JP2004272055A

JP2004272055A - サイドライト型面光源装置

Info

Publication number: JP2004272055A
Application number: JP2003064742A
Authority: JP
Inventors: Muneo Kitamura; 宗夫北村
Original assignee: Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd; Kawaguchiko Seimitsu KK
Current assignee: Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd; Kawaguchiko Seimitsu KK
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】薄型化が可能で且つ出射光量を均一化することができるサイドライト型面光源装置を提供する。
【解決手段】導光板１１と、該導光板１１に光を照射する光源２とを備え、前記導光板１１は側面側に円弧状の光入射用凹部１１ａを有し、該凹部１１ａ内に前記光源２が収納されているサイドライト型面光源装置において、前記導光板１１は、前記光入射用凹部１１ａが形成されている側面から遠ざかるに従って幅が大きくなる略台形状の形状をなし、前記光入射用凹部１１ａと対向する側面側に光出射面１４を有し、該光出射面１４に光拡散部１３が選択的に設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

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るサイドライト型面光源装置に関し、特に導光板からの出射光量の均一化を図ったサイドライト型面光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透過型もしくは半透過型の液晶表示パネルは、暗いところでも明るい表示が得られるように、面光源装置（照明装置）を備えている。面光源装置は、光源を導光板の真下に配置する直下型と、光源を導光板の側方に配置するサイドライト型とに大別されるが、携帯電話機などの小型化・薄型化が重視される機器には、もっぱらサイドライト型が採用されている。（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
以下、図面を用いて従来技術におけるサイドライト型面光源装置について簡単に説明する。図１６は、従来技術におけるサイドライト型面光源装置の要部を示す分解斜視図、図１７は断面図である。図１６および図１７に示すように、その基本的な構成として、例えばアクリル樹脂からなる導光板１と、この導光板１の側方に配置される光源２とを備えている。
【０００４】
導光板１は、図示しない液晶パネルの裏面側に配置され、多くの場合、導光板１の下面には光源２からの光を液晶パネル側に向かわせるための光反射板３が設けられている。また、図示されていないが、導光板１の側面にも光反射板が設けられている場合が多い。更に、図示されていないが、導光板１の上面側には光源２からの光を均一に分散させるための光拡散板が設けられる。
【０００５】
このサイドライト型面光源装置において、光源２には一般的に発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられるが、導光板１に対する光の入射効率および光源２の配置スペース削減のため、導光板１の側面には円弧状の光入射用凹部１ａが形成され、その凹部１ａ内に光源２としてのＬＥＤを収納するようにしている。
【０００６】
前記導光板１の光入射用凹部１ａに配置されている光源２であるＬＥＤの照明光は光入射用凹部１ａから入射した後、光出射面１ｂに向かって導光板内部で反射を繰り返しながら伝搬し、臨界角以下の成分を導光板１の光出射面１ｂから出射するものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３５７８２３号公報（第２−３頁、図１−２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術におけるサイドライト型面光源装置は、液晶パネルの下側に導光板を配置する構造であるため、液晶表示装置全体の厚さは液晶パネルの厚さと、導光板の厚さとを加えた厚さ寸法が限界となり、この厚さより全体の厚さを薄く出来ないと言う問題があった。また、サイドライト型面光源装置に光源としてＬＥＤを用いる場合には、点光源であるためＬＥＤに近い部分が明るくなり、光出射面における出射光量を均一することが難しく、液晶表示装置の表示画面における輝度ムラの発生や表示画面の品位が低下する原因となるという問題があった。
【０００９】
（目的）
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、従来に比して液晶表示装置全体の薄型化が可能で且つ出射光量を均一化することができ、効率良い明るさが得られるサイドライト型面光源装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のうち請求項１に係わる発明は、導光板と、該導光板に光を照射する光源とを備え、前記導光板は側面側に円弧状の光入射用凹部を有し、該凹部内に前記光源が収納されているサイドライト型面光源装置において、前記導光板は、前記光入射用凹部が形成されている側面から遠ざかるに従って幅が大きくなる略台形状の形状をなし、前記光入射用凹部と対向する側面側に光出射面を有し、該光出射面に光拡散部が選択的に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に係わる発明は請求項１記載の発明におけるサイドライト型面光源装置において、前記導光板の光出射面は幅方向の中央付近に設ける第１の領域と該第１の領域の両側に設ける第２の領域とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に係わる発明は請求項２記載の発明におけるサイドライト型面光源装置において、少なくとも前記第１の領域に光拡散部が設けられており、該光拡散部は前記光出射面に形成されるプリズム面であって、該プリズム面は前記光出射面に沿った平面に対して斜めに傾いた斜面を有する多数の凸部が前記光出射面の厚さ方向に延長するように形成され、且つ前記光出射面の幅方向に繰り返し形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に係わる発明は請求項３記載の発明におけるサイドライト型面光源装置において、前記第１の領域に前記凸部の断面形状がほぼ三角形形状である第１のプリズム面が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に係わる発明は請求項４記載の発明におけるサイドライト型面光源装置において、前記第２の領域に凸部の断面形状がほぼ台形形状である第２のプリズム面が形成されており、該第２のプリズム面は前記光出射面の中心から遠ざかるに従って台形形状をなす凸部の上面の幅が大きくなるように形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に係わる発明は請求項４記載の発明におけるサイドライト型面光源装置において、前記第２の領域に凸部の断面形状がほぼ三角形形状である第２のプリズム面が形成されており、該第２のプリズム面は前記光出射面の中心から遠ざかるに従って三角形形状をなす凸部のピッチが大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項４記載のサイドライト型面光源装置。
【００１６】
また、請求項７に係わる発明は請求項２記載の発明におけるサイドライト型面光源装置において、少なくとも前記第１の領域に光拡散部が設けられており、前記光拡散部は、前記光出射面に配置される光拡散シートであることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８に係わる発明は請求項７記載の発明におけるサイドライト型面光源装置において、前記第１の領域に第１の光拡散シートと第２の光拡散シートとが積層されて配置され、前記光出射面側に配置される第２の光拡散シートの面積が前記第１の光拡散シートの面積より小さいことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９に係わる発明は請求項７記載の発明におけるサイドライト型面光源装置において、前記第２の領域に光拡散シートが形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１０に係わる発明は請求項４、請求項７または請求項８記載の発明におけるサイドライト型面光源装置において、前記第２の領域に光出射面に沿った平面が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１１に係わる発明は請求項２、３、４、７、８のいずれか１項に記載の発明におけるサイドライト型面光源装置において、前記第１の領域の大きさは前記光出射面の全幅の２５〜３５％の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１２に係わる発明は請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の発明におけるサイドライト型面光源装置において、前記プリズム面が粗面により形成されていることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１３に係わる発明は請求項１０記載の発明におけるサイドライト型面光源装置において、前記平面が粗面により形成されていることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態におけるサイドライト型面光源装置について図１、図２、図３、図４を用いて説明する。図１は本実施形態におけるサイドライト型面光源装置の主要部を示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図である。また、図２は本実施形態における導光板を示す平面図である。図３は図２におけるＡ部の部分拡大図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は光出射面側を示す側面図である。また、図４は導光板の他の例を示す図である。尚、本実施形態において、従来例と同一もしくは同一と見なされてよい構成要素には、同じ番号を付与し説明を省略する。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態におけるサイドライト型面光源装置１０は、透明材料からなる導光板１１とＬＥＤ（発光ダイオード）からなる光源２とを備えている。前記導光板１１の一方の側面には円弧状の光入射用凹部１１ａが形成されており、この光入射用凹部１１ａに光源２が収納されている。更に、前記導光板１１の光入射用凹部１１ａに対向する側面側に光出射面１４が形成されており、この光出射面１４が液晶パネル８の側面側と相対する位置に配置される。
【００２５】
また、導光板１１の底面側、及び側面には光源２からの光を液晶パネル側に向かわせるための光反射板３、４、５、６が設けられており、前記光源２の照明光は光出射面１４に向かって導光板１１内部で反射を繰り返しながら伝搬し、臨界角以下の成分を導光板１１の光出射面１４から出射する。このように本実施形態におけるサイドライト型面光源装置１０は、前記導光板１１の光出射面１４に発光面を形成して、光源２より出射された照明光により面光源を形成し、液晶表示パネル８の側面から照射するようになされている。
【００２６】
前記導光板１１は、透明部材でなる例えばアクリル樹脂を射出成形して形成され、図２に示すように前記光入射用凹部１１ａが形成されている面から遠ざかるに従って幅が大きくなる略台形形状である。また前記光入射用凹部１１ａと対向する側面に光出射面１４が設けられており、前記光入射用凹部１１ａの両端から光出射面１４の両端に至るそれぞれの側面１１ｂ、１１ｃが互いになす角度θの値は、本実施形態におけるサイドライト型面光源装置１０を搭載する製品のスペースによって異なるが、前記略台形形状の導光板１１の、図２における上下方向の寸法、すなわち略台形の高さを極力小さい寸法に設定して、良好なスペースファクターを得るためには１４０〜１５０度の範囲に設定するのが好ましく、本実施形態においては１４０度とした。
【００２７】
また、前記光出射面１４は、その幅方向の中央付近に設ける第１の領域１５と該第１の領域１５の両側に設ける第２の領域１６、１７とを有し、前記第１の領域１５に光拡散部としてのプリズム面１３が形成されおり、第２の領域１６、１７には平面部１８、１９が形成されている。また、第１の領域１５の大きさは、前記光出射面１４の全幅の２０〜３５％の範囲の所定の値に設定されることが好ましく本実施形態においては３０％程度に設定されている。
【００２８】
前記プリズム面１３は図２におけるＡ部を部分的に拡大した図３に示すように、前記光出射面１４に沿った平面に対して斜めに傾いた斜面を有し断面形状がほぼ三角形形状である多数の凸部１２が前記光出射面１４の厚さ方向に延長するように形成され、且つ前記光出射面１４の幅方向に繰り返し形成されている。さらにプリズム面１３に形成されている凸部１２の頂角Ｓの値は、６０〜１２０度の範囲で所定の角度に設定されるのが好ましく、本実施形態においては、９０度とした。また、前記凸部１２が繰り返し形成されるピッチＰの値は３０μｍ〜５００μｍの範囲で所定の値に設定されることが好ましく、本実施形態においては１００μｍとした。
【００２９】
このように導光板の光出射面１４の第１の領域１５には光拡散部としてのプリズム面１３が形成されており、第２の領域１６、１７には平面部１８、１９が形成されているため、各領域における出射光の透過、散乱の程度が異なることになる。即ち、第２の領域１６、１７に対して、第１の領域１５においてはプリズム面１３によって内部に反射される光が多く、また、出射光もより多く散乱されることになる。このように、点光源である光源２に近い距離にある第１の領域１５における出射光の透過、散乱の程度を補正することにより、出射面１４全体の出射光量を均一化することができる。
【００３０】
以上のように本実施形態にサイドライト型面光源装置によれば、導光板１１の出射面１４に第１の領域１５と第２の領域１６、１７とを設け、第１の領域１５に、断面三角形形状の凸部を繰り返し形成されるプリズム面１３を形成することにより、第１の領域１５における光の透過、散乱を補正することができ、これにより従来に比して出射光量を均一化することができる。
【００３１】
尚、本実施形態ににおいては、第２の領域に形成する平面部１６、１７の位置を第１の領域１５に形成するプリズム面１３を構成する凸部１２の谷部１２ａとほぼ同一線上形成した例で説明したが、図４に示すように、凸部１２の頂点１２ｂとほぼ同一線上に形成しても同様の効果が得られる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態におけるサイドライト型面光源装置について図５、図６を用いて説明する。図５は本実施形態における導光板を示す平面図、図６は図５におけるＢ部の部分拡大図である。本実施形態におけるサイドライト型面光源装置は、導光板の光出射面における第２の領域にもプリズム面を設ける点が第１の実施形態と異なっており、その他の構成は同様であるため同一の構成要素には同じ番号を付与し説明を省略する。
【００３３】
本実施形態における導光板２１は、図５に示すように光出射面１４の第１の領域１５に光拡散部としての第１のプリズム面１３が形成されおり、第２の領域１６、１７には第２のプリズム面２８、２９が形成されている。前記第１のプリズム面１３は、第１の実施形態におけるプリズム面１３と同様であるため説明を省略する。第２のフリズム面２８、２９は前記第１のプリズム面１３の凸部１２の頂点１２ｂを結んだ時に出来る面を光出射面の疑似平面とした場合、前記光出射面１４に沿った疑似平面に対して斜めに傾いた斜面を有し断面形状がほぼ台形形状である多数の凸部２２が前記光出射面１４の厚さ方向に延長するように形成され、且つ前記光出射面１４の幅方向に繰り返し形成されている。
【００３４】
また、図５におけるＢ部を部分的に拡大した図６に示すように、第２の領域１７における第２のプリズム面２９に形成されている台形形状の凸部２２の斜辺２２ｃ、２２ｄが互いになす角Ｗの値は、６０〜１２０度の範囲で所定の角度に設定されるのが好ましく、本実施形態においては、第１の領域１５の第１のプリズム面１３における三角形形状の凸部１２の頂角Ｓの値と同じく９０度とした。また、前記凸部２２が繰り返し形成されるピッチＱの値は３０μｍ〜５００μｍの範囲で所定の値に設定されることが好ましく、本実施形態においては、第１のプリズム面１３の凸部１２が繰り返し形成されるピッチＰの値と同じく１００μｍとした。更に前記第２のプリズム面２９は前記光出射面１４の中心から遠ざかるに従って、前記台形形状の凸部２２の上面２２ｂの幅ｂの値が大きくなるように形成されており、これに伴い台形形状の凸部２２の高さは次第に小さくなるように設定されている。この時の光出射面１４の中心から最も近い位置に形成されている第２のプリズム面２９の台形形状の凸部３３の高さの値は特に限定されるものではないが本実施形態においては前記第１のプリズム面１３の三角形形状の凸部１２の高さｈの値と同じ値とし、前記第２のプリズム面２９の中心から最も遠い位置に形成されている台形形状の凸部３４の高さｔの値は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、前記第１のプリズム面１３の三角形形状の凸部１２の高さｈの値の６０％程度に設定した。
尚、第２の領域１６における第２のプリズム面２８は、前述した第２の領域１７における第２のプリズム面２９と同様であるため説明を省略する。
【００３５】
このように本実施形態における導光板２１の光出射面１４の第１の領域１５に光拡散部として第１のプリズム面１３が形成されており、第２の領域１６、１７には光拡散部として第２のプリズム面２８、２９が形成されている。前記第１の領域１５における出射光が第１のプリズム面１３によって透過、散乱の程度を補正される点は第１の実施形態と同様であるが、これに加えて、第２の領域１６、１７の第２のプリズム面２８、２９が形成されており、この第２プリズム面２８、２９は出斜面１４の中心から遠ざかる方向に向かって光散乱の程度が順次縮小するように台形形状の凸部２２の上面２２ｂの幅ｂが順次増大するように選択的に形成されている。これにより導光板２１は、出射面の両端付近に向かって低減する出射光量を補正し、出射光量を均一化することができる。このように第１の領域１５及び第２の領域１６、１７における出射光の透過、散乱の程度を補正することにより、出射面１４全体の出射光量を均一化することができる。
【００３６】
以上のように本実施形態にサイドライト型面光源装置によれば、第１の領域１５に第１のプリズム面１３を形成すると共に第２の領域１６、１７に第２のプリズム面２８、２９を形成することにより、第１領域１５における光の透過、散乱を補正すると共に、第２の領域１６、１７の両端付近に向かって低減する出射光量を補正することができ、これにより従来に比して出射面１４全体の出射光量を均一化することができる。
【００３７】
尚、本実施形態ににおいては、第２の領域に形成する第２のプリズム面２８、２９の台形形状の凸部２２の谷部２２ａの位置を第１の領域１５に形成する第１のプリズム面１３の凸部１２の谷部１２ａとほぼ同一線上に形成した例で説明したが、第２のプリズム面２８、２９の凸部２２の上面２２ｂの位置を第１のプリズム面１３の凸部１２の頂点１２ｂとほぼ同一線上に形成しても同様の効果が得られる。
【００３８】
（第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施形態におけるサイドライト型面光源装置について図７、図８を用いて説明する。図７は本実施形態における導光板を示す平面図、図８は図７におけるＣ部の部分拡大図である。本実施形態におけるサイドライト型面光源装置は、導光板の出射面に設けるプリズム面の凸部の形状が第２の実施形態と異なっており、その他の構成は同様であるため同一の構成要素には同じ番号を付与し説明を省略する。
【００３９】
本実施形態における導光板３１は、図７に示すように光出射面１４の第１の領域１５に光拡散部としての第１のプリズム面２３が形成されおり、第２の領域１６、１７には第２のプリズム面３８、３９が形成されている。前記第１のプリズム面２３は、前記光出射面１４に沿った平面に対して斜めに傾いた斜面を有し断面形状がほぼ三角形形状である多数の凸部３２が前記光出射面１４の厚さ方向に延長するように形成され、且つ前記光出射面１４の幅方向に繰り返し形成されている。
【００４０】
また、第２のフリズム面３８、２９は、前記光出射面１４に沿った平面に対して斜めに傾いた斜面を有し断面形状がほぼ三角形形状である多数の凸部４２が前記光出射面１４の厚さ方向に延長するように形成され、且つ前記光出射面１４の幅方向に繰り返し形成されている。さらに、前記第２のプリズム面３８、３９は前記光出射面の中心から遠ざかるに従って三角形形状をなす凸部４２のピッチが大きくなるように形成されている。
【００４１】
また、図７におけるＣ部を部分的に拡大した図８に示すように、第１の領域１５におけるプリズム面２３に形成されている三角形形状の凸部３２の頂角Ｓの値は、６０〜１２０度の範囲で所定の角度に設定されるのが好ましく、本実施形態においては、６０度とした。また、前記凸部３２が繰り返し形成されるピッチＰの値は３０μｍ〜５００μｍの範囲で所定の値に設定されることが好ましく、本実施形態においては１００μｍとした。
【００４２】
また、第２の領域１７における第２のプリズム面３９は前記光出射面１４の中心から遠ざかるに従って、三角形形状をなす凸部４２のピッチが大きくなるように形成されており、出射面１４の中心から最も遠い位置に形成されている三角形形状の凸部４６のピッチＱの値は、第１のプリズム面の三角形形状の凸部３２のピッチＰの約３倍程度に設定される。この時、三角形形状の凸部４２の高さｔの値は前記第１のプリズム面２３の凸部３２の高さｈの値と同じ値（８５μｍ程度）で一定となるように設定されている。これに伴い三角形形状の凸部４２の頂角Ｗの値は順次増大する。本実施形態においては、光出射面１４の中心から最も近い位置に形成されている第２のプリズム面の三角形形状の凸部４４の頂角の値は第１のプリズム２３に形成されている凸部３２の頂角Ｓの値と同じく６０度とした。この時、前記出射面１４の中心から最も遠い位置に形成されている三角形形状の凸部４６の頂角Ｒの値は１２０度程度となる。
尚、第２の領域１６における第２のプリズム面３８は、前述した第２の領域１７における第２のプリズム面３９と同様であるため説明を省略する。
【００４３】
このように本実施形態における導光板３１の光出射面１４の第１の領域１５に光拡散部として第１のプリズム面２３が形成されており、第２の領域１６、１７には光拡散部として第２のプリズム面３８、３９が形成されている。前記第１の領域１５における出射光が第１のプリズム面２３によって透過、散乱の程度を補正される点は第１の実施形態と同様であるが、これに加えて、第２の領域１６、１７の第２のプリズム面３８、３９が形成されており、この第２プリズム面３８、３９は出斜面１４の中心から遠ざかる方向に向かって光散乱の程度が順次縮小するように三角形形状の凸部４２のピッチＷの値が順次増大するように形成されている。これにより導光板３１は、出射面の両端付近に向かって低減する出射光量を補正し、出射光量を均一化することができる。このように第１の領域１５及び第２の領域１６、１７における出射光の透過、散乱の程度を補正することにより、出射面１４全体の出射光量を均一化することができる。
【００４４】
以上のように本実施形態にサイドライト型面光源装置によれば、第２の実施形態と同様に、第１領域１５における光の透過、散乱を補正すると共に、第２の領域１６、１７の両端付近に向かって低減する出射光量を補正することができ、これにより従来に比して出射面１４全体の出射光量を均一化することができる。
【００４５】
（第４の実施形態）
次に本発明の第４の実施形態におけるサイドライト型面光源装置について図９、図１０を用いて説明する。図９は本実施形態における導光板を示す平面図、図１０は図９におけるＤ部の部分拡大図である。本実施形態におけるサイドライト型面光源装置は、導光板の出射面における第２の領域に第２のプリズム面を設けた点が第１の実施形態と異なっており、その他の構成は同様であるため同一の構成要素には同じ番号を付与し説明を省略する。
【００４６】
本実施形態における導光板４１は、図９に示すように光出射面１４の第１の領域１５に光拡散部としての第１のプリズム面１３が形成されおり、第２の領域１６、１７には第２のプリズム面４８、４９が形成されている。前記第１のプリズム面１３は、第１の実施形態におけるプリズム面１３と同様であるため説明を省略する。また、第２のフリズム面４８、４９は前記第１のプリズム面１３の凸部１２の頂点１２ｂを結んだ時に出来る面を光出射面の疑似平面とした場合、前記光出射面１４に沿った疑似平面に対して斜めに傾いた斜面を有し断面形状が三角形形状である多数の凸部５２が前記光出射面１４の厚さ方向に延長するように形成され、且つ前記光出射面１４の幅方向に繰り返し形成されている。
【００４７】
また、図９におけるＤ部を部分的に拡大した図１０に示すように、第２の領域１７における第２のプリズム面４９に形成されている三角形形状の凸部５２の頂角Ｗの値は、６０〜１２０度の範囲で所定の角度に設定されるのが好ましく、本実施形態においては、第１のプリズム面１３の凸部１２の頂角Ｓの値と同じく９０度とした。更に前記第２のプリズム面４９は前記光出射面１４の中心から遠ざかるに従って、前記凸部５２が繰り返し形成されるピッチＱの値が順次増大するように設定されており、これに伴い三角形形状の凸部５２の高さは順次増大する。この時、前記光出射面１４の中心から最も近い位置に形成されている第２のプリズム面４９の三角形形状の凸部５４のピッチの値は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、前記第１のプリズム面１３の三角形形状の凸部１２のピッチＰの値と同じ値である１００μｍに設定し、前記光出射面１４の中心から最も遠い位置に形成されている第２のプリズム面４９の三角形形状の凸部５６のピッチＭの値は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、前記第１のプリズム面１３の三角形形状の凸部１２のピッチＰの値の１５０％程度に設定した。この時、前記凸部５６の高さＫの値は第１プリズム面１３の凸部１２の高さｈの値の１５０％程度と高くなる。
尚、第２の領域１６における第２のプリズム面４８は、前述した第２の領域１７における第２のプリズム面４９と同様であるため説明を省略する。
【００４８】
このように本実施形態における導光板４１の光出射面１４の第１の領域１５に光拡散部として第１のプリズム面１３が形成されており、第２の領域１６、１７には光拡散部として第２のプリズム面４８、４９が形成されている。前記第１の領域１５における出射光が第１のプリズム面１３によって透過、散乱の程度を補正される点は第１の実施形態と同様であるが、これに加えて、第２の領域１６、１７の第２のプリズム面４８、４９が形成されている。この第２プリズム面４８、４９は出斜面１４の中心から遠ざかる方向に向かって光散乱の程度が順次縮小するように繰り返し形成される三角形形状の凸部５２のピッチＱの値が順次増大するように設定されいる。これにより導光板４１の光出射面１４の両端付近に向かって低減する出射光量を補正し出射光量を均一化することができる。このように第１の領域１５及び第２の領域１６、１７における出射光の透過、散乱の程度を補正することにより、光出射面１４全体の出射光量を均一化することができる。
【００４９】
以上のように本実施形態にサイドライト型面光源装置によれば、第１の領域１５に、第１のプリズム面１３を形成すると共に第２の領域１６、１７に第２のプリズム面４８、４９を形成することにより、第１領域１５における光の透過、散乱を補正すると共に、第２の領域１６、１７の両端付近に向かって低減する出射光量を補正することができ、これにより従来に比して光出射面１４全体の出射光量を均一化することができる。
【００５０】
尚、本実施形態においては、図１０に示すように第２の領域に形成する第２のプリズム面４８、４９の三角形形状の凸部５２の谷部５２ａの位置を第１の領域１５に形成する第１のプリズム面１３の凸部１２の谷部１２ａとほぼ同一線上形成した例で説明したが、凸部５２の頂点５２ｂの位置を凸部１２の頂点１２ｂとほぼ同一線上に形成しても同様の効果が得られる。
【００５１】
尚、第１の実施形態から第４の実施形態における導光板の第１の領域または第２の領域のいずれか１方の領域、或いは両方の領域を粗面で構成することも有効であり、光出射面の光拡散性を高め、光出射面１４全体の出射光量をより均一化することができる。
【００５２】
（第５の実施形態）
次に本発明の第５の実施形態におけるサイドライト型面光源装置について図１１を用いて説明する。図１１は本実施形態における導光板を示す平面図である。本実施形態におけるサイドライト型面光源装置は、導光板の光出射面における第１の領域に光拡散シートを配置した点が第１の実施形態と異なっており、その他の構成は同様であるため同一の構成要素には同じ番号を付与し説明を省略する。
【００５３】
本実施形態における導光板５１は、図１１に示すように光出射面１４の第１の領域１５に光拡散部としての光拡散シート６３が配置されており、第２の領域１６、１７には第１の実施形態と同様に平面部１８、１９が形成されている。
前記光拡散シート６３は、基材層と光拡散層とが積層されたものが一般的に用いられており、光拡散層は合成樹脂からなるバインダー中に合成樹脂、ガラス等からなるビーズが分散した構造を有している。また、光拡散層のバインダーを構成するポリマーとしては、熱硬化型又は２液硬化型のアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂などが使用されている。
【００５４】
このように導光板５１の光出射面１４の第１の領域１５に光拡散部としての光拡散シート６３が配置されており、第２の領域１６、１７には平面部１８、１９が形成されているため、第２の領域１６、１７に対して、第１の領域１５においては光拡散シート６３によって内部に反射される光量が増加すると共に、出射光もより多く散乱されることになる。このように、点光源である光源２に近い距離にある第１の領域１５における出射光の透過、散乱の程度が補正されることにより、光出射面１４全体の出射光量を均一化することができる。
【００５５】
以上のように本実施形態にサイドライト型面光源装置によれば、導光板５１の光出射面１４における第１の領域１５に、光拡散シート６３を形成することにより、第１の実施形態と同様に第１の領域１５における光の透過、散乱を補正することができ、これにより従来に比して出射光量を均一化することができる。
【００５６】
（第６の実施形態）
次に本発明の第６の実施形態におけるサイドライト型面光源装置について図１２を用いて説明する。図１２は本実施形態における導光板を示す平面図である。本実施形態におけるサイドライト型面光源装置は、導光板の光出射面における第１の領域に光拡散シートを２枚積層して配置した点が第５の実施形態と異なっており、その他の構成は同様であるため同一の構成要素には同じ番号を付与し説明を省略する。
【００５７】
本実施形態における導光板６１は、図１２に示すように光出射面１４の第１の領域１５に光拡散部としての第１の光拡散シート６３が配置され、更に、第１の光拡散シート６３と導光板との間に第２光拡散シート６５が配置されている。前記第１の光拡散シート６３は第５実施形態における光拡散シート６３と同様であり説明を省略する。また、第２の光拡散シート６５は、その面積が第１の光拡散シート６３の面積より小さい点が異なるが、仕様は同様である。前記第２の光拡散シート６５は、前記第１の光拡散シート６３の中央付近に配置され、その面積の大きさは第１の光拡散シート６３の面積の３０〜７０％の範囲が好ましく本実施形態においては、第１の光拡散シート６３の面積の５０％程度とした。また、第２の領域１６、１７には第５の実施形態と同様に平面部１８、１９が形成されている。
【００５８】
以上のように、本実施形態におけるサイドライト型面光源装置によれば、導光板６１の光出射面１４の第１の領域１５に光拡散部としての第１の光拡散シート６３を配置し、更に、第１の光拡散シート６３の中央付近に面積の小さい第２の光拡散シート６５とを積層して配置することにより、光出射面１４の第１の領域１５内における出射光の透過、散乱の程度が更に補正される。この結果、第１の領域１５内の出射光量をより均一化することができ、光出射面１４全体の出射光量をより均一化することができる。
【００５９】
尚、第５の実施形態または第６の実施形態においける導光板の第２の領域１６、１７を粗面で構成することも有効であり、光出射面の光拡散性を高め、光出射面１４全体の出射光量をより均一化することができる。
【００６０】
（第７の実施形態）
次に本発明の第７の実施形態におけるサイドライト型面光源装置について図１３、図１４を用いて説明する。図１３は本実施形態における導光板を示す平面図、図１４は本実施形態における導光板の他の例を示す平面図である。本実施形態におけるサイドライト型面光源装置は、導光板の光出射面における第２の領域にも光拡散シートを配置した点が第５の実施形態と異なっており、その他の構成は同様であるため同一の構成要素には同じ番号を付与し説明を省略する。
【００６１】
本実施形態における導光板７１は、図１３に示すように光出射面１４の第１の領域１５及び第２領域１６、１７に光拡散部としての光拡散シート６７が配置されている。前記光拡散シート６７は第５実施形態における光拡散シート６３と大きさが異なるだけで仕様は同じ物である。これによって、光出斜面１４全体において照明光が散乱されることになり光出射面１４全体の出射光量をより均一化することができる。
【００６２】
また、図１４に示すように、導光板８１の光出射面１４の第１の領域１５に第１の光拡散シート６３を配置し、さらに、前記第１の光拡散シート６３を介して光出斜面１４全体を覆うように光拡散シート６７を配置しても良い。
【００６３】
以上のように、本実施形態におけるサイドライト型面光源装置によれば、導光板７１または８１の光出射面１４の第１の領域１５及び第２の領域１６、１７に光拡散部としての光拡散シートを選択的に配置することにより光出射面全体における出射光の透過、散乱の程度が補正され光出射面１４全体の出射光量を均一化することができる。
【００６４】
（第８の実施形態）
次に本発明の第８の実施形態におけるサイドライト型面光源装置について図１５を用いて説明する。図１５は本実施形態におけるサイドライト型面光源装置の主要部を示す平面図である。本実施形態におけるサイドライト型面光源装置は、複数の光源を設け、その光出射面に選択的に光拡散部を設けた例である。
【００６５】
図１５に示すように、本実施形態におけるサイドライト型面光源装置３０は、導光板９１と２個の光源２とを備えている。前記導光板９１の一方の側面には２カ所の円弧状の光入射用凹部９１ａが形成されており、前記２カ所の光入射用凹部９１ａにそれぞれ光源２が収納されている。この光入射用凹部９１ａが形成されている面に対向する側面側に光出射面２４が形成されており、この光出射面２４が液晶パネル２０の側面側と相対する位置に配置される。また、前記導光板９１の光出射面２４は、その幅方向の中央付近に設ける第１の領域２５と該第１の領域２５の両側に設ける第２の領域２６、２７とを有している。さらに前記第１の領域２５には光拡散部としてのプリズム面７３が形成されおり、第２の領域２６、２７には平面部が形成されている。また、第１の領域２５の大きさは、前記光出射面２４の全幅の３５％程度に設定されている。尚、光拡散部については、前述の第１〜７の実施形態における光拡散部の例が本実施形態における導光板の光出射面２４にも同様に適用される。
【００６６】
以上のように、複数の光源を有する大型のサイドライト型面光源装置においても光出射面２４に選択的に光拡散部を設けることにより、光出射面２４全体の出射光量を均一化することができる。これによって薄型の大型液晶パネルに対しても適応可能で且つ出射光量が均一なサイドライト型面光源装置を提供することができる。
【００６７】
尚、各実施形態ににおいては光拡散部としてのプリズム面と光拡散シートは別々に使用する例で説明したが、これらを組み合わせて使用しても同様の効果を得られる。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように本発明のサイドライト型面光源装置は、導光板の光出射面に光拡散部を選択的に設けることにより光出射面全体の出射光量を均一化することができ、効率良い明るさが得られる。この結果、本発明のサイドライト型面光源装置を液晶パネルに搭載することにより、表示画面における輝度ムラの発生をなくし表示画面の品位を向上させることが可能となり、さらに暗所においても視認性を向上させることができる。また、光出射面を導光板の側面側に設け、液晶パネルの側面から光を照射する構成とすることにより、薄型の液晶パネルの実現に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるサイドライト型面光源装置の主要部を示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における導光板を示す平面図である。
【図３】図２におけるＡ部の部分拡大図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における導光板の他の例を示す部分拡大図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における導光板を示す平面図である。
【図６】図５におけるＢ部の部分拡大図である。
【図７】本発明の第３の実施形態における導光板を示す平面図である。
【図８】図７におけるＣ部の部分拡大図である。
【図９】本発明の第４の実施形態における導光板を示す平面図である。
【図１０】図９におけるＤ部の部分拡大図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態における導光板を示す平面図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態における導光板を示す平面図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態における導光板を示す平面図である。
【図１４】本発明の第７の実施形態における導光板の他の例を示す平面図である。
【図１５】本発明の第８の実施形態におけるサイドライト型面光源装置の主要部を示す平面図である。
【図１６】従来技術におけるサイドライト型面光源装置の主要部を示す斜視図である。
【図１７】図１６におけるサイドライト型面光源装置の主要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１導光板
１ａ光入射用凹部
１ｂ光出射面
２光源
３、４、５、６光反射板
８、２０液晶パネル
１０、３０サイドライト型面光源装置
１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１、９１導光板
１１ａ、９１ａ光入射用凹部
１１ｂ、１１ｃ導光板の斜面
１２、２２、３２、３３、３４、４２、４４、４６、５２、５４、５６凸部
１２ａ、２２ａ、５２ａ三角形の谷部
１２ｂ、２２ｂ、５２ｂ三角形の頂点
１３、２３、７３（第１の）プリズム面
１４、２４光出射面
１５、２５第１の領域
１６、１７、２６、２７第２の領域
１８、１９平面部
２２ｃ、２２ｄ凸部の斜面
２８、２９、３８、３９、４８、４９（第２の）プリズム面
６３（第１の）光拡散シート
６５（第２の）光拡散シート
６７光拡散シート

Claims

導光板と、該導光板に光を照射する光源とを備え、前記導光板は側面側に円弧状の光入射用凹部を有し、該凹部内に前記光源が収納されているサイドライト型面光源装置において、
前記導光板は、前記光入射用凹部が形成されている側面から遠ざかるに従って幅が大きくなる略台形状の形状をなし、前記光入射用凹部と対向する側面側に光出射面を有し、該光出射面に光拡散部が選択的に設けられていることを特徴とするサイドライト型面光源装置。
前記導光板の光出射面は幅方向の中央付近に設ける第１の領域と該第１の領域の両側に設ける第２の領域とを有することを特徴とする請求項１記載のサイドライト型面光源装置。
少なくとも前記第１の領域に光拡散部が設けられており、該光拡散部は前記光出射面に形成されるプリズム面であって、該プリズム面は前記光出射面に沿った平面に対して斜めに傾いた斜面を有する多数の凸部が前記光出射面の厚さ方向に延長するように形成され、且つ前記光出射面の幅方向に繰り返し形成されていることを特徴とする請求項２記載のサイドライト型面光源装置。
前記第１の領域に前記凸部の断面形状がほぼ三角形形状である第１のプリズム面が形成されていることを特徴とする請求項３記載のサイドライト型面光源装置。
前記第２の領域に凸部の断面形状がほぼ台形形状である第２のプリズム面が形成されており、該第２のプリズム面は前記光出射面の中心から遠ざかるに従って台形形状をなす凸部の上面の幅が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項４記載のサイドライト型面光源装置。
前記第２の領域に凸部の断面形状がほぼ三角形形状である第２のプリズム面が形成されており、該第２のプリズム面は前記光出射面の中心から遠ざかるに従って三角形形状をなす凸部のピッチが大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項４記載のサイドライト型面光源装置。
少なくとも前記第１の領域に光拡散部が設けられており、前記光拡散部は、前記光出射面に配置される光拡散シートであることを特徴とする請求項２記載のサイドライト型面光源装置。
前記第１の領域に第１の光拡散シートと第２の光拡散シートとが積層されて配置され、前記光出射面側に配置される第２の光拡散シートの面積が前記第１の光拡散シートの面積より小さいことを特徴とする請求項７記載のサイドライト型面光源装置。
前記第２の領域に光拡散シートが形成されていることを特徴とする請求項７記載のサイドライト型面光源装置。
前記第２の領域に光出射面に沿った平面が形成されていることを特徴とする請求項４、請求項７または請求項８記載のサイドライト型面光源装置。
前記第１の領域の大きさは前記光出射面の全幅の２５〜３５％の範囲に設定されていることを特徴とする請求項２、３、４、７、８のいずれか１項に記載のサイドライト型面光源装置。
前記プリズム面が粗面により形成されていることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載のサイドライト型面光源装置。
前記平面が粗面により形成されていることを特徴とする請求項１０記載のサイドライト型面光源装置。