JP3115861U - Light guide plate and backlight unit having the same - Google Patents
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Abstract
拡散効率が高くて充分な輝度を得ることができる導光板を提供すること。
【解決手段】 冷陰極蛍光ランプ16,18からの光が入射する入射端面8,12と、入射端面8,12から導入された光を出射する出射面4と、出射面4と反対側に位置する背面6とを備えた導光板。導光板2の背面6には拡散パターン20が施され、拡散パターン20は不規則に配置された複数の四角錐状の凸部22(又は凹部)から構成されている。また、導光板2の出射面4にはプリズムパターン24を設けることができ、このプリズムパターンは交互に連続して配置されたV字状断面の山部及び谷部から構成され、山部及び谷部は入射端面8,12に対して実質上垂直に直線状に設けられる。尚、拡散パターン20は、導光板2の出射面4に設けるようにしてもよい。
【選択図】 図1To provide a light guide plate with high diffusion efficiency and sufficient luminance.
SOLUTION: Incident end faces 8 and 12 on which light from cold cathode fluorescent lamps 16 and 18 are incident, an outgoing face 4 that emits light introduced from the incident end faces 8 and 12, and a position opposite to the outgoing face 4 A light guide plate having a back surface 6. A diffusion pattern 20 is applied to the back surface 6 of the light guide plate 2, and the diffusion pattern 20 is composed of a plurality of quadrangular pyramid-shaped convex portions 22 (or concave portions) arranged irregularly. In addition, a prism pattern 24 can be provided on the light exit surface 4 of the light guide plate 2, and this prism pattern is composed of peaks and valleys having V-shaped cross sections arranged alternately and continuously. The part is provided in a straight line substantially perpendicular to the incident end faces 8 and 12. The diffusion pattern 20 may be provided on the emission surface 4 of the light guide plate 2.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、液晶ディスプレイを面照明するために用いる導光板及びこれを備えたバックライトユニットに関する。 The present invention relates to a light guide plate used for surface illumination of a liquid crystal display and a backlight unit including the same.
画像情報などを表示するための液晶ディスプレイは、液晶ユニットと、この液晶ユニットを照明するためのバックライトユニットとから構成され、液晶ユニットはバックライトの表面側、即ち出射面と対向して配設される。液晶ユニットは液晶セルによって透過光の光量調整を行うもので、それ自体発光せず、バックライトユニットが液晶ディスプレイにおいて画像情報などを表示するための光源として機能する。 A liquid crystal display for displaying image information and the like is composed of a liquid crystal unit and a backlight unit for illuminating the liquid crystal unit, and the liquid crystal unit is disposed facing the surface side of the backlight, that is, the emission surface. Is done. The liquid crystal unit adjusts the amount of transmitted light by a liquid crystal cell, does not emit light itself, and the backlight unit functions as a light source for displaying image information and the like on the liquid crystal display.
バックライトユニットは、冷陰極蛍光ランプの如き一次光源、光を導くための導光板、反射シート及び拡散シートなどを備えている。導光板はその一端面(又は対向する両端面)が入射端面として機能し、かかる入射端面に対向して一次光源が配設される。また、導光板の入射端面に対して実質上垂直な一面は出射面として機能し、出射面と対向して拡散シートが配設され、この拡散シートと対向して液晶ユニットが配設される。更に、導光板において、この出射面と反対側に背面が位置し、この背面に対向して反射シートが配設される。このように構成されているので、冷陰極蛍光ランプからの光は入射端面を通して導光板内に導かれ、導光板の背面側において反射シートにより反射され、この導光板内を伝搬されて出射面から液晶ユニットに向けて出射される。出射面からの光は、拡散シートにおいて所要の通りに拡散され、拡散された光は、液晶ユニットの背面側からその全域を均一に照明する。 The backlight unit includes a primary light source such as a cold cathode fluorescent lamp, a light guide plate for guiding light, a reflection sheet, and a diffusion sheet. One end surface (or both opposing end surfaces) of the light guide plate functions as an incident end surface, and a primary light source is disposed facing the incident end surface. Further, one surface substantially perpendicular to the incident end surface of the light guide plate functions as an exit surface, a diffusion sheet is disposed facing the exit surface, and a liquid crystal unit is disposed facing the diffusion sheet. Furthermore, in the light guide plate, the back surface is located on the side opposite to the light exit surface, and a reflection sheet is disposed facing the back surface. With this configuration, the light from the cold cathode fluorescent lamp is guided into the light guide plate through the incident end surface, reflected by the reflection sheet on the back side of the light guide plate, propagated in the light guide plate, and emitted from the output surface. The light is emitted toward the liquid crystal unit. The light from the emission surface is diffused as required in the diffusion sheet, and the diffused light uniformly illuminates the entire area from the back side of the liquid crystal unit.
液晶ユニットを照明するバックライトユニットにおいては、液晶ユニットを背面側から高輝度で照明するとともに、液晶ユニットの表示領域を均一に照明することが求められており、このことは、導光板において、一次光源から入射端面を通して導入された光を効率良く出射面を通して出射するとともに、出射面から出射される光をその全域において実質上均一にすることが求められる。 In the backlight unit for illuminating the liquid crystal unit, it is required to illuminate the liquid crystal unit with high brightness from the back side and to uniformly illuminate the display area of the liquid crystal unit. It is required that the light introduced from the light source through the incident end face is efficiently emitted through the emission surface, and the light emitted from the emission surface is substantially uniform over the entire area.
このような課題を解消するために、出射面に凹部パターン(又は凸部パターン)を施した導光板が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この導光板においては、凹部パターン(又は凸部パターン)は不規則に配設された多数の凹部(又は凸部)から構成され、これら凸部(又は凹部)が例えば円錐台形状に形成されている。また、出射面と反対側の背面にはプリズムパターンが施され、このプリズムパターンが交互に連続して配置されたV字状断面の山部及び谷部から構成されている。このような導光板では、その背面側のプリズムパターンによって光を所要の通りに屈曲させて出射面側に導いて伝搬効率を高めることができ、またその出射面側の凸部パターン(又は凹部パターン)によって光を拡散させて液晶ユニットを均一に照明することができる。 In order to solve such a problem, a light guide plate having a concave pattern (or a convex pattern) on the emission surface has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this light guide plate, the concave pattern (or convex pattern) is composed of a large number of irregularly arranged concave parts (or convex parts), and these convex parts (or concave parts) are formed in a truncated cone shape, for example. Yes. Also, a prism pattern is formed on the back surface opposite to the exit surface, and the prism pattern is composed of peaks and valleys having a V-shaped cross section in which the prism patterns are alternately and continuously arranged. In such a light guide plate, the light can be bent as required by the prism pattern on the back side and guided to the exit surface side to increase the propagation efficiency, and the projection pattern (or recess pattern on the exit surface side) ) Can diffuse the light to uniformly illuminate the liquid crystal unit.
しかしながら、上述した導光板及びこれを備えたバックライトユニットでは、次の通りの解決すべき問題がある。即ち、導光板においては、出射面に施された凹状パターン(又は凸状パターン)が不規則な円錐台形状の凸部(又は逆円錐台形状の凹部)であるので、一次光源からの光の拡散効率が充分に高くなく、それ故に、バックライトユニットとして充分な輝度が得られず、輝度を上げようとすると光源の明るさを明るくする必要があり、これに伴って、消費電力が多くなり、また熱が発生するという問題がある。 However, the above-described light guide plate and the backlight unit including the same have the following problems to be solved. That is, in the light guide plate, the concave pattern (or convex pattern) provided on the exit surface is an irregular frustoconical convex portion (or an inverted frustoconical concave portion), so that the light from the primary light source Diffusion efficiency is not high enough. Therefore, sufficient brightness as a backlight unit cannot be obtained. To increase the brightness, it is necessary to increase the brightness of the light source, which increases power consumption. Also, there is a problem that heat is generated.
また、このような導光板を用いたバックライトユニットでは、導光板の背面側に反射シートが設けられるとともに、その出射面側に第1拡散シート、プリズムシート及び第2拡散シートがこの順に配設され、それ故に、液晶ユニットを均一に照明するために各種シートが必要となり、これによって、バックライトユニットの構成が複雑になり、またその製作コストも高価になるという問題がある。 In the backlight unit using such a light guide plate, a reflection sheet is provided on the back side of the light guide plate, and a first diffusion sheet, a prism sheet, and a second diffusion sheet are arranged in this order on the emission surface side. Therefore, various sheets are required to uniformly illuminate the liquid crystal unit, which causes a problem in that the configuration of the backlight unit is complicated and the manufacturing cost is high.
本考案の目的は、拡散効率が高くて充分な輝度を得ることができる導光板を提供することである。
また、本考案の他の目的は、比較的簡単な構成でもって、充分な輝度を得ることができるとともに、液晶ユニットを均一に照明することができるバックライトユニットを提供することである。
An object of the present invention is to provide a light guide plate having high diffusion efficiency and sufficient luminance.
Another object of the present invention is to provide a backlight unit that can obtain a sufficient luminance and can uniformly illuminate a liquid crystal unit with a relatively simple configuration.
本考案の請求項1に記載の導光板は、液晶ディスプレイのバックライトユニットに使用される導光板であって、一次光源からの光が入射する入射端面と、前記入射端面に対して実質上垂直な面であって、前記入射端面から導入された光を出射する出射面と、前記出射面と反対側に位置する背面とを備え、前記出射面又は前記背面には拡散パターンが施され、前記拡散パターンは不規則に配置された複数の四角錐状の凸部又は凹部から構成されていることを特徴とする。 A light guide plate according to a first aspect of the present invention is a light guide plate used in a backlight unit of a liquid crystal display, and is substantially perpendicular to the incident end surface on which light from a primary light source is incident. An exit surface that emits light introduced from the incident end surface, and a back surface that is located on the opposite side of the exit surface, and a diffusion pattern is applied to the exit surface or the back surface, The diffusion pattern is composed of a plurality of quadrangular pyramid-shaped convex portions or concave portions arranged irregularly.
また、本考案の請求項2に記載の導光板では、前記導光板の前記出射面には前記拡散パターンが設けられ、前記導光板の前記背面にはプリズムパターンが施され、前記プリズムパターンは交互に連続して配置されたV字状断面の山部及び谷部から構成され、前記山部及び谷部は前記入射端面に対して実質上垂直に直線状に延びていることを特徴とする。
In the light guide plate according to
また、本考案の請求項3に記載の導光板では、前記導光板の前記出射面には前記拡散パターンが設けられ、前記導光板の前記背面は平坦面に形成されていることを特徴とする。 The light guide plate according to claim 3 of the present invention is characterized in that the diffusion pattern is provided on the exit surface of the light guide plate, and the back surface of the light guide plate is formed on a flat surface. .
また、本考案の請求項4に記載の導光板では、前記導光板の前記背面には前記拡散パターンが設けられ、前記導光板の前記出射面にはプリズムパターンが施され、前記プリズムパターンは交互に連続して配置されたV字状断面の山部及び谷部から構成され、前記山部及び谷部は前記入射端面に対して実質上垂直に直線状に延びていることを特徴とする。
Further, in the light guide plate according to
また、本考案の請求項5に記載の導光板では、前記導光板の前記背面には前記拡散パターンが設けられ、前記導光板の前記出射面は平坦面に形成されていることを特徴とする。 The light guide plate according to claim 5 of the present invention is characterized in that the diffusion pattern is provided on the back surface of the light guide plate, and the emission surface of the light guide plate is formed as a flat surface. .
また、本考案の請求項6に記載の導光板では、前記拡散パターンの前記複数の凸部又は凹部は実質上同じ大きさの正四角錐状であり、これら凸部又は凹部の底部の一辺の大きさが30〜100μmであり、その高さ又は深さが15〜50μmであることを特徴とする。
In the light guide plate according to
また、本考案の請求項7に記載の導光板では、前記一次光源は冷陰極蛍光ランプ又は所定方向に配設された複数のLEDから構成され、前記拡散パターンにおける単位面積当たりの凸部又は凹部の密度は、前記導光板における前記一次光源側の角部領域では高く、前記導光板における前記角部領域以外の領域では前記角部領域の密度よりも低くなっていることを特徴とする。 In the light guide plate according to claim 7 of the present invention, the primary light source is composed of a cold cathode fluorescent lamp or a plurality of LEDs arranged in a predetermined direction, and a convex portion or a concave portion per unit area in the diffusion pattern. Is higher in the corner region on the primary light source side of the light guide plate, and is lower than the density of the corner region in regions other than the corner region of the light guide plate.
また、本考案の請求項8に記載の導光板では、前記プリズムパターンの前記山部及び谷部は実質上同じ形状であり、前記山部の頂角及び前記谷部の谷角は80〜120度であり、前記山部間のピッチは30〜100μmであることを特徴とする。
In the light guide plate according to
また、本考案の請求項9に記載のバックライトユニットは、請求項3又は5に記載の導光板を備えた液晶ディスプレイのバックライトユニットであって、光が入射する入射端面、光が出射する出射面及びこの出射面と反対側に位置する背面を有する導光板と、前記導光板の前記入射端面に対向して配設された一次光源と、前記導光板の前記背面側に配設された反射シートと、を備えたことを特徴とする。 A backlight unit according to a ninth aspect of the present invention is a backlight unit of a liquid crystal display including the light guide plate according to the third or fifth aspect, wherein an incident end face on which light is incident and light is emitted. A light guide plate having an exit surface and a back surface opposite to the exit surface, a primary light source disposed to face the incident end surface of the light guide plate, and disposed on the back side of the light guide plate And a reflection sheet.
また、本考案の請求項10に記載のバックライトユニットでは、前記導光板の前記出射面に対向して第1プリズムシートが設けられ、前記第1プリズムシートには前記導光板と対向する面と反対側の面に第1プリズムパターンが施され、前記第1プリズムパターンは交互に連続して配置されたV字状断面の山部及び谷部から構成され、前記山部及び谷部は前記導光板の前記入射端面に対して実質上垂直に直線状に延びていることを特徴とする。
In the backlight unit according to
また、本考案の請求項11に記載のバックライトユニットでは、前記導光板の前記出射面側には、更に、第2プリズムシートが設けられ、前記第2プリズムシートには前記導光板と対向する面と反対側の面に第2プリズムパターンが施され、前記第2プリズムパターンは交互に連続して配置されたV字状断面の山部及び谷部から構成され、前記第1プリズムシートの前記第1プリズムパターンと前記第2プリズムシートの前記第2プリズムパターンとが実質上交差して延びていることを特徴とする。 In the backlight unit according to claim 11 of the present invention, a second prism sheet is further provided on the light exit surface side of the light guide plate, and the second prism sheet faces the light guide plate. A second prism pattern is formed on a surface opposite to the surface, and the second prism pattern is composed of a peak portion and a valley portion of a V-shaped cross section arranged alternately and continuously, The first prism pattern and the second prism pattern of the second prism sheet extend substantially crossing each other.
また、本考案の請求項12に記載のバックライトユニットは、請求項2又は4に記載の導光板を備えた液晶ディスプレイのバックライトユニットであって、光が入射する入射端面、光が出射する出射面及びこの出射面と反対側に位置する背面を有する導光板と、前記導光板の前記入射端面に対向して配設された一次光源と、前記導光板の前記背面に配設された反射シートと、を備えたことを特徴とする。 A backlight unit according to a twelfth aspect of the present invention is a backlight unit of a liquid crystal display including the light guide plate according to the second or fourth aspect. A light guide plate having an exit surface and a back surface opposite to the exit surface, a primary light source disposed opposite to the incident end surface of the light guide plate, and a reflection disposed on the back surface of the light guide plate And a sheet.
また、本考案の請求項13に記載のバックライトユニットでは、前記導光板の前記出射面に対向して更にプリズムシートが配設され、前記プリズムシートには、前記導光板と対向する面と反対側の表面にプリズムパターンが施され、前記プリズムパターンは交互に連続して配置されて所定方向に直線状に延びるV字状断面の山部及び谷部から構成され、前記導光板の前記プリズムパターンと前記プリズムシートの前記プリズムパターンとが実質上垂直に交差して延びていることを特徴とする。 Further, in the backlight unit according to claim 13 of the present invention, a prism sheet is further disposed so as to face the emission surface of the light guide plate, and the prism sheet is opposite to the surface facing the light guide plate. A prism pattern is applied to the surface of the side, and the prism pattern is composed of peaks and valleys of a V-shaped cross section that are alternately arranged continuously and extend linearly in a predetermined direction, and the prism pattern of the light guide plate And the prism pattern of the prism sheet extend substantially perpendicularly to each other.
本考案の請求項1に記載の導光板によれば、導光板の出射面又は背面に拡散パターンが施され、この拡散パターンが不規則に配置された複数の四角錐状の凸部又は凹部から構成されているので、背面からの光は充分に拡散されて出射面に導かれ、この出射面から出射される光の輝度を充分に高めることができるとともに、出射面からの光をその全域において実質上均一にすることができる。 According to the light guide plate according to claim 1 of the present invention, a diffusion pattern is applied to the light exit surface or the back surface of the light guide plate, and the diffusion pattern is irregularly arranged from a plurality of quadrangular pyramid-shaped convex portions or concave portions. Because it is configured, the light from the back surface is sufficiently diffused and guided to the exit surface, and the brightness of the light exiting from this exit surface can be sufficiently increased, and the light from the exit surface is spread over the entire area. It can be made substantially uniform.
また、本考案の請求項2に記載の導光板によれば、導光板の出射面に特定形状の拡散パターンが設けられ、その背面にプリズムパターンが設けられ、このプリズムパターンが交互に連続したV字断面の山部及び谷部から構成されているので、入射端面から入射された一次光源からの光は、導光板の背面側において所要の通りに屈折、反射されて出射面側に導かれ、また導光板内を伝搬されて出射面から出射される光は、複数の四角錐状の凸部又は凹部によって充分に拡散される。従って、この導光板においては、背面側の特定形状のプリズムパターン及び出射面側の拡散パターンの組合せによって伝搬効率及び拡散効率を高め、充分な輝度を得ることができるとともに、導光板全域において均一な明るさを得ることができる。 According to the light guide plate of the present invention, a diffusion pattern having a specific shape is provided on the exit surface of the light guide plate, and a prism pattern is provided on the back surface thereof. Since it is composed of a crest and a trough of the cross section, the light from the primary light source incident from the incident end surface is refracted and reflected as required on the back side of the light guide plate and guided to the exit surface side, Further, the light that is propagated through the light guide plate and emitted from the exit surface is sufficiently diffused by the plurality of quadrangular pyramid-shaped convex portions or concave portions. Therefore, in this light guide plate, the propagation efficiency and the diffusion efficiency can be improved by combining the prism pattern of the specific shape on the back side and the diffusion pattern on the exit surface side, and sufficient luminance can be obtained. Brightness can be obtained.
また、本考案の請求項3に記載の導光板によれば、導光板の出射面に複数の四角錐状の凸部又は凹部からなる拡散パターンが設けられ、その背面は平坦面に形成されているので、特定形状の拡散パターンを有する比較的簡単な構成の導光板でもっても充分な輝度を得ることができるとともに、出射面からの出射光を均一にすることができる。 According to the light guide plate of the present invention, a diffusion pattern comprising a plurality of quadrangular pyramid-shaped convex portions or concave portions is provided on the exit surface of the light guide plate, and the back surface thereof is formed on a flat surface. Therefore, even with a light guide plate having a relatively simple structure having a diffusion pattern of a specific shape, sufficient luminance can be obtained and light emitted from the light exit surface can be made uniform.
また、本考案の請求項4に記載の導光板によれば、導光板の背面には特定形状の拡散パターンが施され、導光板の出射面にはプリズムパターンが設けられ、このプリズムパターンが交互に連続したV字断面の山部及び谷部から構成されているので、導光板の背面において光が充分に拡散されて出射面側に導かれ、またかく導かれた光は導光板の出射面側において所要の通りに屈折、反射されて出射される。従って、この導光板においても、背面の特定形状の拡散パターンと出射面の特定形状のプリズムパターンの組合せによって伝搬効率及び拡散効率を高め、充分な輝度を得ることができるとともに、導光板全域において均一な明るさを得ることができる。 According to the light guide plate of the present invention, a specific-shaped diffusion pattern is provided on the back surface of the light guide plate, and a prism pattern is provided on the exit surface of the light guide plate. The light is sufficiently diffused on the back surface of the light guide plate and guided to the exit surface side, and the light thus guided is the exit surface of the light guide plate. On the side, the light is refracted and reflected as required. Therefore, also in this light guide plate, the propagation efficiency and the diffusion efficiency can be improved by combining the diffusion pattern having a specific shape on the back surface and the prism pattern having a specific shape on the output surface, and sufficient luminance can be obtained, and the entire light guide plate can be uniformly distributed. Brightness can be obtained.
また、本考案の請求項5に記載の導光板によれば、導光板の背面に複数の四角錐状の凸部又は凹部からなる拡散パターンが設けられ、その出射面は平坦面に形成されているので、特定形状の拡散パターンを有する比較的簡単な構成の導光板でもっても充分な輝度を得ることができるとともに、出射面からの出射光を均一にすることができる。 In the light guide plate according to claim 5 of the present invention, the back surface of the light guide plate is provided with a diffusion pattern composed of a plurality of quadrangular pyramid-shaped convex portions or concave portions, and its emission surface is formed on a flat surface. Therefore, even with a light guide plate having a relatively simple structure having a diffusion pattern of a specific shape, sufficient luminance can be obtained and light emitted from the light exit surface can be made uniform.
また、本考案の請求項6に記載の導光板によれば、拡散パターンの複数の凸部(又は凹部)は実質上同じ大きさの正四角錐状に形成され、その大きさが所定の範囲であるので、拡散効率が高く、導光板の出射面から出射される光を出射面全域において均一な明るさとすることができる。
In the light guide plate according to
また、本考案の請求項7に記載の導光板によれば、拡散パターンにおける単位面積当たりの凸部(又は凹部)の密度は、導光板の一次光源側の角部領域では高く、この角部領域以外の領域では角部領域の密度よりも低くなっているので、輝度が低下しやすい導光板の一次光源側の角部領域の輝度をアップさせ、導光板の出射面の全域の輝度を実質上等しくすることができる。 According to the light guide plate of the present invention, the density of the convex portions (or concave portions) per unit area in the diffusion pattern is high in the corner region on the primary light source side of the light guide plate. In areas other than the area, the density is lower than the density of the corner area, so the brightness of the corner area on the primary light source side of the light guide plate where the brightness tends to decrease is increased, and the brightness of the entire exit surface of the light guide plate is substantially increased. The top can be equal.
また、本考案の請求項8に記載の導光板によれば、プリズムパターンの山部及び谷部は実質上同じ大きさの特定形状をしているので、一次光源からの光をプリズムパターンにおいて所望の通りに屈折、反射して光の伝搬効率を高めることができる。
According to the light guide plate of
また、本考案の請求項9に記載のバックライトユニットによれば、導光板の出射面又は背面に複数の四角錐状の凸部又は凹部が設けられているので、バックライトから液晶ユニットに照射される光の輝度をアップさせることができるとともに、その明るさを均一にすることができる。 According to the backlight unit of claim 9 of the present invention, since the plurality of quadrangular pyramid-shaped convex portions or concave portions are provided on the exit surface or the back surface of the light guide plate, the liquid crystal unit is irradiated from the backlight. The brightness of the emitted light can be increased and the brightness can be made uniform.
また、本考案の請求項10に記載のバックライトユニットによれば、導光板の出射面に対向して第1プリズムシートが設けられ、その第1プリズムパターンは交互に連続して配置されたV字状断面の山部及び谷部から構成され、それらの山部及び谷部は導光板の入射端面に対して実質上垂直に直線状に延びているので、導光板から出射された光をこの第1プリズムシートによって屈折、反射させ、バックライトユニットから出射される光をより均一にすることができる。 In the backlight unit according to claim 10 of the present invention, the first prism sheet is provided so as to face the emission surface of the light guide plate, and the first prism patterns are arranged alternately and continuously. It is composed of crests and troughs with a cross-section, and these crests and troughs extend in a straight line substantially perpendicular to the incident end face of the light guide plate. The light emitted from the backlight unit can be made more uniform by being refracted and reflected by the first prism sheet.
また、本考案の請求項11に記載のバックライトユニットによれば、導光板の出射面側には第2プリズムシートが設けられ、第2プリズムシートの第2プリズムパターンは交互に連続して配置されたV字状断面の山部及び谷部から構成され、第1プリズムシートの第1プリズムパターンと第2プリズムシートの第2プリズムパターンとが実質上交差して延びているので、導光板から出射された光を第1及び第2プリズムシートによって所要の通りに屈折、反射させ、バックライトユニットから出射される光をより一層均一にすることができる。 According to the backlight unit of claim 11 of the present invention, the second prism sheet is provided on the light exit surface side of the light guide plate, and the second prism patterns of the second prism sheet are arranged alternately and continuously. Since the first prism pattern of the first prism sheet and the second prism pattern of the second prism sheet extend substantially intersecting each other, the first prism pattern of the first prism sheet and the second prism pattern of the first prism sheet extend from the light guide plate. The emitted light can be refracted and reflected as required by the first and second prism sheets, and the light emitted from the backlight unit can be made more uniform.
本発明の請求項12に記載のバックライトユニットによれば、導光板の背面又は出射面に多数の四角錐状の凸部又は凹部が設けられ、その出射面又は背面に山部及び谷部からなるプリズムパターンが設けられているので、導光板における特定形状の拡散パターンとプリズムパターンとの組合せによって、バックライトから液晶ユニットに照射される光の輝度をアップさせることができるとともに、その明るさを均一にすることができる。 According to the backlight unit of the twelfth aspect of the present invention, a large number of quadrangular pyramid-shaped convex portions or concave portions are provided on the back surface or the exit surface of the light guide plate, and peaks and troughs are formed on the exit surface or the back surface. Since the prism pattern is provided, the brightness of the light emitted from the backlight to the liquid crystal unit can be increased by combining the diffusion pattern of the specific shape on the light guide plate and the prism pattern, and the brightness can be increased. It can be made uniform.
また、本発明の請求項13に記載のバックライトユニットによれば、導光板の出射面に対向してプリズムシートが設けられ、導光板のプリズムパターンの山部及び谷部の延びる方向とプリズムシートのプリズムパターンの山部及び谷部の延びる方向とが実質上垂直に交差しているので、導光板の出射面からの光はこれらプリズムパターンによって屈折されて均一な光となって液晶ユニットに導かれ、従って、液晶ユニットをより均一に照明することができる。 According to the backlight unit of the thirteenth aspect of the present invention, the prism sheet is provided so as to face the exit surface of the light guide plate, and the prism sheet extends in the direction in which the peaks and valleys of the prism pattern of the light guide plate extend. Since the direction in which the peaks and valleys of the prism pattern extend substantially perpendicularly, the light from the exit surface of the light guide plate is refracted by these prism patterns and becomes uniform light and is guided to the liquid crystal unit. Therefore, the liquid crystal unit can be illuminated more uniformly.
以下、添付図面を参照して、本考案に従う導光板及びこれを備えたバックライトユニットの実施形態について説明する。図1は、本考案に従う導光板の一実施形態を一部切り欠いて示す斜視図であり、図2は、図1の導光板の背面の一部を拡大して示す部分拡大背面図であり、図3は、図2におけるIII−III線による断面図である。 Hereinafter, embodiments of a light guide plate and a backlight unit including the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of a light guide plate according to the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged rear view showing an enlarged part of the back surface of the light guide plate of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
図1及び図2において、図示の導光板2は矩形プレート状に形成され、図1において上側の上面4及び下側の下面6と、これら上面4及び下面6を接続する四側端面8,10,12,14とを備えている。この実施形態では、相互に対向する側端面8,12は、残りの対向する側端面10,14よりも細長く、長手方向の一対の側端面、即ち側端面8(図1において左下側の側端面)及びこの側端面8に対向する側端面12(図1において右上側の側端面)に対向して、一次光源としての冷陰極蛍光ランプ16,18が配設され、冷陰極蛍光ランプ16からの光は側端面8から導光板2内に導かれ、他方の冷陰極蛍光ランプ18からの光は対向側の側端面12から導光板2内に導かれ、それら側端面8,12が導光板2の入射端面として機能する。
1 and 2, the illustrated
また、導光板2の上面4に対向して液晶ユニット(図示せず)が配設され、冷陰極蛍光ランプ16,18から導光板2内に導入された光はこの上面4から出射して液晶ユニットを背面側から照射し、この上面4が出射面として機能する。このような導光板2は、熱可塑性樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂などから形成される。
In addition, a liquid crystal unit (not shown) is disposed so as to face the
図3をも参照して、この実施形態では、導光板2の上面4(出射面)は実質上平らな平坦面に形成され、好ましくは鏡面に形成される。これに対して、導光板2の下面6(上面4と対向する背面)には拡散パターン20(図1においてその一部を示し、図2において拡大して示す)が設けられている。拡散パターン20は、図2に拡大して示すように四角錐状の多数の凸部22から構成され、下面6(背面)の実質上全域に不規則に配設されている。この拡散パターン20の凸部22の密度は、次のように構成される。即ち、拡散パターン20における単位面積当たりの凸部22の密度は、導光板2の一次光源側の角部領域、この形態では冷陰極蛍光ランプ16側の角部領域及び他方の冷陰極蛍光ランプ18側の角部領域では高く、導光板2におけるこれら角部領域以外の領域ではこれら角部領域の密度よりも低くなっており、凸部22の密度をこのようにすることによって、上述した角部領域における拡散効率が高くなり、冷陰極蛍光ランプ16からの光の弱い領域の輝度を高めて導光板2の上面4(出射面)の輝度を実質上均一にすることができる。
Referring also to FIG. 3, in this embodiment, the upper surface 4 (outgoing surface) of the
拡散パターン20の各凸部22は実質上同じ形状であり、この実施形態では正四角錐状に形成されている。この凸部22の底辺の一辺の大きさL(図2参照)は30〜100μm、好ましくは40〜70μmであり、その高さH(図3参照)は15〜50μm、好ましくは20〜35μmである。拡散パターン20の凸部22を小さい正四角錐形状にすることによって拡散効率を高めて輝度を明るくすることができる。
Each
この実施形態では、拡散パターン20の凸部22は、図2に示すように、縦方向(冷陰極蛍光ランプ16,18の軸線方向に対して垂直な方向)及び横方向(冷陰極蛍光ランプ16,18の軸線方向)にある程度並ぶように不規則に配置されているが、このような配置に限定されず、図4に示すように構成するようにしてもよい。図4は、導光板の他の実施形態の一部を示す背面図である。尚、以下の実施形態において、実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the
図4において、この拡散パターン20Aの凸部22Aは縦方向にはある程度並び、横方向には千鳥状にある程度並ぶように配置されており、このように四角錐状の突部22Aを配設しても同様の効果が達成される。尚、拡散パターンの多数の突部は、縦方向及び横方向に全く不規則に配置されるようにしてもよい。
In FIG. 4, the
この実施形態では、拡散パターン20(20A)は多数の凸部22(22A)から構成されているが、これら凸部22(22A)に代えて、図5に示すように、多数の凹部から構成するようにしてもよい。導光板の他の実施形態の一部を示す図5において、この実施形態では、拡散パターン20Bが四角錐状の多数の凹部27から構成され、下面6(背面)の実質上全域に不規則に配設されている。この拡散パターン20Bの凹部27については、上述した凸部22(22A)と略同様に構成され、これら凹部27の単位面積当たりの密度は、導光板2Bの一次光源側の角部領域(冷陰極蛍光ランプ16側の角部領域及び他方の冷陰極蛍光ランプ18側の角部領域)では高く、導光板2Bにおけるこれら角部領域以外の領域ではこれら角部領域の密度よりも低くなるように構成される。また、拡散パターン20Bの各凹部27は実質上同じ形状に形成され、この実施形態では正四角錐状に形成されている。この凹部27の底辺の一辺の大きさ(凹部27の開口の一辺)は30〜100μm、好ましくは40〜70μmであり、その深さH1は15〜50μm、好ましくは20〜35μmであり、拡散パターン20Bを四角錐状の多数の凹部27から形成することによっても、四角錐状の多数の凸部22(22A)から形成した場合と同様の効果が達成される。
In this embodiment, the diffusion pattern 20 (20A) is composed of a large number of convex portions 22 (22A), but instead of these convex portions 22 (22A), it is composed of a large number of concave portions as shown in FIG. You may make it do. In FIG. 5, which shows a part of another embodiment of the light guide plate, in this embodiment, the
導光板は、図6及び図7に示すように構成することもできる。図6は、導光板の更に他の実施形態を一部切り欠いて示す斜視図であり、図7は、図6の導光板の一部を断面で示す部分拡大断面図である。 The light guide plate can also be configured as shown in FIGS. FIG. 6 is a perspective view showing still another embodiment of the light guide plate. FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing a part of the light guide plate in FIG.
図6及び図7において、この実施形態では、導光板2Cの上面(出射面)にはプリズムパターン24が設けられている。このプリズムパターン24は、交互に連続して配置されたV字状断面の山部26及び谷部28から構成され、これら山部26及び谷部28は側端面8,12(入射端面)に対して実質上垂直に直線状に延びている。これら山部26及び谷部28は実質上同一の形状であり、山部26の頂角α(図7参照)及び谷部28の谷角β(図7参照)は80〜120度、好ましくは85〜95度であり、また山部26間のピッチP(図7参照)は30〜100μm、好ましくは40〜70μmである。プリズムパターン24を小さな山部26及び谷部28にすることによって導光板2Cの上面4(出射面)側において光を所望の通りに屈折、反射させて輝度を均一にすることができる。この実施形態のその他の構成は、図1〜図3に示す実施形態と実質上同一である。
6 and 7, in this embodiment, a
この導光板2Cにおいては、その基本的形態が図1〜図3に示すものと実質上同一であるので、上述したと同様の効果が達成される。加えて、導光板2Cの上面(出射面)に所定形状のプリズムパターン24が設けられているので、出射面からの出射光をより均一にすることができる。尚、上面4(出射面)のプリズムパターン24と組み合わされる下面6(背面)の拡散パターン20は、例えば図4に示す形態のものでもよい。
Since the basic form of the
図8は、導光板の更に他の実施形態の一部を示す部分拡大断面図である。図8において、この実施形態では、図5に示す実施形態と同様に、拡散パターン20Dが四角錐状の多数の凹部27Dから構成され、下面6(背面)の実質上全域に不規則に配設されている。この拡散パターン27Dは、例えば、図5に示す拡散パターン27と同様でよい。この実施形態では、上面4(出射面)のプリズムパターン24と下面6(背面)の拡散パターン20Dとを組み合わせて用いており、このように構成しても、図6及び図7に示す実施形態と同様の作用効果が達成される。
FIG. 8 is a partially enlarged sectional view showing a part of still another embodiment of the light guide plate. In this embodiment, as in the embodiment shown in FIG. 5, in this embodiment, the
このような導光板2(2A〜2D)は、熱プレス転写成形法によって製作される。図9は、熱プレス転写成形法を実施するための熱プレス転写成形装置の一実施形態を簡略的に示す断面図であり、図9を参照して、例えば導光板2Cの製作について説明する。
Such a light guide plate 2 (2A to 2D) is manufactured by a hot press transfer molding method. FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a hot press transfer molding apparatus for performing the hot press transfer molding method. For example, the manufacture of the
図9において、図示の熱プレス転写成形装置52は、固定的に取り付けられる固定側金型54と、この固定側金型54に対して相対的に移動される可動側金型56とから構成される。固定側金型54には凹部58が設けられ、この凹部58内に断熱部材60及び薄膜ヒータ62を介して温度調節プレート64が取り付けられている。また、可動側金型56にも同様に凹部66が設けられ、この凹部66内に断熱部材68及び薄膜ヒータ70を介して温度調節プレート72が取り付けられている。
In FIG. 9, the illustrated hot press
温度調節プレート64,72内には流路74が設けられており、この流路を通して加熱/冷却用の特殊な流体が循環される。加熱用の流体を供給するための加熱流体供給源(図示せず)及び冷却用の流体を供給するための冷却流体供給源(図示せず)が設けられ、加熱する際には、加熱流体供給源からの加熱流体が温度調節プレート64,72の流路74を通して循環され、また冷却する際には、冷却流体供給源からの冷却流体が温度調節プレート64,72の流路74を通して循環される。
A
この実施形態では、固定側金型54の温度調節プレート64の表面に、導光板2の上面4のプリズムパターン24に対応する形状を有する固定スタンパ76が取り付けられ、また可動側金型56の温度調節プレート74の表面に、導光板2の下面6の拡散パターン20に対応する形状を有する可動スタンパ78が取り付けられている。尚、プリズムパターン24に対応する形状を有するスタンパを可動側金型56に設け、拡散パターン20に対応する形状を有するスタンパを固定側金型54に取り付けるようにしてもよい。
In this embodiment, a fixed
導光板2を製作するときには、熱可塑性樹脂から形成されたプレート80が固定側金型54の固定スタンパ76に載置され、その後、固定側金型54に対して可動側金型56が移動されてこれら金型54,56が閉じられる。そして、金型54,56が閉じられた状態にて、金型54,56の凹部58,66内の空気が真空ポンプ82によって吸引排出され、これら凹部58,66内の空間が真空状態に保たれる。尚、このように真空状態に保つように、例えば、固定側金型54の凹部58の開口部近傍にシール部材84が設けられている。
When manufacturing the
その後、固定側金型54及び可動側金型56の温度調節プレート64,72に所定加熱温度(例えば、150℃程度)に加熱された加熱液体が加熱流体供給源(図示せず)から供給され、プレート80が所定加熱時間(例えば、約15秒程度)加熱され、かく加熱される間にプレート80に熱プレス転写が行われる。即ち、プレート80の下面には固定側金型54のスタンパ76が作用し、このスタンパ76のパターンが転写されてプリズムパターン24が施され、またプレート80の上面には可動側金型56のスタンパ78が作用し、かかるスタンパ78のパターンが転写されて拡散パターン20が施される。
Thereafter, a heating liquid heated to a predetermined heating temperature (for example, about 150 ° C.) is supplied from a heating fluid supply source (not shown) to the
パターンの転写が行われた後、温度調節プレート64,72に所定冷却温度(例えば、約23℃程度)に冷却された冷却液体が冷却液体供給源(図示せず)から供給され、プレート80が所定冷却時間(例えば、約15秒程度)冷却され、この冷却の間に熱転写されたプリズムパターン24及び拡散パターン22がプレート80に固定され、このようにして上述した導光板2が製作される。
After the pattern is transferred, the cooling liquid cooled to a predetermined cooling temperature (for example, about 23 ° C.) is supplied to the
尚、上述した説明から理解される如く、導光板2(2A,2B,2D)についても、上述したと同様に製作することができるが、固定スタンパ及び可動スタンパがそれぞれ製作する導光板2(2A,2B,2D)に対応したものを用いるようになる。 As can be understood from the above description, the light guide plate 2 (2A, 2B, 2D) can be manufactured in the same manner as described above, but the light guide plate 2 (2A) manufactured by the fixed stamper and the movable stamper, respectively. , 2B, 2D).
図1〜図3に示す導光板2は、例えば、図10に示すようにバックライトとして組み立てられる。図10は、バックライトユニットを分解してして示す分解斜視図である。
図10において、このバックライトユニット102は、上述した導光板2に加えて、光を反射するための反射シート104、光を屈折するための第1及び第2プリズムシート106,107並びに保護シート108から構成されている。反射シート104は導光板2の下面6(拡散パターン20が施された面)に対向して配設され、導光板2の下面6側に導かれた光を上面4側に反射する。
The
In FIG. 10, in addition to the
また、第1プリズムシート106は導光板2の上面4に対向して配設される。この第1プリズムシート106の上面(導光板2に対向する面と反対側の面)には第1プリズムパターン110が施され、この第1プリズムパターン110は、図6及び図7に示す導光板2Cに施されたプリズムパターン24と同様に、交互に連続して配設されたV字断面の山部114及び谷部116から構成され、山部114及び谷部116の形状は上記プリズムパターン24の山部26及び谷部28の形状と同様でよい。この第1プリズムパターン110の山部114及び谷部116は、冷陰極蛍光ランプ16,18からの光が入射する入射端面に対して実質上垂直に直線状に設けられる(冷陰極蛍光ランプ16,18は、図10において紙面に対して手前側の側端面8及び紙面に対して背面側の側端面12に対向して配設される)。
The
また、第2プリズムシート107は第1プリズムシート106の上面(第1プリズムパターン110が設けられた面)に対向して配設される。この第2プリズムシート107の上面(第1プリズムシート106に対向する面と反対側の面)には第2プリズムパターン118が施され、この第2プリズムパターン118は、第1プリズムシート106に施された第1プリズムパターン110と同様に、交互に連続して配設されたV字断面の山部120及び谷部122から構成され、これら山部120及び谷部122の形状は第1プリズムパターン110の山部114及び谷部116の形状と同様でよい。この第2プリズムパターン118の山部120及び谷部122は、導光板2の入射端面に対して実質上平行に設けられ、従って、この第2プリズムシート107の第2プリズムパターン118の山部120及び谷部122の延びる方向と、第1プリズムシート106の第1プリズムパターン110の山部114及び谷部116の延びる方向とは、図10に示すように、実質上垂直に交差するように構成され、このように配置することによって、バックライトユニット102から液晶ユニット(図示せず)への照明光を均一にすることができる。
The
保護シート108は、第2プリズムシート107の表面側に(即ち、第2プリズムパターン118に対向して)配設され、バックライトユニット102の表面側を保護する。尚、要求される高輝度の程度、輝度の均一性の程度に応じて第1プリズムシート106及び/又は第2プリズムシート107を省略することができ、これらの要求が高いときには、必要に応じて、導光板2と第1プリズムシート106との間に拡散プレートを配設するようにしてもよい。
The
このバックライトユニット102においては、冷陰極蛍光ランプからの光が入射端面から導光板2に導入され、かく導入された光は、導光板2の下面6側にて反射シート104により反射されて上面4(出射面)側に導かれ、導光板2の上面4から出射される。そして、かく出射された光が第1プリズムシート106、第2プリズムシート107及び保護シート108を通して液晶ユニット(図示せず)の背面側から照明し、液晶ユニットを充分な輝度で均一に照明することができ、一次光源として直径が2.5〜3.0mmの冷陰極蛍光ランプを2本用いることによって、バックライトユニット102からの出射光の輝度を約5500cd/m2とすることができ、充分な輝度を得ることができる。
In the
例えば、図6及び図7に示す導光板2Cは、図11に示すようにバックライトユニットとして組み立てられる。図11は、他の実施形態のバックライトユニットを分解してして示す分解斜視図である。
For example, the
図11において、このバックライトユニット102Cは、上述した導光板2Cに加えて、反射シート104、プリズムシート132及び保護シート108から構成されている。反射シート104及び保護シート108は図10に示す実施形態と同様のものでよく、上述したと同様に配設される。
In FIG. 11, the
このバックライトユニット102Cにおいては、導光板2の下面6に拡散パターン20が施され、その上面にプリズムパターン24が施されている。プリズムシート132は導光板2Cと保護シート108との間に配設され、その上面(導光板2Cに対向する面と反対側の面)にはプリズムパターン134が施され、このプリズムパターン134は、導光板2Cの上面4に施されたプリズムパターン24と同様に、交互に連続して配設されたV字断面の山部136及び谷部138から構成され、これら山部136及び谷部138の形状は上記プリズムパターン24の山部26及び谷部28の形状と同様でよい。導光板2Cのプリズムパターン24の山部26及び谷部28の延びる方向とプリズムシート132のプリズムパターン134の山部136及び谷部138の延びる方向とは、図11に示すように、実質上垂直に交差するように構成され、このように配置することによって、バックライトユニット102Cから液晶ユニット(図示せず)への照明光を高輝度に且つ均一にすることができる。尚、要求される高輝度の程度、輝度の均一性の程度に応じてプリズムシート132を省略することができる。
In the
このバックライトユニット102Cにおいても、上述したと同様の効果が達成される。加えて、導光板2Cの上面4にプリズムパターン24が施されているので、その上面4(出射面)からの光は更に高輝度となり、一次光源として2.5〜3.0mmの冷陰極蛍光ランプを2本用いることによって、バックライトユニット102Cからの出射光の輝度が約5800cd/m2とすることができ、更に充分な輝度を得ることができる。
In the
図12は、図8に示す導光板2Dを用いたバックライトユニットの更に他の実施形態を示している。図12において、この実施形態においては、導光板2Eの上面4に拡散パターン20Eが設けられ、またその下面6にプリズムパターン24Eが設けられている。上面4の拡散パターン20Eは、図1〜図3に示す導光板2の下面6に設けられた拡散パターン20と同様の構成でよく、四角錐状(例えば、正四角状)の多数の凸部から構成され、四角錐状の多数の凹部から構成してもよい。また、下面6のプリズムパターン24Dは、図1〜図3の導光板2の上面4に設けられたプリズムパターン24と同様の構成でよく、交互に連続して配設されるV字断面の山部及び谷部から構成される。この実施形態の導光板2Eでは、プリズムパターン24E及び拡散パターン20Eが図1〜図3に示す実施形態の導光板2と上下逆に設けられている。
FIG. 12 shows still another embodiment of the backlight unit using the
この実施形態のバックライトユニット102Eにおけるその他の構成は、図11に示すバックライトユニット102と同様であり、このバックライトユニット102Eにおいても、導光板2Eのプリズムパターン24Eの山部及び谷部の延びる方向とプリズムシート132のプリズムパターン134の山部及び谷部の延びる方向とは、図9に示すように、実質上垂直に交差するように構成される。このような構成のバックライトユニット102Eにおいても、その基本的構成が上述した実施形態と同様であるので、上述したと同様の作用効果が達成され、液晶ユニットを充分な輝度で均一に照明することができる。尚、導光板のこのような適用方法は、図1〜図3に示す導光板2、図4に示す導光板2A,図5に示す導光板2B、図8に示す導光板2Dでも行うことができる。
The other configuration of the
以上、本考案に従う導光板及びこれを備えたバックライトユニットの各種実施形態について説明したが、本考案はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。 As mentioned above, although various embodiment of the light-guide plate according to this invention and a backlight unit provided with this was described, this invention is not limited to these embodiment, Various deformation | transformation is carried out, without deviating from the scope of the present invention. Or it can be modified.
例えば、上述した実施形態の導光板2(2A〜2E)においては、二つの側端面8,12(入射端面として機能する)に対向してそれぞれ冷陰極蛍光ランプ16,18を配設しているが、このような構成に限定されず、側端面8,12のいずれか一方に対向して冷陰極蛍光ランプを配設するようにしてもよく、かかる場合、導光板2(2A〜2E)は冷陰極蛍光ランプに対向する側端面(入射端面)から対向する側端面に向けてその厚さが漸減するようにくさび形状に形成するのが望ましい。
For example, in the light guide plate 2 (2A to 2E) of the above-described embodiment, the cold
また、例えば、上述した実施形態のバックライトユニット102(102C,102E)においては、一次光源を冷陰極蛍光ランプ16,18から構成しているが、これに限定されず、例えば所定方向に配設された複数のLED(発光ダイオード)から構成するようにしてもよい。
Further, for example, in the backlight unit 102 (102C, 102E) of the above-described embodiment, the primary light source is composed of the cold
2,2A,2B,2C,2D,2E 導光板
4 上面(出射面)
6 下面(背面)
8,12 側端面(入射端面)
16,18 冷陰極蛍光ランプ(一次光源)
20,20B,20C,20D,20E 拡散パターン
22 凸部
24,24D,24E プリズムパターン
26 山部
28 谷部
52 熱プレス転写成形装置
102,102C,102E バックライトユニット
104 反射シート
106 第1プリズムシート
107 第2プリズムシート
108 保護シート
132 プリズムシート
2, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E
6 Bottom (back)
8,12 side end face (incident end face)
16, 18 Cold cathode fluorescent lamp (primary light source)
20, 20B, 20C, 20D,
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