JP2014120385A - Planar light unit - Google Patents
Planar light unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014120385A JP2014120385A JP2012275786A JP2012275786A JP2014120385A JP 2014120385 A JP2014120385 A JP 2014120385A JP 2012275786 A JP2012275786 A JP 2012275786A JP 2012275786 A JP2012275786 A JP 2012275786A JP 2014120385 A JP2014120385 A JP 2014120385A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- sheet
- light source
- light unit
- planar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液晶表示パネルのバックライトなどの照明に用いる面状ライトユニットに関する。 The present invention relates to a planar light unit used for illumination such as a backlight of a liquid crystal display panel.
ノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）、カーナビゲーション装置、モバイルタイプＰＣ、携帯電話機、ＰＤＡ、ＡＴＭ（現金自動預け払い機）等のディスプレイには、画像表示のための液晶表示装置が広く採用されている。この液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射して表示画面の輝度を高めるバックライトユニットが用いられている。 Liquid crystal display devices for displaying images are widely used for displays such as notebook PCs (personal computers), car navigation devices, mobile type PCs, mobile phones, PDAs, and ATMs (automated teller machines). This liquid crystal display device uses a backlight unit that emits light from the back side of the liquid crystal display panel to increase the brightness of the display screen.
このバックライトユニットには、蛍光管やＬＥＤ等の光源からの光を導光して主面全体から液晶表示パネルに向けて出射させる導光板を用いたタイプが知られているが、その他に、導光板を用いずに反射面部材と発光面部材との間の空間に光を出射させて、反射および拡散させる中空式面照明装置が提案されている。 In this backlight unit, a type using a light guide plate that guides light from a light source such as a fluorescent tube or an LED and emits the light from the entire main surface toward the liquid crystal display panel is known. There has been proposed a hollow surface illumination device that emits light into a space between a reflecting surface member and a light emitting surface member without using a light guide plate, and reflects and diffuses the light.
例えば、特許文献１から３には、中空のユニットケースの底面側に光反射部材を配置し、ユニットケースの反射面部材と対向する表側に発光面部材を配置し、ユニットケースにおける反射面部材と発光面部材とで挟まれる空間を中空導光領域とし、配線基板に多数個のＬＥＤを列設実装して成るＬＥＤ光源を中空導光領域に隣接して、中空導光領域に出射するように配置した中空式照明装置が提案されている。この中空式照明装置では、ＬＥＤ光源からの光を集光するＬＥＤコリメータをＬＥＤ光源の出射部に配置している。 For example, in Patent Documents 1 to 3, a light reflecting member is arranged on the bottom side of a hollow unit case, a light emitting surface member is arranged on the front side facing the reflecting surface member of the unit case, and the reflecting surface member in the unit case The space sandwiched between the light emitting surface members is a hollow light guide region, and an LED light source formed by mounting a large number of LEDs on a wiring board is arranged adjacent to the hollow light guide region and emitted to the hollow light guide region. Arranged hollow illumination devices have been proposed. In this hollow illuminating device, an LED collimator for condensing light from the LED light source is disposed at the emitting portion of the LED light source.
しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
上記特許文献１から３に記載の中空式照明装置では、コリメータレンズを用いてＬＥＤから出射される光を集光して中空導光領域に向けて出射させ、反射面部材によって上方に反射して出射しているが、発光エリアにおける明るさムラが生じ易いという不都合があった。すなわち、光源から遠いほど、中空導光領域の上方に配置された拡散シート等のシート類に対する光の入射角度が大きくなり、シート類を透過できる光が少なくなってしまう不都合があった。このため、光源から遠いほど暗くなり易いと共に光源側が明るくなり易く、効率も低下してしまっていた。また、コリメータレンズからの直接光がシート類へ入射する際、入射角度が大きくなってしまうため、シート類に対する光の入射効率が悪いという不都合があった。
However, the following problems remain in the conventional technology.
In the hollow illuminating device described in Patent Documents 1 to 3, the light emitted from the LED is collected using a collimator lens, emitted toward the hollow light guide region, and reflected upward by the reflecting surface member. Although the light is emitted, there is a disadvantage that brightness unevenness easily occurs in the light emitting area. In other words, the farther from the light source, the larger the incident angle of light with respect to sheets such as a diffusion sheet disposed above the hollow light guide region, and there is a disadvantage that less light can be transmitted through the sheets. For this reason, the farther from the light source, the easier it is to darken, and the light source side tends to be brighter, and the efficiency is reduced. In addition, when the direct light from the collimator lens is incident on the sheets, the incident angle becomes large, and there is a disadvantage that the light incident efficiency on the sheets is poor.
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、導光板を用いない中空構造を採用しつつ明るさムラの改善や輝度の向上を図ることができ、指向性の調整も可能である面状ライトユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can improve brightness unevenness and brightness while adopting a hollow structure that does not use a light guide plate, and can also adjust directivity. An object is to provide a light unit.
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係る面状ライトユニットは、内側に導光空間が形成されるシート支持部材と、該シート支持部材上に設置され前記導光空間の上方に配された拡散シートと、前記拡散シートの少なくとも一辺側に並んで配置された複数の光源と、下面を前記光源側に向けていると共に前記光源から出射された光の光軸に対して傾斜した状態で前記導光空間に設置された傾斜光学シートとを備えていることを特徴とする。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the planar light unit according to the first invention, a sheet support member in which a light guide space is formed inside, a diffusion sheet installed on the sheet support member and disposed above the light guide space, A plurality of light sources arranged side by side on at least one side of the diffusion sheet, and the light guide space with the lower surface facing the light source side and inclined with respect to the optical axis of the light emitted from the light source And a tilted optical sheet installed.
この面状ライトユニットでは、下面を光源側に向けていると共に光源から出射された光の光軸に対して傾斜した状態で導光空間に設置され下面から入射される光を上面から光路を変更して出射する傾斜光学シートを備えている。この導光空間内の傾斜光学シートによって光源からの光は、角度を変えて上方に向かい拡散シートに入射する。つまり、光源からの光は、傾斜光学シートによって拡散シートへの入射角度を小さくすることができるため、拡散シートに対する透過率が向上する。この結果、面状ライトユニットの輝度が向上する。このとき拡散シートの透過率が改善する割合は、光源から離れるほど大きくなる傾向があるので、面状ライトユニットの明るさムラも改善する。また、傾斜光学シートの光路変更機能を調整することによって、輝度ばかりでなく拡散シートへ入射され拡散シートから出射される光の指向性も調整することが可能になる。さらに、導光板を用いずにシート部材のみを追加するだけで済むため、構造が簡易であり、軽量で安価に実現可能である。 In this planar light unit, the light path is changed from the upper surface to the light incident in the light guide space installed in the light guide space with the lower surface facing the light source side and inclined with respect to the optical axis of the light emitted from the light source And an inclined optical sheet that emits light. The light from the light source is incident on the diffusion sheet upward by changing the angle by the inclined optical sheet in the light guide space. In other words, the light from the light source can reduce the incident angle on the diffusion sheet by the inclined optical sheet, and thus the transmittance of the diffusion sheet is improved. As a result, the brightness of the planar light unit is improved. At this time, since the rate at which the transmittance of the diffusion sheet is improved tends to increase as the distance from the light source increases, the brightness unevenness of the planar light unit is also improved. Further, by adjusting the optical path changing function of the tilted optical sheet, not only the luminance but also the directivity of the light incident on the diffuser sheet and emitted from the diffuser sheet can be adjusted. Furthermore, since it is sufficient to add only the sheet member without using the light guide plate, the structure is simple, and the light weight can be realized at low cost.
第２の発明に係る面状ライトユニットは、第１の発明において、前記傾斜光学シートの前記光源に近い領域と遠い領域とで、前記光軸に対する傾斜角度が異なっていることを特徴とする。
すなわち、この面状ライトユニットでは、傾斜光学シートの光源に近い領域と遠い領域とで、光軸に対する傾斜角度が異なっているので、光源に近い領域と遠い領域とで光路の変更方向を変えることができ、光の指向性を領域に応じて変えることができる。例えば、光源に近い領域では、遠い領域に比べて比較的明るくなりやすいため、近い領域では上方への光路の変更角度を小さくすると共に遠い領域では上方への光路の変更角度を大きくすると良い。このようにすると近い領域よりも遠い領域で比較的多くの光を透過させられるようになるため、全体の明るさムラの改善と輝度の向上とを図ることができる。
A planar light unit according to a second invention is characterized in that, in the first invention, the tilt angle with respect to the optical axis is different between a region near the light source and a region far from the light source of the tilted optical sheet.
That is, in this planar light unit, since the tilt angle with respect to the optical axis is different between the region near the light source and the region far from the inclined optical sheet, the direction of changing the optical path is changed between the region near the light source and the region far from the light source. The directivity of light can be changed according to the region. For example, the region close to the light source is likely to be relatively brighter than the region far away, so that the change angle of the upward optical path is reduced in the near region and the change angle of the upward optical path is increased in the far region. In this way, a relatively large amount of light can be transmitted in a region far from the near region, so that it is possible to improve overall brightness unevenness and brightness.
第３の発明に係る面状ライトユニットは、第１又は第２の発明において、前記拡散シート上に設置され発光面領域を窓部とした枠状のフロントケースを備え、前記シート支持部材が、前記導光空間を囲んだ四角枠状の支持部材であり、前記傾斜光学シートが、前記発光面領域の前記光源側の一端部から離間した位置の直下から前記一端部の反対側の他端部から離間した位置の直下まで延在していることを特徴とする。
発光面領域の光源側の一端部は、光源に近接した領域であるため、明るくなりやすいと共に、反対側の他端部は、光源から最も遠い部分であるが、光源に対向するシート支持部材の内側面からの反射によって明るくなりやすい。
このため、本発明の面状ライトユニットでは、傾斜光学シートが、発光面領域の光源側の一端部から離間した位置の直下から一端部の反対側の他端部から離間した位置の直下まで延在しているので、上記一端部及び上記他端部の直下では傾斜光学シートによる光路変更を行わず、中間領域のみ光路変更して拡散シートに光を導くことで、両端部での輝度を抑えて全体の輝度均一性を向上させることができる。
A planar light unit according to a third aspect of the invention is the first or second aspect of the invention, comprising a frame-shaped front case that is installed on the diffusion sheet and has a light emitting surface area as a window portion, and the sheet support member is A rectangular frame-shaped support member that surrounds the light guide space, and the inclined optical sheet is located at the other end portion on the opposite side of the one end portion from directly below the light source side one end portion of the light emitting surface region. It extends to just below the position spaced apart from
Since one end of the light emitting surface area on the light source side is an area close to the light source, it tends to be bright, and the other end on the opposite side is the portion farthest from the light source, but the sheet support member facing the light source It tends to brighten due to reflection from the inner surface.
For this reason, in the planar light unit of the present invention, the inclined optical sheet extends from directly below the position spaced from the one end on the light source side of the light emitting surface region to directly below the position spaced from the other end on the opposite side of the one end. Therefore, the optical path is not changed by the inclined optical sheet immediately below the one end and the other end, and the light at the both ends is suppressed by changing the optical path only in the intermediate region and guiding the light to the diffusion sheet. Thus, the overall luminance uniformity can be improved.
第４の発明に係る面状ライトユニットは、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記傾斜光学シートが、平行な複数の稜線を有する複数のプリズム部を有するプリズムシートであることを特徴とする。
すなわち、この面状ライトユニットでは、傾斜光学シートが、平行な複数の稜線を有する複数のプリズム部を有するプリズムシートであるので、プリズム部の頂角等の形状設定に応じて透過光の進行方向を調整することができる。
In a planar light unit according to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the inclined optical sheet is a prism sheet having a plurality of prism portions having a plurality of parallel ridge lines. And
That is, in this planar light unit, since the inclined optical sheet is a prism sheet having a plurality of prism portions having a plurality of parallel ridge lines, the traveling direction of transmitted light according to the shape setting such as the apex angle of the prism portion Can be adjusted.
第５の発明に係る面状ライトユニットは、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記傾斜光学シートが、拡散シートであることを特徴とする。
すなわち、この面状ライトユニットでは、傾斜光学シートが、拡散シートであるので、透過光を拡散させて直上方向に進む光の成分を増やすことができる。
A planar light unit according to a fifth invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, the inclined optical sheet is a diffusion sheet.
That is, in this planar light unit, since the inclined optical sheet is a diffusion sheet, it is possible to increase the light component that diffuses the transmitted light and proceeds in the upward direction.
第６の発明に係る面状ライトユニットは、第４の発明において、前記プリズム部の頂角が、前記光源に近い領域と遠い領域とで異なっていることを特徴とする。
すなわち、この面状ライトユニットでは、プリズム部の頂角が、光源に近い領域と遠い領域とで異なっているので、プリズム部の頂角に応じて近い領域における透過光の進行方向と遠い領域における透過光の進行方向とを異ならせて指向性や輝度を調整することができる。例えば、明るくなりやすい前記近い領域では、プリズム部の頂角を大きくして直上方向への透過を抑制し、暗くなりやすい前記遠い領域では、プリズム部の頂角を小さくして直上方向への透過を増やすことにより、全体の輝度の均一化を図ることができる。
The planar light unit according to a sixth aspect is characterized in that, in the fourth aspect, the apex angle of the prism portion is different between a region close to the light source and a region far from the light source.
That is, in this planar light unit, the apex angle of the prism portion is different between the region close to the light source and the region far from the light source. Therefore, in the region far from the traveling direction of the transmitted light in the region close to the apex angle of the prism unit. Directivity and brightness can be adjusted by changing the traveling direction of transmitted light. For example, in the near region that tends to be bright, the prism portion has a large apex angle to suppress transmission in the upward direction. In the far region that tends to be dark, the prism portion has a small apex angle and transmits in the directly upward direction. By increasing the value, the overall luminance can be made uniform.
第７の発明に係る面状ライトユニットは、第１から第６の発明のいずれかにおいて、前記傾斜光学シートの下方に設置された反射シートを備えていること特徴とする。
すなわち、この面状ライトユニットでは、傾斜光学シートの下方に設置された反射シートを備えているので、反射シートからの反射光も利用することで、輝度をさらに向上させることができる。
A planar light unit according to a seventh aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to sixth aspects, a reflective sheet is provided below the inclined optical sheet.
In other words, since the planar light unit includes a reflective sheet installed below the inclined optical sheet, the luminance can be further improved by using the reflected light from the reflective sheet.
第８の発明に係る面状ライトユニットは、第１から第７の発明のいずれかにおいて、複数の前記光源の光出射面側に設置されていると共に前記光源から出射される光を該光源の前方の前記導光空間に向けて集光する集光レンズを備えていること特徴とする。
すなわち、この面状ライトユニットでは、光源から出射される光をその光源の前方の導光空間に向けて集光する集光レンズを備えているので、集光レンズによって輝度均一性や指向性等をさらに高精度に調整することが可能になる。
A planar light unit according to an eighth aspect of the present invention is the planar light unit according to any one of the first to seventh aspects, wherein the planar light unit is installed on the light emission surface side of the plurality of light sources and emits light emitted from the light sources. It has the condensing lens which condenses toward the said light guide space of the front, It is characterized by the above-mentioned.
That is, the planar light unit includes a condensing lens that condenses the light emitted from the light source toward the light guide space in front of the light source. Can be adjusted with higher accuracy.
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る面状ライトユニットによれば、導光空間において下面を光源側に向け、光源の光軸に対して傾斜した傾斜光学シートを備えているので、面状ライトユニットから出射される光の指向性や輝度を調整することが可能になる。
したがって、この面状ライトユニットは、明るさムラが少ないと共に高い輝度が得られ、簡易な構成で安価な装置とすることができる。
The present invention has the following effects.
That is, according to the planar light unit according to the present invention, the light guide space includes the inclined optical sheet that is inclined with respect to the optical axis of the light source with the lower surface facing the light source side. It becomes possible to adjust the directivity and brightness of the light.
Therefore, this planar light unit has little brightness unevenness and high luminance, and can be an inexpensive device with a simple configuration.
以下、本発明に係る面状ライトユニットの第１実施形態を、図１から図１３に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能又は認識容易な大きさとするために必要に応じて縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, a first embodiment of a planar light unit according to the present invention will be described with reference to FIGS. In each drawing used in the following description, the scale is appropriately changed as necessary to make each member a recognizable or easily recognizable size.
本実施形態における面状ライトユニット１は、例えば液晶表示パネルのバックライトユニットに用いられるものであって、図１及び図２に示すように、上部が開口した箱状のバックケース２と、該バックケース２の底面上に設置された反射シート３と、該反射シート３上に設置されていると共に内側に導光空間が形成されるシート支持部材４と、該シート支持部材４上に設置され反射シート３との間に導光空間を空けて配された拡散シート５と、該拡散シート５上に設置された第１プリズムシート６Ａおよび第２プリズムシート６Ｂと、これらプリズムシート上に設置された偏光シート７と、該偏光シート７上に設置された発光面領域ＬＡを窓部とした枠状のフロントケース８と、拡散シート５の少なくとも一辺側に並んで配置され反射シート３と拡散シート５との間の導光空間に光を照射する複数の光源Ｌと、複数の光源Ｌが実装された帯状のフレキシブルプリント基板９と、複数の光源Ｌの光出射面側に設置されていると共に光源Ｌから出射される光を該光源Ｌの前方の前記導光空間に向けて集光する集光レンズ１０と、下面を光源Ｌ側に向けていると共に光源Ｌの光軸１０ａに対して傾斜した状態で導光空間に設置され、下面から入射される光を、光路を変更して上面から出射する傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂとを備えている。 The planar light unit 1 in this embodiment is used for a backlight unit of a liquid crystal display panel, for example, and as shown in FIGS. 1 and 2, a box-shaped back case 2 having an open top, A reflection sheet 3 installed on the bottom surface of the back case 2, a sheet support member 4 installed on the reflection sheet 3 and having a light guide space formed inside, and installed on the sheet support member 4. A diffusion sheet 5 disposed with a light guide space between the reflection sheet 3, a first prism sheet 6 A and a second prism sheet 6 B installed on the diffusion sheet 5, and installed on these prism sheets. A polarizing sheet 7, a frame-shaped front case 8 having a light emitting surface area LA installed on the polarizing sheet 7 as a window, and a reflection sheet disposed side by side on at least one side of the diffusion sheet 5. Installed on the light emitting surface side of the plurality of light sources L, a plurality of light sources L that irradiate light into the light guide space between the light source 3 and the diffusion sheet 5, a strip-shaped flexible printed circuit board 9 on which the plurality of light sources L are mounted. The condenser lens 10 that condenses the light emitted from the light source L toward the light guide space in front of the light source L, and the optical axis 10a of the light source L with the lower surface directed toward the light source L. Inclined optical sheets 11 </ b> A and 11 </ b> B that are installed in the light guide space while being inclined with respect to the surface and emit light incident from the lower surface from the upper surface by changing the optical path.
なお、本実施形態では、フロントケース８側の光出射面側を表面側又は上面側として記載している。
上記シート支持部材４は、拡散シート５の外周部（４辺）に沿って延在していると共に中空空間となる導光空間を囲んだ四角枠状の支持部材である。このシート支持部材４は、白色材料の樹脂で成形されている。
また、シート支持部材４は、拡散シート５をその外周部全体にわたって固定している。すなわち、拡散シート５は、シート支持部材４上に外周部全体（４辺全部）にわたって両面テープ（図示略）によって接着され固定されている。
In the present embodiment, the light emission surface side on the front case 8 side is described as the front surface side or the upper surface side.
The sheet support member 4 is a support member having a rectangular frame shape that extends along the outer peripheral portion (four sides) of the diffusion sheet 5 and surrounds the light guide space serving as a hollow space. The sheet support member 4 is formed of a white material resin.
Moreover, the sheet | seat support member 4 is fixing the diffusion sheet 5 over the whole outer peripheral part. That is, the diffusion sheet 5 is bonded and fixed on the sheet supporting member 4 by a double-sided tape (not shown) over the entire outer peripheral portion (all four sides).
さらに、このシート支持部材４は、拡散シート５の外周部に沿って延在して拡散シート５をその外周部全体にわたって固定する支持フレームであり、光源Ｌ側のフレーム部分が切り欠かれて、複数の光源Ｌを実装したフレキシブルプリント基板９および集光レンズ１０が設置可能なスペースを設けてある。
また、シート支持部材４は、上述したように白色材料で形成されることが好ましいが、金属製であっても構わない。
Further, the sheet support member 4 is a support frame that extends along the outer peripheral portion of the diffusion sheet 5 and fixes the diffusion sheet 5 over the entire outer peripheral portion, and the frame portion on the light source L side is cut out, A space in which the flexible printed circuit board 9 and the condenser lens 10 on which the plurality of light sources L are mounted can be installed.
The sheet support member 4 is preferably formed of a white material as described above, but may be made of metal.
上記光源Ｌとしては、ＬＥＤ素子が採用されている。また、複数の光源Ｌは、フレキシブルプリント基板９上に実装されている。
なお、本実施形態では、白色ＬＥＤのＬＥＤ素子が採用されている。この白色ＬＥＤは、例えば基板上の半導体発光素子を樹脂材で封止したものである。上記半導体発光素子として、例えば青色（波長λ：４７０〜４９０ｎｍ）ＬＥＤ素子又は紫外光（波長λ：４７０ｎｍ未満）ＬＥＤ素子が採用され、上記樹脂材としては、シリコーン樹脂を主剤とし、例えばＹＡＧ蛍光体が添加されたものが採用される。なお、白色ＬＥＤとしては、上記以外でも種々のものが採用可能である。
As the light source L, an LED element is employed. The plurality of light sources L are mounted on the flexible printed board 9.
In the present embodiment, a white LED element is employed. This white LED is obtained by, for example, sealing a semiconductor light emitting element on a substrate with a resin material. As the semiconductor light-emitting element, for example, a blue (wavelength λ: 470 to 490 nm) LED element or an ultraviolet light (wavelength λ: less than 470 nm) LED element is adopted. As the resin material, a silicone resin is used as a main component, for example, a YAG phosphor. Is added. Various white LEDs other than those described above can be used.
これら複数の光源Ｌを実装したフレキシブルプリント基板９は、バックケース２の内壁面の一つに伝熱テープ（図示略）を介して接着されている。この伝熱テープは、フレキシブルプリント基板９の保持と光源Ｌの放熱のために用いられている。
なお、フレキシブルプリント基板９は、白色のレジストを用いたものが好ましい。この場合、漏れ光がフレキシブルプリント基板９の白色レジストで白色光として反射され、輝度の向上に寄与する。
The flexible printed circuit board 9 on which the plurality of light sources L are mounted is bonded to one of the inner wall surfaces of the back case 2 via a heat transfer tape (not shown). This heat transfer tape is used for holding the flexible printed circuit board 9 and radiating heat from the light source L.
The flexible printed board 9 preferably uses a white resist. In this case, the leaked light is reflected as white light by the white resist of the flexible printed circuit board 9 and contributes to an improvement in luminance.
上記反射シート３は、光反射機能を有する金属板、フィルム、箔等、銀蒸着膜を設けたフィルムや、アルミ金属蒸着膜を設けたフィルム、白色シートなどが採用可能であり、本実施形態では、例えばポリエステル系樹脂を用いた多層膜構造の反射フィルムを用いている。 As the reflection sheet 3, a metal plate having a light reflection function, a film, a foil, a film provided with a silver vapor deposition film, a film provided with an aluminum metal vapor deposition film, a white sheet, or the like can be adopted. For example, a reflective film having a multilayer film structure using a polyester resin is used.
上記第１プリズムシート６Ａは、拡散シート５上に配され、上記第２プリズムシート６Ｂは、第１プリズムシート６Ａ上に配されている。第１プリズムシート６Ａ及び第２プリズムシート６Ｂは、拡散シート５からの光を上面側に集光するための透明シート状の部材であり、平行な複数の稜線を有するプリズム部を上面側に有している。また、第１プリズムシート６Ａは、光源Ｌの光軸１０ａに対して、プリズム部の稜線がねじれの位置に設定され、特に、上方への高い指向性が得られる方向として、光源Ｌの光軸１０ａに直交する方向と平行に設定される。なお、本実施形態では、光源Ｌの光軸１０が、集光レンズ１０で集光された光の光軸と同じに設定されている。 The first prism sheet 6A is disposed on the diffusion sheet 5, and the second prism sheet 6B is disposed on the first prism sheet 6A. The first prism sheet 6A and the second prism sheet 6B are transparent sheet-like members for condensing light from the diffusion sheet 5 on the upper surface side, and have a prism portion having a plurality of parallel ridge lines on the upper surface side. doing. Further, the first prism sheet 6A has the ridge line of the prism portion set at a twisted position with respect to the optical axis 10a of the light source L, and in particular, the optical axis of the light source L as a direction in which high upward directivity is obtained. It is set parallel to the direction orthogonal to 10a. In the present embodiment, the optical axis 10 of the light source L is set to be the same as the optical axis of the light collected by the condenser lens 10.
また、第２プリズムシート６Ｂは、光源Ｌの光軸１０ａに対して、プリズム部の稜線が平行に設定されている。すなわち、第１プリズムシート６Ａと第２プリズムシート６Ｂとは、互いのプリズム部の稜線がねじれの位置に配され、平面視で互いに稜線が直交している。このような第１プリズムシート６Ａおよび第２プリズムシート６Ｂとしては、例えば住友スリーエム株式会社製のＢＥＦ(Brightness Enhancement Film：商品名)シートが採用可能である。 In the second prism sheet 6B, the ridge line of the prism portion is set parallel to the optical axis 10a of the light source L. That is, the first prism sheet 6A and the second prism sheet 6B are arranged such that the ridge lines of the prism portions are twisted and the ridge lines are orthogonal to each other in plan view. As such first prism sheet 6A and second prism sheet 6B, for example, a BEF (Brightness Enhancement Film: trade name) sheet manufactured by Sumitomo 3M Limited can be employed.
上記偏光シート７は、光のＳ成分とＰ成分の内、一方の成分のみを透過し、他方を反射する反射型偏光フィルムである。反射された成分の光は、反射シート３側に戻り、再度、反射型偏光フィルムに入射するまでの間に、反射型偏光フィルムを透過する成分の光に変換される。このような反射型偏光フィルムは、例えば住友スリーエム株式会社製のＤ−ＢＥＦ(商品名)シートが採用可能である。なお、偏光シート７として、吸収型偏光シートを採用しても構わない。また、用途に応じて偏光シート７を省略しても構わない。 The polarizing sheet 7 is a reflective polarizing film that transmits only one of the S component and P component of light and reflects the other. The reflected component light returns to the reflective sheet 3 side and is converted into component light that passes through the reflective polarizing film before entering the reflective polarizing film again. As such a reflective polarizing film, for example, a D-BEF (trade name) sheet manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used. An absorptive polarizing sheet may be adopted as the polarizing sheet 7. Moreover, you may abbreviate | omit the polarizing sheet 7 according to a use.
上記集光レンズ１０は、光源Ｌの並び方向に沿って延在しているコリメートレンズである。この集光レンズ１０は、複数の光源Ｌを収納可能な断面矩形状の溝部を延在方向に沿って有していると共に、光源Ｌの光軸方向に突出した断面円弧状の先端形状を有した棒状の凸レンズである。このため、この集光レンズ１０は、押出成形で容易に形成でき、生産性が高く低コストである。
なお、光源Ｌからの光を導光空間に入射させる手段としては、集光レンズ１０の他に反射鏡などを利用することも可能である。また、光源としてレーザ光源を採用する際には、所望の方向に出射光を広げるレンズを用いてもよい。
The condenser lens 10 is a collimating lens extending along the direction in which the light sources L are arranged. The condensing lens 10 has a groove with a rectangular cross section that can accommodate a plurality of light sources L along the extending direction, and has a tip having an arcuate cross section protruding in the optical axis direction of the light source L. This is a rod-shaped convex lens. For this reason, this condensing lens 10 can be easily formed by extrusion, has high productivity, and is low in cost.
As a means for making the light from the light source L enter the light guide space, it is possible to use a reflecting mirror in addition to the condenser lens 10. When a laser light source is employed as the light source, a lens that spreads the emitted light in a desired direction may be used.
上記傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂは、シート支持部材４の対向する一対の内側面に形成されたスリット（図示略）に両端部が嵌め込まれて傾斜状態に固定されている。なお、シート支持部材４の両内側面にそれぞれ段差部を設け、これら段差部上に傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂの両端部を載置すると共に接着して傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂを固定しても構わない。 The inclined optical sheets 11 </ b> A and 11 </ b> B are fixed in an inclined state by fitting both end portions into slits (not shown) formed on a pair of opposed inner side surfaces of the sheet support member 4. In addition, even if both the inner side surfaces of the sheet support member 4 are provided with stepped portions, and both end portions of the inclined optical sheets 11A and 11B are placed on the stepped portions and bonded, the inclined optical sheets 11A and 11B are fixed. I do not care.
この傾斜光学シートは、図３の（ａ）に示すように、平行な複数の稜線を有する複数のプリズム部１１ａを有するプリズムシートである傾斜光学シート１１Ａ、又は図３の（ｂ）に示すように、拡散シートである傾斜光学シート１１Ｂが採用可能である。なお、プリズムシートの場合、プリズム部１１ａは下面に形成しても上面に形成しても構わない。 As shown in FIG. 3A, the inclined optical sheet is an inclined optical sheet 11A that is a prism sheet having a plurality of prism portions 11a having a plurality of parallel ridge lines, or as shown in FIG. In addition, the inclined optical sheet 11B, which is a diffusion sheet, can be used. In the case of a prism sheet, the prism portion 11a may be formed on the lower surface or the upper surface.
本実施形態の面状ライトユニット１では、図２に示すように、集光レンズ１０により集光された光源Ｌからの光が、直接又は反射シート３で反射された後に傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂで上方に向けて光路変更され、拡散シート５を介して拡散し、第１プリズムシート６Ａ、第２プリズムシート６Ｂおよび偏光シート７を通してフロントケース８の窓部（発光面領域）から上方に出射される。なお、図２では、２枚のプリズムシートを１枚で図示し、偏光シート７は省略している。 In the planar light unit 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the inclined optical sheets 11 </ b> A and 11 </ b> B are reflected from the light source L collected by the condenser lens 10 directly or after being reflected by the reflecting sheet 3. The optical path is changed upward, diffuses through the diffusion sheet 5, and is emitted upward from the window (light emitting surface area) of the front case 8 through the first prism sheet 6A, the second prism sheet 6B, and the polarizing sheet 7. The In FIG. 2, two prism sheets are shown as one sheet, and the polarizing sheet 7 is omitted.
例えば、図３の（ａ）に示すように、プリズムシートの傾斜光学シート１１Ａである場合、プリズム部１１ａの頂角などの形状設定に応じて透過光の進行方向を任意に設定可能である。また、図３の（ｂ）に示すように、拡散シートの傾斜光学シート１１Ｂである場合、透過する光を拡散させて直上方向に進む光の成分を増やすことが可能である。さらに、この場合、図３の（ｃ）に示すように、反射シート３との間で光が反射を繰り返して直上方向への光をより増やすことも可能になる。特に、これらの傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂを採用することで、光源Ｌ及び集光レンズ１０から遠い領域では、直上に出射される光が増えるため、明るさムラの改善や輝度の向上を図ることができる。 For example, as shown in FIG. 3A, in the case of the inclined optical sheet 11A of the prism sheet, the traveling direction of the transmitted light can be arbitrarily set according to the shape setting such as the apex angle of the prism portion 11a. In addition, as shown in FIG. 3B, in the case of the inclined optical sheet 11B of the diffusion sheet, it is possible to increase the light component that travels in the directly upward direction by diffusing the transmitted light. Furthermore, in this case, as shown in FIG. 3C, it is also possible to increase the light in the directly upward direction by repeating the reflection of light with the reflection sheet 3. In particular, by adopting these inclined optical sheets 11A and 11B, light emitted directly above increases in a region far from the light source L and the condenser lens 10, thereby improving brightness unevenness and brightness. Can do.
なお、従来の導光板を用いたバックライトでは、光源から出射された光を近接した導光板の端面にできるだけ入光させるように光学設計されるが、本実施形態の面状ライトユニット１では、導光板を用いない中空構造であるため、集光レンズ１０によりできるだけ光源Ｌから離れたところで集光させるように光学設計されており、かつ傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂも光路変更によりできるだけ光源Ｌから離れたところへ光が進行するように光学設計されている。 In addition, in the backlight using the conventional light guide plate, it is optically designed so as to make the light emitted from the light source enter the end face of the adjacent light guide plate as much as possible. However, in the planar light unit 1 of the present embodiment, Since it has a hollow structure that does not use a light guide plate, it is optically designed to collect light as far as possible from the light source L by the condenser lens 10, and the inclined optical sheets 11A and 11B are also separated from the light source L as much as possible by changing the optical path. It is optically designed so that light travels to the place.
図４に示すように、拡散シート５への入射角θに対する拡散シートの透過率Ｔは、入射角θが小さくなるほど高くなるが、傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂを用いない従来の場合、入射角θが６０〜８５°程度であり、透過率Ｔが１０〜５５％であった。なお、入射角θが０°では、透過率Ｔは約９０％となる。
また、図５に示すように、拡散シート５への入射角θに対するプリズムシート６Ａ，６Ｂからの出射角αは、傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂを用いない従来の場合、図６に示すように、２０〜２５°程度になってしまう。なお、プリズムシート６Ａ，６Ｂからの出射角αが０°、すなわち直上方向へ光を出射させるには、図６に示すように、入射角θを３０°に近づけることが好ましい。
As shown in FIG. 4, the transmittance T of the diffusion sheet with respect to the incident angle θ to the diffusion sheet 5 increases as the incident angle θ decreases. However, in the conventional case where the inclined optical sheets 11A and 11B are not used, the incident angle θ Was about 60 to 85 °, and the transmittance T was 10 to 55%. When the incident angle θ is 0 °, the transmittance T is about 90%.
Further, as shown in FIG. 5, the emission angle α from the prism sheets 6A and 6B with respect to the incident angle θ to the diffusion sheet 5 is as shown in FIG. 6 in the conventional case where the inclined optical sheets 11A and 11B are not used. It will be about 20-25 degrees. In order to emit light in the upward direction from the prism sheets 6A and 6B with an exit angle α of 0 °, that is, as shown in FIG. 6, the incident angle θ is preferably close to 30 °.
本実施形態において、例えば図７に示すように、頂角φが３５°のプリズム部１１ａに設定したプリズムシートの傾斜光学シート１１Ａを、光軸１０ａに対して５．４°傾斜させた場合、シミュレーションの結果、図８に示すように、入射角θが３０°となる。すなわち、このプリズムシートの傾斜光学シート１１Ａを用いることで、プリズムシート６Ａ，６Ｂからの出射角αを０°に設定することが可能になる。 In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 7, when the inclined optical sheet 11A of the prism sheet set in the prism portion 11a having an apex angle φ of 35 ° is inclined 5.4 ° with respect to the optical axis 10a, As a result of the simulation, the incident angle θ is 30 ° as shown in FIG. That is, by using the inclined optical sheet 11A of the prism sheet, the emission angle α from the prism sheets 6A and 6B can be set to 0 °.
以上のように本実施形態の面状ライトユニット１は、光源Ｌの発光を効率よく出射できる。そこでこのような条件を使って面状ライトユニット１を設計する手順の一例を説明する。多くの場合、先ず面状ライトユニット１の外形が決められる。このときの外形的な制約から中空導光領域が決まり、続いて傾斜光学シート１１Ａの傾斜角が決まる。本実施形態では５．４°であった。続いて傾斜角が５．４°である場合における傾斜拡散シート１１Ａのプリズム部１１ａの頂角φと出射角θ（拡散シートへの入射角θ）との関係を計算し、図８の関係を得る。また予め、使用するプリズムシート６Ａ，６Ｂについて入射角θと出射角αの関係を求めておく（図６等）。 As described above, the planar light unit 1 of the present embodiment can efficiently emit the light emitted from the light source L. Therefore, an example of a procedure for designing the planar light unit 1 using such conditions will be described. In many cases, the outer shape of the planar light unit 1 is first determined. The hollow light guide region is determined from the external constraints at this time, and then the tilt angle of the tilted optical sheet 11A is determined. In this embodiment, it was 5.4 °. Subsequently, the relationship between the apex angle φ of the prism portion 11a of the inclined diffusion sheet 11A and the emission angle θ (incident angle θ to the diffusion sheet) when the inclination angle is 5.4 ° is calculated, and the relationship of FIG. obtain. In addition, the relationship between the incident angle θ and the outgoing angle α is obtained in advance for the prism sheets 6A and 6B to be used (FIG. 6 and the like).
ここまで準備できたら最終製品の使用状況にあわせて出射角αを決める。本実施形態のように出射角αを０°とする場合は、図６から入射角θを３０°とし、図８から入射角θが３０°のときプリズム頂角φを３５°とすれば良い。以上のようにして図６，図８を使うことにより面状ライトユニット１全体の仕様が決められる。 Once prepared so far, the exit angle α is determined in accordance with the usage status of the final product. When the emission angle α is set to 0 ° as in this embodiment, the incident angle θ is set to 30 ° from FIG. 6, and the prism apex angle φ is set to 35 ° when the incident angle θ is 30 ° from FIG. . The specifications of the entire planar light unit 1 are determined by using FIGS. 6 and 8 as described above.
次に傾斜光学シート１１Ａのプリズム部１１ａの頂角φを調整して、輝度を向上させるとともに指向性を変える場合を説明する。頂角φが６５°のプリズム部１１ａに設定したプリズムシートの傾斜光学シート１１Ａを、光軸１０ａに対して５．４°傾斜させた場合、シミュレーションの結果、図９に示すように、拡散シートへの入射角θが約４０°となる。この場合、図１０に示すように、拡散シートへの入射角θが４０°であると、透過率Ｔが約８０％となることがわかる。
このように、従来では透過率Ｔが１０〜５５％程度であったのに対し、本実施形態では、透過率Ｔを約８０％に大幅に向上させることが可能になる。
さらに、図１１に示すように、拡散シートへの入射角θが４０°であると、プリズムシート６Ａからの出射角αが１０°程度になり、図６に示す従来に比べて直上方向に近い出射方向が得られる。
Next, a case where the apex angle φ of the prism portion 11a of the tilted optical sheet 11A is adjusted to improve luminance and change directivity will be described. When the inclined optical sheet 11A of the prism sheet set in the prism portion 11a having the apex angle φ of 65 ° is inclined 5.4 ° with respect to the optical axis 10a, as a result of simulation, as shown in FIG. The incident angle θ is about 40 °. In this case, as shown in FIG. 10, when the incident angle θ to the diffusion sheet is 40 °, the transmittance T is about 80%.
As described above, the transmittance T is conventionally about 10 to 55%, but in the present embodiment, the transmittance T can be greatly improved to about 80%.
Furthermore, as shown in FIG. 11, when the incident angle θ to the diffusion sheet is 40 °, the exit angle α from the prism sheet 6A is about 10 °, which is closer to the upward direction than the conventional one shown in FIG. The emission direction is obtained.
次に、発光面領域ＬＡの一端部（光源Ｌ側の端部）からの距離に対する輝度を、プリズムシートの傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂが有る場合（図中、「光学シートあり」と記載）と無い場合（図中、「光学シートなし」と記載）とについて、上記Ｄ−ＢＥＦシートの偏光シート７が有る場合（図中、「ＤＢＥＦシートあり」と記載）と無い場合（図中、「光学シートなし」と記載）とで測定した結果を、図１２に示す。 Next, the brightness with respect to the distance from one end (the end on the light source L side) of the light emitting surface area LA is indicated when the inclined optical sheets 11A and 11B of the prism sheet are present (described as “with optical sheet” in the figure). When there is no polarizing sheet (described as “without optical sheet” in the figure), when there is the polarizing sheet 7 of the D-BEF sheet (described as “with DBEF sheet” in the figure) and when not present (in the figure, “optical” FIG. 12 shows the result of measurement with “No sheet”.
この図から分かるように、傾斜光学シート１１Ａが有る本実施形態では、傾斜光学シート１１Ａの無い従来（通常構成）に比べて、輝度が、偏光シート７が有る場合で６％向上し、偏光シート７が無い場合で１９％向上している。
なお、図１２に示すように、傾斜光学シート１１Ａが無い場合、発光面領域ＬＡの他端部（光源Ｌと反対側の端部）の輝度が高くなっているが、これはシート支持部材４の他端部近傍における内面で反射された光によるものである。しかしながら、傾斜光学シート１１Ａが有る本実施形態では、発光面領域ＬＡの他端部における輝度の高まりが抑制されている。
As can be seen from this figure, in the present embodiment having the inclined optical sheet 11A, the luminance is improved by 6% in the case where the polarizing sheet 7 is provided, compared to the conventional case (normal configuration) without the inclined optical sheet 11A. In the absence of 7, there is a 19% improvement.
As shown in FIG. 12, in the absence of the tilted optical sheet 11A, the luminance of the other end of the light emitting surface area LA (the end opposite to the light source L) is high. This is due to the light reflected by the inner surface in the vicinity of the other end portion. However, in the present embodiment having the inclined optical sheet 11A, an increase in luminance at the other end of the light emitting surface area LA is suppressed.
次に、プリズムシートの傾斜光学シート１１Ａの有る場合と無い場合とで、指向性について測定した結果を、図１３に示す。なお、この実施形態では、Ｄ−ＢＥＦシートの偏光シート７を用いている。また、指向性における０°方向は、発光面領域ＬＡの直上方向としている。この結果からわかるように、傾斜光学シート１１Ａが無い従来例では、約０°にピークがある指向性を有しているのに対し、傾斜光学シート１１Ａが有る本発明の実施例では、約１０°の方向にピークがある指向性を有している。このように本発明では、指向性を調整可能であるため、カーナビゲーションに用いられる液晶表示装置のバックライト等で特定方向に指向性を傾けたい場合などにも有効である。 Next, FIG. 13 shows the results of measuring the directivity with and without the inclined optical sheet 11A of the prism sheet. In this embodiment, a polarizing sheet 7 of a D-BEF sheet is used. In addition, the 0 ° direction in the directivity is a direction directly above the light emitting surface area LA. As can be seen from this result, the conventional example without the inclined optical sheet 11A has directivity having a peak at about 0 °, whereas in the embodiment of the present invention with the inclined optical sheet 11A, about 10 It has directivity with a peak in the direction of °. As described above, since the directivity can be adjusted in the present invention, it is also effective when the directivity is inclined in a specific direction with a backlight of a liquid crystal display device used for car navigation.
このように本実施形態の面状ライトユニット１では、下面を光源Ｌ側に向けていると共に光源Ｌの光軸１０ａに対して傾斜した状態で導光空間に設置され下面から入射される光を上面から光路を変更して出射する傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂを備えているので、導光空間内の傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂによって集光レンズ１０で集光された光源Ｌからの光が上方に向けて角度を変えて拡散シート５に入射される。 As described above, in the planar light unit 1 of the present embodiment, the light that is installed in the light guide space with the lower surface directed toward the light source L and inclined with respect to the optical axis 10a of the light source L is incident on the lower surface. Since the inclined optical sheets 11A and 11B that change the optical path from the upper surface and are emitted are provided, the light from the light source L collected by the condenser lens 10 by the inclined optical sheets 11A and 11B in the light guide space is directed upward. The incident light is incident on the diffusion sheet 5 at a different angle.
したがって、傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂの光路変更機能によって、拡散シート５へ入射され該拡散シート５から出射される光の指向性や輝度を調整することが可能になる。また、集光レンズ１０からの光が拡散シート５に直接入射する割合を低減することができると共に、傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂによって拡散シート５への入射角度を小さくすることができ、高い透過率を得ることができる。さらに、導光板を用いずにシート部材のみを追加するだけで済むため、構造が簡易であり、軽量で安価に実現可能である。 Therefore, it is possible to adjust the directivity and brightness of the light incident on and emitted from the diffusion sheet 5 by the optical path changing function of the inclined optical sheets 11A and 11B. In addition, it is possible to reduce the rate at which the light from the condenser lens 10 is directly incident on the diffusion sheet 5, and it is possible to reduce the incident angle to the diffusion sheet 5 by the inclined optical sheets 11 </ b> A and 11 </ b> B, and high transmittance. Can be obtained. Furthermore, since it is sufficient to add only the sheet member without using the light guide plate, the structure is simple, and the light weight can be realized at low cost.
次に、本発明に係る面状ライトユニットの第２から第４実施形態について、図１４及び図１５を参照して以下に説明する。なお、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。また、以下の各実施形態を説明する図１４及び図１５では、図２と同様に構成を簡易的に図示している。 Next, second to fourth embodiments of the planar light unit according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 14 and 15. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component demonstrated in the said embodiment, and the description is abbreviate | omitted. 14 and 15 for explaining the following embodiments, the configuration is simply illustrated in the same manner as in FIG.
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂが光源Ｌ及び集光レンズ１０の上方から対向するシート支持部材４の内周面の近傍まで延在させて設置しているのに対し、第２実施形態の面状ライトユニット２１は、図１４に示すように、傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂが、発光面領域ＬＡの光源Ｌ側の一端部から離間した位置の直下から前記一端部の反対側の他端部から離間した位置の直下まで延在している点である。 The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the inclined optical sheets 11A and 11B are in the vicinity of the inner peripheral surface of the sheet support member 4 facing the light source L and the condenser lens 10 from above. 14, the planar light unit 21 according to the second embodiment has inclined optical sheets 11 </ b> A and 11 </ b> B on one end of the light emitting surface area LA on the light source L side, as shown in FIG. 14. It extends from the position directly below the position spaced from the section to the position directly below the position spaced from the other end on the opposite side of the one end.
発光面領域ＬＡの光源Ｌ側の一端部は、図１２に示すように、光源Ｌに近接した領域であるため、明るくなりやすいと共に、反対側の他端部は、光源Ｌから最も遠い部分であるが、光源Ｌに対向するシート支持部材４の内側面からの反射によって明るくなりやすい。
しかしながら、第２実施形態の面状ライトユニット２１では、傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂが、発光面領域ＬＡの光源Ｌ側の一端部から離間した位置の直下から一端部の反対側の他端部から離間した位置の直下まで延在しているので、上記一端部及び上記他端部の直下では傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂによる光路変更を行わず、中間領域のみ光路変更して拡散シート５に光を導くことで、両端部での輝度を抑えて全体の輝度均一性を向上させることができる。
As shown in FIG. 12, one end of the light emitting surface area LA on the light source L side is an area close to the light source L, so that it tends to become brighter, and the other end on the opposite side is the portion farthest from the light source L. However, it tends to be brighter due to reflection from the inner surface of the sheet support member 4 facing the light source L.
However, in the planar light unit 21 of the second embodiment, the inclined optical sheets 11A and 11B are from directly below the position separated from the one end on the light source L side of the light emitting surface area LA from the other end on the opposite side of the one end. Since it extends to directly below the separated position, the optical path is not changed by the inclined optical sheets 11A and 11B immediately below the one end and the other end, and the optical path is changed only in the intermediate region so that light is transmitted to the diffusion sheet 5. By guiding, the luminance at both ends can be suppressed and the overall luminance uniformity can be improved.
また、第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂが直線的に延在して傾斜されているのに対し、第３実施形態の面状ライトユニット３１は、図１５に示すように、傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂの光源Ｌに近い領域と遠い領域とで、光軸１０ａに対する傾斜角度が異なっている点である。
すなわち、第３実施形態では、傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂが光源Ｌ側から漸次曲率が大きくなるようにカーブした傾斜状態に設置されており、光軸１０ａに対する傾斜角度が、直線的に設置された場合に比べて、光源Ｌに近い領域では入射角がより大きく、遠い領域では入射角がより小さくなっている。
Further, the difference between the third embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the inclined optical sheets 11A and 11B extend linearly and are inclined, whereas the third embodiment is different from the third embodiment. As shown in FIG. 15, the planar light unit 31 is different in that the inclination angle with respect to the optical axis 10 a is different between a region near the light source L and a region far from the light source L of the inclined optical sheets 11 </ b> A and 11 </ b> B.
That is, in the third embodiment, the inclined optical sheets 11A and 11B are installed in an inclined state so that the curvature gradually increases from the light source L side, and the inclination angle with respect to the optical axis 10a is installed linearly. Compared to the case, the incident angle is larger in the region close to the light source L, and the incident angle is smaller in the far region.
このように、第３実施形態の面状ライトユニット３１では、傾斜光学シート１１Ａ，１１Ｂの光源Ｌに近い領域と遠い領域とで、光軸１０ａに対する傾斜角度が異なっているので、光源Ｌに近い領域と遠い領域とで光路の変更方向を変えることができ、光の指向性を領域に応じて変えることができる。特に、光源Ｌに近い領域では、遠い領域に比べて比較的明るくなりやすいため、第３実施形態では、近い領域では上方への光路の変更角度を小さくすると共に遠い領域では上方への光路の変更角度を大きくすることで、近い領域よりも遠い領域に向けて比較的多くの光を透過させて、全体の明るさムラの改善と輝度の向上とを図ることができる。 As described above, in the planar light unit 31 according to the third embodiment, the inclination angle with respect to the optical axis 10a is different between the area near the light source L and the area far from the light source L of the inclined optical sheets 11A and 11B. The change direction of the optical path can be changed between the region and the far region, and the directivity of light can be changed according to the region. In particular, the region close to the light source L tends to be relatively brighter than the far region, so in the third embodiment, the change angle of the upward optical path is reduced in the near region and the upward optical path is changed in the far region. By increasing the angle, it is possible to transmit a relatively large amount of light toward a region farther than a near region, thereby improving overall brightness unevenness and luminance.
また、第４実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、頂角が一定のプリズム部１１ａを有したプリズムシートである傾斜光学シート１１Ａを用いているのに対し、第４実施形態の面状ライトユニットは、プリズム部１１ａの頂角φが、光源Ｌに近い領域と遠い領域とで異なっている点である。
例えば、第４実施形態では、明るくなりやすい前記近い領域で、プリズム部１１ａの頂角φを前記遠い領域よりも大きく設定することで、直上方向への光の透過を抑制すると共に、暗くなりやすい前記遠い領域で、プリズム部１１ａの頂角を、前記近い領域よりも小さく設定することで、直上方向への光の透過を増やすことで、面内の輝度均一性を向上させることができる。
Further, the difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that the first embodiment uses the tilted optical sheet 11A which is a prism sheet having a prism portion 11a having a constant apex angle. The planar light unit of the fourth embodiment is that the apex angle φ of the prism portion 11a is different between a region near the light source L and a region far from it.
For example, in the fourth embodiment, by setting the apex angle φ of the prism portion 11a to be larger than that in the far region in the near region where the light is likely to be bright, the transmission of light in the directly upward direction is suppressed and the light is likely to be dark. By setting the apex angle of the prism portion 11a to be smaller than that of the near region in the far region, it is possible to improve in-plane luminance uniformity by increasing light transmission in the directly upward direction.
このように、第４実施形態の面状ライトユニットでは、プリズム部１１ａの頂角φが、光源Ｌに近い領域と遠い領域とで異なっているので、プリズム部１１ａの頂角φに応じて前記近い領域と前記遠い領域とで透過光の進行方向を変えて指向性や輝度を調整することができる。 Thus, in the planar light unit of the fourth embodiment, the apex angle φ of the prism portion 11a is different between the region close to the light source L and the region far from the light source L. Directivity and brightness can be adjusted by changing the traveling direction of transmitted light between the near area and the far area.
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。 In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
例えば、上記各実施形態の面状ライトユニットでは、液晶表示装置のバックライト用としているが、面状光源として他の照明用途に用いても構わない。なお、単に照明用として採用する場合は、光学シートは無くても構わない。
また、２枚のプリズムシートを用いているが、１枚のプリズムシートを採用したライトユニットとしても構わない。さらに、拡散シートを複数枚重ねて設置しても構わない。
For example, although the planar light unit of each of the above embodiments is used for a backlight of a liquid crystal display device, it may be used as another planar light source for other illumination purposes. In addition, when adopting only for illumination, the optical sheet may not be provided.
In addition, although two prism sheets are used, a light unit employing one prism sheet may be used. Further, a plurality of diffusion sheets may be stacked and installed.
さらに、フロントケースの代わりに、リムシートを用いても構わない。このリムシートは、液晶表示パネルとバックライトユニット（面状ライトユニット）との接合に用いる両面テープであって、遮光及び反射の機能を有したシートである。
また、コリメータレンズを用いて光源の光を集光しているが、このレンズの形状を工夫して、指向性を非対称にすることで、輝度を向上させることができる。
Further, a rim seat may be used instead of the front case. This rim sheet is a double-sided tape used for joining a liquid crystal display panel and a backlight unit (planar light unit), and has a light shielding and reflecting function.
Moreover, although the light of the light source is condensed using a collimator lens, the luminance can be improved by devising the shape of this lens and making the directivity asymmetric.
また、上記各実施形態では、拡散シートの一辺側だけに光源と集光レンズとを配置して一枚の傾斜光学シートを設置しているが、互いに対向する２辺側にそれぞれ光源と集光レンズとを設置し、これらに対応した２枚の傾斜光学シートを導光空間内に設置しても構わない。 In each of the above embodiments, the light source and the condensing lens are disposed only on one side of the diffusion sheet and the single inclined optical sheet is installed. However, the light source and the condensing light are respectively disposed on the two sides facing each other. A lens may be installed, and two inclined optical sheets corresponding to these may be installed in the light guide space.
１，２１，３１…面状ライトユニット、２…バックケース、３…反射シート、４…シート支持部材、６Ａ…第１プリズムシート、６Ｂ…第２プリズムシート、７…偏光シート、８…フロントケース、９…フレキシブルプリント基板、１０…集光レンズ、１０ａ…光源の光軸、１１Ａ，１１Ｂ…傾斜光学シート、Ｌ…光源、ＬＡ…発光面領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21, 31 ... Planar light unit, 2 ... Back case, 3 ... Reflective sheet, 4 ... Sheet support member, 6A ... 1st prism sheet, 6B ... 2nd prism sheet, 7 ... Polarizing sheet, 8 ... Front case DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Flexible printed circuit board, 10 ... Condensing lens, 10a ... Optical axis of light source, 11A, 11B ... Inclined optical sheet, L ... Light source, LA ... Light emission surface area
Claims (8)
該シート支持部材上に設置され前記導光空間の上方に配された拡散シートと、
前記拡散シートの少なくとも一辺側に並んで配置された複数の光源と、
下面を前記光源側に向けていると共に前記光源から出射された光の光軸に対して傾斜した状態で前記導光空間に設置された傾斜光学シートとを備えていることを特徴とする面状ライトユニット。 A sheet support member in which a light guide space is formed inside;
A diffusion sheet installed on the sheet support member and disposed above the light guide space;
A plurality of light sources arranged side by side on at least one side of the diffusion sheet;
And a tilted optical sheet installed in the light guide space with the lower surface facing the light source side and tilted with respect to the optical axis of the light emitted from the light source. Light unit.
前記傾斜光学シートの前記光源に近い領域と遠い領域とで、前記光軸に対する傾斜角度が異なっていることを特徴とする面状ライトユニット。 In the planar light unit according to claim 1,
The planar light unit, wherein an inclination angle with respect to the optical axis is different between a region near the light source and a region far from the light source of the inclined optical sheet.
前記拡散シート上に設置され発光面領域を窓部とした枠状のフロントケースを備え、
前記シート支持部材が、前記導光空間を囲んだ四角枠状の支持部材であり、
前記傾斜光学シートが、前記発光面領域の前記光源側の一端部から離間した位置の直下から前記一端部の反対側の他端部から離間した位置の直下まで延在していることを特徴とする面状ライトユニット。 In the planar light unit according to claim 1 or 2,
A frame-shaped front case installed on the diffusion sheet and having a light emitting surface area as a window portion,
The sheet support member is a square frame-shaped support member surrounding the light guide space,
The inclined optical sheet extends from directly below a position spaced from the one end on the light source side of the light emitting surface region to directly below a position spaced from the other end on the opposite side of the one end. Planar light unit to be used.
前記傾斜光学シートが、平行な複数の稜線を有する複数のプリズム部を有するプリズムシートであることを特徴とする面状ライトユニット。 In the planar light unit according to any one of claims 1 to 3,
The planar light unit, wherein the inclined optical sheet is a prism sheet having a plurality of prism portions having a plurality of parallel ridge lines.
前記傾斜光学シートが、拡散シートであることを特徴とする面状ライトユニット。 In the planar light unit according to any one of claims 1 to 3,
The planar light unit, wherein the inclined optical sheet is a diffusion sheet.
前記プリズム部の頂角が、前記光源に近い領域と遠い領域とで異なっていることを特徴とする面状ライトユニット。 The planar light unit according to claim 4,
The planar light unit, wherein the prism portion has an apex angle that is different between a region close to the light source and a region far from the light source.
前記傾斜光学シートの下方に設置された反射シートを備えていること特徴とする面状ライトユニット。 In the planar light unit according to any one of claims 1 to 6,
A planar light unit comprising a reflective sheet installed below the inclined optical sheet.
複数の前記光源の光出射面側に設置されていると共に前記光源から出射される光を該光源の前方の前記導光空間に向けて集光する集光レンズを備えていること特徴とする面状ライトユニット。 In the planar light unit according to any one of claims 1 to 7,
A surface that is provided on the light emitting surface side of the plurality of light sources and includes a condensing lens that condenses light emitted from the light sources toward the light guide space in front of the light sources. Light unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012275786A JP6041661B2 (en) | 2012-12-18 | 2012-12-18 | Surface light unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012275786A JP6041661B2 (en) | 2012-12-18 | 2012-12-18 | Surface light unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014120385A true JP2014120385A (en) | 2014-06-30 |
| JP6041661B2 JP6041661B2 (en) | 2016-12-14 |
Family
ID=51175047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012275786A Expired - Fee Related JP6041661B2 (en) | 2012-12-18 | 2012-12-18 | Surface light unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6041661B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018010755A (en) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Lighting device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0736035A (en) * | 1993-07-22 | 1995-02-07 | Ohtsu Tire & Rubber Co Ltd :The | Surface light emitter |
| JP2006048968A (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Nippon Tokushu Kogaku Jushi Kk | Surface light source device and liquid crystal display |
| JP2012074309A (en) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Asahi Kasei Corp | Planar lighting device |
| JP2012209206A (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Optical module and display device |
| JP2012209128A (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Citizen Electronics Co Ltd | Planar light unit |
-
2012
- 2012-12-18 JP JP2012275786A patent/JP6041661B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0736035A (en) * | 1993-07-22 | 1995-02-07 | Ohtsu Tire & Rubber Co Ltd :The | Surface light emitter |
| JP2006048968A (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Nippon Tokushu Kogaku Jushi Kk | Surface light source device and liquid crystal display |
| JP2012074309A (en) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Asahi Kasei Corp | Planar lighting device |
| JP2012209206A (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Optical module and display device |
| JP2012209128A (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Citizen Electronics Co Ltd | Planar light unit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018010755A (en) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Lighting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6041661B2 (en) | 2016-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9477117B2 (en) | Optical lens module and backlight unit | |
| JP2006146241A (en) | Prism sheet and backlight unit employing same | |
| US20080278658A1 (en) | Front light unit and flat display apparatus employing the same | |
| JP5373180B2 (en) | Surface light source device and liquid crystal display device including the surface light source device | |
| US8836894B2 (en) | Backlight unit and liquid crystal display device | |
| TW200841084A (en) | Liquid crystal display and backlight module thereof | |
| KR20130116704A (en) | Backlight assembly and display apparatus having the same | |
| KR20160083571A (en) | Super Directional Light Guide Film And Thin Film Type Back Light Unit For Flat Panel Display Using The Same | |
| JP2013114876A (en) | Lighting device and liquid crystal display device equipped with this | |
| WO2014141822A1 (en) | Light guide plate, light source apparatus, and display apparatus | |
| JP2009176512A (en) | Surface light source device and image display apparatus | |
| KR101651888B1 (en) | Backlight unit | |
| JP5470506B1 (en) | Planar illumination device and display device having planar illumination device | |
| JP6041661B2 (en) | Surface light unit | |
| JP5665623B2 (en) | Surface light unit | |
| TWI405102B (en) | Backlight module and optical touch panel | |
| US20120039078A1 (en) | Lighting device and displaying device | |
| KR20140113049A (en) | Light emitting unit, backlight assembly having the same, and display apparatus | |
| US10514153B2 (en) | Backlight module and display device | |
| TWI437327B (en) | Back-light module | |
| JP2009004116A (en) | Light-emitting device, linear light-emitting device, surface light-emitting device, liquid crystal display, and electronic equipment | |
| JP2014239024A (en) | Planar light unit | |
| US20170184784A1 (en) | Liquid crystal display device | |
| KR102093925B1 (en) | Reflector plate and backlight unit including the plate | |
| JP2010032907A (en) | Optical member, backlight unit, and display device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150827 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160428 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160510 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160607 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161108 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161108 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6041661 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |