JPH10199316A - 面光源装置 - Google Patents
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- JPH10199316A JPH10199316A JP9017328A JP1732897A JPH10199316A JP H10199316 A JPH10199316 A JP H10199316A JP 9017328 A JP9017328 A JP 9017328A JP 1732897 A JP1732897 A JP 1732897A JP H10199316 A JPH10199316 A JP H10199316A
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Abstract
することにより、輝度分布の均一化を図る。 【解決手段】 導光板22の光入射面にプリズムアレイ
等からなる光学的パターン35を形成し、この光学的パ
ターン35に対向させて発光部28(点光源30)を配
置する。点光源30から出た光は、光学的パターン30
に散乱され、導光板22の隅部分にも達し、隅部分の輝
度を向上させる。
Description
る。具体的にいうと、本発明は液晶表示装置や照明装置
などに用いられる面光源装置に関する。
図及び図2の断面図により示す。面光源装置1は、光を
閉じ込めるための導光板2と発光部3と反射板4とから
構成されている。導光板2はポリカーボネイト樹脂やメ
タクリル樹脂等の透明で屈折率の大きな樹脂により成形
されており、導光板2の下面には凹凸加工や拡散反射イ
ンクのドット印刷等によって拡散パターン5が形成され
ている。発光部3は、回路基板6上に複数の発光ダイオ
ード(LED)等のいわゆる点光源7を実装したもので
あって、導光板2の側面(光入射面8)に対向してい
る。反射板4は、反射率の高い例えば白色樹脂シートに
よって形成されており、両面テープ9によって両側部を
導光板2の下面に貼り付けられている。
ら出射されて光入射面8から導光板2の内部に導かれた
光fは、導光板2内部で全反射することによって導光板
2内部に閉じ込められる。導光板2内部の光fは拡散パ
ターン5に入射すると拡散反射され、光出射面10へ向
けて全反射の臨界角よりも小さな角度で反射された光f
が光出射面10から外部へ取り出される。また、導光板
2下面の拡散パターン5の存在しない箇所を透過した光
fは、反射板4によって反射されて再び導光板2内部へ
戻るので、導光板2下面からの光量損失を防止される。
ような面光源装置1は、低消費電力化のため、点光源7
で疑似的に線状光源化を図ったものであった。すなわ
ち、点光源7を一列に配列することによって冷陰極線管
のような線状光源を模したものである。従って、より低
消費電力化を図るためには、点光源の数を減らして、好
ましくは1つの点光源により高輝度で輝度ばらつきの少
ない面光源装置を得ることが望まれる。
置1を光らせようとすると、図3に示すように、導光板
2の光入射面側の隅部分11(図3で斜線を施した領
域)が暗くなり、均一な輝度分布を得ることができなか
った。
れたものであり、その目的とするところは、導光板の寸
法に比較して小さな光源を用いた面光源装置において、
光入射面側の隅部分が暗くなるのを防止し、輝度分布の
均一化を図ることにある。
面より導入された光を閉じ込めて光出射面から外部へ取
り出すための導光板と、導光板の光入射面側に配置され
た、導光板の光入射面の幅と比較して小さな光源とを備
えた面光源装置において、導光板の光入射面の、前記光
源と対向する箇所に、光学的パターンを形成したことを
特徴としている。
源と対向する箇所に光学的パターンを形成しているの
で、光源から出た光が導光板に入射する際、光学的パタ
ーンを通過することによって光が周囲に拡散される。従
って、導光板の光入射面側の隅部分にも光が拡散され、
当該隅部分が暗くなるのを防止することができる。従っ
て、導光板に比較して小さな光源を用いる場合にも、面
光源装置の輝度分布を均一化することができる。
載の面光源装置において、導光板の光入射面に設けた凹
部に前記光源を納め、当該凹部の内面に光学的パターン
を形成したことを特徴としている。
光板の光入射面に凹部を設けて凹部内に光源を位置させ
ているので、凹部から面光源の隅部分へ光が広がり易く
なる。さらに、凹部の内面には光学的パターンが形成さ
れているので、光学的パターンによって光が散乱される
ことにより、さらに光が導光板の隅部分へ広がり易くな
る。よって、導光板に比較して小さな光源を用いる場合
でも、導光板の隅部分をより明るくすることができ、面
光源装置の輝度分布を均一化することができる。
より導入された光を閉じ込めて光出射面から外部へ取り
出すための導光板と、導光板の光入射面側に配置され
た、導光板の光入射面の幅と比較して小さな光源とを備
えた面光源装置において、導光板の光入射面に凹部を形
成し、光源を当該凹部に配置するとともに、光源と凹部
の間の空間の光出射面側及びその反対面側を光反射性の
部材により覆ったことを特徴としている。
項3記載の面光源装置において、前記凹部を略半円形に
形成し、前記光反射性の部材も略半円形に形成したこと
を特徴としている。
ては、導光板の光入射面に設けた凹部に光源を配置して
いるので、光源から出た光は凹部から導光板へ広い範囲
にわたって入射する。従って、導光板の光入射面側の隅
部分にも光が拡散され、当該隅部分が暗くなるのを防止
することができる。従って、導光板に比較して小さな光
源を用いる場合にも、面光源装置の輝度分布を均一化す
ることができる。
及びその反対面側を光反射性の部材により覆っているか
ら、光源から出射された光が導光板に入射することな
く、光源と導光板の隙間から上方もしくは下方へ逃げる
のを防止することができ、光の結合効率を向上させ、面
光源装置の輝度を高くできる。
に、凹部及び光反射性の部材を略反円形状に形成するこ
とにより光源からの光を各方向に均等に広がらせること
ができ、輝度分布をより均一化することができる。
面光源装置21を示す分解斜視図である。屈折率の大き
な透明樹脂材料によって形成されている導光板22の上
面が光出射面23となっており、下面には凹凸加工や拡
散反射インクのドット印刷等によって拡散パターン24
が形成されている。この導光板22の下面両側部には、
溝状をした反射板保持部25が設けられており、導光板
22の光入射面26と反対側の端面には、下方へ向けて
ストッパー27が垂下されている。
高い材質からなる外装部材29によって点光源30、す
なわち導光板22に比べて小さな光源を包んだものであ
る。例えば、樹脂モールド型発光ダイオードのような発
光素子(点光源30)を外装部材29で包んだものであ
る。この点光源30は光出射側の面だけが外装部材29
から露出している。しかして、点光源30から背面方向
や側面方向へ出射された光は、外装部材29の内面で反
射され、点光源30の光は前面のみから効率よく出射さ
れる。なお、豆電球などの点光源30を白色樹脂等から
なる外装部材29内に納めて発光部28を形成してもよ
い。
て形成されており、例えば硬質もしくは比較的軟質の白
色プラスチックシートによって形成されている。この反
射板31は、光入射面26側から反射板保持部25に差
し込んでストッパー27に当てることにより、導光板2
2下面に保持される。
対の弾性片32が一体成形されており、両弾性片32の
先端部内面には係合爪33が突出している。一方、外装
部材29の両側面には、弾性片32がぴったりと納まる
ような側面溝34が凹設されている。しかして、発光部
28は弾性片32を側面溝34に納めるようにして弾性
片32間に挟持されており、弾性片32の係合爪33を
背面に係合することによって脱落しないよう保持されて
いる。
置、すなわち弾性片32間の部分には、多数のプリズム
からなるプリズムアレイ状の光学的パターン35が形成
されている。
パターン24を示す平面図である。この拡散パターン2
4は多数の拡散パターン素子24aからなり、拡散パタ
ーン素子24aは、点光源30を中心として導光板22
の下面全面に同心円状に配置されている。また、拡散パ
ターン素子24aはランダムに配置されており、各拡散
パターン素子24aどうしは点光源30からの距離が遠
くなるにつれてピッチが短くなっており、点光源30か
ら離れるに従って拡散パターン密度が次第に大きくなっ
ている。
ーン35に対向して配置された発光部28から出射され
た光fは、前方に偏って導光板22内に導入されること
がなく、図6に示すように、光学的パターン35を構成
する各プリズムで屈折することによって広い範囲にわた
って導光板22内部へ導かれる。従って、光入射面26
の両側の隅部分にも光が到達し、当該隅部分が明るくな
って面光源装置21の輝度分布が均一化される。さら
に、導光板22の下面には、図5に示したような拡散パ
ターン24が形成されているので、発光部28から導光
板22へ入射した光は、導光板22の各領域で均等に出
射され、導光板22の全面で均等な輝度分布を得ること
ができる。
点光源30から入射してきた光を両側へ散らばらせるこ
とができるようなものであればよく、特に限定されるも
のではない。例えば、図7に示すような略凹面状のレン
ズ部分からなるレンズアレイ状の光学的パターン35で
もよく、しぼ加工などでもよい。
施形態による面光源装置41を示す平面図である。この
面光源装置41にあっては、導光板22の光入射面26
に凹部42を設け、当該凹部42の奥に光学的パターン
35を形成している。発光部28からは全面及び両側面
に光を出射するようになっている。
た光fは、凹部42の側面から導光板22に入射して隅
部分に達する。また、発光部28から前方へ出射された
光fは、凹部42の前面から導光板22に入射し、光学
的パターン35で拡散されて導光板22の全体に広が
る。従って、この面光源装置41にあっても、導光板2
2の隅部分が暗くなることがなく、面光源装置41の輝
度分布を均一化することができる。
別な実施形態による面光源装置43を示す分解斜視図で
ある。この面光源装置43にあっては、導光板22の光
入射面26側の端部中央部に略半円形をした凹部44を
設けてある。一方、発光部28は、発光ダイオード等の
発光素子チップ45を透明樹脂46で封止した点光源3
0(発光素子)を、表面反射率の大きな白色樹脂等から
なる外装部材29内に埋め込んだものである。この外装
部材29の前面には、導光板22の凹部44に合致する
形状の突部47が突出しており、突部47の上下方向中
央部には、突部47全幅にわたってスリット48が開口
されており、スリット48を通して点光源30が露出し
ている。図11に示すように、スリット48の開口高さ
は、点光源30の高さよりも狭くなっている。
は、白色樹脂等からなる外装部材29で反射されること
によって外装部材29内に閉じ込められてスリット48
からのみ外部へ出射される。しかも、スリット48の開
口高さは点光源30の高さよりも小さくなっているの
で、光の結合効率が向上する。
スリット48を通して略180゜の角度で放射された光
fは、導光板22の凹部44内面から導光板22内部に
導かれる。よって、光fは導光板22の全体に広がり、
特に導光板22の隅部分にも達して隅部分の輝度を高く
することができ、面光源装置43の輝度分布を均一化す
ることができる。
源装置を利用した照明装置71を示す分解斜視図であ
る。この照明装置71においては、光量を大きくして輝
度を高くするため、4つの発光部28を用いて導光板2
2の略半円形をした凹部44にはめ込んでいる。この照
明装置71は室内照明用や自動車のテールランプなどに
用いられるものである。
面光源装置80を用いた液晶表示装置81を示す分解斜
視図である。この面光源装置80にあっては、導光板2
2の光入射面26に赤(R)、緑(G)、青(B)の3
色の点光源30(発光部)が設けられている。面光源装
置80の前面には、拡散反射シート82が配置され、そ
の前面に液晶表示パネル83が配設されている。液晶表
示パネル83は、透明電極やTFT、カラーフィルタ、
ブラックマトリクス等を形成された2枚の液晶基板(ガ
ラス基板、フィルム基板)84,85間に液晶材料を封
止し、液晶基板84,85の両外面に偏光板86を配設
したものである。
示面の輝度分布が均一にすることができ、液晶表示装置
81の高品質化を図ることができる。
にかかる液晶表示装置は、携帯電話や弱電力無線機のよ
うな無線情報伝達装置、携帯用パソコン、電子手帳や電
卓のような情報処理装置などに用いるのに好ましい。図
14は本発明にかかる例えば図13に示したような液晶
表示装置81をディスプレイ用に備えた携帯電話89を
示す斜視図、図15はその機能ブロック図である。携帯
電話89の正面にはダイアル入力用のテンキー等のボタ
ンスイッチ90を備え、その上方に液晶表示装置81が
配設され、上面にアンテナ91が設けられている。しか
して、ボタンスイッチ90からダイアル等を入力する
と、入力されたダイアル情報等が送信回路92を通じて
アンテナ91から電話会社の基地局へ送信される。一
方、入力されたダイアル情報等は液晶駆動回路93へ送
られ、液晶表示装置81が液晶駆動回路93により駆動
されてダイアル情報等が液晶表示装置81に表示され
る。
3に示したような液晶表示装置81をディスプレイ用に
備えた電子手帳94を示す斜視図、図17はその機能ブ
ロック図である。電子手帳94は、カバー95を開く
と、キー入力部96と液晶表示装置81を備えており、
内部には液晶駆動回路93や演算処理回路97等が設け
られている。しかして、例えばキー入力部96からテン
キーやカナキー等を入力すると、入力情報が液晶駆動回
路93に送られて液晶表示装置81に表示される。つい
で、演算キー等の制御キーを押すと、演算処理回路97
で所定の処理や演算が実行され、その結果が液晶駆動回
路93に送られて液晶表示装置81に表示される。
視図である。
を示す平面図である。
解斜視図である。
である。
用説明図である。
る。
平面図である。
を示す分解斜視図である。
斜視図である。
分解斜視図である。
用に備えた携帯電話を示す斜視図である。
するための構成を示すブロック図である。
用に備えた電子手帳を示す斜視図である。
するための構成を示すブロック図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 光入射面より導入された光を閉じ込めて
光出射面から外部へ取り出すための導光板と、導光板の
光入射面側に配置された、導光板の光入射面の幅と比較
して小さな光源とを備えた面光源装置において、 導光板の光入射面の、前記光源と対向する箇所に、光学
的パターンを形成したことを特徴とする面光源装置。 - 【請求項2】 導光板の光入射面に設けた凹部に前記光
源を納め、当該凹部の内面に光学的パターンを形成した
ことを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。 - 【請求項3】 光入射面より導入された光を閉じ込めて
光出射面から外部へ取り出すための導光板と、導光板の
光入射面側に配置された、導光板の光入射面の幅と比較
して小さな光源とを備えた面光源装置において、 導光板の光入射面に凹部を形成し、光源を当該凹部に配
置するとともに、光源と凹部の間の空間の光出射面側及
びその反対面側を光反射性の部材により覆ったことを特
徴とする面光源装置。 - 【請求項4】 前記凹部を略半円形に形成し、前記光反
射性の部材も略半円形に形成したことを特徴とする、請
求項3に記載の面光源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01732897A JP3684737B2 (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 面光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01732897A JP3684737B2 (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 面光源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10199316A true JPH10199316A (ja) | 1998-07-31 |
JP3684737B2 JP3684737B2 (ja) | 2005-08-17 |
Family
ID=11940993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01732897A Expired - Fee Related JP3684737B2 (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 面光源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3684737B2 (ja) |
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