできる。
【0030】
また、上記の説明では、ノート型PCに使用される液晶表示装置を照射するバックライトに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶テレビのディスプレイ、あるいは携帯電話等を含む携帯情報端末(PDA)などの表示面を構成する液晶表示装置を照射するバックライト、または写真ネガ、レントゲン写真等に光を照射して視認をし易くするためのライトボックス、または看板や駅構内の壁面などに設置される広告等をライトアップする発光装置に好適に用いることができる。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、導光板の発光面から出射される面状光の輝度に部分的なばらつきを生じることなく均一なものとして上記照射面に明暗部分が生じるのを防ぐことができるので、液晶表示装置などのバックライトに好適な発光装置を容易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る発光装置の要部構成を示す斜視図である。
【図2】図1のII−II線による拡大断面図である。
【図3】図1のIII−III線による拡大断面図である。
【図4】図1に示した導光板の非発光面に形成された複数のレンズ溝を示す拡大平面図である。
【図5】本発明の基本原理を説明する説明図であり、(a)は実験品における複数のレンズ溝を示す平面図であり、(b)はその測定結果の一例を示す図である。
【図6】(a)は従来相当品でのレンズ溝を示す平面図であり、(b)はその測定結果例を示す図である。
【図7】別の実施形態の発光装置における複数のレンズ溝を示す拡大平面図である。
【図8】さらに別の実施形態の発光装置における複数のレンズ溝を示す拡大平面図である。
【図9】さらに別の実施形態の発光装置における複数のレンズ溝を示す拡大平面図である。
【符号の説明】
1 ランプ(線状光源)
2 導光板
2b 非発光面
2c 発光面
4、14、24、34 レンズ溝
6 プリズムシート
6a プリズム面
6b 照射面
11 発光ダイオード(光源)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sidelight type light emitting device having a light guide plate for guiding light from a light source in a predetermined direction, which is used for a liquid crystal display device or the like.
[0002]
[Prior art]
For example, in a liquid crystal display device used for a notebook personal computer (PC), for example, in order to reduce the thickness of each of the device and the notebook PC, for example, a line arranged on a side portion of a PC display surface is used. A sidelight type backlight (light emitting device) having a shape light source is used. In such a sidelight type light emitting device, a light guide plate for guiding light (light source light) from the linear light source is used, and the light emitting device uses a liquid crystal so that the entire display surface of the PC can emit light uniformly by the light source light. Illuminate the display.
More specifically, the light guide plate is arranged in parallel with the linear light source made of a cold cathode tube or the like, and has an introduction surface for introducing the light source light therein, and one end and the other end of the introduction surface. The light-emitting surface and the non-light-emitting surface are provided so that the ends are connected to each other and arranged to face each other. In the light emitting device, the light source light introduced from the introduction surface is reflected by the non-light emitting surface of the light guide plate and the reflection plate disposed opposite thereto, so that the light source light travels in the light guide plate in a direction perpendicular to the introduction surface. While emitting light from the light emitting surface toward the back surface of the PC display surface, the liquid crystal display device is irradiated.
[0003]
In a conventional light emitting device, for example, as described in Patent Literature 1 below, a prism surface having a plurality of triangular stripes having a substantially isosceles triangular cross-sectional shape provided in parallel in a direction orthogonal to the cold cathode tubes, There is a light guide plate formed on a non-light-emitting surface, and a prism sheet proposed in
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-214792 (FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-B-7-27137 (Fig. 9)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned cold cathode tube, discharge light emission generated between electrodes arranged at both ends of the cold cathode tube was used as light source light. For this reason, in the conventional device, the light amount of the light source light introduced into the light guide plate from the portion of the cold cathode tube opposed to each electrode is smaller than that of the portion opposed to the electrodes. was there. As a result, in the conventional device, the light source light from the cold-cathode tube is not uniformly introduced to the introduction surface, and the luminance on the light-emitting surface becomes non-uniform. In some cases, the light may be generated on an irradiation surface that irradiates the light source light toward the back surface of the PC display surface opposite to the prism surface.
[0006]
In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a light emitting device that can prevent a light-dark portion from being generated on an irradiation surface that irradiates an irradiation target with light from a light source.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The light-emitting device of the present invention has a light-emitting surface, a non-light-emitting surface facing the light-emitting surface, and a light guide plate that emits light from a light source from the light-emitting surface, and
A prism surface having a plurality of lens grooves provided at equal pitches in one direction and arranged opposite to the light emitting surface, and an irradiation surface facing the prism surface and irradiating the irradiation target with light. Comprising a lens sheet having
A plurality of lens grooves arranged substantially radially with respect to the light source are provided on a non-light emitting surface of the light guide plate.
[0008]
In the light emitting device configured as described above, the inventor of the present application uses the above lens sheet and provides a plurality of lens grooves arranged substantially radially with respect to the light source on the non-light emitting surface of the light guide plate. It has been found that light and dark portions can be prevented from being formed on the surface and the irradiation surface. That is, the inventor of the present application has experimentally found that the light source light introduced into the light guide plate travels along the lens groove provided on the non-light-emitting surface of the light guide plate, and completed the present invention based on this finding. Was.
[0009]
Further, in the light emitting device, on the non-light emitting surface, the light source including a linear light source using an elongated lamp, at least in a range opposed to a non-effective light emitting area of the lamp at both ends of the lamp. The lens groove may be provided substantially radially with respect to the lamp light emitting area.
In this case, the light source light travels along a plurality of lens grooves provided substantially radially from the lamp light emitting region toward the ineffective light emitting region, and a part of the light guide plate is disposed to face the ineffective light emitting region. Even when this is done, it is possible to reliably prevent the occurrence of bright and dark portions on the light-emitting surface of the light guide plate and the irradiation surface.
[0010]
Further, in the light emitting device, in the non-light emitting surface, the plurality of lens grooves are line-symmetric with respect to a straight line passing through each center of the light guide plate and the light source when the light guide plate and the light source are viewed on the same plane. May be provided.
In this case, the light from the light source travels along a plurality of substantially radial lens grooves provided in line symmetry with respect to the straight line, and ensures that the light emitting surface of the light guide plate and the illuminated surface have uniform brightness without generating bright and dark portions. Can emit light.
[0011]
Further, in the light emitting device, in the non-light emitting surface, the plurality of lens grooves are arranged such that, when the light guide plate and the light source are viewed on the same plane, as the distance from a straight line passing through each center of the light guide plate and the light source increases, the center of the light source increases. May be provided so that the angle of the lens groove with respect to is gradually increased.
In this case, it is possible to reliably prevent a decrease in brightness at a portion apart from the straight line on the light guide plate light emitting surface and the irradiation surface.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the light emitting device of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, an example in which the present invention is applied to a backlight for a liquid crystal display device used in a notebook PC will be described.
[0013]
FIG. 1 is a perspective view showing a main configuration of a light emitting device of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line III-III in FIG. 1, the illustration of the
In the figure, a light emitting device according to the present embodiment includes a lamp 1 constituting a linear light source, an
[0014]
The lamp 1 is constituted by an elongated cold-cathode tube type fluorescent lamp, and a high frequency voltage from an inverter lighting device (not shown) is applied to
[0015]
The reflecting
The prism sheet 6 has a
[0016]
The
On the non-light-emitting
[0017]
Specifically, as shown in FIG. 4, in the non-light-emitting
[0018]
Further, as shown in FIG. 4, the
Each
[0019]
On the other hand, each of the
[0020]
Here, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, an experimental result performed by the inventor of the present application will be described.
5A and 5B are diagrams illustrating the basic principle of the present invention. FIG. 5A is a plan view illustrating a plurality of lens grooves in an experimental product, and FIG. 5B is a diagram illustrating an example of a measurement result. FIG. 6A is a plan view showing a lens groove of a conventional equivalent product, and FIG. 6B is a diagram showing an example of the measurement result. In FIGS. 5A and 6A, for simplification of the drawing, only the center line of the lens groove is shown.
First, in a conventional equivalent product, as shown in FIG. 6A, the plurality of
[0021]
Therefore, as shown in FIG. 5A, the inventor of the present application forms a plurality of
[0022]
In the present embodiment configured as described above, the plurality of
[0023]
Further, in the present embodiment, the left and right lateral portions of the light emitting surface 2c arranged to face the
[0024]
In the present embodiment, since the
In the above description, as shown in FIG. 4, the case where the
[0025]
FIG. 7 is an enlarged plan view illustrating a plurality of lens grooves in a light emitting device according to another embodiment. The difference between this embodiment and the embodiment shown in FIG. 4 is that at least the inclination angles of the plurality of
In the figure, in the light emitting device of the present embodiment, among the plurality of
[0026]
FIG. 8 is an enlarged plan view showing a plurality of lens grooves in a light emitting device of still another embodiment. The main difference between this embodiment and the embodiment shown in FIG. 4 is that the
In the figure, in the light emitting device of the present embodiment, the plurality of
[0027]
FIG. 9 is an enlarged plan view showing a plurality of lens grooves in a light emitting device of still another embodiment. The main difference between this embodiment and the embodiment shown in FIG. 4 is that a point light source is used instead of the linear light source composed of the lamp 1.
In the figure, in the light emitting device of the present embodiment, a light emitting diode (LED) 11 is used as the point light source. The
[0028]
In the above description, the case where the non-light-emitting
In the above description, the configuration using the prism sheet 6 having the
[0029]
Further, in the above description, the configuration in which the lens groove is formed in the light guide plate by cutting using a cutting tool has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of lens grooves can be formed. By using a mold, the lens groove may be formed in the light guide plate at the completion of the injection molding method for molding the light guide plate. Alternatively, the above-mentioned lens groove may be formed separately from the light guide plate, for example, on one surface of a transparent sheet material, and the other surface of the sheet material may be adhered to the non-light-emitting surface by a transparent adhesive layer. Also, a case has been described in which each lens groove is formed between two adjacent triangular stripes, but a prism (lens) having another cross-sectional shape, for example, a lens groove formed between a semi-cylindrical lens is used. You can also.
[0030]
Further, in the above description, the case where the present invention is applied to a backlight that irradiates a liquid crystal display device used for a notebook PC has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. A backlight for irradiating a liquid crystal display device constituting a display surface of a personal digital assistant (PDA) including a telephone or the like, or a light box for irradiating light to a photograph negative, an X-ray photograph, or the like to facilitate visual recognition, or The present invention can be suitably used for a light emitting device for lighting up an advertisement or the like installed on a signboard, a wall surface in a station yard, or the like.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, the brightness of the planar light emitted from the light-emitting surface of the light guide plate can be uniform without causing partial variation in the brightness, and it is possible to prevent light-dark portions from being generated on the irradiation surface, A light-emitting device suitable for a backlight such as a display device can be easily configured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a main configuration of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line III-III of FIG.
FIG. 4 is an enlarged plan view showing a plurality of lens grooves formed on a non-light emitting surface of the light guide plate shown in FIG.
5A and 5B are explanatory diagrams illustrating the basic principle of the present invention, wherein FIG. 5A is a plan view showing a plurality of lens grooves in an experimental product, and FIG. 5B is a diagram showing an example of the measurement results.
FIG. 6A is a plan view showing a lens groove of a conventional equivalent product, and FIG. 6B is a diagram showing an example of the measurement result.
FIG. 7 is an enlarged plan view showing a plurality of lens grooves in a light emitting device according to another embodiment.
FIG. 8 is an enlarged plan view showing a plurality of lens grooves in a light emitting device of still another embodiment.
FIG. 9 is an enlarged plan view showing a plurality of lens grooves in a light emitting device of still another embodiment.
[Explanation of symbols]
1 lamp (linear light source)
2 Light guide plate
2b Non-light emitting surface
2c Light emitting surface
4, 14, 24, 34 Lens groove
6 prism sheet
6a prism surface
6b Irradiated surface
11 Light emitting diode (light source)
Claims (4)
前記発光面に対向して配置されるとともに、一の方向に等ピッチで複数設けられたレンズ溝を有するプリズム面と、このプリズム面と対向するとともに、照射対象物に光を照射する照射面とを有するレンズシートを備え、
前記導光板の非発光面に、前記光源に対して略放射状に配置した複数のレンズ溝を設けたことを特徴とする発光装置。A light guide plate having a light-emitting surface and a non-light-emitting surface facing the light-emitting surface, emitting light from a light source from the light-emitting surface, and being disposed opposite to the light-emitting surface, in one direction, etc. A prism surface having a plurality of lens grooves provided at a pitch, and a lens sheet having an irradiation surface that irradiates the irradiation target with light while facing the prism surface,
A light-emitting device, wherein a plurality of lens grooves arranged substantially radially with respect to the light source are provided on a non-light-emitting surface of the light guide plate.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN100456339C (en) * | 2005-05-26 | 2009-01-28 | 筱田等离子有限公司 | Array display apparatus |
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2003
- 2003-02-18 JP JP2003039901A patent/JP2004253173A/en active Pending
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