JP7157351B2 - Surface light source device, display device and electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、導光板、面光源装置、表示装置及び電子機器に関する。 The present invention relates to a light guide plate, a surface light source device, a display device, and an electronic device.
液晶表示装置用のバックライトの方式として、エッジライト型バックライトと呼ばれる方式と、直下型バックライトと呼ばれる方式とがある。大型の液晶表示装置用のディスプレイとしては、光の利用効率が高く、高輝度化が容易な直下型バックライトが用いられている。また、バックライトの光源として、例えば、白色光を出射するLED(Light Emitting Diode)が用いられる。直下型バックライトの場合、液晶表示装置の直下に複数のLEDを配置するが、LEDの直上の部分と他の部分とで液晶表示装置に輝度ムラが生じやすい。 As backlight systems for liquid crystal display devices, there are a system called an edge-light backlight and a system called a direct backlight. BACKGROUND ART As a display for a large-sized liquid crystal display device, a direct type backlight is used, which has a high light utilization efficiency and can easily achieve high brightness. As a light source for the backlight, for example, an LED (Light Emitting Diode) that emits white light is used. In the case of a direct type backlight, a plurality of LEDs are arranged directly below the liquid crystal display device, and luminance unevenness is likely to occur in the liquid crystal display device between the portion directly above the LEDs and other portions.
従来、光源が導光板の背面に設けられた円錐状をした光源挿入用の凹みに設置され、導光板の背面には、導光板内部の光を散乱させるための光散乱用ドットが設けられ、光源からの光の少なくとも一部が導光板の前面及び/又は背面で反射された後、導光板の前面から出射されるように構成された面光源装置が提案されている(例えば特許文献1)。 Conventionally, the light source is installed in a conical recess for inserting the light source provided on the back of the light guide plate, and the back of the light guide plate is provided with light scattering dots for scattering the light inside the light guide plate, A surface light source device has been proposed in which at least part of light from a light source is reflected by the front surface and/or the rear surface of the light guide plate and then emitted from the front surface of the light guide plate (for example, Patent Document 1). .
また、導光板の薄型化と共に輝度ムラの抑制を実現するのは困難であった。このような状況に鑑み、本発明は、導光板の薄型化を促進すると共に、導光板の輝度ムラを抑制する技術を提供することを目的とする。 Moreover, it has been difficult to reduce the thickness of the light guide plate and suppress unevenness in luminance. In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a technique for promoting thinning of the light guide plate and suppressing luminance unevenness of the light guide plate.
本発明に係る導光板は、光を出射する出光面の反対側に設けられる凹部と、出光面の反対側に設けられる発光素子よりも出光面に向かう方向である上方であって、且つ凹部の内側に設けられ、発光素子の光の少なくとも一部の進行方向を変更する第1の方向変更部と、発光素子の上方であって、出光面よりも上に設けられ、発光素子の光の少なくとも一部の進行方向を変更する第2の方向変更部を備える。 The light guide plate according to the present invention includes a concave portion provided on the opposite side of the light emitting surface from which light is emitted, and an upper portion in the direction toward the light emitting surface from the light emitting element provided on the opposite side of the light emitting surface and above the concave portion. a first direction changing portion provided inside for changing the traveling direction of at least part of the light from the light emitting element; A second direction changing section is provided for changing the direction of movement of a portion.
このようにすれば、導光板の厚さを大きくとれない場合であっても、発光素子からの光の照射領域を広げると共に、発光素子の直上に配光が集中しないよう分散させることができる。すなわち、導光板の薄型化を促進すると共に、輝度ムラを抑制することができる。 In this way, even if the thickness of the light guide plate cannot be increased, the irradiation area of the light from the light emitting elements can be widened and the light distribution can be dispersed so as not to be concentrated right above the light emitting elements. That is, it is possible to promote thinning of the light guide plate and to suppress luminance unevenness.
また、第1の方向変更部及び第2の方向変更部は、光を遮断、反射又は拡散する材料により形成されるようにしてもよい。このような構成により、輝度ムラを抑制することができる。 Also, the first direction changing part and the second direction changing part may be made of a material that blocks, reflects or diffuses light. With such a configuration, luminance unevenness can be suppressed.
また、出光面に積層される光学フィルムをさらに備え、第2の方向変更部は、光学フィルム上に設けられるようにしてもよい。具体的には、一般的な面光源装置が備える拡散シートやプリズムシート等の光学フィルム上に第2の方向変更部を設けるようにしてもよい。 Further, an optical film laminated on the light exit surface may be further provided, and the second direction changing part may be provided on the optical film. Specifically, the second direction changing portion may be provided on an optical film such as a diffusion sheet or a prism sheet provided in a general surface light source device.
また、第1の方向変更部は、導光板の凹部内に形成された第1の回折格子であり、第2の方向変更部は、出光面上に形成された第2の回折格子であってもよい。例えばこれらのような構成によっても、輝度ムラを抑制することができる。 Further, the first direction changing part is a first diffraction grating formed in the concave portion of the light guide plate, and the second direction changing part is a second diffraction grating formed on the light exit surface, good too. For example, even with such a configuration, luminance unevenness can be suppressed.
また、本発明に係る導光板は、光を出射する出光面の反対側に設けられた、発光素子を収容する第1の凹部を備え、第1の凹部は、円錐状、円錐台状、角錐状又は角錐台状であり、導光板の出光面側であって、且つ第1の凹部を基準として出光面に向かう方向である上方に、円錐状、円錐台状、角錐状、角錐台状又は椀状の第2の凹部が設けられるようにしてもよい。 In addition, the light guide plate according to the present invention includes a first recess for housing the light emitting element provided on the opposite side of the light emitting surface from which light is emitted, and the first recess has a conical shape, a truncated conical shape, or a pyramidal shape. or a truncated pyramidal shape, and on the light exit surface side of the light guide plate and upward in the direction toward the light exit surface with respect to the first recess, a cone shape, a truncated cone shape, a pyramid shape, a truncated pyramid shape, or A bowl-shaped second recess may be provided.
このようにすれば、導光板の厚さを大きくとれない場合であっても、第1の凹部の側面及び第2の凹部の側面によって発光素子からの光を屈折、反射等させ、出光面からの光による照射領域を広げることができる。すなわち、導光板の薄型化を促進すると共に、輝度ムラを抑制することができる。 In this way, even if the thickness of the light guide plate cannot be increased, the light from the light emitting element is refracted or reflected by the side surfaces of the first recess and the side surface of the second recess, and the light is emitted from the light exit surface. The irradiation area by the light of can be expanded. That is, it is possible to promote thinning of the light guide plate and to suppress luminance unevenness.
また、第1の凹部及び第2の凹部は、それぞれ発光素子の光を拡散するフレネルレンズを有するようにしてもよい。このようにすれば、導光板の厚さを増大させることなく出光面からの光による照射領域を広げることができ、輝度ムラを抑制することができる。 Also, the first concave portion and the second concave portion may each have a Fresnel lens for diffusing light from the light emitting element. By doing so, it is possible to widen the irradiation area of the light from the light exit surface without increasing the thickness of the light guide plate, and it is possible to suppress luminance unevenness.
また、本発明は、上述した導光板と、凹部内に収容される発光素子とを備える面光源装置として提供するようにしてもよいし、このような面光源装置と、当該面光源装置から出射される光を受ける表示パネルとを備える表示装置として提供するようにしてもよい。また、面光源装置は、導光板と発光素子との間に配置された透明樹脂層をさらに有するようにしてもよい。さらに当該表示装置を備える電子機器として提供するようにしてもよい。 Further, the present invention may be provided as a surface light source device including the light guide plate described above and light emitting elements accommodated in recesses. and a display panel for receiving the light emitted from the light. Moreover, the surface light source device may further include a transparent resin layer arranged between the light guide plate and the light emitting element. Further, it may be provided as an electronic device including the display device.
本発明によれば、導光板の薄型化を促進すると共に、液晶表示装置の輝度ムラを抑制する技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while promoting thinning of a light-guide plate, the technique which suppresses the brightness nonuniformity of a liquid crystal display device can be provided.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的な構成に限定するものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the embodiment described below shows an example of carrying out the present invention, and does not limit the present invention to the specific configuration described below.
以下の実施形態では、「表示装置」は、液晶表示装置として説明され、「面光源装置」は、液晶表示装置のバックライトとして説明される。 In the following embodiments, the "display device" will be explained as a liquid crystal display device, and the "surface light source device" will be explained as a backlight of the liquid crystal display device.
(液晶表示装置の構成)
図1は、液晶表示装置の構成を例示する斜視図である。図1に示すように、液晶表示装置は、バックライトとして配置される面光源装置1と、面光源装置1から出射される光を受ける表示パネル2とを備える。表示パネル2は、ガラス板に挟まれて封入された液晶に電圧をかけて光の透過率を増減等させることで、像を表示する。以下、面光源装置1における、表示パネル2側を上面側として、その反対面側を下面側として説明することがある。すなわち、面光源装置1の出光面側を上と呼ぶ。
(Structure of liquid crystal display device)
FIG. 1 is a perspective view illustrating the configuration of a liquid crystal display device. As shown in FIG. 1 , the liquid crystal display device includes a surface
(面光源装置の構成)
図2は、面光源装置1の構成を例示する斜視図である。面光源装置1は、導光板10及びフレーム12を備える。また、面光源装置1は、導光板10の下面側に配置される複数の光源11、実装基板13及び反射層14を備える。導光板10の下面側とは、表示パネル2が配置される側の反対側である。更に、面光源装置1は、導光板10の上面側に順に積層される拡散シート15、プリズムシート16及び遮光部材17を備える。導光板10の上面側は、表示パネル2が配置されている側である。プリズムシート16は、1枚であってもよいし、複数枚であってもよい。
(Structure of surface light source device)
FIG. 2 is a perspective view illustrating the configuration of the surface
導光板10は、概略平板状であり、ポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリレート(アクリル)樹脂等の透光性の素材で成形される。導光板10の上面は、光が出射する出光面であり、表示パネル2と向かい合っている面である。導光板10は、導光板10内に入射された光を出光面に導き、出光面全体が均一に光るようにしたものである。
The
光源11は、白色光を出射面から出射する。光源11は、例えば、LEDパッケージであるが、LEDパッケージ以外の光源が用いられてもよい。光源11は、発光素子(発光部)であるLEDチップが蛍光体を含む透光性樹脂(樹脂層)で封止されて形成されている。LEDチップ上に蛍光体を配置せずに、導光板10の出光面上に蛍光体層を配置してもよいし、拡散シート15上に蛍光体層を配置してもよい。光源11は、実装基板13からの給電を受けて駆動される。なお、光源11として、白色以外のLED光源が用いられてもよい。光源11は、導光板10の下方に配置されている。
The
フレーム12は、開口を有し、4辺からなる枠状の部材(「枠体」とも呼ぶ)である。フレーム12は、酸化チタンを含有したポリカーボネート樹脂又は酸化チタンを含有しないポリカーボネート樹脂等により成形される。フレーム12には、導光板10が嵌め込まれ、フレーム12の内周面が導光板10の外周面を形成する側面を囲う。フレーム12は、高い反射率を有しており、導光板10の側面から漏れた光を反射して再利用する。実装基板13は、絶縁性のある基材上に、導体箔によって配線を設けた配線基板である。
The
実装基板13上には、複数の光源11及び反射層14が設けられている。反射層14は、光源の11の周囲に設けられている。反射層14は、例えば、反射率の高い白色樹脂や金属箔等であり、導光板10内の光が面光源装置1の下面から漏れないように光を反射する。拡散シート15は、半透明な樹脂フィルムであり、導光板10の出光面から発せられた光を拡散させて光の指向特性を広げる。プリズムシート16は、上面に三角プリズム状の微細なパターンが形成された透明な樹脂フィルムであり、拡散シート15によって拡散された光を集光し、面光源装置1を上面側から見た場合の輝度を上昇させる。
A plurality of
遮光部材17は、面光源装置1を上面側から見て、枠形状になっている。枠形状は、閉
ループ形状であればよく、例えば、矩形形状、略楕円形状であってもよいし、これら以外の他の形状であってもよい。遮光部材17は、例えば、上下両面が粘着面となった黒色の粘着テープであってもよい。遮光部材17の枠部分が、フレーム12の上端に沿って接着されており、面光源装置1から光が漏れ出ることを抑制する。
The
<実施形態1>
図3Aは、導光板10を模式的に示す断面図である。導光板10は、導光板10の下面に複数の凹部20を有している。すなわち、凹部20は、導光板10の下方に開口し、上方に向かってへこんだくぼみである。また、複数の光源11が、実装基板13上に配置され、各凹部20内に一つの光源11が収容されている。なお、凹部20を、収容部とも呼ぶ。そして、光源11から出射された光は、導光板10内に入射する。導光板10内に入射した光が、導光板10内で屈折、反射及び拡散して導光板10の出光面から出射されることで、導光板10の出光面が均一に光る。導光板10の厚み(高さ)t1、及び光源11間のピッチd1は、任意の値である。なお、導光板10の上面側である出光面には、拡散シート15やプリズムシート16といった光学フィルムが積層される。各構成要素の大きさの比率等は、図示した例には限定されない。
<
FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing the
凹部20は、円錐台形状であり、凹部20の開口(下方)から凹部20の奥(上端)に向かって凹部20の径が狭まる。凹部20の底面(上端)の直径、及び凹部20の高さ(深さ)は、任意の値であり、凹部20の形状及び大きさは特に限定されない。例えば、円錐台でなく、凹部20の奥の端が曲面になった釣鐘形状であってもよいし、円錐形状であってもよい。また、光源11の形状、高さ及び幅も特に制限されず、光源11は、凹部20内に収容される形状及びサイズであればよい。
The
また、本実施形態に係る面光源装置1は、凹部20と、出光面とにそれぞれ光源11から出射された光の進行方向を変化させる方向変更部を備えている。具体的には、凹部20の奥の端部であって、光源11を通り出光面に垂直な線上付近に、第1の方向変更部30を備える。また、出光面上であって、光源11から出光面に下ろした垂線の足付近に第2の方向変更部40を備えている。第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40は、それぞれ光を遮断、反射又は拡散させる材料で形成される。また、第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40は、光を遮断、反射、拡散等させるような所定の特性を有するインクを塗装することにより形成してもよい。
Further, the surface
図3Bは、本実施形態に係る光の経路を説明するための図である。例えば光源11は、その直上方向の光度が最も高くなっている。図3Bにおいて太い実線の矢印で示すように、光源11から直上方向に出射された光は、第1の方向変更部30に入射され、遮断、反射、又は拡散される。また、第1の方向変更部30を通過した光は、さらに第2の方向変更部40に入射され、遮断、反射、又は拡散される。
FIG. 3B is a diagram for explaining the path of light according to this embodiment. For example, the
特に光源11から光の照射面である表示パネル2までの距離が短い場合、表示パネル2上の照度を一様にすることが難しく、光源11の直上に近いほど照度が高くなりがちである。図3Aに示した第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40によれば、光源11から直上への直進光を遮断、反射又は拡散させることができ、輝度ムラの発生を抑制することができるようになる。なお、方向変更部30及び方向変更部40は、光源11から出射される光の光度のピークに相当する部分に設けるようにしてもよい。
In particular, when the distance from the
<実施形態2>
図4は、実施形態2に係る導光板10を模式的に示す断面図である。各構成要素の大きさの比率等は、図示した例には限定されない。本実施形態では、上述の構成に対応する構成要素には対応する符号を付し、説明を省略する。
<
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the
本実施形態に係る導光板10も、2つの方向変更部を備えている。具体的には、凹部20の奥の端部であって、光源11を通り出光面に垂直な線上付近に、第1の方向変更部30を備える。また、拡散シート15とプリズムシート16との間であって、光源11から拡散シート15又はプリズムシート16に下ろした垂線の足付近に第2の方向変更部40を備えている。実施形態1、及び実施形態2を総括すると、第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40は、光源11の直上に設けられる。換言すれば、光源11からの光の少なくとも一部は、その進行方向を2段階に変更する第1の方向変更部及び第2の方向変更部を備えている。また、第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40は、それぞれ光を遮断、反射又は拡散させる材料で形成される。本実施形態に係る第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40も、所定の特性を有するインクを塗装することにより形成してもよい。
The
図4に示した第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40によっても、光源11から直上への直進光を遮断、反射又は拡散させることができ、輝度ムラの発生を抑制することができるようになる。なお、第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40は、光源11の直上であれば、図4に示す位置以外に設けられていてもよい。例えば、第2の方向変更部40をプリズムシート16の上に設けるようにしてもよい。
The first
<実施形態3>
図5は、実施形態3に係る導光板10を模式的に示す断面図である。各構成要素の大きさの比率等は、図示した例には限定されない。本実施形態では、上述の構成に対応する構成要素には対応する符号を付し、説明を省略する。
<Embodiment 3>
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the
図5の凹部20は、導光板10に設けられた円錐台形状のくぼみであり、貫通孔になっている。また、下面側の開口から上面側の開口に向かって、凹部20の径が狭まる。すなわち、本実施形態に係る光源11の収容部は、その側面にテーパがついた貫通孔になっている。
A
また、導光板10の出光面側(上面側)には、光を拡散する拡散材によって形成される光拡散層50が設けられている。拡散材は、例えばランダムな大きさを有し、屈折率の異なる粒子を内部に分散させた樹脂成型物であり、導光板10の出光面から発せられた光を拡散させて光の指向特性を広げる。また、光拡散層50は、複数の円錐台形状の凸部51を有し、凸部51の各々は、導光板10の凹部20に挿入されている。なお、光拡散層50の上面側には、拡散シート15やプリズムシート16(図示せず)が積層される。
A
図5に示した面光源装置は、例えばポリカーボネートやアクリル等で形成される導光板10とは異なる部材で形成される光拡散層50を、導光板10と組み合わせている。このような構成により、凹部20の側面21で光源11の光を拡散させる方向に屈折させた上で、さらに光拡散層50に入射した光を拡散させることができる。また、光拡散層50の凸部51は、光源11のほぼ直上に位置する。輝度が最も高くなりがちな光源11のほぼ直上の厚さを増大させ、また円錐台形状の凸部51の側面で光を屈折させることにより、輝度ムラの発生を抑制することができるようになる。また、図5に示す導光板10と光拡散層50とを2つの部品に分けず、一体に成型する場合、凹部20と同じような形状の型を用いることになる。凹部20の形状はその上端が尖っているが、このような形状は傷みやすく、一体成形される部品の拡散性能を維持するのが難しい。このように、2部品によって形成する利点がある。
In the surface light source device shown in FIG. 5, the
<実施形態4>
図6は、実施形態4に係る導光板10を模式的に示す断面図である。各構成要素の大き
さの比率等は、図示した例には限定されない。また、図6の例では1つの凹部22のみを示しているが、導光板10には所定のピッチで凹部22等の構成が複数設けられる。本実施形態では、上述の構成に対応する構成要素には対応する符号を付し、説明を省略する。
<Embodiment 4>
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the
図6に示す面光源装置は、一方の底面が開口した円柱形状のくぼみであり、光源11を収容する収容部となる凹部22を備える。凹部22の底面の直径及び凹部22の高さ(深さ)は、任意の値である。例えば、円柱でなく、角柱、円錐台、その他の形状であってもよい。また、光源11の形状、高さ及び幅も特に制限されず、光源11は、凹部22内に収容される形状及びサイズであればよい。
The surface light source device shown in FIG. 6 is a cylindrical depression with one bottom surface open, and includes a
本実施形態に係る導光板10は、光源11のほぼ直上に、第1の回折格子60と第2の回折格子70とを有する。第1の回折格子60は、凹部22の奥の端部に設けられている。第2の回折格子70は、導光板10の出光面側に設けられている。また、第1の回折格子60及び第2の回折格子70は、出光面側の上方から見る平面視において、同心円状に設けられる。なお、第1の回折格子60と第2の回折格子70とは、同じ形状であってもよい。本実施形態では、第1の回折格子60及び第2の回折格子70は、それぞれ所定の回折角を有し、光源11からの光による照射領域を広げるように設けられている。すなわち、適切なピッチで回折格子を設けることにより、光源11からの光の回折する方向を制御し、表示パネル2上の照射領域を広げる。
The
本実施形態に示す構成によっても、光源11の光を拡散させて表示パネル2に照射することができる。このように光の進行方向を2段階に変化させる構成を採用しても、輝度ムラの発生を抑制することができるようになる。
With the configuration shown in this embodiment as well, the light from the
実施形態1~4は、光源11を収容する凹部の内側と、出光面よりも上方の2か所に、光源11からの光の少なくとも一部の進行方向を変更する何らかの方向変更部を備えている。このようにすれば、導光板の厚さを大きくとれない場合であっても、光源11からの光の照射領域を広げると共に、光源11の直上に配光が集中しないよう分散させることができる。すなわち、導光板の薄型化を促進すると共に、液晶表示装置の輝度ムラを抑制することができる。
<実施形態5>
図7は、実施形態5に係る導光板10を模式的に示す断面図である。各構成要素の大きさの比率等は、図示した例には限定されない。また、図7の例では1つの凹部23のみを示しているが、導光板10には所定のピッチで凹部23等の構成が複数設けられる。本実施形態では、上述の構成に対応する構成要素には対応する符号を付し、説明を省略する。
<Embodiment 5>
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the
図7に示す導光板10は、底面が開口した円錐形状のくぼみであり、光源11を収容する収容部となる凹部23を備える。凹部23の底面の直径及び凹部23の高さ(深さ)は、任意の値である。なお、凹部23は円錐台状、角錐状、角錐台状等であってもよい。また、光源11の形状、高さ及び幅も特に制限されず、光源11は、凹部23内に収容される形状及びサイズであればよい。
The
また、導光板10の出光面側には、光源11のほぼ直上に、円錐形状のくぼみである凹部80が設けられている。凹部80の底面の直径及び凹部80の高さ(深さ)も、任意の値である。また、凹部80は円錐台形状であってもよい。
In addition, on the light emitting surface side of the
本実施形態に係る導光板10によれば、凹部23の側面24に入射して屈折した、光源11の光の一部を、さらに凹部80の側面81に入射させて屈折させたり、側面81で反射させたりすることができる。本実施形態でも、凹部23及び凹部80は、光源11から
の光による照射領域を広げるように設けられる。
According to the
本実施形態に示す構成によっても、光源11の光を拡散させて表示パネル2に照射することができる。このように光の進行方向を2段階に変化させる構成を採用しても、輝度ムラの発生を抑制することができるようになる。
With the configuration shown in this embodiment as well, the light from the
<実施形態6>
図8は、実施形態6に係る導光板10の模式的な断面図である。各構成要素の大きさの比率等は、図示した例には限定されない。また、図8の例では1つの凹部25のみを示しているが、導光板10には所定のピッチで凹部25等の構成が複数設けられる。本実施形態では、上述の構成に対応する構成要素には対応する符号を付し、説明を省略する。
<Embodiment 6>
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the
図8に示す面光源装置は、底面が開口した円錐形状のくぼみであり、光源11を収容する収容部となる凹部25を備える。凹部25の底面の直径及び凹部25の高さ(深さ)は、任意の値である。なお、凹部25は円錐台状、角錐状、角錐台状等であってもよい。また、光源11の形状、高さ及び幅も特に制限されず、光源11は、凹部23内に収容される形状及びサイズであればよい。また、本実施形態に係る凹部25の側面には、フレネルレンズ状の凹凸26が形成されている。凹凸26は、光源11のほぼ直上を覆うように形成され、表示パネル2への照射領域を広げるように光源11が出射する光の進行方向を変化させる。
The surface light source device shown in FIG. 8 is a cone-shaped recess with an open bottom, and includes a
また、導光板10の出光面側には、曲面によって形成される椀状のくぼみである凹部90を備える。また、凹部90の表面の一部には、フレネルレンズ状の凹凸91が形成されている。凹凸91も、光源11のほぼ直上を覆うように形成され、表示パネル2(図示せず)への照射領域を広げるように光源11が出射する光の進行方向を変化させる。すなわち、凹凸91は、光源11からの光の屈折する方向をより急峻な角度に変更し、表示パネル2上の照射領域を広げる。
Further, the light exit surface side of the
本実施形態に示す構成によっても、光源11の光を拡散させて表示パネル2に照射することができる。このように光の進行方向を2段階に変化させる構成を採用しても、輝度ムラの発生を抑制することができるようになる。また、導光板10の出光面側及び光源11側の少なくとも一方について、表示パネル2と平行な平面上にフレネルレンズを設けるようにしてもよい。このようにすれば、導光板10の厚さを低減し得る。
With the configuration shown in this embodiment as well, the light from the
<実施形態7>
図9は、実施形態7に係る導光板10を模式的に示す断面図である。各構成要素の大きさの比率等は、図示した例には限定されない。本実施形態でも、上述の構成に対応する構成要素には対応する符号を付し、説明を省略する。
<Embodiment 7>
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the
光源11は、例えば透明樹脂層18によって覆われていてもよい。図9の例では、導光板10と複数の光源11及び反射層14との間に透明樹脂層18が配置されている。換言すれば、複数の光源11が透明樹脂層18に埋め込まれている。また、透明樹脂層18上に導光板10が配置され、光源11は導光板10の凹部20内に収容されていない。また、導光板10の下面は透明樹脂層18と接触し、導光板10の下面と反射層14とは接触していない。透明樹脂層18の上面は平面であり、導光板10と接触している。光源11から出射された光は、透明樹脂層18を通過して導光板10に入射される。
The
本実施形態においては、実施形態2と同様の位置に第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40が設けられている。このような構成によっても、光源11から直上への直進光を遮断、反射又は拡散させることができ、輝度ムラの発生を抑制することができるよう
になる。また、光源11の直上に向かう光束は、透明樹脂層18内で広がりながら進行し、導光板10の下面へ出射する際に屈折して、更に拡散する。第1の方向変更部30又は第2の方向変更部40は、透明樹脂層18に設けられていてもよい。
In this embodiment, a
<実施形態8>
図10は、実施形態8に係る導光板10を模式的に示す断面図である。各構成要素の大きさの比率等は、図示した例には限定されない。本実施形態でも、上述の構成に対応する構成要素には対応する符号を付し、説明を省略する。
<Embodiment 8>
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the
図10の例も、光源11が透明樹脂層18に埋め込まれている。このような構成も、導光板10と複数の光源11及び反射層14との間に透明樹脂層18が配置されているといえる。透明樹脂層18は、導光板10の下方に配置されており、光源11は導光板10の凹部20内には収容されていない。また、導光板10の下面と反射層14とは接触していない。また、導光板10の下面と透明樹脂層18とは接触していてもよいし、非接触であってもよい。図10に示す透明樹脂層18は、略半球形状であるが、この形状に限定されず、透明樹脂層18は、円柱形状、角柱形状、円錐形状、角錐形状等の突起形状(凸形状)であってもよい。また、導光板10の凹部20内に透明樹脂層18の一部が入り込んでいてもよいし、導光板10の凹部20内に透明樹脂層18が入り込まなくてもよい。また、透明樹脂層18は、凹部20の内部と接触していてもよい。光源11から出射された光は、透明樹脂層18を通過して導光板10内に入射される。
In the example of FIG. 10 as well, the
本実施形態においても、実施形態2等と同様の位置に第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40が設けられている。このような構成によっても、光源11から直上への直進光を遮断、反射又は拡散させることができ、輝度ムラの発生を抑制することができるようになる。また、光源11の直上に向かう光束は、透明樹脂層18内で広がりながら進行し、透明樹脂層18から出射する際に屈折して、更に拡散する。第1の方向変更部30又は第2の方向変更部40は、透明樹脂層18に設けられていてもよい。
Also in this embodiment, the first
<実施形態9>
図11は、実施形態9に係る導光板10を模式的に示す断面図である。各構成要素の大きさの比率等は、図示した例には限定されない。本実施形態でも、上述の構成に対応する構成要素には対応する符号を付し、説明を省略する。
<Embodiment 9>
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing the
図11の例でも、光源11は透明樹脂層18に埋め込まれている。透明樹脂層18は、例えば、上に凸な略半球形状であって、平面視上の中央付近がくぼみ、その周囲が輪帯状に上方へ突出したドーナツ形状である。また、2つの略半球形状が繋がった形状であってもよい。透明樹脂層18は、導光板10の下方に配置されており、光源11は導光板10の凹部20内には収容されていない。導光板10の下面と反射層14とは接触していない。また、導光板10の下面と透明樹脂層18とは接触していてもよいし、非接触であってもよい。また、導光板10の凹部20内に透明樹脂層18の一部が入り込んでいてもよいし、導光板10の凹部20内に透明樹脂層18が入り込まなくてもよい。また、透明樹脂層18は、凹部20の内部と接触していてもよい。光源11から出射された光は、透明樹脂層18を通過して導光板10内に入射される。
The
本実施形態においても、実施形態2等と同様の位置に第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40が設けられている。このような構成によっても、光源11から直上への直進光を遮断、反射又は拡散させることができ、輝度ムラの発生を抑制することができるようになる。また、光源11の直上に向かう光束は、透明樹脂層18内で広がりながら進行し、透明樹脂層18から出射する際に屈折して、更に拡散する。第1の方向変更部30又は第2の方向変更部40は、透明樹脂層18に設けられていてもよい。
Also in this embodiment, the first
<実施形態10>
図12は、実施形態10に係る導光板10を模式的に示す断面図である。各構成要素の大きさの比率等は、図示した例には限定されない。本実施形態でも、上述の構成に対応する構成要素には対応する符号を付し、説明を省略する。
<
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the
図12の例でも、光源11が透明樹脂層18に埋め込まれている。このような構成も、導光板10と複数の光源11及び反射層14との間に透明樹脂層18が配置されているといえる。透明樹脂層18は、導光板10の下方であって、凹部20内に収容されている。また、導光板10の下面と透明樹脂層18とは接触していてもよいし、非接触であってもよい。図10に示す透明樹脂層18は、略半球形状であるが、この形状に限定されず、透明樹脂層18は、円柱形状、角柱形状、円錐形状、角錐形状等の突起形状(凸形状)であってもよい。また、透明樹脂層18は、凹部20の内部と接触していてもよい。光源11から出射された光は、透明樹脂層18を通過して導光板10内に入射される。
The
本実施形態においても、実施形態2等と同様の位置に第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40が設けられている。このような構成によっても、光源11から直上への直進光を遮断、反射又は拡散させることができ、輝度ムラの発生を抑制することができるようになる。また、光源11の直上に向かう光束は、透明樹脂層18内で広がりながら進行し、透明樹脂層18から出射する際に屈折して、更に拡散する。第1の方向変更部30又は第2の方向変更部40は、透明樹脂層18に設けられていてもよい。
Also in this embodiment, the first
<実施形態11>
図13は、実施形態11に係る導光板10を模式的に示す断面図である。各構成要素の大きさの比率等は、図示した例には限定されない。本実施形態でも、上述の構成に対応する構成要素には対応する符号を付し、説明を省略する。
<
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing the
図13の例でも、光源11は透明樹脂層18に埋め込まれている。このような構成も、導光板10と複数の光源11及び反射層14との間に透明樹脂層18が配置されているといえる。透明樹脂層18は、例えば、上に凸な略半球形状であって、平面視上の中央付近がくぼみ、その周囲が輪帯状に上方へ突出したドーナツ形状である。また、2つの略半球形状が繋がった形状であってもよい。透明樹脂層18は、導光板10の下方に配置されており、光源11は導光板10の凹部20内に収容されている。また、導光板10の下面と反射層14とは接触している。また、導光板10の下面と透明樹脂層18とは接触していてもよいし、非接触であってもよい。また、透明樹脂層18は、凹部20の内部と接触していてもよい。光源11から出射された光は、透明樹脂層18を通過して導光板10内に入射される。
In the example of FIG. 13 as well, the
本実施形態においても、実施形態2等と同様の位置に第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40が設けられている。このような構成によっても、光源11から直上への直進光を遮断、反射又は拡散させることができ、輝度ムラの発生を抑制することができるようになる。また、光源11の直上に向かう光束は、透明樹脂層18内で広がりながら進行し、透明樹脂層18から出射する際に屈折して、更に拡散する。第1の方向変更部30又は第2の方向変更部40は、透明樹脂層18に設けられていてもよい。
Also in this embodiment, the first
<実施形態12>
図14は、実施形態12に係る導光板10を模式的に示す断面図である。各構成要素の大きさの比率等は、図示した例には限定されない。本実施形態でも、上述の構成に対応する構成要素には対応する符号を付し、説明を省略する。
<
FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing the
図14では、導光板10と複数の光源11及び反射層14との間に透明樹脂層18が配置されている。換言すれば、複数の光源11が透明樹脂層18に埋め込まれている。このような構成も、導光板10と複数の光源11及び反射層14との間に透明樹脂層18が配置されているといえる。また、透明樹脂層18上に導光板10が配置され、光源11は導光板10の凹部20内に収容されていない。また、実施形態5等と同様に、導光板10には凹部23及び凹部80が設けられている。凹部23及び凹部80は、円錐状、角錐状、椀状、釣鐘状等である。また、凹部23の内奥部分には、第1の方向変更部30が設けられている。また、拡散シート15及びプリズムシート16の間であって、光源11の直上付近には、第2の方向変更部40が設けられている。
In FIG. 14, a
本実施形態に係る導光板10は、実施形態5と同様に、凹部23及び凹部80を有する。また、本実施形態に係る導光板10は、出光面側に凸状のドットパターン19aを有し、下面側に凹状のドットパターン19bを有する。ドットパターン19aは、平面視上、凹部80の周囲に設けられているものとする。同様に、ドットパターン19bは、平面視上、凹部23の周囲に設けられている。ドットパターン19a、19bは、導光板10のそれぞれ出光面、下面全体に設けられていてもよい。ドットパターン19aは、突起形状であり、凸レンズ形状、円柱形状、角柱形状、円錐形状、角錐形状等である。また、ドットパターン19bは、凹形状であり、凹レンズ形状、円柱溝形状、角柱溝形状、円錐溝形状、角錐溝形状等である。ドットパターン19a、19bは、平面視で円形、楕円形、多角形の何れであってもよい。また、ドットパターン19a、19bは、射出成形によって導光板10が製造される際に、導光板10と一体に形成されてもよい。また、ドットパターン19a、19bは、インクジェット等によって、導光板10に別途形成されてもよい。ドットパターン19a、19bにより、導光板10の下面又は出光面において光を拡散することができる。また、凹部23又は凹部80の内部は、微小な凹凸を有してもよい。このようにすれば、凹部23又は凹部80に入射する光をより拡散させることができる。
The
本実施形態においては、実施形態2と同様の位置に第1の方向変更部30及び第2の方向変更部40が設けられている。このような構成によっても、光源11から直上への直進光を遮断、反射又は拡散させることができ、輝度ムラの発生を抑制することができるようになる。また、光源11の直上に向かう光束は、透明樹脂層18内で広がりながら進行し、透明樹脂層18から出射する際に屈折して、更に拡散する。第1の方向変更部30又は第2の方向変更部40は、透明樹脂層18に設けられていてもよい。
In this embodiment, a
実施形態1から6に示した導光板10を備える表示装置は、各種の電子機器に搭載することができる。このような表示装置を備えた電子機器として、スマートフォン、デジタルカメラ、タブレット端末、電子ブック、ウェアラブル機器、カーナビゲーション装置、電子辞書、電子広告板等を例示できる。本発明に係る導光板及び表示装置を用いることで、電子機器の、小型化、薄型化を図りつつ、輝度ムラを低減させることができる。
A display device including the
1 面光源装置
10 導光板
11 光源
12 フレーム
13 実装基板
14 反射層
15 拡散シート
16 プリズムシート
17 遮光部材
20、22、23、25 凹部
21、24 側面
26 凹凸
30 第1の方向変更部
40 第2の方向変更部
50 光拡散層
51 凸部
60 第1の回折格子
70 第2の回折格子
80、90 凹部
81 側面
91 凹凸
2 表示パネル
1 Surface
Claims (7)
光を出射する出光面から前記基板側の面まで貫通する貫通孔を有する導光板と、
前記貫通孔内に配置される光源と、
前記基板と前記導光板との間に設けられる反射層と、
前記反射層と前記導光板との間に設けられる透明樹脂層と、
前記貫通孔の前記出光面側の開口に設けられる光拡散層と、
を有し、
前記反射層は、樹脂からなる部材であり、前記貫通孔の前記基板側の開口内の前記基板の表面を覆うように前記貫通孔の内側まで延在しており、
前記反射層の前記導光板側の面が前記透明樹脂層に接し、かつ、前記導光板の前記反射層側の面が前記透明樹脂層に接しており、
前記透明樹脂層は前記光源に接していることを特徴とする面光源装置。 a substrate;
a light guide plate having a through hole penetrating from a light emitting surface for emitting light to a surface on the substrate side;
a light source disposed within the through hole;
a reflective layer provided between the substrate and the light guide plate;
a transparent resin layer provided between the reflective layer and the light guide plate;
a light diffusion layer provided in an opening of the through hole on the light exit surface side;
has
The reflective layer is a member made of resin, and extends to the inside of the through hole so as to cover the surface of the substrate in the opening of the through hole on the substrate side ,
a surface of the reflective layer on the light guide plate side is in contact with the transparent resin layer, and a surface of the light guide plate on the reflective layer side is in contact with the transparent resin layer;
A surface light source device , wherein the transparent resin layer is in contact with the light source.
前記面光源装置から出射される光を受ける表示パネルと、
を備える表示装置。 a surface light source device according to any one of claims 1 to 5;
a display panel that receives light emitted from the surface light source device;
A display device.
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