JP2948796B1 - 光拡散シート - Google Patents
光拡散シートInfo
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Abstract
り光線を入射できるように構成された光拡散シートを提
供することである。 【解決手段】 光拡散シート1を、二つの側面2a、2
bを含む四角錐形状の光線制御部2を上部に備えて構成
する。この二つの側面について、左右方向Bにおける左
側に位置する第一側面2aの左右方向Bに対する第一傾
斜角が、右側に位置する第二側面2bの左右方向に対す
る第二傾斜角より大きくなるように形成する。
Description
ックライトユニットに用いられる光拡散シートに関す
る。
た光線を液晶表示装置の画面に適度に集光させるための
バックライトユニットが組み込まれている。即ち、光源
より出射された光線を光拡散シートおよびプリズムシー
トによりできる限り液晶表示装置の画面へと導き、該画
面の表示を鮮明にできるようにされている。
の一例についての概略構成を示す。
プ61が前後方向Aに沿って配置されている。そして、
導光板62が左右方向Bにおける左端部の外側にランプ
61が位置するように配置されている。さらに、上下方
向Cにおいて、導光板62の上側に光拡散シート63が
配置されている。そして、拡散シート63の上側には、
プリズムシート64、65が、これらの頂上線64a、
65aが互いに交わるように配置されている。
ランプ61より出射した光線Lは、導光板62から光拡
散シート63へと導かれ、さらにプリズムシート64、
65に導かれた後に上方の図示していない液晶表示装置
の画面に入射することになる。
部における光線Lの分布を示している。図10におい
て、横軸は左右方向Bにおける右向きを正とし、縦軸は
上下方向Cにおける上向きを正としている。
た光線Lの分布であり、図10(b)は光拡散シート6
3の上面を出射した光線Lの分布である。
に示されるように左右方向Bに対して角度θf1をなす方
向にピークを示す分布となっているが、光拡散シート6
3を出射した光線は図10(b)に示されるように左右
方向Bに対して角度θf2をなす方向にピークを示す分布
となっている(θf1<θf2)。このように、光拡散シー
ト63は、導光板62より入射した光線をより真上方向
に近づくように光線の分布を変化させて出射する。
は、プリズムシート64、65によりさらに真上方向に
近づくように光線の分布が変化する。
0によって光線をより真上方向に導くことにより、液晶
表示装置の画面正面への集光を図り該画面の表示を鮮明
にできるようにされている。
は、入射した光線の分布を上記のごとく変化させて出射
させ得るように、いわゆるエンボス加工が施される等に
より構成されていた。
シートにあっては、前記エンボス加工等により形成され
る形状はランダムに形成されるにすぎなかった。
適切でなく、以下の問題を生じた。即ち、プリズムシー
トに対して必ずしも適切な方向にピークを示す分布の光
線を入射させ得ると限らず、プリズムシートを出射する
光線がより真上方向に近づくようなピークを示す分布に
なるとは限らなかった。また、光拡散シートを出射した
光線の分布のピークが適切であっても、適切でない方向
へ出射される光線も多く、プリズムシートを真上方向へ
出射する光線が少なかった。
画面正面へ効率の良い集光を図ることができず、ランプ
を出射した光線に対するロスの多い場合を生じていた。
ットに用いられる光拡散シートであって、プリズムシー
トに対して適切な方向より光線を効率良く入射できるよ
うに構成されるものを提供することを目的としている。
め、本発明は、頂上線が前後方向に沿うように配置され
る一のプリズムシート及び頂上線が左右方向に沿うよう
に配置される他のプリズムシートからなるプリズムシー
ト部を有するバックライトユニットに用いられ、前記プ
リズムシート部の下側に配置される光拡散シートであっ
て、四角錐形状に形成され、左右方向における一方側に
位置する第一側面と他方側に位置する第二側面とを含ん
でなる光線制御部を上部に備え、前記第一側面の左右方
向に対する第一傾斜角が第二側面の左右方向に対する第
二傾斜角より大きくなるように形成され、前記一方側か
ら他方側に進行し、左右方向に対して第一入射角をなす
斜め上方の特定の方向にピークを示す分布をなして下側
から入射する光線を、左右方向に対して第一出射角をな
す斜め上方の特定の方向にピークを示す分布の光線とし
て上面より出射するものであり、前記第一出射角は、前
記プリズム部に下側より入射する光線をプリズム部の上
部より真上方向にピークを示す光線として出射させる角
度であることを特徴とする光拡散シートである(請求項
1)。
第一入射角をなす特定の方向にピークを示す分布の光線
が前記一方側から入射すると、前記四角錐形状を構成す
る平面によって、前記第一出射角をなす特定の方向にピ
ークを示す分布の光線として出射される。そして、この
光拡散シートより出射される光線のピークを示す特定の
方向は、プリズムシートに入射させる光線のピークの方
向としてより適切な方向である。即ち、上記光拡散シー
トの上側に、上下に配置される前記一のプリズムシート
及び他のプリズムシートからなるプリズムシート部であ
って、かかる二つのプリズムシートの頂上線が前後方向
と左右方向に沿うように配置されてなるプリズムシート
部を設けると、プリズムシート部の上部より略真上方向
にピークを示す分布の光線を出射することができる。
効率の良い集光を図ることができ、光線のロスを減らす
ことができる。
頂点をなすものに限られず若干の平面をなす上端面をな
すように形成されるものや、若干の曲面をなすように形
成されるものも含まれる。
に形成する場合には(請求項2)、光拡散シートから出
射される光線をその上面全体にわたって均一化でき、液
晶表示装置の画面にドットパターンのイメージのみが極
度に強く映し出されることを防ぐことができる。
イトユニットを、前後方向に配置される線状光源と、導
光板であってその一方側の端部の外側に前記線状光源が
位置するように配置される導光板と、該導光板の上側に
配置される前記光拡散シートと、光拡散シートの上側に
上下に配置される一のプリズムシート及び他のプリズム
シートからなるプリズムシート部であって、前記一のプ
リズムシートがその頂上線が前後方向に沿うように配置
され、前記他のプリズムシートがその頂上線が左右方向
に沿うように配置されてなるプリズムシート部とを備
え、左右方向に対する第一入射角をなす特定の方向にピ
ークを示す分布をなして導光板から光拡散シートに入射
する光線を、左右方向に対して略真上方向にピークを示
す分布をなす光線として前記プリズム部の上部より出射
するように構成すると(請求項3)、液晶表示装置の画
面正面への効率の良い集光を図ることができ、光線のロ
スを減らすことができる。
て、本発明の光拡散シートの実施形態について説明す
る。
態である光拡散シート1が用いられたバックライトユニ
ット30の斜視図である。
と導光板32と光拡散シート1とプリズムシート部35
とから構成されている。
における光源であり、前後方向Aに沿って配置されてい
る。
31が位置するように配置されている。導光板32は、
その左右方向Bにおける一方側である左側から入射した
ランプ31の光線を後に説明する光拡散シート1へ導く
ための部材であり、その下面の外側には、図示していな
い反射ドットが形成され、または、反射シートが設けら
れている。そして、導光板32に入射した光線は、前記
反射ドット等により右斜め上方へ反射され、導光板32
の上面より光拡散シート1へ出射される。
典型的であるポリメチルメタクリレート(PMMA)に
より形成される。
れる光線は、後にも触れるように左右方向Bに対してθ
goの角度をなす方向にピークを示す分布となる。
ット30において上下方向Cにおける最上部に位置して
おり、その上部を出射した光線がさらに上方に設置され
る図示していない液晶表示装置の画面へと導かれること
になる。
シート33、34から構成され、これらの頂上線33
c、34cが互いに交わるように配置される構成であ
る。
光拡散シート1とプリズムシート33、34とを離して
表しているが、実際には、光拡散シート1とプリズムシ
ート33とプリズムシート34とが互いに重なるように
配置されている。
リズム部33bとから構成されており、典型的には基材
部33aをポリエチレンテレフタレート(PET)によ
り、プリズム部33bをアクリル樹脂により形成するこ
とができる。
向Aに沿った頂上線33cをなし、該頂上線33cを挟
む上面のなす角度である頂角θeが90°をなすように
形成される。
3と同一の材料により同一の形状に構成されている。ま
た、プリズムシート34は、その頂上線34cが、前記
のように頂上線33cと交わるように、即ち左右方向B
に沿うように配置されている。
の方向により適切な方向が存在する。即ち、プリズムシ
ート34が略真上方向にピークを示す分布の光線を出射
するためには、適切な特定の方向にピークを示す分布の
光線をプリズムシート33に入射することが必要であ
る。
射する光線の分布と、プリズムシート34の上部を出射
する光線の分布との関係を示している。
右向きを正とし、縦軸は上下方向Cにおける上向きを正
としている。
に位置するプリズムシート33の下面に入射した光線の
分布であり、図2(b)はプリズムシート部35の上側
に位置するプリズムシート34の上面を出射した光線の
分布を示している。
るような左右方向Bに対する角度がθi1をなす方向にピ
ークを示す分布の光線を入射すると、プリズムシート3
4は図2(b)に示されるような真上方向Uにピークを
示す分布の光線を出射する。即ち、プリズムシート33
に対する最適な特定の方向は、左右方向Bに対する角度
がθi1をなす方向である。
射した光線をプリズムシート33へ出射するための部材
である。即ち、下側より右斜め上方向に左側から入射し
た光線を、プリズムシート33に対して特定の方向に出
射するのである。
れた光線制御部2を備えて構成されている。光線制御部
2は、四角錐形状に形成されている。
しく説明する。
眺めた上面図である。
御部2の最上端部2eの位置におけるIII−III線矢視断
面図である。
あたる最上端部2eが左右方向Bに沿った軸C0上に位
置するように、各々が列設されている。
々について、特に軸C0に沿って左右方向Bに存在する
一条分を図示しているが、前後方向Aに沿っても光線制
御部2が形成されている。即ち、前後方向Aにおいて等
間隔にある各位置において、図3(a)における軸C0
に沿うように、左右方向Bに沿って光線制御部2の各々
が列設されている。
に位置する第一側面2aと右側に位置する第二側面2b
とを備えている。この光線制御部2にあっては、その四
角錐形状が前記軸C0に対して対称をなす形状に形成さ
れており、前記第一側面2a、第二側面2bは、各々に
最上端部2eを頂点とする二等辺三角形に形成されてい
る。
2bとともに四角錐形状を構成する第三平面2c、第四
平面2dは、不等辺三角形をなすように形成されてい
る。
第一傾斜角θ1が、第二側面2bの左右方向Bに対する
第二傾斜角θ2より大きくなるように形成されている。
なお、ここでは、各平面の傾斜角を、該平面と基準とな
る左右方向Bや前後方向A等との内角により表してい
る。
散シート1は、第一入射角をなす特定の方向にピークを
示す分布の光線が下側から入射すると、第一出射角をな
す特定の方向にピークを示す分布の光線をその上面より
出射する。
の分布について、図4に基づいて説明する。
り入射する光線の分布、即ち前記導光板62の上面を出
射する光線の分布を示しており、(b)が光拡散シート
1の上面を出射する光線の分布を示している。
右向きを正とし、縦軸は上下方向Cにおける上向きを正
としている。
(a)に示されるような左右方向Bに対する第一入射角
がθgoをなす方向にピークを示す分布の光線が入射す
る。かかる方向にピークを示す光線を入射させると、光
拡散シート1は、図4(b)に示されるような左右方向
Bに対する第一出射角がθi1をなす特定の方向にピーク
を示す分布の光線を出射する。
プリズムシート33に入射すると、プリズムシート34
は前記図2(b)に示された分布の光線を出射する。
構成されるバックライトユニット30は、ランプ31を
出射した光線を、プリズムシート34の上方の液晶表示
装置の画面正面に効率良く集光できるのである。
第一側面2a、第二側面2b、第三平面2c、第四平面
2dの各々は、いわゆるブラスト処理等により粗面に仕
上げられている。これにより、光拡散シート1から出射
される光線をその上面全体にわたって均一化でき、液晶
表示装置の画面にドットパターンのイメージのみが極度
に強く映し出されることを防ぐことができる。
側に前後方向Aに沿って一つのランプ31を配置してバ
ックライトユニットを構成する例により説明したが、ラ
ンプを二つ配置するのであっても構わない。例えば、前
記ランプ31に加えて、導光板32の前後方向Aにおけ
る正面側の端部の外側(正面側)に左右方向Bに沿って
他の一つのランプを配置することもできる。この場合に
は、光線制御部2を形成する四角錐形状について、第三
側面2cの前後方向Aに対する傾斜角である第三傾斜角
が、第四側面2dの前後方向Aに対する傾斜角である第
四傾斜角より大きくなるように形成するとよい。
上端部2eを頂点とする四角錐形状により光線制御部2
を形成したが、最上端部を頂点とするのでなく図5に示
される形状に形成するのであってもよい。
状に形成された光線制御部12を備えた光拡散シート1
1の形状を示している。
あり、(b)は断面形状を示す図である。図5に示され
るように、光線制御部12の最上端12eを、若干の平
面をなす上端面をなすように形成するのであってもよ
い。また、その他にも、光線制御部の最上端を若干の曲
面をなすように形成するのであってもよい。
を反転させた形状に切削しておき溶融樹脂を該金型に注
入する射出成型法や、シート化された樹脂を再加熱して
前記と同様の金型と金属板との間にはさんでプレスして
形状を転写する方法により形成できる。また、前記と同
様の反転した形状をロールに切削しておき溶融されたシ
ート状の樹脂を前記ロールともう一本のロールにてニッ
プして形状を転写させる押し出しシート成形法や、基材
フィルムにUV硬化樹脂を塗布して上記と同様の形状の
ロールに押さえ付けて未硬化のUV硬化樹脂をロールの
形状に転写させ紫外線をあてて硬化させる方法や、UV
硬化樹脂のかわりにEB硬化樹脂を使用する方法等によ
り形成できる。そして、上記で使用する樹脂には、アク
リルやポリカーボネート、スチレン等の透明性の樹脂が
好ましい。
する際の基材フィルムには、ポリエチレンテレフタレー
トやポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ア
クリルスチレン等の透明性のフィルムが好ましい。UV
硬化樹脂やEB硬化樹脂についても、アクリルやウレタ
ン、エポキシ等の透明性の樹脂が好ましい。
例について説明する。
光拡散シート1と同様に四角錐形状に形成された光線制
御部2を備えて構成され、また、光拡散シート1に対す
るランプと導光板とプリズムシート部とは、前記バック
ライトユニット30と同じ配置の関係となるように配置
される。
部2の形状や寸法等の具体例を示している。
散シート1の斜視図であり、図6(b)は光線制御部2
を上方から眺めた上面図である。図6(c)は図6
(a)における光線制御部2のVI(c)−VI(c)線矢
視断面図、図6(d)は光線制御部2のVI(d)−VI
(d)線矢視断面図である。
C0に対称をなす四角錐形状に形成し、第一側面2a、
第二側面2bが、各々に最上端部2eを頂点とする二等
辺三角形となるように形成する。
2eに至る左右方向Bに沿った距離x1を9.1μmと
し、上端部2eから第二側面2bに至る左右方向Bに沿
った距離x2を27.9μmとし、光線制御部2の下端
から最上端部2eに至る上下方向Cに沿った高さx3を
13μmとし、光線制御部2の前後方向Aに沿った距離
x4を100μmとする。
る第一傾斜角θ1を55°とし、第二側面2bの左右方
向Bに対する第二傾斜角θ2を25°とする。また、第
三平面2cの前後方向Aに対する第三傾斜角および第四
平面2dの前後方向Aに対する第四傾斜角θ3を等しく
15°とする。
により形成する。
せて用いるプリズムシート33、34について、図7に
基づいて説明する。
形状等を示しており、図7(b)はプリズムシート33
に入射する光線の分布を示しており、図7(c)はプリ
ズムシート34を出射する光線の分布を示している。
れるように基材部33aとプリズム部33bとから構成
されている。
フタレート(PET)により、プリズム部33bをアク
リル樹脂により形成する。
から光線制御部までの距離)は125μmである。
°をなす形状であり、頂上線33cが前後方向Aに沿う
ようにプリズムシート33は配置されている。
3と同一の材料により同一の寸法および形状に形成され
たものであり、頂上線34cが左右方向Bに沿うように
配置されている。
は、プリズムシート33に対して図7(b)に示される
ように左右方向Bと上下方向Cとの間でなす角度θi1が
40°〜50゜をなす方向にピークを示す光線を入射さ
せると、プリズムシート34の上面より図7(c)に示
されるように真上方向Uにピークを示す分布の光線を出
射する。
ついて、図8に基づいて説明する。
る光線、即ち、導光板の上面を出射する光線の分布を示
している。
おける右向きを正としており、縦軸は上下方向Cにおけ
る上向きを正としている。また、図8(b)において、
横軸は前後方向Aにおける正面側より背面側へ向かう方
向を正としており、縦軸は上下方向Cにおける上向きを
正としている。
(a)、(b)に示されるように、三つの方向にピーク
を示す分布をなしている。即ち、図8(a)に示される
ように左右方向Bと上下方向Cとの間でなす角度θg1が
15°をなす一つの方向と、図8(b)に示されるよう
に前後方向Aと上下方向Cとの間でなす角度θg2が30
°をなす二つの方向であるそして、光拡散シート1は、
図8に示される方向にピークを示す分布の光線が入射す
ると、その上面より前記図7(b)に示した分布の光線
を出射する。これにより、プリズムシート34は、前記
図7(c)に示した分布の光線を出射する。
光拡散シートは、プリズムシートに対して適切な特定の
方向より光線を入射できるので、プリズムシートは略真
上方向に光線を出射することができる。これにより、液
晶表示装置の画面正面への効率の良い集光を図ることが
でき、光線のロスを減らすことができるという効果を奏
する。
面にドットパターンのイメージのみが極度に強く映し出
されることを防ぎ得るという効果を奏する。
項2記載の発明と同様の効果を奏する。
の方向を示す図である。
方向を示す図である。
ある。
方向を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 頂上線が前後方向に沿うように配置され
る一のプリズムシート及び頂上線が左右方向に沿うよう
に配置される他のプリズムシートからなるプリズムシー
ト部を有するバックライトユニットに用いられ、前記プ
リズムシート部の下側に配置される光拡散シートであっ
て、 四角錐形状に形成され、左右方向における一方側に位置
する第一側面と他方側に位置する第二側面とを含んでな
る光線制御部を上部に備え、 前記第一側面の左右方向に対する第一傾斜角が第二側面
の左右方向に対する第二傾斜角より大きくなるように形
成され、 前記一方側から他方側に進行し、左右方向に対して第一
入射角をなす斜め上方の特定の方向にピークを示す分布
をなして下側から入射する光線を、左右方向に対して第
一出射角をなす斜め上方の特定の方向にピークを示す分
布の光線として上面より出射するものであり、前記第一出射角は、前記第一入射角より大きい角度をな
し、前記プリズム部に下側より入射する光線をプリズム
部の上部より略真上方向にピークを示す光線として出射
させる角度であることを特徴とする光拡散シート。 - 【請求項2】 前記光線制御部が、その表面が粗面に形
成されてなる請求項1記載の光拡散シート。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の光拡散シー
トを備えるバックライトユニットであって、 前後方向に沿って配置される光源と、 導光板であってその一方側の端部の外側に前記線状光源
が位置するように配置される導光板と、 該導光板の上側に配置される前記光拡散シートと、 光拡散シートの上側に上下に配置される一のプリズムシ
ート及び他のプリズムシートからなるプリズムシート部
であって、前記一のプリズムシートがその頂上線が前後
方向に沿うように配置され、前記他のプリズムシートが
その頂上線が左右方向に沿うように配置されてなるプリ
ズムシート部とを備え、 左右方向に対する第一入射角をなす特定の方向にピーク
を示す分布をなして導光板から光拡散シートに入射する
光線を、 左右方向に対して略真上方向にピークを示す分布をなす
光線として前記プリズム部の上部より出射するように構
成されるバックライトユニット。
Priority Applications (1)
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JP10054891A JP2948796B1 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 光拡散シート |
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Cited By (2)
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-
1998
- 1998-03-06 JP JP10054891A patent/JP2948796B1/ja not_active Expired - Fee Related
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