JPH08320487A - Surface illuminator - Google Patents
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- JPH08320487A JPH08320487A JP7124845A JP12484595A JPH08320487A JP H08320487 A JPH08320487 A JP H08320487A JP 7124845 A JP7124845 A JP 7124845A JP 12484595 A JP12484595 A JP 12484595A JP H08320487 A JPH08320487 A JP H08320487A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置のバック
ライトに用いられる面照明装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface lighting device used as a backlight of a liquid crystal display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、例えばワードプロセッサや液晶テ
レビ、パーソナルコンピュータ等に用いられる液晶表示
装置においては、文字や画像を見やすくするために背面
に面照明装置を設けるのが通例であるが、このような面
照明装置においては、液晶表示装置と同じく薄型化や、
カラー表示に対応するための高輝度化が求められ、さら
には消費電力を低減するために光の利用効率の向上が要
請される。2. Description of the Related Art In recent years, in a liquid crystal display device used in, for example, a word processor, a liquid crystal television, a personal computer or the like, it is customary to provide a surface illumination device on the back surface so that characters and images can be easily seen. In the surface lighting device, like the liquid crystal display device, it is thin and
Higher brightness is required for color display, and further improvement of light utilization efficiency is required to reduce power consumption.
【０００３】図１は、この種の面照明装置の一般的な構
成を示したものである。同図に示す面照明装置１は、光
反射板２、導光板３、光拡散板４、プリズムシート５を
この順に積層し、このうちの導光板３における光反射板
２側の面に光散乱層６を形成するとともに、その導光板
３の側端面に光源７を配置した構成である。そして、光
源７から出た光が、直接、または光源７の背面に設けら
れた反射板８で反射された後、導光板３の側端面から入
射し、導光板３の全反射を繰り返しながら、背面の光散
乱層６で散乱されるとともに、その散乱された光が反対
面より光拡散板３側に出射されて同拡散板により散乱透
過されるようになっている。FIG. 1 shows a general structure of a surface lighting device of this type. In the surface lighting device 1 shown in the figure, a light reflection plate 2, a light guide plate 3, a light diffusion plate 4, and a prism sheet 5 are laminated in this order, and light is scattered on the surface of the light guide plate 3 on the light reflection plate 2 side. The layer 6 is formed, and the light source 7 is arranged on the side end surface of the light guide plate 3. Then, the light emitted from the light source 7 is reflected directly or after being reflected by the reflection plate 8 provided on the back surface of the light source 7, and is incident from the side end surface of the light guide plate 3 while repeating the total reflection of the light guide plate 3, The light is scattered by the light scattering layer 6 on the back surface, and the scattered light is emitted from the opposite surface to the light diffusing plate 3 side and is scattered and transmitted by the diffusing plate.
【０００４】この場合において、光散乱層６には、白色
インク等を所定のパターン状にスクリーン印刷したり、
導光板３の面に適当な溝を形成したりしたものが一般に
用いられ、そのパターンは導光板全体に一様な輝度が得
られるように決定される。In this case, the light scattering layer 6 is screen-printed with a white ink or the like in a predetermined pattern,
A light guide plate 3 having an appropriate groove formed on its surface is generally used, and its pattern is determined so that uniform brightness can be obtained over the entire light guide plate.
【０００５】また、導光板３より出射される光は、斜め
方向成分をはじめ各種方向成分を持っていることから、
例えば特開昭６２−１４４１０２号公報に記載されてい
るような片面に多数の三角形プリズムを規則的に形成し
てなるプリズムシート５を用い、これを導光板３の前方
に一枚、もしくは２枚相互に直交させた状態で配置し
て、導光板３の表面から出射された光をプリズムシート
５によって正面方向に集光させることが行われる。Further, since the light emitted from the light guide plate 3 has various directional components including an oblique directional component,
For example, as described in JP-A-62-144102, a prism sheet 5 having a large number of triangular prisms regularly formed on one surface is used, and one or two prism sheets 5 are provided in front of the light guide plate 3. The prism sheet 5 collects the light emitted from the surface of the light guide plate 3 in the front direction by arranging them in a state of being orthogonal to each other.
【０００６】このような面照明装置の良否を検討するの
に一般に用いられるのは、当該面照明装置の中心点から
の出射光の輝度角度依存性である。使用電力が同じであ
れば、できるだけ法線方向の輝度が高く、視野角が広い
ほど良い。ところが、法線方向の輝度と視野角とは背反
するものである。このため、プリズムシートが備えられ
る従来の面照明装置においては、そのプリズムシートを
セットする前の状態での各出射方向への輝度特性は、例
えば図２の（ａ）で示すように正面方向、つまり導光板
の光出射面に立てた法線の方向（以下、法線方向）が一
番明るくなるように設定されるか、または同図の（ｂ）
で示すように一斜め方向の出射光が明るくなるように設
定されるかのどちらかであるが、現状では液晶表示装置
自体の視野角に限界があることから、正面方向の輝度を
上げることが優先されている。その場合、プリズムシー
ト装着状態での正面方向の輝度を上げる手段として、従
来は、プリズムシート装着前の状態において、より正面
方向の輝度を高くした出射光分布とするのが通例であっ
た。What is generally used to examine the quality of such a surface illuminating device is the luminance angle dependence of the light emitted from the center point of the surface illuminating device. If the power consumption is the same, the higher the brightness in the normal direction and the wider the viewing angle, the better. However, the brightness in the normal direction and the viewing angle are contrary to each other. For this reason, in a conventional surface illuminating device provided with a prism sheet, the brightness characteristics in each emission direction before the prism sheet is set are, for example, as shown in FIG. That is, the direction of the normal line standing on the light emitting surface of the light guide plate (hereinafter referred to as the normal direction) is set to be the brightest, or (b) in FIG.
As shown in Fig. 1, either one is set so that the light emitted in one diagonal direction becomes brighter.However, since the viewing angle of the liquid crystal display device itself is currently limited, it is possible to increase the brightness in the front direction. Has been prioritized. In that case, as a means for increasing the brightness in the front direction in the state where the prism sheet is mounted, conventionally, it is customary to use the emitted light distribution in which the brightness in the front direction is made higher in the state before mounting the prism sheet.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
プリズムシート装着前の状態において単純に正面方向の
輝度を高くしただけの出射光分布では、各プリズムの頂
角が略９０°に設定されている通常のプリズムシートを
装着した場合、かえってそのプリズムシートによる集光
性が良くなく、そのため正面方向の輝度があまり高くな
らないという問題が生じていた。However, in the outgoing light distribution in which the brightness in the front direction is simply increased in the state before the prism sheet is mounted as described above, the apex angle of each prism is set to about 90 °. When a conventional prism sheet is attached, the condensing property of the prism sheet is rather poor, which causes a problem that the brightness in the front direction does not become so high.
【０００８】なお、上記図２の（ｂ）で示した出射光分
布は、導光板の一方の側端面にのみ光源が配置された、
いわゆる一灯式面照明装置についてのものであるが、こ
のような面照明装置においては、プリズムシートを装着
する前の状態で斜め方向（法線方向に対して略７０°の
角度をなす方向）の輝度が高くなるように構成されてい
るため、プリズムシートによる正面方向への集光性は上
述の場合よりも良くなる。しかし、法線方向に対して略
７０°の角度をなす方向の輝度が高くなる出射光分布を
持つ図例のような一灯式面照明装置では、導光板から出
射された光がプリズムシートによって法線方向に近い方
向に集光されるものの、輝度の最も高くなる方向が法線
方向と一致するまでには至らず、しかも輝度の高い部分
が法線方向の片側にしか存在しないため、この場合も正
面方向の輝度を高くすることができないという問題があ
った。In the emitted light distribution shown in FIG. 2B, the light source is arranged only on one side end surface of the light guide plate.
This is a so-called single-lamp type surface lighting device, but in such a surface lighting device, in a state before mounting the prism sheet, it is in an oblique direction (direction forming an angle of approximately 70 ° with respect to the normal direction). In this case, the prism sheet has a higher light-collecting property in the front direction than the above case. However, in the one-lamp type surface illuminating device as shown in the drawing having a distribution of emitted light in which the luminance in the direction forming an angle of about 70 ° with respect to the normal direction is high, the light emitted from the light guide plate is reflected by the prism sheet. Although the light is condensed in the direction close to the normal direction, the direction in which the brightness is highest does not reach the direction coincident with the normal direction, and the part with high brightness exists only on one side of the normal direction. Also in this case, there is a problem that the brightness in the front direction cannot be increased.
【０００９】本発明は、このような問題に対処するもの
で、プリズムシートを装着した状態で正面方向の輝度が
最も高くなるようにした高輝度の面照明装置を提供する
ことを目的とする。The present invention addresses such a problem, and an object of the present invention is to provide a high-brightness surface lighting device in which the brightness in the front direction is maximized with the prism sheet mounted.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】プリズムシートを装着す
る前の状態で、全角度への出射光の積分値は、使用電
力、光源が同じであれば、どのようなシステムでも大差
はない。したがって、プリズムシートを装着したときに
最も正面輝度が高まるように、プリズムシート装着前の
状態における各出射方向への輝度特性を設定すればよ
い。In the state before the prism sheet is mounted, the integrated value of the emitted light at all angles does not make a great difference in any system as long as the used power and the light source are the same. Therefore, the brightness characteristic in each emission direction in the state before the prism sheet is mounted may be set so that the front brightness is most increased when the prism sheet is mounted.
【００１１】このような観点から上記の目的を達成する
ため、本発明は、光反射板、導光板、光拡散板、プリズ
ムシートがこの順番に設けられ、このうちの導光板にお
ける光反射板側の面に光拡散層が形成されているととも
に、その導光板の側端面に光源が近接して配置されてお
り、その光源から出た光が導光板に進入して反射や散乱
を繰り返したのち光拡散板を介してプリズムシート側に
出射されて同シートにより正面方向に集光されるように
した面照明装置において、次のように構成したことを特
徴とする。In order to achieve the above object from this point of view, the present invention is provided with a light reflection plate, a light guide plate, a light diffusion plate, and a prism sheet in this order, of which the light reflection plate side in the light guide plate. The light diffusion layer is formed on the surface of the light source, and the light source is arranged close to the side end surface of the light guide plate, and after the light emitted from the light source enters the light guide plate and is repeatedly reflected and scattered. The surface illuminating device which is emitted to the prism sheet side through the light diffusing plate and is condensed in the front direction by the sheet is configured as follows.
【００１２】すなわち、上記導光板からプリズムシート
側に出射された光の強度の角度分布を、そのプリズムシ
ートを除いた状態で当該導光板の光出射面の法線を含む
任意の一つの面内で測定した場合に、法線方向に出射さ
れる光よりも大きな光強度を有する部分が、法線を挟む
両側の位置において所定の角度範囲で各々一つ以上存在
するように、上記プリズムシートを装着する前の状態に
おける各出射方向への輝度特性を設定する。このような
輝度特性を有する面照明装置においては、プリズムシー
トを除いた場合の出射光の角度分布は例えば図３や図４
に示したようなものとなる。That is, the angular distribution of the intensity of the light emitted from the light guide plate to the prism sheet side is in any one plane including the normal line of the light emitting surface of the light guide plate with the prism sheet removed. When the measurement is made with, the above-mentioned prism sheet is provided so that the portions having a light intensity larger than the light emitted in the normal direction are present in the predetermined angle range at positions on both sides of the normal, respectively. The brightness characteristic in each emission direction in the state before mounting is set. In the surface lighting device having such a brightness characteristic, the angular distribution of the emitted light when the prism sheet is removed is, for example, as shown in FIG.
The result will be as shown in.
【００１３】上記輝度特性を得るための手段としては、
例えば以下に示すような構成を採用することができる。 上述した出射光強度の角度分布が得られるように、
導光板とプリズムシートとの間に配置される光拡散板の
裏面（導光板に対向する面）に微細な凹凸を設ける。そ
の場合の凹凸の一つ当たりの大きさ（縦、横、高さの各
寸法）は０．１〜１００μｍが良く、さらに好ましくは
０．５〜１０μｍである。このような微細な凹凸は、光
拡散板の裏面に対する化学処理、スクリーン処理、有機
および無機の微粒子の付着によって形成することができ
る。Means for obtaining the above-mentioned brightness characteristics are as follows:
For example, the following configurations can be adopted. In order to obtain the above-mentioned angular distribution of emitted light intensity,
Fine irregularities are provided on the back surface (the surface facing the light guide plate) of the light diffusion plate arranged between the light guide plate and the prism sheet. In that case, the size of each unevenness (length, width, height) is preferably 0.1 to 100 μm, and more preferably 0.5 to 10 μm. Such fine irregularities can be formed by chemical treatment, screen treatment, and adhesion of organic and inorganic fine particles on the back surface of the light diffusion plate.
【００１４】 光拡散板として、正面方向（法線方
向）の光は拡散し且つ斜め方向の光は拡散せずに透過さ
せる視野角選択型シートを用いる。このような視野角選
択型シートは、例えば特開平２−２８０１０２号公報に
示されているような方法によって作製することができ
る。As the light diffusion plate, a viewing angle selection type sheet that diffuses light in the front direction (normal direction) and transmits light in the oblique direction without diffusion is used. Such a viewing angle selection type sheet can be produced by a method as disclosed in, for example, JP-A-2-280102.
【００１５】 上述した出射光強度の角度分布が得ら
れるように、導光板の両側端面の近くにそれぞれ光源を
配置して、いわゆる２灯式とする。その場合、必要に応
じて２灯間の距離や導光板の形状、あるいは光拡散層の
パターンやその配置等を調整する。In order to obtain the above-mentioned angular distribution of the intensity of the emitted light, light sources are arranged near both end faces of the light guide plate, and a so-called two-lamp type is adopted. In that case, the distance between the two lamps, the shape of the light guide plate, the pattern of the light diffusing layer, and the arrangement thereof are adjusted as necessary.
【００１６】本発明の面照明装置が備えるべき上記輝度
特性、すなわちプリズムシートを装着する前の状態にお
いて正面方向よりも光強度の大きい部分が法線を挟んで
その両側に少なくとも２つ以上存在するという各出射方
向への輝度特性は、以上の〜のいずれかの構成を単
独で、または組み合わせて用いることで得られるが、上
述のような輝度特性を付与できるものであれば、その他
の手段を使用しても良く、また光反射板、導光板、光拡
散板、プリズムシート等の各構成要素についても、部分
的に従来のものを使用しても構わない。The above-mentioned brightness characteristics that the surface lighting device of the present invention should have, that is, at least two portions having a light intensity larger than that in the front direction in the state before the prism sheet is mounted are present on both sides of the normal line. The luminance characteristic in each emission direction can be obtained by using any one of the above-described configurations 1 to 4 alone or in combination, but other means can be used as long as the above-mentioned luminance characteristic can be imparted. The components may be used, and the components such as the light reflection plate, the light guide plate, the light diffusion plate, and the prism sheet may be partially conventional ones.
【００１７】各プリズムの頂角が９０°で且つ基材がポ
リカーボネイトであるプリズムシートを用いた面照明装
置においては、上述したプリズムシート装着前の状態に
おける各出射方向への輝度特性は、さらに以下のように
設定されているのが好ましい。In the surface illuminating device using the prism sheet in which the apex angle of each prism is 90 ° and the base material is polycarbonate, the brightness characteristics in each emission direction before mounting the prism sheet are as follows. It is preferable that it is set as follows.
【００１８】すなわち、プリズムシートを装着する前の
状態において、図５に示すように、 （１） 正面方向への出射成分Ａの輝度が、最も大きな
斜め方向出射成分Ｂの輝度の８０％であり、より好まし
くは５０％以下であり、さらに好ましくは３０％以下で
あること。That is, in the state before mounting the prism sheet, as shown in FIG. 5, (1) the brightness of the outgoing component A in the front direction is 80% of the maximum brightness of the oblique outgoing component B. , More preferably 50% or less, and further preferably 30% or less.
【００１９】（２） 最も大きな斜め方向出射成分Ｂと
正面方向（法線方向）の出射成分Ａとのなす角度α1 、
α2 が各々１０°〜８０°であり、より好ましくは２０
°〜７０°であり、さらに好ましくは３０°〜６０°で
あること。これは、プリズムシート装着前の状態におい
て最も大きな斜め方向出射成分Ｂが３０°〜６０°の範
囲に存在するときに、プリズムシート装着状態で正面方
向の輝度が最も高くなることによる。ここで、互いに法
線を挟む位置関係にある角度α1 と角度α2 について
は、その各最大斜め方向出射成分Ｂの大きさ（輝度）
は、同程度のものであってもよいし（図５または図３参
照）、相違していてもよい（図４参照）が、輝度の均一
性の観点からは前者の方がより好ましい。また、図５で
は、プリズムシート装着前の状態で輝度つまり光強度の
ピーク部分が法線を挟んで２つしかない場合を例示した
が、本発明は、この種のピーク部分が法線を挟む位置に
２つ以上存在するような場合も含む。(2) The angle α 1 between the largest oblique outgoing component B and the outgoing component A in the front direction (normal direction),
α 2 is each 10 ° to 80 °, more preferably 20
The angle is from 70 ° to 70 °, more preferably from 30 ° to 60 °. This is because the brightness in the front direction is highest when the prism sheet is attached when the largest oblique emission component B exists in the range of 30 ° to 60 ° before the prism sheet is attached. Here, regarding the angle α 1 and the angle α 2 which are in a positional relationship of sandwiching the normal line to each other, the magnitude (luminance) of each maximum oblique direction emission component B thereof
May be the same (see FIG. 5 or FIG. 3) or may be different (see FIG. 4), but the former is more preferable from the viewpoint of brightness uniformity. Further, FIG. 5 illustrates the case where there are only two peak portions of the brightness, that is, the light intensity with the normal line sandwiched before the prism sheet is mounted, but in the present invention, this kind of peak portion sandwiches the normal line. It also includes the case where two or more positions exist.
【００２０】なお、（１）および（２）に示した輝度特
性は、上記したように頂角９０°、基材ポリカーボネイ
ト製のプリズムシートを用いた場合のものであるから、
各プリズムの頂角や基材の種類が異なるプリズムシート
を用いた場合には、好ましい数値範囲が以上の場合と異
なることがある。したがって、一般的には、使用すべき
プリズムシートを選択したときに、そのプリズムシート
の特性に応じた好ましい数値範囲が本発明の範囲内にお
いて具体的に決定される。The luminance characteristics shown in (1) and (2) are obtained when a prism sheet made of a polycarbonate having a vertical angle of 90 ° is used as described above.
When prism sheets having different apex angles of different prisms or different types of base materials are used, the preferable numerical range may differ from the above case. Therefore, in general, when a prism sheet to be used is selected, a preferable numerical range according to the characteristics of the prism sheet is specifically determined within the scope of the present invention.
【００２１】[0021]
【作用】上記の構成によれば、導光板から出射された光
は光拡散板を通ってプリズムシートに入り、同シートに
よって正面方向に集光される。その場合、プリズムシー
トは、導光板側から入射する様々な角度の光を全体とし
て正面方向に集光させるものの、法線方向に沿って入射
した光については各プリズム面による反射や屈折等があ
るために必ずしもそのまま法線方向に透過させるように
はなっていないため、導光板から出た光の分布が、プリ
ズムシートに入射する前の状態において、単純に正面方
向（法線方向）の輝度を高くしたようなものであると、
かえってプリズムシートによる集光性が良くなく、プリ
ズムシート透過後において法線方向の輝度が高くならな
い。According to the above construction, the light emitted from the light guide plate enters the prism sheet through the light diffusing plate and is condensed in the front direction by the sheet. In that case, the prism sheet collects the light of various angles incident from the light guide plate side in the front direction as a whole, but the light incident along the normal direction is reflected or refracted by each prism surface. Therefore, since the light is not always transmitted in the normal direction as it is, the distribution of the light emitted from the light guide plate simply changes the brightness in the front direction (normal direction) before entering the prism sheet. If it ’s like a high price,
On the contrary, the condensing property of the prism sheet is not good, and the brightness in the normal direction does not increase after passing through the prism sheet.
【００２２】しかし、本発明の面照明装置においては、
プリズムシートを装着する前の状態で正面方向よりも両
斜め方向に大きな強度を有するように出射光分布が設定
されていることにより、導光板から出射された光がプリ
ズムシートに入射した後は同シートによって比較的効率
良く正面方向に集光されることとなる。これにより、従
来よりも輝度の高い面照明装置を実現することができ
る。However, in the surface lighting device of the present invention,
Since the outgoing light distribution is set so as to have a greater intensity in both diagonal directions than in the front direction before the prism sheet is mounted, the same light is emitted after the light emitted from the light guide plate enters the prism sheet. The sheet is relatively efficiently focused in the front direction. As a result, it is possible to realize a surface lighting device having higher brightness than conventional ones.
【００２３】[0023]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
実施例の面照明装置の基本的な構成は、先に示した図１
の面照明装置と同様である。そこで、同図を用いて本実
施例の面照明装置１を説明する。Embodiments of the present invention will be described below. The basic configuration of the surface lighting device of this embodiment is the same as that shown in FIG.
This is the same as the surface lighting device. Therefore, the surface lighting device 1 of this embodiment will be described with reference to FIG.
【００２４】同図に示すように、本実施例の面照明装置
１は、光反射板２と、透明なアクリル樹脂（縦１６０ｍ
ｍ、横２２０ｍｍ、厚さ４ｍｍ）からなる導光板３と、
光拡散板４と、プリズムシート５とをこの順に積層した
構成である。As shown in the figure, the surface lighting device 1 of this embodiment includes a light reflection plate 2 and a transparent acrylic resin (160 m in length).
m, width 220 mm, thickness 4 mm), and
The light diffusing plate 4 and the prism sheet 5 are laminated in this order.
【００２５】このうち、導光板３の光出射面と反対側の
面には、酸化チタン粒子のごとき拡散反射率の大きな顔
料を含有した塗料をドット状に印刷してなる光散乱層６
が設けられている。この光散乱層６のパターンは、導光
板３の面内で輝度が均一になるように調整されている。
なお、光反射板２は、光散乱層６を設けた導光板３の面
のほぼ全面を覆うように設置されている。Of these, on the surface of the light guide plate 3 opposite to the light emitting surface, a light-scattering layer 6 is formed by printing dot-like paint containing a pigment having a large diffuse reflectance such as titanium oxide particles.
Is provided. The pattern of the light scattering layer 6 is adjusted so that the brightness is uniform in the plane of the light guide plate 3.
The light reflection plate 2 is installed so as to cover almost the entire surface of the light guide plate 3 provided with the light scattering layer 6.
【００２６】また、導光板３の短辺側（図では紙面を貫
く方向に延びる辺側）の両端面には、それぞれ光源を構
成する１．７ワットの冷陰極管７（図では一つしか示し
ていない）が密着させて配置され、その背面に反射シー
トからなるカバー８が設けられている。ここで、導光板
３の側面のうち、冷陰極管７を設置しない面には、そこ
から光が漏れないように光反射テープを密着させておく
のが望ましい。Also, 1.7 watt cold cathode fluorescent lamps 7 (only one in the figure) constituting the light sources are provided on both end surfaces of the light guide plate 3 on the short side (the side extending in the direction passing through the paper in the figure). (Not shown) are arranged in close contact with each other, and a cover 8 made of a reflection sheet is provided on the back surface thereof. Here, it is desirable that a light reflecting tape is closely attached to a side surface of the light guide plate 3 where the cold cathode tube 7 is not installed so that light does not leak from the side.
【００２７】さらに、プリズムシート５は、光拡散板４
と反対側に位置する面（図１では上面）に、頂角が９０
°の二等辺三角形のプリズム５ａを多数並べて形成した
シート（スリーエム製ＢＥＦ９０）によって構成されて
おり、その各プリズム５ａ間の溝が導光板３の短辺と平
行となるようにセットされている。そして、冷陰極管７
から出た光が直接あるいはカバー８で反射されて導光板
３内に導入され、全反射を繰り返しながら背面の光散乱
層６で散乱されるとともに、その反射または散乱された
光が反対面から出射されて光拡散板４に入り、さらに光
拡散板４を透過した光がプリズムシート５に入って正面
方向に集光されるようになっている。Further, the prism sheet 5 is the light diffusion plate 4
The apex angle is 90
The sheet is formed by a sheet (BEF90 manufactured by 3M) in which a large number of prisms 5a each having an isosceles triangle of 5 ° are arranged side by side, and the groove between each prism 5a is set to be parallel to the short side of the light guide plate 3. And the cold cathode tube 7
The light emitted from the light is introduced into the light guide plate 3 directly or by being reflected by the cover 8, is scattered by the light scattering layer 6 on the back surface while repeating total reflection, and the reflected or scattered light is emitted from the opposite surface. The light is diffused and enters the light diffusing plate 4, and the light transmitted through the light diffusing plate 4 enters the prism sheet 5 and is condensed in the front direction.
【００２８】このような面照明装置１において、本実施
例では、光拡散板４として、メラミン樹脂系の微粒子
（日本触媒社性、商品名エポスターＭＳ、平均粒径３μ
ｍ）をエステル系バインダーに分散させ、これを厚さ１
２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗
布して約１０μｍの厚みの樹脂層を形成したものを使用
した。その場合、図１の状態で当該樹脂層が導光板３側
となるように光拡散板４をセットした。 ＜比較例＞３．４ワットの冷陰極管１本を導光板３の長
辺側に設けたことと、光反射層のパターンを調整したこ
と以外は、実施例１と同様の構成を有する面照明装置を
作製した。 ＜実施例２＞比較例の面照明装置において、ポリエーテ
ルウレタンアクリレートとトリブロモフェノキシエチル
アクリレートと光重合開始剤との混合物をキャステング
して、上部より紫外線を照射することにより作製した光
拡散板を用いたこと以外は、同様の構成とした。 ＜評価＞上述した実施例１、２および比較例の各面照明
装置について、それぞれ、プリズムシートを除いた状態
での輝度の視野角依存性を図６に、プリズムシートを装
着した状態での輝度の視野角依存性を図７に示す。な
お、輝度の視野角依存性は、導光板の光出射面の法線を
含み且つ導光板の長辺と平行な面内で測定したものであ
る。また、図６および図７おいて、実線は実施例１を、
一点鎖線は実施例２を、点線は比較例をそれぞれ示す。In the surface illuminating device 1 as described above, in this embodiment, as the light diffusing plate 4, melamine resin-based fine particles (Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name Eposter MS, average particle size 3 μm) are used.
m) is dispersed in an ester-based binder to give a thickness of 1
A 25 μm polyethylene terephthalate film was applied to form a resin layer having a thickness of about 10 μm. In that case, in the state of FIG. 1, the light diffusion plate 4 was set so that the resin layer was on the light guide plate 3 side. <Comparative example> A surface having the same configuration as that of Example 1 except that one cold cathode tube of 3.4 watts was provided on the long side of the light guide plate 3 and the pattern of the light reflecting layer was adjusted. A lighting device was manufactured. <Example 2> In a surface lighting device of a comparative example, a light diffusing plate was prepared by casting a mixture of polyether urethane acrylate, tribromophenoxyethyl acrylate and a photopolymerization initiator, and irradiating ultraviolet rays from above. The configuration was the same except that it was used. <Evaluation> FIG. 6 shows the viewing angle dependence of the luminance of the surface lighting devices of Examples 1 and 2 and the comparative example described above without the prism sheet, and with the prism sheet attached. FIG. 7 shows the viewing angle dependence of the. Note that the viewing angle dependence of luminance is measured in a plane including the normal line of the light exit surface of the light guide plate and parallel to the long side of the light guide plate. Further, in FIGS. 6 and 7, the solid line represents the first embodiment,
The alternate long and short dash line indicates Example 2, and the dotted line indicates a comparative example.
【００２９】これらの図から、本発明によれば、実施例
１および実施例２のいずれの場合も、プリズムシートを
装着した状態で正面方向の輝度が比較例のものより高い
面照明装置が得られることが分かる。From these figures, according to the present invention, in any of the first and second embodiments, a surface illuminating device having a higher brightness in the front direction with the prism sheet attached can be obtained. You can see that
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上のように、本発明の面照明装置によ
れば、導光板から出射された光がプリズムシートに入射
する際に垂直入射近傍の光成分が少なく、斜め入射光成
分が多くなるように、出射光の角度分布が設定されてい
ることにより、プリズムシートによる集光性能が高くな
り、その結果、導光板からの出射光がプリズムシートに
よって効率良く正面方向に集光されることとなる。これ
により、正面方向の輝度が高い面照明装置を実現するこ
とができる。As described above, according to the surface lighting device of the present invention, when the light emitted from the light guide plate enters the prism sheet, the light component near the vertical incidence is small and the oblique incident light component is large. As described above, the angular distribution of the emitted light is set so that the condensing performance of the prism sheet is improved, and as a result, the emitted light from the light guide plate is efficiently condensed in the front direction by the prism sheet. Becomes As a result, it is possible to realize a surface lighting device having high brightness in the front direction.
【図１】本発明実施例および従来技術の各説明で使用し
た面照明装置の一般的な構成を示す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing a general configuration of a surface lighting device used in each embodiment of the present invention and each description of the prior art.
【図２】従来の面照明装置においてプリズムシートを除
いた場合の出射光の角度分布を示すグラフFIG. 2 is a graph showing an angular distribution of emitted light when a prism sheet is removed in a conventional surface lighting device.
【図３】本発明の面照明装置においてプリズムシートを
除いた場合の好ましい出射光の角度分布の一例を示すグ
ラフFIG. 3 is a graph showing an example of a preferable angular distribution of emitted light when the prism sheet is removed in the surface lighting device of the present invention.
【図４】同じく、他の好ましい出射光の角度分布の例を
示すグラフFIG. 4 is a graph showing an example of another preferable angular distribution of emitted light.
【図５】本発明の面照明装置においてプリズムシートを
除いた場合の好ましい出射光の角度分布を更に具体的に
説明するために使用したグラフFIG. 5 is a graph used to more specifically describe the preferable angular distribution of outgoing light when the prism sheet is removed in the surface lighting device of the present invention.
【図６】本発明の実施例および比較例で得られた各面照
明装置について、プリズムシートを除いた状態で測定し
た輝度の視野角依存性の測定結果を示すグラフFIG. 6 is a graph showing the measurement results of the viewing angle dependence of the brightness of each surface lighting device obtained in the example of the present invention and the comparative example, without the prism sheet.
【図７】同じく、プリズムシートを装着した状態で測定
した輝度の視野角依存性の測定結果を示すグラフFIG. 7 is a graph showing the measurement results of the viewing angle dependence of the brightness similarly measured with the prism sheet attached.
１・・・面照明装置 ２・・・光反射板 ３・・・導光板 ４・・・光拡散板 ５・・・プリズムシート ６・・・光拡散層 ７・・・光源（冷陰極管） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Surface illuminating device 2 ... Light reflecting plate 3 ... Light guide plate 4 ... Light diffusing plate 5 ... Prism sheet 6 ... Light diffusing layer 7 ... Light source (cold cathode tube)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河村 和典 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 長井 陽三 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazunori Kawamura 1-2 1-2 Shimohozumi, Ibaraki City, Osaka Prefecture Nitto Denko Corporation (72) Inventor Yozo Nagai 1-2 1-2 Shimohozumi, Ibaraki City, Osaka Prefecture Nitto Denko Corporation
Claims (4)
シートがこの順番に設けられ、このうちの導光板におけ
る光反射板側の面に光拡散層が形成されているととも
に、その導光板の側端面に光源が近接して配置されてお
り、その光源から出た光が導光板に進入して反射や散乱
を繰り返したのち光拡散板を介してプリズムシート側に
出射されて同シートにより正面方向に集光されるように
した面照明装置であって、上記導光板からプリズムシー
ト側に出射された光の強度の角度分布を、そのプリズム
シートを除いた状態で当該導光板の光出射面の法線を含
む任意の一つの面内で測定した場合に、法線方向に出射
される光よりも大きな光強度を有する部分が、法線を挟
む両側の位置において所定の角度範囲で各々一つ以上存
在するように、上記プリズムシートを装着する前の状態
における各出射方向への輝度特性が設定されていること
を特徴とする面照明装置。1. A light reflecting plate, a light guide plate, a light diffusing plate, and a prism sheet are provided in this order, and a light diffusing layer is formed on a surface of the light guiding plate on the light reflecting plate side, and the light guiding layer is formed. A light source is arranged close to the side end surface of the light plate, and the light emitted from the light source enters the light guide plate and is repeatedly reflected and scattered, and then is emitted to the prism sheet side through the light diffusing plate and the same sheet. Is a surface illuminating device configured to collect light in the front direction by means of the angle distribution of the intensity of the light emitted from the light guide plate to the prism sheet side, with the light of the light guide plate excluding the prism sheet. When measured in any one of the planes including the normal of the exit surface, the part with a higher light intensity than the light emitted in the normal direction is within the specified angle range at the positions on both sides of the normal. Make sure there is at least one of each A surface lighting device, wherein brightness characteristics in each emission direction in a state before the rhythm sheet is attached are set.
シートがこの順番に設けられ、このうちの導光板におけ
る光反射板側の面に光拡散層が形成されているととも
に、その導光板の側端面に光源が近接して配置されてお
り、その光源から出た光が導光板に進入して反射や散乱
を繰り返したのち光拡散板を介してプリズムシート側に
出射されて同シートにより正面方向に集光されるように
した面照明装置であって、上記導光板からプリズムシー
ト側に出射された光の強度の角度分布を、そのプリズム
シートを除いた状態で当該導光板の光出射面の法線を含
む任意の一つの面内で測定した場合に、法線方向に出射
される光よりも大きな光強度を有する部分が、法線を挟
む両側の位置において所定の角度範囲で各々一つ以上存
在するように、上記光拡散板における導光板側の面に微
細な凹凸が設けられていることを特徴とする面照明装
置。2. A light reflecting plate, a light guide plate, a light diffusing plate, and a prism sheet are provided in this order, and a light diffusing layer is formed on the surface of the light guiding plate on the light reflecting plate side, and the light guiding plate is formed. A light source is arranged close to the side end surface of the light plate, and the light emitted from the light source enters the light guide plate and is repeatedly reflected and scattered, and then is emitted to the prism sheet side through the light diffusing plate and the same sheet. Is a surface illuminating device configured to collect light in the front direction by means of the angle distribution of the intensity of the light emitted from the light guide plate to the prism sheet side, with the light of the light guide plate excluding the prism sheet. When measured in any one of the planes including the normal of the exit surface, the part with a higher light intensity than the light emitted in the normal direction is within the specified angle range at the positions on both sides of the normal. The above light so that there is one or more each A surface illuminating device characterized in that a minute unevenness is provided on a surface of the diffusion plate on the light guide plate side.
シートがこの順番に設けられ、このうちの導光板におけ
る光反射板側の面に光拡散層が形成されているととも
に、その導光板の側端面に光源が近接して配置されてお
り、その光源から出た光が導光板に進入して反射や散乱
を繰り返したのち光拡散板を介してプリズムシート側に
出射されて同シートにより正面方向に集光されるように
した面照明装置であって、上記導光板からプリズムシー
ト側に出射された光の強度の角度分布を、そのプリズム
シートを除いた状態で当該導光板の光出射面の法線を含
む任意の一つの面内で測定した場合に、法線方向に出射
される光よりも大きな光強度を有する部分が、法線を挟
む両側の位置において所定の角度範囲で各々一つ以上存
在するように、上記光拡散板が、導光板から出射される
光のうち法線方向の光は拡散し且つ斜め方向の光は拡散
せずに透過させる視野角選択型シートによって構成され
ていることを特徴とする面照明装置。3. A light reflecting plate, a light guide plate, a light diffusing plate, and a prism sheet are provided in this order, and a light diffusing layer is formed on the surface of the light guiding plate on the light reflecting plate side, and the light guiding layer is formed. A light source is arranged close to the side end surface of the light plate, and the light emitted from the light source enters the light guide plate and is repeatedly reflected and scattered, and then is emitted to the prism sheet side through the light diffusing plate and the same sheet. Is a surface illuminating device configured to collect light in the front direction by means of the angle distribution of the intensity of the light emitted from the light guide plate to the prism sheet side, with the light of the light guide plate excluding the prism sheet. When measured in any one of the planes including the normal of the exit surface, the part with a higher light intensity than the light emitted in the normal direction is within the specified angle range at the positions on both sides of the normal. The above light so that there is one or more each Surface illumination, characterized in that the diffusion plate is configured by a viewing angle selection type sheet that diffuses light in a normal direction of light emitted from the light guide plate and transmits light in an oblique direction without diffusion. apparatus.
シートがこの順番に設けられ、このうちの導光板におけ
る光反射板側の面に光拡散層が形成されているととも
に、その導光板の側端面に光源が近接して配置されてお
り、その光源から出た光が導光板に進入して反射や散乱
を繰り返したのち光拡散板を介してプリズムシート側に
出射されて同シートにより正面方向に集光されるように
した面照明装置であって、上記導光板からプリズムシー
ト側に出射された光の強度の角度分布を、そのプリズム
シートを除いた状態で当該導光板の光出射面の法線を含
む任意の一つの面内で測定した場合に、法線方向に出射
される光よりも大きな光強度を有する部分が、法線を挟
む両側の位置において所定の角度範囲で各々一つ以上存
在するように、上記導光板には、その両側端面にそれぞ
れ光源が近接して配置されていることを特徴とする面照
明装置。4. A light reflecting plate, a light guide plate, a light diffusing plate, and a prism sheet are provided in this order, and a light diffusing layer is formed on a surface of the light guiding plate on the light reflecting plate side, and the light guiding layer is formed. A light source is arranged close to the side end surface of the light plate, and the light emitted from the light source enters the light guide plate and is repeatedly reflected and scattered, and then is emitted to the prism sheet side through the light diffusing plate and the same sheet. Is a surface illuminating device configured to collect light in the front direction by means of the angle distribution of the intensity of the light emitted from the light guide plate to the prism sheet side, with the light of the light guide plate excluding the prism sheet. When measured in any one of the planes including the normal of the exit surface, the part with a higher light intensity than the light emitted in the normal direction is within the specified angle range at the positions on both sides of the normal. Make sure there is more than one of each A surface lighting device characterized in that light sources are arranged close to both end faces of the light plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12484595A JP3566399B2 (en) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | Surface illumination device and method for increasing brightness of the surface illumination device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
| JPH08320487A true JPH08320487A (en) | 1996-12-03 |
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Family
ID=14895528
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12484595A Expired - Fee Related JP3566399B2 (en) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | Surface illumination device and method for increasing brightness of the surface illumination device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3566399B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164224B2 (en) | 2000-12-14 | 2007-01-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Backlight having discharge tube, reflector and heat conduction member contacting discharge tube |
| KR100880938B1 (en) * | 2002-05-15 | 2009-02-04 | 엘지디스플레이 주식회사 | Backlight Unit |
| JP2017022059A (en) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 大日本印刷株式会社 | Quantum dot laminate, back light and liquid crystal display device |
-
1995
- 1995-05-24 JP JP12484595A patent/JP3566399B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164224B2 (en) | 2000-12-14 | 2007-01-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Backlight having discharge tube, reflector and heat conduction member contacting discharge tube |
| US7169005B2 (en) | 2000-12-14 | 2007-01-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method of producing a backlight having a discharge tube containing mercury |
| US7309146B2 (en) | 2000-12-14 | 2007-12-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Backlight having discharge tube, reflector and heat conduction member contacting discharge tube |
| US7541723B2 (en) | 2000-12-14 | 2009-06-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Backlight having a polarization separating element |
| KR100880938B1 (en) * | 2002-05-15 | 2009-02-04 | 엘지디스플레이 주식회사 | Backlight Unit |
| JP2017022059A (en) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 大日本印刷株式会社 | Quantum dot laminate, back light and liquid crystal display device |
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| JP3566399B2 (en) | 2004-09-15 |
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