JPH10255530A - Surface light source device - Google Patents
Surface light source deviceInfo
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- JPH10255530A JPH10255530A JP9081884A JP8188497A JPH10255530A JP H10255530 A JPH10255530 A JP H10255530A JP 9081884 A JP9081884 A JP 9081884A JP 8188497 A JP8188497 A JP 8188497A JP H10255530 A JPH10255530 A JP H10255530A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、面光源装置に関す
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。[0001] The present invention relates to a surface light source device. Specifically, the present invention relates to a surface light source device used for a liquid crystal display device, a lighting device, and the like.
【０００２】[0002]
（点光源を用いた従来の面光源装置）従来例の面光源装
置１を図１の分解斜視図及び図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。(Conventional Surface Light Source Device Using Point Light Source) A conventional surface light source device 1 is shown in an exploded perspective view of FIG. 1 and a sectional view of FIG.
The surface light source device 1 includes a light guide plate 2 for confining light, a light emitting unit 3 and a reflection plate 4. The light guide plate 2 is formed of a transparent resin having a large refractive index such as a polycarbonate resin or a methacryl resin, and a diffusion pattern 5 is formed on the lower surface of the light guide plate 2 by uneven processing or dot printing of a diffuse reflection ink. . The light emitting unit 3 includes a circuit board 6
A so-called point light source 7 such as a plurality of light-emitting diodes (LEDs) is mounted thereon, and faces a side surface (light incident surface 8) of the light guide plate 2. The reflection plate 4 is formed of, for example, a white resin sheet having a high reflectance, and has both sides adhered to the lower surface of the light guide plate 2 by a double-sided tape 9.
【０００３】しかして、図２に示すように、発光部３か
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。As shown in FIG. 2, light f emitted from the light emitting section 3 and guided from the light incident surface 8 to the inside of the light guide plate 2 is totally reflected inside the light guide plate 2 so that the light guide plate is 2 is trapped inside. The light f inside the light guide plate 2 is diffusely reflected when entering the diffusion pattern 5 and is reflected toward the light emitting surface 10 at an angle smaller than the critical angle of total reflection.
Is extracted from the light exit surface 10 to the outside. Further, the light f transmitted through a portion of the lower surface of the light guide plate 2 where the diffusion pattern 5 does not exist is reflected by the reflection plate 4 and returns to the inside of the light guide plate 2 again, so that loss of light amount from the lower surface of the light guide plate 2 is prevented.
【０００４】このような面光源装置１において光出射領
域全体で発光輝度を均一にするためには、図３（ａ）に
示すように、光入射面８から導光板２内に入射した光ｆ
を導光板２下面の拡散パターン５で散乱させ、光ｆを光
出射領域全体に均一に散らばらせる必要がある。そのた
め、導光板２下面に拡散パターン５を設けるにあたって
は、図３（ｂ）に示すように、拡散パターン５で反射し
た光ｆの一部が光出射面１０側へ反射されて光出射面１
０から外部へ出射され、また拡散パターン５で反射した
光ｆの一部が導光板２内で光進行方向を変換するよう、
拡散パターン５の傾度や傾斜方向などをばらつかせてい
る。In order to make the light emission luminance uniform over the entire light emitting area in such a surface light source device 1, as shown in FIG. 3A, light f incident from the light incident surface 8 into the light guide plate 2 is used.
Needs to be scattered by the diffusion pattern 5 on the lower surface of the light guide plate 2 to uniformly scatter the light f over the entire light emission area. Therefore, when the diffusion pattern 5 is provided on the lower surface of the light guide plate 2, as shown in FIG. 3B, a part of the light f reflected by the diffusion pattern 5 is reflected toward the light emission surface 10 and the light emission surface 1
0 so that a part of the light f emitted to the outside and reflected by the diffusion pattern 5 changes the light traveling direction in the light guide plate 2.
The inclination and the inclination direction of the diffusion pattern 5 are varied.
【０００５】上記のような拡散パターン５を形成された
面光源装置１においては、導光板２内部の光ｆは、拡散
パターン５で散乱を繰り返すことによって次第に均一に
拡散されていくから、発光部３から離れた領域では比較
的輝度分布が均一となる。しかし、図４（ａ）に示すよ
うに、点光源７の直前領域イでは導光板２が明るく光
り、光入射面８側における点光源７前方の中間領域ロで
は導光板２が暗くなる。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ
１−Ｃ１線に沿った光入射面８近傍での輝度の変化を示
しており、発光部３の近傍では、光入射面８と平行な方
向に沿って輝度のばらつきが大きくなっており、輝度変
化の比が数倍〜１０数倍に達することもある。In the surface light source device 1 in which the diffusion pattern 5 is formed as described above, the light f inside the light guide plate 2 is diffused uniformly by repeating the scattering in the diffusion pattern 5, so that the light emitting portion In a region away from 3, the luminance distribution is relatively uniform. However, as shown in FIG. 4A, the light guide plate 2 shines brightly in the region A just before the point light source 7, and the light guide plate 2 becomes dark in the intermediate region B in front of the point light source 7 on the light incident surface 8 side. FIG. 4 (b) is a view of C in FIG. 4 (a).
A change in luminance in the vicinity of the light incident surface 8 along the line 1-C1 is shown. In the vicinity of the light emitting unit 3, the variation in luminance is large along a direction parallel to the light incident surface 8, and the luminance is large. The ratio of change can be several to ten-fold.
【０００６】このように点光源７前方の中間領域ロにお
ける輝度が点光源７の直前領域イの輝度より低いのは、
点光源７前方の中間領域ロへ導光される光が少ないため
である。そして、点光源７前方の中間領域ロへの導光量
が少ないのは、図５に示すように、点光源（発光ダイオ
ード）７から出射した光ｆが前方に集中していること、
導光板２への入射時に光入射面８で光ｆが屈折されて前
方へ向けられること、光入射面８近傍では拡散パターン
５により光ｆを幅方向（点光源配列方向）へ拡散させる
効果も十分に表われていないことなどによる。As described above, the luminance in the intermediate area B in front of the point light source 7 is lower than the luminance in the area A immediately before the point light source 7 because:
This is because the amount of light guided to the intermediate area b in front of the point light source 7 is small. The reason why the amount of light guided to the intermediate area b in front of the point light source 7 is small is that the light f emitted from the point light source (light emitting diode) 7 is concentrated forward as shown in FIG.
The light f is refracted by the light incident surface 8 when the light f is incident on the light guide plate 2 and directed forward, and the effect of diffusing the light f in the width direction (point light source array direction) by the diffusion pattern 5 near the light incident surface 8 is also provided. It is due to the fact that it is not sufficiently revealed.
【０００７】ここで、点光源７前方における拡散パター
ン５の拡散効果を大きくし、点光源７前方へ入射した光
を幅方向に曲げるようにすれば、点光源７前方の中間領
域ロにおける輝度は向上するが、同時に点光源７の直前
領域イにおいて光出射面１０へ向かう光量も増加するの
で、点光源７の直前領域イにおける輝度も高くなり、輝
度ばらつきは改善されない。Here, by increasing the diffusion effect of the diffusion pattern 5 in front of the point light source 7 and bending the light incident in front of the point light source 7 in the width direction, the luminance in the intermediate area b in front of the point light source 7 becomes At the same time, the amount of light going to the light emitting surface 10 in the region A immediately before the point light source 7 also increases, so that the luminance in the region A immediately before the point light source 7 also increases, and the luminance variation is not improved.
【０００８】また、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＣ２−
Ｃ２線に沿った光入射面８から遠い領域での輝度の変化
を表わしている。光入射面８から遠い側では、輝度の変
化は小さく輝度の均一度は高くなっているが、両端で輝
度が急激に低下している。すなわち、導光板２の光入射
面８と反対側の隅部ハが暗くなる。これは、図４（ａ）
のＣ２−Ｃ２線上の隅部ハ以外へは、図６（ａ）に示す
ように、４つの点光源７からの光ｆが到達するが、隅部
ハへは、図６（ｂ）に示すように、当該隅部ハから遠く
に位置している２個の点光源７からの光ｆは届きにくい
ので、隅部ハで輝度が低下して暗くなるためである。FIG. 4 (c) is a diagram showing the state of C2-- in FIG. 4 (a).
It shows a change in luminance in a region along the line C2 far from the light incident surface 8. On the side farther from the light incident surface 8, the change in luminance is small and the uniformity of luminance is high, but the luminance sharply decreases at both ends. That is, the corner C of the light guide plate 2 opposite to the light incident surface 8 becomes dark. This is shown in FIG.
As shown in FIG. 6A, light f from the four point light sources 7 reaches portions other than the corner C on the line C2-C2 of FIG. As described above, since the light f from the two point light sources 7 located far from the corner C is difficult to reach, the brightness decreases at the corner C and the image becomes dark.
【０００９】これを解決してＣ２−Ｃ２線の位置での輝
度分布を均一化するためには、点光源７からＣ２−Ｃ２
線に至るまでの間で拡散パターン５による幅方向への拡
散を大きくすればよいが、拡散パターン５による拡散を
大きくすると、Ｃ２−Ｃ２線に達するまでに光ｆが光出
射面１０から外部へ出射されてしまい、また導光板２の
両側面からの光ｆの漏れも大きくなり、Ｃ２−Ｃ２線の
位置に到達する光ｆが少なくなってＣ２−Ｃ２線の位置
全体が暗くなってしまう。In order to solve this problem and to make the luminance distribution at the position of the line C2-C2 uniform, the point light source 7 needs
The diffusion in the width direction by the diffusion pattern 5 may be increased before reaching the line, but if the diffusion by the diffusion pattern 5 is increased, the light f is emitted from the light exit surface 10 to the outside until the light reaches the C2-C2 line. The light f is emitted, and the leakage of the light f from both side surfaces of the light guide plate 2 increases, so that the light f reaching the position of the C2-C2 line decreases, and the entire position of the C2-C2 line becomes dark.
【００１０】以上述べたように、面光源装置は輝度分布
の均一化が求められているにも拘らず、実際には、その
輝度分布の均一化は困難であった。As described above, although the surface light source device is required to have a uniform luminance distribution, it is actually difficult to make the luminance distribution uniform.
【００１１】（１つの点光源を用いた面光源装置）一
方、バックライト型の液晶表示装置は、薄くて軽量であ
るので、電子手帳、携帯型パソコン等の携帯情報端末機
や携帯電話等の携帯性の強い商品のディスプレイ装置と
して用いられている。このような携帯性の強い商品に用
いる場合には、携帯性向上の面から、電池の長寿命化が
強く要求されており、このディスプレイ装置に用いられ
るバックライトも低消費電力化が要求されている。(Surface light source device using one point light source) On the other hand, since a backlight type liquid crystal display device is thin and lightweight, it can be used for portable information terminals such as electronic notebooks, portable personal computers, and portable telephones. It is used as a display device for highly portable products. In the case of using such a highly portable product, a long battery life is strongly demanded from the viewpoint of improving portability, and a backlight used in this display device is also required to have low power consumption. I have.
【００１２】このためバックライトとして用いられる面
光源装置の点光源（発光ダイオード）も高効率なものを
使用し、使用する点光源の個数を減らすことによって低
消費電力化が図られている。このような面光源装置１１
は、究極的には図７に示すような１個の点光源（発光ダ
イオード）を用いたものとなる。For this reason, a point light source (light emitting diode) of a surface light source device used as a backlight is used with high efficiency, and power consumption is reduced by reducing the number of point light sources used. Such a surface light source device 11
Ultimately, a single point light source (light emitting diode) as shown in FIG. 7 is used.
【００１３】しかし、このようにして点光源の数を減ら
していくと、面光源装置の輝度ばらつきが大きくなり、
例えば１個の点光源７を用いた面光源装置１１では、図
７に示すように、点光源７の直前領域イでは輝度が非常
に大きく、導光板２の四箇所の隅部ハでは輝度が低下し
て暗くなる。However, when the number of point light sources is reduced in this manner, the luminance variation of the surface light source device increases,
For example, in the surface light source device 11 using one point light source 7, as shown in FIG. 7, the luminance is very large in the area A immediately before the point light source 7, and the luminance is high in the four corners c of the light guide plate 2. It drops and darkens.
【００１４】従って、面光源装置、特に液晶表示装置の
バックライトとして用いられる面光源装置にあっては、
使用する点光源の数をできるだけ少なく、しかも輝度分
布の均一性をできるだけ高くすることが求められてい
る。Therefore, in a surface light source device, particularly a surface light source device used as a backlight of a liquid crystal display device,
It is required that the number of point light sources used be as small as possible and that the uniformity of the luminance distribution be as high as possible.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の技術的
背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
とは、使用する点光源の数をできるだけ少なくでき、し
かも輝度分布の均一性が高い面光源装置を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above technical background, and an object of the present invention is to minimize the number of point light sources to be used and to achieve a uniform luminance distribution. An object of the present invention is to provide a surface light source device with high reliability.
【００１６】[0016]
【発明の開示】請求項１に記載の面光源装置は、光入射
面より導入された光を閉じ込め面状に広げて外部へ出射
させる導光板と、導光板の光入射面に対向配置された、
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、導光板に入射した光の単位角度当
りの光量と、導光板の光出射領域の、光源から見た単位
角度当りの面積との比が角度によらずほぼ一定であるこ
とを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a surface light source device, wherein a light guide plate which spreads light introduced from a light incident surface into a confined surface and emits the light to the outside, and a light guide plate facing the light incident surface of the light guide plate. ,
In a surface light source device having a light source smaller than the width of the light incident surface of the light guide plate, the light amount per unit angle of light incident on the light guide plate and the unit of the light emission area of the light guide plate as viewed from the light source It is characterized in that the ratio to the area per angle is almost constant irrespective of the angle.
【００１７】請求項１に記載の面光源装置にあっては、
各単位角度もしくは光源を中心とする各方位にその面積
に比例した光量の光を供給しているので、点光源を中心
とするほぼ全方位で面光源装置から出射される光の輝度
分布を均一にすることができる。従って、この発明によ
れば、少ない個数の光源を用いてほぼ全方位で輝度分布
を均一かすることができる。In the surface light source device according to the first aspect,
Light is supplied to each unit angle or each direction centered on the light source in an amount proportional to the area, so that the luminance distribution of light emitted from the surface light source device in almost all directions centered on the point light source is uniform. Can be Therefore, according to the present invention, the luminance distribution can be made uniform in almost all directions using a small number of light sources.
【００１８】請求項２に記載の面光源装置は、光入射面
より導入された光を閉じ込め面状に広げて外部へ出射さ
せる導光板と、導光板の光入射面に対向配置された、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、前記光源は、導光板の光入射面のほ
ぼ中央に配置されており、導光板の光入射面に垂直な方
向よりも導光板の対角方向において、導光板に入射した
光の単位角度当りの光量が多くなっていることを特徴と
している。According to a second aspect of the present invention, in the surface light source device, a light guide plate for spreading the light introduced from the light incident surface into a confined surface and emitting the light to the outside, and a light guide plate disposed opposite to the light incident surface of the light guide plate. In a surface light source device having a light source smaller than the width of the light incident surface of the light plate, the light source is disposed substantially at the center of the light incident surface of the light guide plate, and is perpendicular to the light incident surface of the light guide plate. It is characterized in that the amount of light per unit angle of light incident on the light guide plate is greater in the diagonal direction of the light guide plate than in the direction.
【００１９】一般に用いられている矩形状の導光板で
は、対角方向における単位角度当りの面積が最も大きく
なっているから、この方向に入射される光の単位角度当
りの光量を多くすれば、光源を中心とするほぼ全方位で
面光源装置から出射される光の輝度分布を均一化するこ
とができる。In a generally used rectangular light guide plate, the area per unit angle in the diagonal direction is the largest. Therefore, if the amount of light incident in this direction per unit angle is increased, The luminance distribution of the light emitted from the surface light source device can be made uniform in almost all directions around the light source.
【００２０】また、請求項３に記載のように、導光板の
光出射領域が２つ以上の領域に分割され、それぞれの領
域に１つずつ前記光源が配置されている場合にも、請求
項１又は２に記載の構造は有効であって、各光出射領域
で輝度分布を均一化することができる。Also, in the case where the light emitting region of the light guide plate is divided into two or more regions, and the light sources are arranged one by one in each region, as described in claim 3, The structure described in 1 or 2 is effective, and can make the luminance distribution uniform in each light emitting area.
【００２１】また、導光板の隅部に光源が配置されてい
る場合には、請求項４に記載のように、光出射領域の対
角方向、長辺方向、短辺方向の順で導光板に入射する光
の単位角度当りの光量が多くなるようにすれば、光源を
中心とするほぼ全方位の輝度分布を均一化することがで
きる。In a case where the light source is disposed at a corner of the light guide plate, the light guide plate may be arranged in the diagonal direction, the long side direction, and the short side direction of the light emitting area. By increasing the amount of light per unit angle of light incident on the light source, it is possible to make the luminance distribution in almost all directions around the light source uniform.
【００２２】また、請求項５のように、導光板の光出射
側と反対面に形成された凹凸パターンの凹凸度合いを導
光板の導光方向で大きく、当該導光方向と垂直な方向で
小さくすれば、凹凸パターンによって光源を中心とする
円周方向での輝度分布に影響を与えないようにできる。According to the present invention, the degree of unevenness of the uneven pattern formed on the surface of the light guide plate opposite to the light emission side is large in the light guide direction of the light guide plate and small in the direction perpendicular to the light guide direction. This makes it possible to prevent the unevenness pattern from affecting the luminance distribution in the circumferential direction around the light source.
【００２３】さらに、ほぼ全方位で輝度分布を均一化す
るためには、請求項６のように、凹形状の結合端面の半
分以上の部分が、当該結合端面の両端及び当該結合端面
の最前端部とを通る円弧よりも内周側に位置するように
したり、請求項７のように、結合端面が、凹形状の中央
付近に突部が形成されたも野としたり、請求項８のよう
に、結合端面が、凹形状の中央付近が粗面となったもの
としたり、請求項９のように、結合端面が、凹形状の中
央付近が規則的な凹凸パターンとなるようにしたり、請
求項１０のように、複数の凹形状が連続した形状とした
りすればよい。Further, in order to make the luminance distribution uniform in almost all directions, at least half of the concave coupling end face is formed at both ends of the coupling end face and at the forefront end of the coupling end face. And the connecting end face is formed with a protruding portion near the center of the concave shape, as in claim 7, or as in claim 8. The joint end face may have a rough surface near the center of the concave shape, or the joint end face may have a regular concave / convex pattern near the center of the concave shape, as in claim 9. What is necessary is just to make it into the shape which several recessed shape continued like item 10.
【００２４】[0024]
（基本原理）本発明の基本原理は、点光源から導光板に
光が入射するとき、点光源から見た単位角度当りの光量
をＩ（θ）とし、導光板の光出射領域の、光源から見た
単位角度当りの面積をＳ（θ）とすれば、この比Ｉ
（θ）／Ｓ（θ）が角度θによらずほぼ一定となるよう
にすることにより、面光源装置の輝度分布を均一にする
ことにある。(Basic principle) The basic principle of the present invention is that when light enters a light guide plate from a point light source, the amount of light per unit angle viewed from the point light source is I (θ), If the area per unit angle viewed is S (θ), this ratio I
The object is to make the luminance distribution of the surface light source device uniform by making (θ) / S (θ) substantially constant regardless of the angle θ.
【００２５】図８（ａ）は点光源２１と導光板の光有効
領域２２（例えば、液晶表示装置の表示領域に対応する
部分）を表わしており、点光源２１から見た角度θにお
ける光有効領域２２の差渡し距離Ｌ（θ）と、光源から
見た角度θにおいて、微小角度Δθに含まれる導光板の
光有効領域２２の面積Ｓ（θ）Δθを示している。但
し、角度θは点光源２１の前方（導光板の光入射面と垂
直な方向）を基準としている。矩形の光有効領域２２で
は、光有効領域２２の差渡し距離Ｌ（θ）は、対角方向
の角度θaで最大となるから、角度θに対する差渡し距
離Ｌ（θ）の変化は図８（ｂ）のように表わされる。ま
た、微小角度Δθ内の面積ΔＳ（θ）Δθは、Ｌ（θ）
2Δθに比例するから［つまり、ΔＳ（θ）がＬ（θ）2
に比例する］、角度θに対する面積Ｓ（θ）の変化は図
８（ｃ）に示すようになる。FIG. 8A shows a point light source 21 and a light effective area 22 of the light guide plate (for example, a portion corresponding to the display area of the liquid crystal display device). The area S (θ) Δθ of the light effective area 22 of the light guide plate included in the small angle Δθ is shown at the passing distance L (θ) of the area 22 and the angle θ viewed from the light source. However, the angle θ is based on the front of the point light source 21 (the direction perpendicular to the light incident surface of the light guide plate). In the rectangular light effective area 22, the transfer distance L (θ) of the light effective area 22 is maximum at the diagonal angle θa, and the change of the transfer distance L (θ) with respect to the angle θ is shown in FIG. b). The area ΔS (θ) Δθ within the small angle Δθ is L (θ)
2 is proportional to Δθ [that is, ΔS (θ) is L (θ) 2
And the change of the area S (θ) with respect to the angle θ is as shown in FIG.
【００２６】一方、単位角度当りに出射される光量Ｉ
（θ）は、従来にあっては、図８（ｅ）に示すように、
前方（θ＝０゜）で大きく両端（θ＝±９０゜）では０
になっていたので、Ｉ（θ）／Ｓ（θ）が対角方向（θ
a）や両端（θ＝±９０゜）で小さくなり輝度が低下し
ていた。On the other hand, the light amount I emitted per unit angle
(Θ) is conventionally known as shown in FIG.
Large at the front (θ = 0 °) and 0 at both ends (θ = ± 90 °)
I (θ) / S (θ) is in the diagonal direction (θ
a) and at both ends (θ = ± 90 °), the brightness decreased.
【００２７】これに対し、本発明にあっては、単位角度
当りに出射される光量Ｉ（θ）は図８（ｄ）に示すよう
に、Ｓ（θ）又はＬ（θ）2と比例するように設計され
ている。従って、各方向におけるＩ（θ）／Ｓ（θ）が
一定となり、面光源装置の光有効領域２２全体で輝度が
均一になる。このような光量分布においては、対角方向
の角度θaでの光量Ｉ（θa）が中央（θ＝０゜）での光
量Ｉ（０゜）よりも大きく、特に光量Ｉ（θa）が最大
となっており、また、両端（θ＝±９０゜）でも光量Ｉ
（±９０゜）が０でないことが特徴となっている。On the other hand, in the present invention, the amount of light I (θ) emitted per unit angle is proportional to S (θ) or L (θ) 2 as shown in FIG. It is designed to be. Therefore, I (θ) / S (θ) in each direction becomes constant, and the luminance becomes uniform over the entire light effective area 22 of the surface light source device. In such a light amount distribution, the light amount I (θa) at the diagonal angle θa is larger than the light amount I (0 °) at the center (θ = 0 °). And the light intensity I at both ends (θ = ± 90 °).
(± 90 °) is not 0.
【００２８】図８（ｄ）のような光量分布Ｉ（θ）を実
現するための実施形態を以下に説明する。An embodiment for realizing the light quantity distribution I (θ) as shown in FIG. 8D will be described below.
【００２９】（第１の実施形態）図９は本発明の一実施
形態による面光源装置２３を示す分解斜視図であって、
導光板２４と発光部３０と反射板３９とから構成されて
いる。導光板２４はポリカーボネイト樹脂やメタクリル
樹脂等の屈折率の大きな透明樹脂材料によって成形され
ており、導光板２４の上面が光出射面２５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２６が形成されている。この導光
板２４の下面両側部には、溝状をした反射板保持部２７
が設けられており、導光板２４の光入射面２８と反対側
の端面には、下方へ向けてストッパー２９が垂下されて
いる。(First Embodiment) FIG. 9 is an exploded perspective view showing a surface light source device 23 according to an embodiment of the present invention.
It is composed of a light guide plate 24, a light emitting unit 30, and a reflection plate 39. The light guide plate 24 is formed of a transparent resin material having a large refractive index such as a polycarbonate resin or a methacrylic resin. The upper surface of the light guide plate 24 is a light emission surface 25, and the lower surface is formed with unevenness or dots of diffuse reflection ink. The diffusion pattern 26 is formed by printing or the like. On both sides of the lower surface of the light guide plate 24, a groove-shaped reflector holding portion 27 is provided.
Is provided, and a stopper 29 is hung downward on an end surface of the light guide plate 24 opposite to the light incident surface 28.
【００３０】発光部３０にあっては、図１０（ａ）
（ｂ）に示すように、反射率の高い白色樹脂からなる外
装ケース３１内に３つのリード３２ａ，３２ｂ，３２ｃ
がインサート成形されている。点光源実装位置において
は、外装ケース３１が開口されていてリード３２ａ，３
２ｂ，３２ｃの点光源実装部位は外装ケース３１から露
出している。また、外装ケース３１の開口３３の上縁及
び下縁からは、導光板２４に凹設された結合端面４１に
はまり込むよう結合端面４１と合致した形状の光反射壁
３４が延出している。しかして、図１０（ａ）（ｂ）に
示すように、外装ケース３１内にインサートされたリー
ド３２ａ，３２ｂ，３２ｃの露出部位に、外装ケース３
１の開口３３を通して点光源２１を構成する発光ダイオ
ードチップ（ＬＥＤチップ）４０ａ，４０ｂをダイボン
ド及びワイヤボンディングした後、外装ケース３１の開
口３３及び上下の光反射壁３４間の空間に透明樹脂３５
を成形して透明樹脂３５内にＬＥＤチップ４０ａ，４０
ｂを封止し、発光部３０が組み立てられている。In the light emitting section 30, FIG.
As shown in (b), three leads 32a, 32b, and 32c are provided in an outer case 31 made of white resin having high reflectivity.
Are insert-molded. At the point light source mounting position, the outer case 31 is opened and the leads 32a, 3
The point light source mounting portions 2 b and 32 c are exposed from the outer case 31. From the upper edge and the lower edge of the opening 33 of the exterior case 31, a light reflecting wall 34 having a shape matching the coupling end face 41 extends so as to fit into the coupling end face 41 formed in the light guide plate 24. As shown in FIGS. 10A and 10B, the exposed portions of the leads 32a, 32b, and 32c inserted in the outer case 31
After the light emitting diode chips (LED chips) 40 a and 40 b constituting the point light source 21 are die-bonded and wire-bonded through one opening 33, a transparent resin 35 is provided in the space between the opening 33 of the outer case 31 and the upper and lower light reflecting walls 34.
And the LED chips 40a, 40
b is sealed, and the light emitting unit 30 is assembled.
【００３１】この発光部３０にあっては、複数個のＬＥ
Ｄチップ４０ａ，４０ｂによって点光源２１を構成して
いる（図では２個のＬＥＤチップ４０ａ，４０ｂを示し
ているが、３個以上でもよい）。これはＬＥＤチップの
数を増やすことによって光量を大きくするためである。The light emitting section 30 includes a plurality of LEs.
The point light source 21 is configured by the D chips 40a and 40b (two LED chips 40a and 40b are shown in the figure, but three or more LED chips may be used). This is to increase the amount of light by increasing the number of LED chips.
【００３２】導光板２４の光入射面２８からは一対の弾
性片３７が一体成形により突設されており、両弾性片３
７の先端部内面には係合爪３８が突出している。一方、
外装ケース３１の両側面には、弾性片３７がぴったりと
納まるような側面溝３６が凹設されている。しかして、
発光部３０は弾性片３７を側面溝に納めるようにして弾
性片３７間に挟持されており、弾性片３７の係合爪３８
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。A pair of elastic pieces 37 project from the light incident surface 28 of the light guide plate 24 by integral molding.
An engagement claw 38 protrudes from the inner surface of the distal end portion of 7. on the other hand,
Side grooves 36 are provided on both side surfaces of the outer case 31 so that the elastic pieces 37 can be fitted exactly. Then
The light emitting section 30 is sandwiched between the elastic pieces 37 so that the elastic pieces 37 are accommodated in the side grooves.
Is held so as not to fall off by engaging with the back surface.
【００３３】反射板３９は表面反射率の高い材料によっ
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３９は、両側部を反射板保持部２７に差し込んで導
光板２４下面に保持される。The reflection plate 39 is made of a material having a high surface reflectance, for example, a hard or relatively soft white plastic sheet. The reflection plate 39 is held on the lower surface of the light guide plate 24 by inserting both sides into the reflection plate holding portion 27.
【００３４】また、図１１及び図１２に示すように、導
光板２４の一端面（光入射面２８）中央には、結合端面
４１が凹設されている。さらに、結合端面４１の両側に
は、くさび形をした傾斜凹部４２が凹設されている。こ
の結合端面４１及び傾斜凹部４２には、発光部３０が対
向配置され、結合端面４１には発光部３０の光反射壁３
４及びその間の透明樹脂３５がはまり込んでいる。As shown in FIGS. 11 and 12, a coupling end surface 41 is formed in the center of one end surface (light incident surface 28) of the light guide plate 24. Further, wedge-shaped inclined concave portions 42 are provided on both sides of the coupling end surface 41. The light emitting unit 30 is disposed opposite to the coupling end surface 41 and the inclined concave portion 42, and the light reflecting wall 3 of the light emitting unit 30 is
4 and the transparent resin 35 between them are stuck.
【００３５】なお、導光板２４のサイズは、光有効領域
２２より若干大きくなっているが、液晶表示パネルの外
周部も画像領域より大きいので、導光板２４のサイズは
液晶表示パネルよりも小さければ余り問題ない。Although the size of the light guide plate 24 is slightly larger than the effective light area 22, the outer periphery of the liquid crystal display panel is also larger than the image area, so if the size of the light guide plate 24 is smaller than the liquid crystal display panel. No problem.
【００３６】結合端面４１は、図１３（ａ）にやや誇張
して示すように、大略Ｖ形もしくは多角形状をしてお
り、先端面４１ａの曲率を小さくすると共に当該領域の
面積を比較的小さくし、点光源２１から光有効領域２２
の隅部に向かう角度θａの方向と垂直な面４１ｂで曲率
が大きくなるようにすると共に当該領域の面積を比較的
広くとっている。The coupling end surface 41 is substantially V-shaped or polygonal as shown in FIG. 13 (a) with a slight exaggeration, so that the curvature of the front end surface 41a is reduced and the area of the region is relatively small. And from the point light source 21 to the light effective area 22
The curvature is increased on the surface 41b perpendicular to the direction of the angle θa toward the corner, and the area of the region is relatively large.
【００３７】従来の面光源装置１では、図１４（ａ）に
示すように導光板２の光入射面８を平坦にしているか、
図１４（ｂ）に示すように光入射面８に円弧状の結合端
面８ａを形成していた。光入射面８を平坦にしている場
合には、図１４（ａ）に示すように、光入射面８に入射
する際の屈折によって光ｆが前方へ集まるので、光量分
布Ｉ（θ）は図１４（ｃ）のＱ１曲線のようになり、光
入射面８に円弧状の結合端面８ａを形成している場合に
は、図１４（ｂ）に示すように、光ｆは幅方向へも広げ
られるので、光量分布Ｉ（θ）は図１４（ｃ）のＱ２曲
線のようになる。In the conventional surface light source device 1, whether the light incident surface 8 of the light guide plate 2 is flat as shown in FIG.
As shown in FIG. 14B, an arc-shaped coupling end face 8a was formed on the light incident face 8. When the light incident surface 8 is flat, as shown in FIG. 14A, the light f converges forward due to refraction when entering the light incident surface 8, so that the light amount distribution I (θ) is As shown in the Q1 curve of FIG. 14 (c), when the arc-shaped coupling end surface 8a is formed on the light incident surface 8, the light f spreads in the width direction as shown in FIG. 14 (b). Therefore, the light amount distribution I (θ) is as shown by a Q2 curve in FIG.
【００３８】これに対し、本発明の面光源装置２３にあ
っては、発光部３０の点光源２１から出た光ｆは、結合
端面４１の先端面４１ａの曲率を小さくしているために
点光源２１の前方へ進む光量が減少し、対角方向と垂直
な面４１ｂで曲率を大きくしているので、光有効領域２
２の対角方向へ向かう光ｆが増加し、この結果、その光
量分布Ｉ（θ）は図１３（ｂ）に示すようになる。すな
わち、拡散パターン２６によることなく、目的としてい
る図８（ｄ）と同様な特性の光量分布Ｉ（θ）が得られ
る。On the other hand, in the surface light source device 23 according to the present invention, the light f emitted from the point light source 21 of the light emitting section 30 has a small point because the curvature of the front end surface 41a of the coupling end surface 41 is small. Since the amount of light traveling forward of the light source 21 decreases and the curvature is increased on the surface 41b perpendicular to the diagonal direction, the light effective area 2
The light f traveling in the diagonal direction of No. 2 increases, and as a result, the light amount distribution I (θ) becomes as shown in FIG. That is, the target light amount distribution I (θ) having the same characteristics as in FIG. 8D can be obtained without using the diffusion pattern 26.
【００３９】導光板２４に入射した後の光量の角度分布
は、前述したように、図８（ｄ）のようなパターンの特
性となるのが望ましいが、これを実現するための導光板
２４の結合端面４１の形状が上記のような形状となるこ
とをより詳しく説明する。ここでは、点光源２１のサイ
ズを無視して理想的な点光源２１であるとし、点光源２
１は光入射面２８の平坦な部分の延長上で結合端面４１
の中央に位置しているとする。光源のサイズや位置が多
少変化しても比較の上で以下の議論は成立つ。As described above, it is desirable that the angular distribution of the amount of light after entering the light guide plate 24 has a pattern characteristic as shown in FIG. 8D. The fact that the shape of the coupling end face 41 is as described above will be described in more detail. Here, the size of the point light source 21 is ignored, and the point light source 2 is assumed to be an ideal point light source 21.
1 is a coupling end face 41 on the extension of the flat portion of the light incident face 28.
Is located in the center of Even if the size and position of the light source slightly change, the following discussion is valid after comparison.
【００４０】まず、図１５（ａ）に示すように、結合端
面４１を設けることなく、光入射面２８を平坦なままに
した場合には、光入射面２８における屈折により、図１
５（ｂ）に示したように角度θが略４５゜以内の範囲に
光ｆが集中する。そこで、従来は、図１６（ａ）又は図
１７（ａ）に示すように、円弧状の結合端面４１を形成
していた。この場合には、円弧状の結合端面４１の深さ
を図１６（ａ）及び図１７（ａ）のように変化させる
と、図１６（ｂ）及び図１７（ｂ）に示すように光量分
布Ｉ（θ）の幅方向への広がりを制御することができる
が、光量分布Ｉ（θ）は中央（θ＝０゜）で最大となっ
て山成りの特性曲線が得られる。従って、図８（ｄ）の
ような特性を実現することができない。First, as shown in FIG. 15A, when the light incident surface 28 is kept flat without providing the coupling end surface 41, refraction at the light incident surface 28 causes
As shown in FIG. 5B, the light f is concentrated in a range where the angle θ is within approximately 45 °. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 16A or FIG. 17A, an arc-shaped coupling end face 41 is formed. In this case, when the depth of the arc-shaped coupling end face 41 is changed as shown in FIGS. 16A and 17A, the light amount distribution becomes as shown in FIGS. 16B and 17B. Although the spread of I (θ) in the width direction can be controlled, the light amount distribution I (θ) is maximum at the center (θ = 0 °), and a mountain-like characteristic curve is obtained. Therefore, the characteristic as shown in FIG. 8D cannot be realized.
【００４１】いま、点光源２１の前方の点Ｔ１と結合端
面４１の端の点Ｔ２とを固定し、それ以外の点を円弧よ
りも大きく外に膨らませたり、円弧よりも内側にすぼめ
たりした場合を考える。図１８（ａ）に示すように、点
Ｔ１と点Ｔ２の間を外に膨らませると、図１６（ａ）又
は図１７（ａ）のような円弧の場合と比較すると、光入
射面２８と平行な幅方向（以下、ｘ方向という）の領域
と光入射面２８と垂直な方向（以下、ｙ方向という）の
領域とが増加するので、光量分布Ｉ（θ）はθ＝０゜と
θ＝±９０゜付近に集中し、図１８（ｂ）に示すような
光量分布Ｉ（θ）となる。Now, a case in which the point T1 in front of the point light source 21 and the point T2 at the end of the coupling end face 41 are fixed, and the other points are bulged outward beyond the circular arc or narrowed inside the circular arc. think of. As shown in FIG. 18A, when the space between the point T1 and the point T2 is expanded outward, as compared with the case of an arc as shown in FIG. 16A or FIG. Since the area in the parallel width direction (hereinafter, referred to as x direction) and the area in the direction perpendicular to the light incident surface 28 (hereinafter, referred to as y direction) increase, the light amount distribution I (θ) becomes θ = 0 ° and θ. = ± 90 ° and a light quantity distribution I (θ) as shown in FIG.
【００４２】これに対し、図１９（ａ）に示すように、
点Ｔ１と点Ｔ２の間を内側にすぼめると、図１６（ａ）
又は図１７（ａ）のような円弧の場合と比較すると、対
角方向と垂直な領域４１ｂが増加するので、光量分布Ｉ
（θ）はθ＝θa付近に集中し、図８（ｄ）の光量分布
Ｉ（θ）に近くなる。従って、図８（ｄ）のような光量
分布を実現するためには、点Ｔ１及び点Ｔ２を通る結合
端面４１は点Ｔ１と点Ｔ２を通る円弧よりも内側に位置
するように形状を決めると良いことが分かる。On the other hand, as shown in FIG.
When the space between the points T1 and T2 is narrowed inward, FIG.
Alternatively, as compared with the case of an arc as shown in FIG. 17A, the area 41b perpendicular to the diagonal direction increases, so that the light amount distribution I
(Θ) concentrates near θ = θa, and approaches the light amount distribution I (θ) in FIG. 8D. Therefore, in order to realize the light quantity distribution as shown in FIG. 8D, the shape is determined such that the coupling end face 41 passing through the points T1 and T2 is located inside the arc passing through the points T1 and T2. It turns out to be good.
【００４３】なお、図２０（ａ）のように点Ｔ１の位置
を浅く、あるいは深くすることによって図２０（ｂ）の
ように光量分布Ｉ（θ）の最大値を変化させることがで
きる。また、図２１（ａ）のように点Ｔ１と点Ｔ２の中
間の点Ｔ３で結合端面４１を折り曲げることにより、図
２１（ｂ）のようにｘ方向の光を増加させることができ
る。しかし、いずれにせよ、点Ｔ１及び点Ｔ２を通る結
合端面４１は点Ｔ１と点Ｔ２を通る円弧よりも内側に位
置させることにより、図８（ｄ）のような光量分布を実
現できる。The maximum value of the light quantity distribution I (θ) can be changed as shown in FIG. 20 (b) by making the position of the point T1 shallow or deep as shown in FIG. 20 (a). Also, by bending the coupling end face 41 at a point T3 between the points T1 and T2 as shown in FIG. 21A, the light in the x direction can be increased as shown in FIG. 21B. However, in any case, by disposing the coupling end face 41 passing through the points T1 and T2 inside the arc passing through the points T1 and T2, the light amount distribution as shown in FIG. 8D can be realized.
【００４４】図２２は上記のような結合端面４１を有す
る面光源装置２３の光量分布Ｉ（θ）の実測値を示す図
であって、実線が実測値を示し、破線は目標値（理論
値）を示している。図２２の横軸は角度θを示し、縦軸
は角度範囲Δθ＝５゜当りに全体の何％の光量が含まれ
ているかを示している。ここで用いた導光板２４は、図
１１に示すように、光有効領域２２のサイズが４０ｍｍ
×２３ｍｍ、光入射面２８から光有効領域２２までの距
離が３ｍｍのものであって、点光源２１から光有効領域
２２の隅までの角度がθa＝５８゜となっている。ま
た、結合端面４１の具体的形状は図１２に示すように幅
が２.５ｍｍ、深さが１.１３５ｍｍとなっている（図１
２に示す数値の単位はｍｍである）。なお、光入射面２
８と光有効領域２２との間には３ｍｍの幅で間隔があい
ているため、図２２では±９０゜付近での値は示してい
ない。FIG. 22 is a diagram showing measured values of the light quantity distribution I (θ) of the surface light source device 23 having the coupling end face 41 as described above. The solid line indicates the measured value, and the broken line indicates the target value (theoretical value). ). The horizontal axis in FIG. 22 indicates the angle θ, and the vertical axis indicates what percentage of the total light amount is included per angle range Δθ = 5 °. As shown in FIG. 11, the light guide plate 24 used here has a size of the light effective area 22 of 40 mm.
× 23 mm, the distance from the light incident surface 28 to the light effective area 22 is 3 mm, and the angle from the point light source 21 to the corner of the light effective area 22 is θa = 58 °. The specific shape of the coupling end face 41 is 2.5 mm in width and 1.135 mm in depth as shown in FIG.
The unit of the numerical value shown in 2 is mm). The light incident surface 2
Since there is a gap of 3 mm in width between 8 and the light effective area 22, values near ± 90 ° are not shown in FIG.
【００４５】図２２から分かるように、図１２に示すよ
うな形状の結合端面４１を導光板２４の光入射面２８に
設けることにより、目標値に近い光量分布特性を得るこ
とができる。従って、拡散パターン２６は、一定の角度
方向へ出射された光を近い領域と遠い領域とで均一に光
出射面２５から出射させるために設ければよく、拡散パ
ターン２６の設計も容易になる。なお、角度θが±６５
゜以上の領域では光量が目標値よりも多い目になってい
るが、ここでの拡散パターン密度を少なくすることによ
って光量を少なくすれば、輝度分布の均一性を向上させ
ることができる。この結果、面光源装置２３の面内輝度
分布のばらつきを１０％以下に抑えることができた。As can be seen from FIG. 22, by providing the coupling end face 41 having the shape shown in FIG. 12 on the light incident surface 28 of the light guide plate 24, it is possible to obtain a light quantity distribution characteristic close to the target value. Therefore, the diffusion pattern 26 may be provided so that light emitted in a certain angular direction is uniformly emitted from the light emitting surface 25 in a near area and a far area, and the design of the diffusion pattern 26 is facilitated. Note that the angle θ is ± 65
Although the light amount is larger than the target value in the region ゜ or more, if the light amount is reduced by reducing the diffusion pattern density here, the uniformity of the luminance distribution can be improved. As a result, the variation in the in-plane luminance distribution of the surface light source device 23 could be suppressed to 10% or less.
【００４６】また、結合端面４１の両側には、くさび形
の傾斜凹部４２が設けられているので、点光源２１から
横方向へ出射された光は、図１１に示すように、傾斜凹
部４２における導光板２４と空気との界面で全反射され
る。これは点光源２１から光有効領域２２外へ向けて出
射された光ｆを全反射させることによって光有効領域２
２（特に、光有効領域２２内の光量不足の方向）へ導
き、光利用効率を向上させるためである。このとき、光
量の不足する方向は、光有効領域２２の対角方向から端
方向にかけての領域（θ＞θa＝５８゜）であるので、
傾斜凹部４２の角度αは、（９０゜−θa）／２以下
（つまり、１６゜以下）が望ましい。特に、上記図１２
の数値例では、傾斜凹部４２の角度αは約１０゜として
いる。Further, since the wedge-shaped inclined concave portions 42 are provided on both sides of the coupling end face 41, the light emitted in the horizontal direction from the point light source 21 is, as shown in FIG. The light is totally reflected at the interface between the light guide plate 24 and the air. This is because the light f emitted from the point light source 21 to the outside of the light effective area 22 is totally reflected, so that the light effective area 2
2 (especially, in the direction in which the amount of light in the light effective area 22 is insufficient) to improve the light use efficiency. At this time, the direction in which the amount of light is insufficient is an area (θ> θa = 58 °) from the diagonal direction to the end direction of the light effective area 22.
The angle α of the inclined recess 42 is desirably (90 ° −θa) / 2 or less (that is, 16 ° or less). In particular, FIG.
In the numerical example, the angle α of the inclined concave portion 42 is about 10 °.
【００４７】図２３は同上の導光板２４の下面に設けら
れた拡散パターン２６を示す平面図である。この拡散パ
ターン２６は多数の拡散パターン素子２６ａからなり、
拡散パターン素子２６ａは、点光源２１を中心として導
光板２４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２６ａはランダムに配置されてお
り、各拡散パターン素子２６ａどうしは点光源２１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２１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。FIG. 23 is a plan view showing a diffusion pattern 26 provided on the lower surface of the light guide plate 24 of the above. This diffusion pattern 26 is composed of a large number of diffusion pattern elements 26a,
The diffusion pattern element 26 a is arranged concentrically on the entire lower surface of the light guide plate 24 with the point light source 21 as a center. In addition, the diffusion pattern elements 26a are randomly arranged, and the pitch between the diffusion pattern elements 26a decreases as the distance from the point light source 21 increases, and the diffusion pattern density gradually increases as the distance from the point light source 21 increases. Has become.
【００４８】図２４（ａ）は導光板２４の下面に凹設さ
れた拡散パターン素子２６ａの断面形状の一例を示すも
のであって、拡散パターン素子２６ａはかまぼこ形に形
成されている。この拡散パターン素子２６ａは、点光源
２１と結ぶ方向に対してほぼ垂直となるように配置され
ており、点光源２１を中心とする円周方向に一様に配置
されている。従って、この拡散パターン２６には、円周
方向への拡散作用はなく、円周方向での輝度分布の均一
性は単位角度当りの光量Ｉ（θ）の分布によって実現さ
れている。なお、拡散パターン素子２６ａとしては、上
記かまぼこ形のものに限らず、他にも種々の形状のもの
が考えられる。例えば、図２４（ｂ）に示すような断面
三角形状の拡散パターン素子２６ａや、図２４（ｃ）に
示すような断面四角形状の拡散パターン素子２６ａでも
よい。FIG. 24A shows an example of a cross-sectional shape of a diffusion pattern element 26a recessed on the lower surface of the light guide plate 24. The diffusion pattern element 26a is formed in a semi-cylindrical shape. The diffusion pattern element 26a is disposed so as to be substantially perpendicular to the direction connected to the point light source 21, and is uniformly disposed in the circumferential direction around the point light source 21. Accordingly, the diffusion pattern 26 has no diffusion effect in the circumferential direction, and the uniformity of the luminance distribution in the circumferential direction is realized by the distribution of the light amount I (θ) per unit angle. It should be noted that the diffusion pattern element 26a is not limited to the above-described semi-cylindrical shape, but may have various shapes. For example, a diffusion pattern element 26a having a triangular cross section as shown in FIG. 24B or a diffusion pattern element 26a having a rectangular cross section as shown in FIG.
【００４９】次に、点光源２１を用いた場合に導光板２
４全体で均一な輝度を得ることができる拡散パターン密
度を考える。点光源２１を用いた場合には、点光源２１
から出た光は放射状に広がるから、図２５（ａ）に斜線
を施しているように単位角度当たりに放出された光だけ
を考える。図２５（ａ）に示すように、点光源２１から
導光板２４の端までの長さをｄ、点光源２１からの距離
をｒ、点光源２１から導光板２４の単位角度当たりに導
入される光量をＰ0とする。また、導光板２４の光出射
面２５は均一な輝度となっているとすると、光出射面２
５の単位長さ当たりに出射される光量は距離ｒに比例す
るから、これをＱ＝２Ｐ0・ｒ／Ｒ2とする。これを図２
５（ｂ）に示す。このとき光出射面２５の全体からはＰ
0（ｄ／Ｒ）2の光が出射されているので、残りのＰ
0〔１−（ｄ／Ｒ）2〕の光が導光板２４の端面から抜け
ていることになる。この光量を図２５（ｂ）で斜線を施
して示す。Next, when the point light source 21 is used, the light guide plate 2
4 is considered a diffusion pattern density capable of obtaining a uniform luminance over the whole. When the point light source 21 is used, the point light source 21
Since the light emitted from spreads radially, only the light emitted per unit angle is considered as shown by hatching in FIG. As shown in FIG. 25A, the distance from the point light source 21 to the end of the light guide plate 24 is d, the distance from the point light source 21 is r, and the light is introduced from the point light source 21 per unit angle of the light guide plate 24. the amount of light and P 0. Assuming that the light exit surface 25 of the light guide plate 24 has uniform brightness, the light exit surface 2
Since the unit amount of light emitted per length of 5 is proportional to the distance r, which is referred to as Q = 2P 0 · r / R 2. Figure 2
This is shown in FIG. At this time, P from the entire light exit surface 25
0 (d / R) 2 light is emitted, and the remaining P
0 means that the light of [1- (d / R) 2 ] escapes from the end face of the light guide plate 24. This light amount is shown by hatching in FIG.
【００５０】次に、点光源２１からｒの距離にある断面
を通過する導光光量Ｓを考える。線光源からｒの距離に
ある断面まで光が達するまでには、光出射面２５からＰ
0（ｒ／Ｒ）2の光が出射されているから、距離ｒの断面
を通過する導光光量ＳはＰ0〔１−（ｒ／Ｒ）2〕とな
る。この導光光量Ｓを、図２５（ｃ）に示す。導光光量
をＳ、出射率をρとするとき、出射光量Ｑはやはり、Ｑ
＝ρＳで表わされるから、出射光量Ｑを図２５（ｂ）の
ようにＱ＝２Ｐ0ｒ／Ｒ2とするためには、出射率は、 ρ＝Ｑ／Ｓ＝２Ｐ0・ｒ／（Ｒ2−ｒ2） … とすればよいことが分かる。この出射率ρを図２５
（ｄ）に示す。この出射率ρでは、点光源２１の位置ｒ
＝０で、ρ＝０となる点が特徴的である。また、点光源
２１の近傍では、 ρ≒２Ｐ0・ｒ／Ｒ2 と近似できるので、出射率ρは距離ｒと共に線形的に増
大する。Next, consider the light guide light amount S passing through a cross section at a distance r from the point light source 21. By the time the light reaches the section at a distance r from the linear light source, the light exits from the light exit surface 25 to P
Since the light of 0 (r / R) 2 is emitted, the light guide light amount S passing through the cross section of the distance r is P 0 [1- (r / R) 2 ]. This light guide light amount S is shown in FIG. When the light guide light quantity is S and the output rate is ρ, the output light quantity Q is also Q
Since = represented by .rho.s, to the amount of emitted light Q and Q = 2P 0 r / R 2 as shown in FIG. 25 (b) is the output rate, ρ = Q / S = 2P 0 · r / (R 2− r 2 ). This output rate ρ is shown in FIG.
(D). At this emission rate ρ, the position r of the point light source 21
= 0 and ρ = 0. Further, in the vicinity of the point light source 21, since ρ ≒ 2P 0 · r / R 2 can be approximated, the emission rate ρ increases linearly with the distance r.
【００５１】従って、面光源装置２３では、点光源２１
の位置で出射率は０となり、点光源２１の近傍では出射
率が距離ｒに対して線形的に増加する。Therefore, in the surface light source device 23, the point light source 21
The emission rate becomes 0 at the position of, and the emission rate increases linearly with the distance r near the point light source 21.
【００５２】ここで、出射率ρと拡散パターン密度との
間には、図２６に示すような関係があり、特に拡散パタ
ーン密度が小さい場合には、拡散パターン密度と出射率
ρとはほぼ線形関係にある。従って、上記の出射率ρに
関して述べたことは、拡散パターン密度についてもほぼ
当てはまる。すなわち、線状光源を用いる場合には、拡
散パターン密度についても、出射率ρと同様に、式の
関係がほぼ成立する。また、点光源２１を用いる場合に
は、拡散パターン密度についても、出射率ρと同様に、
式の関係がほぼ成立し、点光源２１の位置で拡散パタ
ーン密度は０となり、点光源２１の近傍では拡散パター
ン密度が距離ｒに対して線形的に増加する。図２３に示
す拡散パターン２６でもこのようなパターンとなってい
る。Here, there is a relationship between the emission rate ρ and the diffusion pattern density as shown in FIG. 26. In particular, when the diffusion pattern density is small, the diffusion pattern density and the emission rate ρ are almost linear. In a relationship. Therefore, what has been described regarding the above-mentioned emission rate ρ is also substantially applicable to the diffusion pattern density. That is, when a linear light source is used, the relationship of the equation is almost established also for the diffusion pattern density, similarly to the emission rate ρ. When the point light source 21 is used, the diffusion pattern density is also the same as the emission rate ρ.
The relationship of the expression is almost satisfied, the diffusion pattern density becomes 0 at the position of the point light source 21, and the diffusion pattern density increases linearly with the distance r near the point light source 21. Such a pattern is also the diffusion pattern 26 shown in FIG.
【００５３】よって、本発明の面光源装置２３にあって
は、点光源２１を中心とする円周方向においては、単位
角度当りの光量分布Ｉ（θ）を図８（ｄ）のような分布
となるようにすることによって円周方向の輝度分布を均
一化することができ、点光源２１からの距離方向（半径
方向）においては、拡散パターン２６によって輝度分布
の均一化を図ることができ、少ない点光源２１を用いて
均一な輝度分布を実現することができる。Therefore, in the surface light source device 23 of the present invention, in the circumferential direction around the point light source 21, the light amount distribution I (θ) per unit angle is changed as shown in FIG. , The luminance distribution in the circumferential direction can be made uniform, and in the distance direction (radial direction) from the point light source 21, the luminance distribution can be made uniform by the diffusion pattern 26. Using a small number of point light sources 21, a uniform luminance distribution can be realized.
【００５４】（検査方法）次に、面光源装置２３におい
て、上記図８（ｄ）のような特性が得られているか否か
を検査するための方法を説明する。図２７は検査対象と
なる面光源装置２３である。検査を行なうには、導光板
２４下方の反射板３９を外し、ついで、導光板２４下面
に導光板２４とほぼ同じ屈折率を有する紫外線硬化樹脂
４３を塗布硬化させる。これによって導光板２４下面に
設けられている凹凸加工による拡散パターン２６を埋め
て拡散パターン２６を消去する。この後、点光源２１を
中心として図２７の１点鎖線Ｃに沿って導光板２４を半
円状にくり抜き、図２８に示すような検査用対象物４４
を得る。そして、この半円状にカットされた導光板２４
の外周面における出射光をパワーメータ等によって計測
し、角度θに対する光量Ｉ（θ）の変化を測定する。こ
の結果、図８（ｄ）のような光量分布特性が得られてい
れば、本発明の導光板２４が作製されていることが確認
される。(Inspection Method) Next, a method for inspecting whether or not the characteristics shown in FIG. 8D are obtained in the surface light source device 23 will be described. FIG. 27 shows a surface light source device 23 to be inspected. To perform the inspection, the reflection plate 39 below the light guide plate 24 is removed, and then an ultraviolet curing resin 43 having substantially the same refractive index as the light guide plate 24 is applied and cured on the lower surface of the light guide plate 24. As a result, the diffusion pattern 26 formed on the lower surface of the light guide plate 24 by the uneven processing is buried and the diffusion pattern 26 is erased. Thereafter, the light guide plate 24 is cut out in a semicircular shape along the dashed line C in FIG. 27 with the point light source 21 as the center, and the inspection object 44 as shown in FIG.
Get. Then, the light guide plate 24 cut in a semicircular shape
Is measured by a power meter or the like, and a change in the light amount I (θ) with respect to the angle θ is measured. As a result, if the light amount distribution characteristics as shown in FIG. 8D are obtained, it is confirmed that the light guide plate 24 of the present invention has been manufactured.
【００５５】（第２の実施形態）図２９は本発明の別な
実施形態による面光源装置４５を示す概略平面図であ
る。これは導光板２４の光有効領域２２が広い場合、あ
るいは光有効領域２２が横に長い場合であって、光有効
領域２２を２つの領域に分けて考えて各領域に点光源２
１を配置し、各領域において個別に図８（ｄ）のような
光量分布特性を実現するようにしている。従って、この
実施形態でも、前方での単位角度当りの光量をＩ（０
゜）とし、各領域における点光源２１から隅部へ向かう
対角方向の角度θaにおける単位角度当りの光量をＩ
（θa）とするとき、Ｉ（θa）＞Ｉ（０゜）となってい
る。(Second Embodiment) FIG. 29 is a schematic plan view showing a surface light source device 45 according to another embodiment of the present invention. This is the case where the light effective area 22 of the light guide plate 24 is wide or the light effective area 22 is long horizontally, and the light effective area 22 is divided into two areas and each area has a point light source 2.
1 are arranged to individually realize light amount distribution characteristics as shown in FIG. 8D in each region. Therefore, also in this embodiment, the light quantity per unit angle in the front is I (0
゜) and the light quantity per unit angle at a diagonal angle θa from the point light source 21 to the corner in each area is I
When (θa), I (θa)> I (0 °).
【００５６】（第３の実施形態）図３０は本発明のさら
に別な実施形態による面光源装置４６を示す概略平面図
である。この面光源装置４６にあっては、導光板２４の
隅を面取りして光入射面２８を設け、光入射面２８に対
向させて点光源２１を配置している。この面光源装置４
６にあっては、短辺方向とほぼ平行な方向における単位
角度当りの光量をＩ（θb）、対角方向における単位角
度当りの光量をＩ（θa）、長辺方向とほぼ平行な方向
における単位角度当りの光量をＩ（θc）とするとき、 Ｉ（θa）＞Ｉ（θc）＞Ｉ（θb） となるようにして、導光板２４の光有効領域２２全体で
輝度が均一になるようにしたものである。このような関
係を得るためには、例えば光入射面２８の角度を最適な
角度に設計したり、あるいは光入射面２８に非対称な形
状の結合端面４１を凹設するようにしてもよい。(Third Embodiment) FIG. 30 is a schematic plan view showing a surface light source device 46 according to still another embodiment of the present invention. In the surface light source device 46, a light incident surface 28 is provided by chamfering a corner of the light guide plate 24, and the point light source 21 is disposed to face the light incident surface 28. This surface light source device 4
6, the light amount per unit angle in a direction substantially parallel to the short side direction is I (θb), the light amount per unit angle in the diagonal direction is I (θa), and the light amount in a direction substantially parallel to the long side direction is I (θa). When the amount of light per unit angle is I (θc), I (θa)> I (θc)> I (θb) so that the brightness becomes uniform over the entire light effective area 22 of the light guide plate 24. It was made. In order to obtain such a relationship, for example, the angle of the light incident surface 28 may be designed to be an optimum angle, or the asymmetric coupling end surface 41 may be provided in the light incident surface 28.
【００５７】（第４の実施形態）図３１は及び図３２は
本発明のさらに別な実施形態による面光源装置４７を示
す一部破断した分解斜視図及び一部破断した斜視図であ
る。この実施形態の発光部３０にあっては、光反射率の
高い白色樹脂によって形成された外装ケース３１の上縁
及び下縁から延出されている光反射壁３４間の間隔は導
光板２４の厚みと等しくなっており、光反射壁３４の延
出長は導光板２４の結合端面４１の深さよりも大きくな
っている。また、導光板２４の上面及び下面において
は、結合端面４１近傍に結合用軸４８が突設されてお
り、光反射壁３４の対応する位置には一部に切れ目を有
する結合孔４９が設けられている。(Fourth Embodiment) FIGS. 31 and 32 are an exploded perspective view and a partially broken perspective view showing a surface light source device 47 according to still another embodiment of the present invention. In the light emitting section 30 of this embodiment, the interval between the light reflecting walls 34 extending from the upper edge and the lower edge of the exterior case 31 formed of white resin having a high light reflectance is equal to that of the light guide plate 24. The extension length of the light reflecting wall 34 is larger than the depth of the coupling end face 41 of the light guide plate 24. On the upper surface and the lower surface of the light guide plate 24, a coupling shaft 48 is provided in the vicinity of the coupling end surface 41, and a coupling hole 49 having a cut is provided at a position corresponding to the light reflecting wall 34. ing.
【００５８】しかして、発光部３０の光反射壁３４間に
導光板２４を挟み込むようにして発光部３０を導光板２
４に押込み、導光板２４の結合用軸４８と結合孔４９と
を弾性的に嵌合させることにより、図３２のように発光
部３０がワンタッチで導光板２４に取り付けられる。こ
のような構造では、発光部３０は、光反射壁３４によっ
て導光板２４に対する上下方向の位置決めを容易に行な
え、さらに結合用軸４８と結合孔４９によって所定位置
に取り付けられるので、組立が容易になり、組立精度も
良好となる。Thus, the light emitting unit 30 is connected to the light guide plate 2 such that the light guide plate 24 is sandwiched between the light reflecting walls 34 of the light emitting unit 30.
4, the light-emitting unit 30 is attached to the light guide plate 24 with one touch as shown in FIG. 32 by elastically fitting the coupling shaft 48 of the light guide plate 24 and the coupling hole 49. In such a structure, the light-emitting portion 30 can be easily positioned in the vertical direction with respect to the light guide plate 24 by the light reflecting wall 34, and is attached to a predetermined position by the coupling shaft 48 and the coupling hole 49. And the assembling accuracy is improved.
【００５９】こうして発光部３０を導光板２４に取り付
けた状態では、点光源２１と結合端面４１の間の空間
は、光反射壁３４によって塞がれているので、点光源２
１から出た光は外装ケース３１と光反射壁３４によって
囲まれた空間に閉じ込められ、導光板２４の光入射面２
８へのみ取り出される。従って、このような実施形態に
よれば、点光源２１と導光板２４との光結合効率を高め
ることができる。特に、この実施形態のように光反射壁
３４を導光板２４の上に重ねるようにすれば、発光部３
０の取り付け誤差が生じても光反射壁３４と結合端面４
１の間に隙間が生じて光が漏れる恐れがない。When the light emitting section 30 is attached to the light guide plate 24, the space between the point light source 21 and the coupling end face 41 is closed by the light reflecting wall 34, so that the point light source 2
1 is confined in a space surrounded by the outer case 31 and the light reflecting wall 34 and the light incident surface 2 of the light guide plate 24.
Only taken out to 8. Therefore, according to such an embodiment, the optical coupling efficiency between the point light source 21 and the light guide plate 24 can be increased. In particular, if the light reflecting wall 34 is overlapped on the light guide plate 24 as in this embodiment, the light emitting section 3
Even if a mounting error of 0 occurs, the light reflecting wall 34 and the coupling end face 4
There is no risk that light will leak due to the formation of a gap between the two.
【００６０】（第５の実施形態）図３３及び図３４は本
発明のさらに別な実施形態による面光源装置５１を示す
分解斜視図及び一部破断した拡大斜視図である。この実
施形態にあっては、導光板２４の光入射面２８に形成さ
れた結合端面４１に対向させて発光部３０を配置し、導
光板２４の上面と発光部３０の上面との間と、導光板２
４の下面と発光部３０の下面との間にそれぞれ反射テー
プ５２を貼ることにより、点光源２１と結合端面４１と
の間の空間の光出射面２５側及びその反対面側を塞いで
いる。反射テープ５２は、光反射率の高いものが好まし
く、例えばアルミテープのようなメタリックテープや高
反射率の白色テープなどを用いるとよい。(Fifth Embodiment) FIGS. 33 and 34 are an exploded perspective view and a partially broken enlarged perspective view showing a surface light source device 51 according to still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the light emitting unit 30 is disposed so as to face the coupling end surface 41 formed on the light incident surface 28 of the light guide plate 24, and between the upper surface of the light guide plate 24 and the upper surface of the light emitting unit 30; Light guide plate 2
The reflective tape 52 is applied between the lower surface of the light emitting unit 30 and the lower surface of the light emitting unit 30, thereby closing the light emitting surface 25 side and the opposite surface side of the space between the point light source 21 and the coupling end surface 41. The reflective tape 52 preferably has a high light reflectivity, and for example, a metallic tape such as an aluminum tape or a white tape with a high reflectivity may be used.
【００６１】しかして、この実施形態にあっても、点光
源２１ないし発光部３０の外装ケースの間の空間の光出
射面２５側とその反対側は反射テープ５２により塞がれ
ているので、点光源２１から上方又は下方へ向けて出射
された光は、反射テープ５２で反射された後、結合端面
４１から導光板２４内へ入射する。従って、このような
実施形態にあっても、点光源２１と導光板２４との間の
光結合効率を高めることができる。In this embodiment, however, the space between the point light source 21 and the outer case of the light emitting section 30 on the light emitting surface 25 side and the opposite side are closed by the reflective tape 52. Light emitted upward or downward from the point light source 21 is reflected by the reflective tape 52 and then enters the light guide plate 24 from the coupling end face 41. Therefore, even in such an embodiment, the optical coupling efficiency between the point light source 21 and the light guide plate 24 can be increased.
【００６２】この実施形態にあっては、反射テープ５２
を導光板２４と発光部３０の間に貼ることによって発光
部３０の固定も同時に行なえる。従って、この実施形態
は、汎用性の高い簡易な手段によって光結合効率を向上
させることができる。In this embodiment, the reflection tape 52
Is attached between the light guide plate 24 and the light emitting unit 30 to fix the light emitting unit 30 at the same time. Therefore, in this embodiment, the optical coupling efficiency can be improved by simple means having high versatility.
【００６３】（その他の実施形態）導光板２４の幅方向
に光を分散させ、特に、対角方向に光を集中させるため
の結合端面４１の形状としては、図１２のような形状以
外にも下記のような形状がある。図３５に示す結合端面
４１は、円弧状をした凹部５３内の中央に曲率の大きな
レンズ状の突部５４を設けたものである。この結合端面
４１によれば、前方（θ＝０゜）へ進む光ｆを中央の突
部５４で屈折させ、対角方向の角度θａとほぼ平行へ偏
向させて光ｆが集まるようにしている。(Other Embodiments) The shape of the coupling end face 41 for dispersing light in the width direction of the light guide plate 24 and concentrating light in the diagonal direction is not limited to the shape shown in FIG. There are the following shapes. The coupling end face 41 shown in FIG. 35 is provided with a lens-shaped projection 54 having a large curvature at the center in a concave portion 53 having an arc shape. According to the coupling end surface 41, the light f traveling forward (θ = 0 °) is refracted by the central projection 54 and deflected almost parallel to the diagonal angle θa so that the light f is collected. .
【００６４】図３６に示す結合端面４１は、凹部５３の
正面にのみ粗面５５を形成している。このような結合端
面４１によれば、点光源２１から前方へ出射された光ｆ
を散乱させて減少させることができ、散乱した光ｆで対
角方向への光量を増加させている。このためには、粗面
５５は、点光源２１から光有効領域２２の隅部へ向かう
対角方向にまで広がらないようにしている。また、導光
板２４の厚み方向へ光を散乱させて導光板２４の上面
（光出射面２５）や下面へ直ちに光を出射させることの
ないよう、粗面５５は光出射面２５と平行な断面では粗
面５５となっているが、導光板２４の厚み方向では一様
となっている（つまり、厚み方向の延びた線条によって
粗面５５が構成されている）。また、ランダムな粗面５
５に代え、図３７に示す結合端面４１のように、凹部５
３の正面に規則的な光学的パターン５６を形成してもよ
い。光の偏向制御には、光の屈折方向を正確に制御でき
る当該光学的パターン５６が適している。The coupling end surface 41 shown in FIG. 36 has a rough surface 55 only on the front surface of the concave portion 53. According to such a coupling end face 41, the light f emitted forward from the point light source 21
Can be reduced by scattering, and the amount of light in the diagonal direction is increased by the scattered light f. For this purpose, the rough surface 55 is prevented from spreading in a diagonal direction from the point light source 21 to the corner of the light effective area 22. The rough surface 55 has a cross section parallel to the light exit surface 25 so that the light is not scattered in the thickness direction of the light guide plate 24 and the light is immediately emitted to the upper surface (light exit surface 25) or the lower surface of the light guide plate 24. The light guide plate 24 has a rough surface 55, but is uniform in the thickness direction of the light guide plate 24 (that is, the rough surface 55 is constituted by a line extending in the thickness direction). In addition, random rough surface 5
37, the concave portion 5 as shown in the coupling end surface 41 shown in FIG.
A regular optical pattern 56 may be formed on the front surface of 3. The optical pattern 56 that can accurately control the direction of refraction of light is suitable for controlling the deflection of light.
【００６５】図３８は点光源２１が複数のＬＥＤチップ
４０ａ，４０ｂ，…によって構成されている場合を示し
ている。点光源２１は複数のＬＥＤチップ４０ａ，４０
ｂ，…からなり、ＬＥＤチップは複数グループに分割さ
れている。結合端面４１は、ＬＥＤチップ４０ａ，４０
ｂ，…全体に対して１つの凹部を構成するのでなく、各
グループ毎に対応する凹部５３ａ，５３ｂ，５３ｃが並
んだ形状となっている。ＬＥＤチップ全体に対して１つ
の凹部５３ａ，５３ｂ，５３ｃを構成していると、中央
部のグループから出た光は対角方向へ曲げられず、前方
で大きな光量を持つが、各グループ毎に対応する凹部５
３ａ，５３ｂ，５３ｃが並んだ形状とすることによっ
て、各ブループ毎に、前方への光量を減らし、対角方向
への光量を増加させることができる。なお、同一グルー
プのＬＥＤチップ４０ａ，４０ｂ，…は、各凹部５３
ａ，５３ｂ，５３ｃの最奥部と対向する位置に集中させ
て配置している。言い換えると、同一グループのＬＥＤ
チップ４０ａ，４０ｂ，…は接近させて配置し、異なる
グループのＬＥＤチップ４０ａ，４０ｂ，…間は離間さ
せてあり、まとめて配置されている同一ブループのＬＥ
Ｄチップ４０ａ，４０ｂ，…は対向する各凹部５３ａ，
５３ｂ，５３ｃの中央部に配置し、凹部５３ａ，５３
ｂ，５３ｃ間の突端からは離してある。FIG. 38 shows a case where the point light source 21 is composed of a plurality of LED chips 40a, 40b,. The point light source 21 includes a plurality of LED chips 40a, 40
, and the LED chips are divided into a plurality of groups. The coupling end face 41 is connected to the LED chips 40a, 40
..,... do not constitute one recess for the whole, but have a shape in which the recesses 53a, 53b, 53c corresponding to each group are arranged. When one concave portion 53a, 53b, 53c is formed for the entire LED chip, light emitted from the central group is not bent diagonally and has a large amount of light in front, but each group has Corresponding recess 5
By adopting a shape in which 3a, 53b, and 53c are arranged, it is possible to reduce the amount of light in the forward direction and increase the amount of light in the diagonal direction for each group. Note that the LED chips 40a, 40b,.
a, 53b and 53c are arranged in a concentrated manner at a position facing the innermost part. In other words, LEDs of the same group
The chips 40a, 40b,... Are arranged close to each other, the LED chips 40a, 40b,.
The D chips 40a, 40b,...
Arranged at the center of 53b, 53c,
It is separated from the tip between b and 53c.
【００６６】（液晶表示装置）図３９は本発明にかかる
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。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ＴＦ
Ｔ、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。(Liquid Crystal Display) FIG. 39 is an exploded perspective view showing a liquid crystal display 81 using the surface light source device 80 according to the present invention. A diffuse reflection sheet 82 is disposed on the front surface of the surface light source device 80, and a liquid crystal display panel 83 is disposed on the front surface. The liquid crystal display panel 83 includes a transparent electrode and a TF.
Two liquid crystal substrates (glass substrate, film substrate) 84 on which T, color filters, black matrix, etc. are formed,
A liquid crystal material is sealed between the liquid crystal substrates 85, and polarizing plates 86 are provided on both outer surfaces of the liquid crystal substrates 84 and 85.
【００６７】このような液晶表示装置８１によれば、面
光源装置８０と導光板２４との光結合効率が高くて輝度
の高い面光源装置８０を用いることができるので、液晶
表示装置８１の視認性を高めることができる。According to such a liquid crystal display device 81, the surface light source device 80 having high light coupling efficiency between the surface light source device 80 and the light guide plate 24 and high luminance can be used. Can be enhanced.
【００６８】（液晶表示装置を備えた電子装置）本発明
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
４０は本発明にかかる例えば図３９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４１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。(Electronic Device Equipped with Liquid Crystal Display Device) The liquid crystal display device according to the present invention is a wireless information transmitting device such as a mobile phone or a low power radio, a portable personal computer, an information processing device such as an electronic organizer or a calculator. It is preferable to use it for devices and the like. FIG. 40 is a perspective view showing a mobile phone 89 provided with a liquid crystal display device 81 as shown in FIG. 39 for display according to the present invention, for example, and FIG. 41 is a functional block diagram thereof. A button switch 90 such as a numeric keypad for dial input is provided on the front of the mobile phone 89, a liquid crystal display device 81 is provided above the switch 90, and an antenna 91 is provided on the upper surface. When a dial or the like is input from the button switch 90, the input dial information or the like is transmitted from the antenna 91 to the base station of the telephone company through the transmission circuit 92. On the other hand, the input dial information and the like are sent to the liquid crystal drive circuit 93, and the liquid crystal display device 81 is driven by the liquid crystal drive circuit 93, and the dial information and the like are displayed on the liquid crystal display device 81.
【００６９】また、図４２は本発明にかかる例えば図３
９に示したような液晶表示装置８１をディスプレイ用に
備えた電子手帳や携帯用パソコン等の携帯情報端末機９
４を示す斜視図、図４３はその機能ブロック図である。
携帯情報端末機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。FIG. 42 is a cross-sectional view according to the present invention.
9. A personal digital assistant 9 such as an electronic organizer or a portable personal computer having a liquid crystal display device 81 as shown in FIG.
4, and FIG. 43 is a functional block diagram thereof.
When the cover 95 is opened, the portable information terminal 94 includes a key input section 96 and a liquid crystal display device 81. Inside the portable information terminal 94, a liquid crystal driving circuit 93, an arithmetic processing circuit 97, and the like are provided.
Thus, for example, when a ten key, a kana key, or the like is input from the key input unit 96, the input information is sent to the liquid crystal drive circuit 93 and displayed on the liquid crystal display device 81. Next, when a control key such as a calculation key is pressed, predetermined processing and calculation are executed in the calculation processing circuit 97, and the result is sent to the liquid crystal drive circuit 93 and displayed on the liquid crystal display device 81.
【図１】点光源を用いた従来の面光源装置を示す分解斜
視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a conventional surface light source device using a point light source.
【図２】同上の面光源装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the surface light source device.
【図３】同上の面光源装置の作用説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory view of the above surface light source device.
【図４】（ａ）は同上の面光源装置の問題点を説明する
図、（ｂ）は（ａ）のＣ１−Ｃ１線に沿った輝度の変化
を示す図、（ｃ）は（ａ）のＣ２−Ｃ２線に沿った輝度
の変化を示す図である。4A is a diagram illustrating a problem of the surface light source device according to the first embodiment, FIG. 4B is a diagram illustrating a change in luminance along a line C1-C1 in FIG. 4A, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing a change in luminance along the line C2-C2 of FIG.
【図５】同上の面光源装置の問題点が発生する理由を説
明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the reason why the problem of the surface light source device occurs.
【図６】同上の面光源装置の問題点が発生する理由を説
明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the reason why the problem of the surface light source device occurs.
【図７】１つの点光源を用いた面光源装置を示す概略平
面図である。FIG. 7 is a schematic plan view showing a surface light source device using one point light source.
【図８】（ａ）〜（ｄ）は本発明の基本原理を説明する
図、（ｅ）は従来例における輝度分布を示す図である。FIGS. 8A to 8D are diagrams illustrating the basic principle of the present invention, and FIG. 8E is a diagram illustrating a luminance distribution in a conventional example.
【図９】本発明の一実施形態による面光源装置を示す分
解斜視図である。FIG. 9 is an exploded perspective view showing a surface light source device according to an embodiment of the present invention.
【図１０】（ａ）（ｂ）は同上の面光源装置に用いられ
ている発光部を示す斜視図及び平断面図である。FIGS. 10A and 10B are a perspective view and a plan sectional view showing a light emitting unit used in the surface light source device of the above.
【図１１】同上の面光源装置に用いられている導光板を
示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a light guide plate used in the above surface light source device.
【図１２】同上の導光板の結合端面及び傾斜凹部を示す
詳細図である。FIG. 12 is a detailed view showing a coupling end face and an inclined recess of the light guide plate of the above.
【図１３】（ａ）は同上の結合端面の作用説明図、
（ｂ）はその光量分布を示す図である。FIG. 13 (a) is an explanatory view of the operation of the coupling end face of the above,
(B) is a diagram showing the light amount distribution.
【図１４】（ａ）は従来例の光入射面を示す平面図、
（ｂ）は別な従来例の結合端面を示す平面図、（ｃ）は
それらの光量分布を示す図である。FIG. 14A is a plan view showing a light incident surface of a conventional example,
(B) is a plan view showing a coupling end face of another conventional example, and (c) is a view showing a light amount distribution of the coupling end faces.
【図１５】（ａ）（ｂ）は結合端面の形状を決定するた
めの方法を説明するための図である。FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining a method for determining the shape of the joint end face.
【図１６】（ａ）（ｂ）は結合端面の形状を決定するた
めの方法を説明するための図である。FIGS. 16A and 16B are diagrams for explaining a method for determining the shape of the joint end face.
【図１７】（ａ）（ｂ）は結合端面の形状を決定するた
めの方法を説明するための図である。FIGS. 17A and 17B are diagrams for explaining a method for determining the shape of the coupling end face.
【図１８】（ａ）（ｂ）は結合端面の形状を決定するた
めの方法を説明するための図である。FIGS. 18A and 18B are diagrams for explaining a method for determining the shape of the joint end face.
【図１９】（ａ）（ｂ）は結合端面の形状を決定するた
めの方法を説明するための図である。FIGS. 19A and 19B are diagrams for explaining a method for determining the shape of the coupling end face.
【図２０】（ａ）（ｂ）は結合端面の形状を決定するた
めの方法を説明するための図である。FIGS. 20A and 20B are diagrams for explaining a method for determining the shape of the joint end face.
【図２１】（ａ）（ｂ）は結合端面の形状を決定するた
めの方法を説明するための図である。FIGS. 21 (a) and (b) are diagrams for explaining a method for determining the shape of a joint end face.
【図２２】（ａ）（ｂ）は結合端面の形状を決定するた
めの方法を説明するための図である。FIGS. 22A and 22B are diagrams for explaining a method for determining the shape of the coupling end face.
【図２３】導光板下面の拡散パターンを示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a diffusion pattern on the lower surface of the light guide plate.
【図２４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は種々の拡散パターン素
子の断面形状を示す図である。FIGS. 24 (a), (b) and (c) are views showing cross-sectional shapes of various diffusion pattern elements.
【図２５】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は点光源を用いた
面光源装置の拡散パターン密度を決めるための原理を説
明する図である。FIGS. 25 (a), (b), (c) and (d) are diagrams illustrating the principle for determining the diffusion pattern density of a surface light source device using a point light source.
【図２６】拡散パターン密度と出射率との関係を示す図
である。FIG. 26 is a diagram illustrating a relationship between a diffusion pattern density and an emission rate.
【図２７】面光源装置の検査方法を説明するための斜視
図である。FIG. 27 is a perspective view for explaining the inspection method of the surface light source device.
【図２８】同上の面光源装置から切り出された検査用対
象物を示す斜視図である。FIG. 28 is a perspective view showing an inspection object cut out from the above surface light source device.
【図２９】本発明の別な実施形態による面光源装置を示
す平面図である。FIG. 29 is a plan view showing a surface light source device according to another embodiment of the present invention.
【図３０】本発明のさらに別な実施形態による面光源装
置を示す平面図である。FIG. 30 is a plan view showing a surface light source device according to still another embodiment of the present invention.
【図３１】本発明のさらに別な実施形態による面光源装
置を示す一部破断した分解斜視図である。FIG. 31 is an exploded perspective view showing a surface light source device according to still another embodiment of the present invention, with a part cut away.
【図３２】同上の面光源装置の一部破断した分解斜視図
である。FIG. 32 is an exploded perspective view of the surface light source device according to the first embodiment with a part cut away.
【図３３】本発明のさらに別な実施形態による面光源装
置を示す一部破断した分解斜視図である。FIG. 33 is an exploded perspective view showing a surface light source device according to still another embodiment of the present invention, with a part cut away.
【図３４】同上の面光源装置の一部破断した分解斜視図
である。FIG. 34 is an exploded perspective view of the surface light source device according to the first embodiment with a part cut away.
【図３５】結合端面の異なる形状を示す概略図である。FIG. 35 is a schematic view showing different shapes of the coupling end face.
【図３６】結合端面のさらに異なる形状を示す概略図で
ある。FIG. 36 is a schematic view showing still another shape of the coupling end face.
【図３７】結合端面のさらに異なる形状を示す概略図で
ある。FIG. 37 is a schematic view showing still another shape of the coupling end face.
【図３８】結合端面のさらに異なる形状を示す概略図で
ある。FIG. 38 is a schematic view showing still another shape of the coupling end face.
【図３９】本発明の面光源装置を用いた液晶表示装置の
分解斜視図である。FIG. 39 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device using the surface light source device of the present invention.
【図４０】本発明にかかる液晶表示装置をディスプレイ
用に備えた携帯電話を示す斜視図である。FIG. 40 is a perspective view showing a mobile phone provided with a liquid crystal display device according to the present invention for a display.
【図４１】同上の携帯電話において液晶表示装置を駆動
するための構成を示すブロック図である。FIG. 41 is a block diagram showing a configuration for driving a liquid crystal display device in the above mobile phone.
【図４２】本発明にかかる液晶表示装置をディスプレイ
用に備えた電子手帳等の携帯情報端末機を示す斜視図で
ある。FIG. 42 is a perspective view showing a portable information terminal such as an electronic organizer provided with a liquid crystal display device according to the present invention for a display.
【図４３】同上の携帯情報端末機において液晶表示装置
を駆動するための構成を示すブロック図である。FIG. 43 is a block diagram showing a configuration for driving a liquid crystal display device in the portable information terminal of the above.
２１ 点光源 ２２ 光有効領域 ２４ 導光板 ２６ 拡散パターン ４１ 結合端面 Reference Signs List 21 point light source 22 effective light area 24 light guide plate 26 diffusion pattern 41 coupling end face
Claims (10)
状に広げて外部へ出射させる導光板と、導光板の光入射
面に対向配置された、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、 導光板に入射した光の単位角度当りの光量と、導光板の
光出射領域の、光源から見た単位角度当りの面積との比
が角度によらずほぼ一定であることを特徴とする面光源
装置。1. A light guide plate which spreads light introduced from a light incident surface into a confined surface and emits the light to the outside, and compares the width of a light incident surface of the light guide plate disposed opposite to the light incident surface of the light guide plate. In the surface light source device provided with a small light source, the ratio of the amount of light per unit angle of light incident on the light guide plate to the area of the light exit area of the light guide plate per unit angle as viewed from the light source is an angle. A surface light source device characterized by being substantially constant regardless of the light source.
状に広げて外部へ出射させる導光板と、導光板の光入射
面に対向配置された、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、 前記光源は、導光板の光入射面のほぼ中央に配置されて
おり、 導光板の光入射面に垂直な方向よりも導光板の対角方向
において、導光板に入射した光の単位角度当りの光量が
多くなっていることを特徴とする面光源装置。2. A light guide plate that spreads light introduced from a light incident surface into a confined surface and emits the light to the outside, and compares the width of the light incident surface of the light guide plate, which is disposed opposite to the light incident surface of the light guide plate. The light source is disposed at substantially the center of the light incident surface of the light guide plate, and the diagonal direction of the light guide plate is smaller than the direction perpendicular to the light incident surface of the light guide plate. 3. The surface light source device according to claim 1, wherein the amount of light per unit angle of light incident on the light guide plate is large.
され、それぞれの領域に１つずつ前記光源が配置されて
いることを特徴とする、請求項１又は２に記載の面光源
装置。3. The surface light source device according to claim 1, wherein the light emitting region is divided into two or more regions, and one light source is arranged in each region. .
状に広げて外部へ出射させる導光板と、導光板の光入射
面に対向配置された、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、 前記光源は、導光板の隅部に配置されており、 光出射領域の短辺方向よりも長辺方向において、導光板
に入射した光の単位角度当りの光量が多くなっており、 光出射領域の長辺方向よりも対角方向において、導光板
に入射した光の単位角度当りの光量が多くなっているこ
とを特徴とする面光源装置。4. A light guide plate that spreads light introduced from a light incident surface into a confined surface and emits the light to the outside, and compares the width of the light incident surface of the light guide plate, which is disposed to face the light incident surface of the light guide plate. The light source is disposed at a corner of the light guide plate, and a unit of light incident on the light guide plate in a longer side direction than a shorter side direction of the light emitting area. A surface light source device characterized in that the amount of light per angle is large, and the amount of light per unit angle of light incident on the light guide plate is larger in a diagonal direction than in a long side direction of the light emitting region.
面に凹凸パターンが形成されており、当該凹凸パターン
の凹凸度合いが導光板の導光方向で大きく、当該導光方
向と垂直な方向で小さくなっていることを特徴とする、
請求項１，２又は４に記載の面光源装置。5. The light guide plate has a concavo-convex pattern formed on a surface opposite to a surface on a light emission side, and the degree of concavity and convexity of the concavo-convex pattern is large in the light guide direction of the light guide plate. Characterized by being smaller in the vertical direction,
The surface light source device according to claim 1.
合端面が設けられており、当該結合端面の半分以上の部
分が、当該結合端面の両端及び当該結合端面の最前端部
とを通る円弧よりも内周側に位置していることを特徴と
する、請求項１，２又は４に記載の面光源装置。6. A coupling end surface having a concave shape is provided on a light incident surface of the light guide plate, and at least a half of the coupling end surface is connected to both ends of the coupling end surface and a front end of the coupling end surface. The surface light source device according to claim 1, wherein the surface light source device is located on an inner peripheral side of a passing arc.
合端面が設けられており、当該結合端面は、当該凹形状
の中央付近に突部が形成されていることを特徴とする請
求項１，２又は４に記載の面光源装置。7. A light-receiving surface of the light guide plate having a concave coupling end surface, wherein the coupling end surface has a protrusion near the center of the concave shape. Item 5. The surface light source device according to item 1, 2, or 4.
合端面が設けられており、当該結合端面は、当該凹形状
の中央付近が粗面となっていることを特徴とする、請求
項１，２又は４に記載の面光源装置。8. The light incident surface of the light guide plate is provided with a concave coupling end surface, and the coupling end surface has a rough surface near the center of the concave shape. Item 5. The surface light source device according to item 1, 2, or 4.
合端面が設けられており、当該結合端面は、当該凹形状
の中央付近が規則的な凹凸パターンとなっていることを
特徴とする、請求項１，２又は４に記載の面光源装置。9. A light receiving surface of the light guide plate having a concave coupling end surface, wherein the coupling end surface has a regular concave / convex pattern near the center of the concave shape. The surface light source device according to claim 1, 2 or 4, wherein
状が連続した形状の結合端面が形成されていることを特
徴とする、請求項１，２又は４に記載の面光源装置。10. The surface light source device according to claim 1, wherein a light incident surface of the light guide plate is formed with a coupling end surface having a plurality of continuous concave shapes.
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