JPH103813A - Back light device - Google Patents

Back light device

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Publication number
JPH103813A
JPH103813A JP8154518A JP15451896A JPH103813A JP H103813 A JPH103813 A JP H103813A JP 8154518 A JP8154518 A JP 8154518A JP 15451896 A JP15451896 A JP 15451896A JP H103813 A JPH103813 A JP H103813A
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JP
Japan
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layer
light
light source
light guide
refractive index
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Application number
JP8154518A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Furusawa
康弘 古澤
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a back light device with its superior cost effectiveness and mass-productivity capable of being a surface light source without applying a divergence reflection pattern material. SOLUTION: A light guide body part 8 at which tubular light sources 1, 1 and reflection plates 2, 2 are mounted on both ends thereof is formed of which a light guide layer 3 for transmitting incident light from the tubular light source 1 and a triangular layer 4 with its cross-section formed in the form of saw-teeth for emitting light transmitted from the light guide layer 3. The refractive index of the light guide layer 3 is set to be the largest, and the refractive index of the triangular layer 4 is set to be changed in a direction in which the index increases as it is further removed from the tubular light source 1. The apex angle of the saw-tooth part of the triangular layer 4 is set to increase as it is further removed from the tubular light source 1 so as to strengthen directivity of light emitted from the light guide body part 8 in the front face direction of a liquid crystal panel.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
搭載される、表示パネルである液晶パネルを背面側から
照射するバックライト装置に関し、特に、光源を導光体
の端部に配したエッジライト方式のバックライト装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight device mounted on a liquid crystal display device or the like for irradiating a liquid crystal panel as a display panel from the back side, and in particular, a light source is arranged at an end of a light guide. The present invention relates to an edge light type backlight device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、液晶表示装置等に搭載される
バックライト装置には、液晶パネルの背面側に複数の光
源を配した直下方式と、導光体の端部に光源を配したエ
ッジライト方式とがあるが、薄型化が容易で構造も簡単
であるとの利点から、後者のエッジライト方式が近年よ
く使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a backlight device mounted on a liquid crystal display device or the like includes a direct type in which a plurality of light sources are arranged on the back side of a liquid crystal panel and an edge type in which a light source is arranged at an end of a light guide. Although there is a light method, the latter edge light method has been often used in recent years because of the advantages that the thickness can be easily reduced and the structure is simple.

【0003】従来のエッジライト方式のバックライト装
置では、図17に示すように、透明な導光体33の両端
部に管状光源31を配置し、この管状光源31を覆うよ
うに反射鏡32が配置されている。上記導光体33の下
面(液晶パネルが配される側とは反対側)には、図18
に示すような、管状光源31から離間するほど密となる
拡散反射パターン物38が施されており、これにより管
状光源31からの光を導光体33の上面より出射するこ
とができる。つまり、導光体33と拡散反射パターン物
38とで、光を伝播、拡散、反射する面光源手段が構成
されている。
In a conventional edge light type backlight device, as shown in FIG. 17, a tubular light source 31 is disposed at both ends of a transparent light guide 33, and a reflecting mirror 32 is provided so as to cover the tubular light source 31. Are located. The lower surface of the light guide 33 (the side opposite to the side on which the liquid crystal panel is arranged) is provided as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a diffuse reflection pattern 38 that is denser as the distance from the tubular light source 31 increases is provided, so that light from the tubular light source 31 can be emitted from the upper surface of the light guide 33. That is, the light guide 33 and the diffuse reflection pattern object 38 constitute a surface light source means for transmitting, diffusing, and reflecting light.

【0004】さらに、光を有効に利用するために、導光
体33の上面側には、拡散シート35、プリズムシート
39等が配置され、導光体33の下面側には、反射シー
ト37等が配置されている。これにより、薄型で高品
位、高効率のバックライト装置が実現される。
Further, in order to use light effectively, a diffusion sheet 35 and a prism sheet 39 are disposed on the upper surface side of the light guide 33, and a reflection sheet 37 and the like are disposed on the lower surface side of the light guide 33. Is arranged. As a result, a thin, high-quality, high-efficiency backlight device is realized.

【0005】上記の各構成部材として、管状光源31は
例えば冷陰極蛍光灯、反射鏡32及び反射シート37は
白色のPET(ポリエチレンテレフタレート)フィル
ム、導光体33は鏡面仕上げされたアクリル板、拡散シ
ート35及びプリズムシート39はポリカーボネイト等
で形成された薄いシート状のもので構成される。また、
導光体33の下面に形成される拡散反射パターン物38
は、TiO2 系,BaSO4 系等の白色塗料をドット状
にしたものから構成される。
The tubular light source 31 is, for example, a cold cathode fluorescent lamp, the reflecting mirror 32 and the reflecting sheet 37 are white PET (polyethylene terephthalate) films, the light guide 33 is a mirror-finished acrylic plate, Each of the sheet 35 and the prism sheet 39 is formed of a thin sheet made of polycarbonate or the like. Also,
Diffuse reflection pattern object 38 formed on the lower surface of light guide 33
Is made of a white paint such as TiO 2 or BaSO 4 in the form of dots.

【0006】このようなバックライト装置では、その用
途から、図17にて示した2灯式の他、1灯式のものも
あり、1灯式の場合は、導光体の一端部に管状光源を配
置し、その状態に応じた拡散反射パターン物が施される
だけで、他の構成や原理は2灯式と同じである。
[0006] Due to the application, such a backlight device includes a one-lamp type in addition to the two-lamp type shown in FIG. 17, and in the case of the one-lamp type, a tubular member is provided at one end of the light guide. Other configurations and principles are the same as those of the two-lamp type, except that the light source is arranged and a diffuse reflection pattern is applied according to the state of the light source.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来のバックライト装置の構成では、以下に示
すような2つの問題点を有している。
However, the structure of the above-mentioned conventional backlight device has the following two problems.

【0008】一つは、導光体33の下面に拡散反射パタ
ーン物38を施すためにシルク印刷等の印刷工程を要す
る点である(図17参照)。拡散反射パターン物は、ド
ット状の白色塗料の塗布面積と非塗布面積(すなわち導
光体の鏡面部分)の比率により、面光源としての輝度分
布が決定される。したがって、この拡散反射パターン物
を用いる方法は、導光体の大きさや厚み、あるいは光源
の配置の形態が変わっても、パターンを変えるだけで容
易に面光源を実現できるメリットがあり、均一な輝度分
布の面光源を得る方法として現在主流となっている。し
かしながら、近年のバックライト装置の薄型化に伴い、
導光体の薄型化が図られ、これに伴って拡散反射パター
ン物のパターンをより細かくしなければならず、パター
ンが細かくなると、輝度むらや輝線の原因となる液だれ
や塗布不足等の印刷不良が印刷時に生じ易くなり、量産
性が悪くなる。
One is that a printing process such as silk printing is required to apply the diffuse reflection pattern 38 to the lower surface of the light guide 33 (see FIG. 17). In the diffuse reflection pattern, the luminance distribution as a surface light source is determined by the ratio between the area of application of the dot-shaped white paint and the area of non-application (that is, the mirror surface of the light guide). Therefore, the method using the diffuse reflection pattern object has an advantage that even if the size and thickness of the light guide or the configuration of the light source changes, a surface light source can be easily realized only by changing the pattern, and the uniform brightness is obtained. It is currently the mainstream method of obtaining a distributed surface light source. However, with the recent thinning of backlight devices,
Light guides have been made thinner, and accordingly, the pattern of the diffuse reflection pattern must be made finer.If the pattern becomes finer, printing such as dripping or insufficient coating that causes uneven brightness and bright lines will occur. Defects are more likely to occur at the time of printing, and mass productivity deteriorates.

【0009】その他、印刷時の塵の混入を防がなければ
ならないことや、導光体自体を金型成型して量産性を上
げようとしても、印刷工程が別途必要になることなど、
拡散反射パターン物を印刷にて得る方法は、必ずしも量
産性が良いとは言えない。
In addition, it is necessary to prevent dust from entering during printing, and a separate printing process is required even if the light guide itself is molded by a mold to increase mass productivity.
The method of obtaining a diffuse reflection pattern by printing is not necessarily good in mass productivity.

【0010】もう一つは、バックライト装置の発光輝度
の指向性を液晶パネルの正面方向に強めるために、別部
材として上記したプリズムシート39のような光学シー
トが必要になる点である(図17参照)。光学シートと
して、現在ではアクリル、ポリカーボネイト等の樹脂を
50ミクロンほどのピッチ、頂角が概ね90度のプリズ
ム形状に配列したいわゆるプリズムシートがよく使われ
ている。しかしながらこのプリズムシートはその性質
上、部材コストがバックライト装置を構成する部材の中
で最も高く、また、傷や汚れが発生するとそのまま輝度
ムラ等の問題に直結するため、その扱いには慎重な作業
が必要になり、コスト、量産性の面で問題がある。
Another point is that an optical sheet such as the above-described prism sheet 39 is required as a separate member in order to enhance the directivity of the emission luminance of the backlight device in the front direction of the liquid crystal panel (see FIG. 1). 17). At present, a so-called prism sheet in which a resin such as acrylic or polycarbonate is arranged in a prism shape having a pitch of about 50 microns and an apex angle of about 90 degrees is often used as an optical sheet. However, due to its nature, this prism sheet has the highest member cost among the members constituting the backlight device, and if scratches or dirt is generated, it directly leads to problems such as uneven brightness, so care should be taken when handling the prism sheet. Work is required, and there are problems in terms of cost and mass productivity.

【0011】本発明は、上記課題に鑑みて成されたもの
であって、コスト、量産性に優れたバックライト装置を
提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a backlight device which is excellent in cost and mass productivity.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項1記載のバックライト装置は、表
示パネルの背面側に配され、光を伝播、反射、拡散させ
る面光源手段の少なくとも一端部に、線状の光源と該光
源からの光を面光源手段へと反射させる反射板とが設け
られたバックライト装置において、上記面光源手段は、
光源からの入射光を伝播させるための第1の層と、該第
1の層に積層され、積層面とは反対側の面が断面鋸歯状
に形成された、伝播される光を第1の層から出射させる
ための第2の層とを一体に形成した透明導光体よりな
り、上記第1の層の屈折率は第2の層の屈折率より大き
く、かつ、第2の層の屈折率は、光源から離間するほど
大きくなる方向に変化するよう設定されていることを特
徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a backlight device disposed on a back side of a display panel for transmitting, reflecting and diffusing light. At least one end of the means, in a backlight device provided with a linear light source and a reflector for reflecting light from the light source to the surface light source means, the surface light source means,
A first layer for propagating incident light from the light source; and a first layer laminated on the first layer and having a surface opposite to the lamination surface formed in a sawtooth cross section. A transparent light guide integrally formed with a second layer for emitting light from the layer; the refractive index of the first layer is larger than the refractive index of the second layer; The ratio is set so as to change in a direction that increases as the distance from the light source increases.

【0013】これによれば、透明導光体よりなる面光源
手段における第1の層の屈折率は第2の層の屈折率より
大きく設定されている。したがって、第1の層内では全
反射現象が生じる。このときの全反射角は、第1の層と
第2の層との屈折率からスネルの法則より決定され、第
1の層と第2の層の屈折率が近づくほど、全反射角は大
きくなる。このことは、つまり、第2の層の屈折率を光
源から離間するほど大きく設定すれば、光源から離間す
るほど光の第2の層への入射機会を大きくすることがで
きることを表している。そこで、請求項1の構成では、
第2の層の屈折率を、光源から離間するほど大きくなる
方向に変化するように設定している。これにより、従来
のような拡散反射パターン物を印刷せずとも、1つの導
光体のみで均一な輝度分布を有する面光源手段を構成し
得る。
According to this, the refractive index of the first layer in the surface light source means made of a transparent light guide is set to be larger than the refractive index of the second layer. Therefore, a total reflection phenomenon occurs in the first layer. The total reflection angle at this time is determined from the refractive index of the first layer and the second layer by Snell's law, and the closer the refractive index of the first layer and the second layer is, the larger the total reflection angle becomes. Become. This means that, if the refractive index of the second layer is set to be larger as the distance from the light source increases, the chance of light entering the second layer can increase as the distance from the light source increases. Then, in the configuration of claim 1,
The refractive index of the second layer is set to change in a direction that increases as the distance from the light source increases. Thus, the surface light source means having a uniform luminance distribution can be constituted by only one light guide without printing the conventional diffuse reflection pattern.

【0014】本発明の請求項2記載のバックライト装置
は、表示パネルの背面側に配され、光を伝播、反射、拡
散させる面光源手段の少なくとも一端部に、線状の光源
と該光源からの光を面光源手段へと反射させる反射板と
が設けられたバックライト装置において、上記面光源手
段は、光源からの入射光を伝播させるための第1の層
と、該第1の層に積層され、積層面とは反対側の面が断
面鋸歯状に形成された、伝播される光を第1の層から出
射させるための第2の層とを一体に形成した透明導光体
よりなり、上記第1の層の屈折率は第2の層の屈折率よ
り大きく、かつ、上記第1の層と第2の層との界面の第
1の層の面に対する傾斜角は、表示パネルとは反対側に
傾く方向を正方向とすると、光源側で最も大きく、光源
から離間するほど小さくなる方向に変化するよう設定さ
れていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a backlight device which is disposed on a rear side of a display panel and has a linear light source and a light source provided at least at one end of a surface light source means for transmitting, reflecting and diffusing light. In a backlight device provided with a reflector for reflecting the light to the surface light source means, the surface light source means includes a first layer for transmitting incident light from the light source, and a first layer for transmitting the incident light from the light source. A transparent light guide in which a second layer for emitting propagating light from the first layer is integrally formed with the second layer for emitting propagating light from the first layer, the surface being opposite to the stacked surface being formed in a saw-toothed cross section. The refractive index of the first layer is larger than the refractive index of the second layer, and the angle of inclination of the interface between the first layer and the second layer with respect to the surface of the first layer is different from that of the display panel. If the direction inclining to the opposite side is the positive direction, it is the largest on the light source side, and the smaller the further away from the light source, the smaller It is characterized in that it is set to change in AMS1.

【0015】これにおいても、透明導光体よりなる面光
源手段における第1の層の屈折率は第2の層の屈折率よ
り大きく設定されているので、第1の層内では全反射現
象が生じる。そして、前述の請求項1の構成では、第2
の層の屈折率を変化させて、光の第2の層への入射機会
を変化させたが、これにおいては、第1の層から第2の
層への光の入射機会が、第1の層と第2の層との界面の
傾斜角に依存することに着目し、該傾斜角を光源側で最
も大きく、光源から離間するほど小さくなる方向に変化
するよう設定している。これにより、光源から離間する
ほど第1の層から第2の層への光の入射機会が増加する
ので、これによっても請求項1のバックライト装置と同
様に、従来のような拡散反射パターン物を印刷すること
なく1つの導光体のみで均一な輝度分布を有する面光源
手段を構成し得る。
Also in this case, the refractive index of the first layer in the surface light source means made of a transparent light guide is set to be larger than the refractive index of the second layer, so that the total reflection phenomenon occurs in the first layer. Occurs. In the configuration of the first aspect, the second
Was changed to change the incidence of light to the second layer. In this case, the incidence of light from the first layer to the second layer was changed to the first Paying attention to the fact that it depends on the inclination angle of the interface between the layer and the second layer, the inclination angle is set to be the largest on the light source side and to decrease in the direction away from the light source. As a result, as the distance from the light source increases, the incidence of light from the first layer to the second layer increases. The surface light source means having a uniform brightness distribution can be constituted by only one light guide without printing the light guide.

【0016】本発明の請求項3記載のバックライト装置
は、請求項1又は2の構成において、上記面光源手段に
おける表示パネルとは反対側の表面に、面光源手段から
出射される光を該面光源手段に再入射させる反射手段が
設けられていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the backlight device according to the first or second aspect, the light emitted from the surface light source is applied to a surface of the surface light source opposite to the display panel. It is characterized in that reflection means for re-entering the surface light source means is provided.

【0017】これによれば、面光源手段の表示パネルと
は反対側の表面に設けられた反射手段により、表示パネ
ルとは反対側に出射された漏れ光が面光源手段内へと再
入射される。したがって、光を有効に利用することがで
き、明るいバックライト装置を実現できる。
According to this, the leakage light emitted to the side opposite to the display panel is re-entered into the surface light source means by the reflection means provided on the surface of the surface light source means opposite to the display panel. You. Therefore, light can be effectively used, and a bright backlight device can be realized.

【0018】上記反射手段としては、例えば、面光源手
段の表面に配された鏡面反射板や、面光源手段の表面に
蒸着等により積層された鏡面反射膜等の鏡面反射を用い
る反射部材、或いは、面光源手段の表面に配された拡散
反射板や、面光源手段の表面に蒸着等により積層された
拡散反射層等の拡散反射を用いる反射部材等が挙げられ
る。
As the above-mentioned reflection means, for example, a reflection member using specular reflection, such as a mirror reflection plate disposed on the surface of the surface light source means, a mirror reflection film laminated on the surface of the surface light source means by vapor deposition or the like, or And a reflection member using diffuse reflection, such as a diffuse reflection plate disposed on the surface of the surface light source means, or a diffusion reflection layer laminated on the surface of the surface light source means by vapor deposition or the like.

【0019】本発明の請求項4記載のバックライト装置
は、請求項1、2又は3の構成において、上記面光源手
段における第2の層は、鋸歯部分の頂角が光源から離隔
するほど大きくなるように形成されていることを特徴と
している。
According to a fourth aspect of the present invention, in the backlight device according to the first, second or third aspect, the second layer in the surface light source means is so large that the apex angle of the sawtooth portion is further away from the light source. It is characterized by being formed so that it becomes.

【0020】これによれば、鋸歯部分の頂角が光源から
離隔するほど大きくなるように形成された第2の層によ
り、従来のように、高価で扱いの難しいプリズムシート
を別途設けることなく、出射光の指向性を表示パネルの
正面方向に強めることが可能となる。
According to this, the second layer formed so that the apex angle of the sawtooth portion increases as the distance from the light source increases, without providing a separate expensive and difficult-to-handle prism sheet as in the related art. The directivity of the emitted light can be enhanced in the front direction of the display panel.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〔実施の形態1〕本発明の実施の一形態について図1な
いし図6に基づいて説明すれば、以下の通りである。図
1(a)は、本実施の形態のバックライト装置の断面図
であり、図において上方が液晶パネル(図示せず)側と
なる。同図(b)は、バックライト装置を液晶パネル側
とは反対側からみた下面図である。以降の説明におい
て、液晶パネル側を上面側、反液晶パネル側を下面側と
称する。
[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1A is a cross-sectional view of the backlight device according to the present embodiment, in which the upper side is the liquid crystal panel (not shown) side. FIG. 2B is a bottom view of the backlight device as viewed from the side opposite to the liquid crystal panel side. In the following description, the liquid crystal panel side is referred to as an upper surface side, and the anti-liquid crystal panel side is referred to as a lower surface side.

【0022】図1(a)(b)に示すように、このバック
ライト装置は2灯式であり、一体の透明な導光体よりな
る導光体部(面光源手段)8の両端部に、管状光源(光
源)1・1が一本ずつ配設されている。これら管状光源
1・1が取り付けられた端部側には、さらに、これら管
状光源1・1からの光を効率よく導光体部8に入射させ
るための反射鏡(反射板)2・2が、管状光源1・1を
覆うように取り付けられている。また、導光体部8の上
面側には、導光体部8から出射された光を拡散する拡散
シート5が配設されている。尚、上記の管状光源1・
1、反射鏡2・2は、詳細には導光体部8の後述する導
光層3の両端部に取り付けられており、これらが取り付
けられている端部側面3aが光入射面となる。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), this backlight device is of a two-light type, and is provided at both ends of a light guide (surface light source means) 8 composed of an integral transparent light guide. , And one tubular light source (light source) 1 is disposed one by one. On the end side to which these tubular light sources 1.1 are attached, further, reflecting mirrors (reflecting plates) 2.2 for causing light from these tubular light sources 1.1 to efficiently enter the light guide 8. , So as to cover the tubular light sources 1.1. On the upper surface side of the light guide 8, a diffusion sheet 5 for diffusing light emitted from the light guide 8 is provided. The above tubular light source 1
1, the reflecting mirrors 2 are attached to both ends of the light guide layer 3 of the light guide unit 8, which will be described later, and the end side surfaces 3a to which these are attached serve as light incident surfaces.

【0023】導光体部8は、管状光源1から出射された
光を伝播させる機能を有する導光層(第1の層)3と、
この導光層3にて伝播される光を出射させる機能を有す
る下面が断面鋸歯状に形成された三角層(第2の層)4
とが一体に積層されたものである。そして、導光層3の
屈折率、三角層4の屈折率、及び三角層4の鋸歯部分の
頂角は、後述のような計算機シミュレーションによって
求められた値に設定されており、これにより、従来のよ
うに拡散反射パターン物を導光体の下面に施すことなく
面光源化が可能となり、また、プリズムシートのような
光学シートを必要とすることなく、導光体部8より出射
する光の指向性を液晶パネルの正面方向に強めることが
可能となっている。
The light guide section 8 includes a light guide layer (first layer) 3 having a function of propagating light emitted from the tubular light source 1,
A triangular layer (second layer) 4 whose lower surface is formed in a saw-tooth shape with a function of emitting light propagated in the light guide layer 3.
Are integrally laminated. The refractive index of the light guide layer 3, the refractive index of the triangular layer 4, and the apex angle of the sawtooth portion of the triangular layer 4 are set to values obtained by a computer simulation as described below. A surface light source can be formed without applying a diffuse reflection pattern to the lower surface of the light guide as in the above, and the light emitted from the light guide 8 can be obtained without the need for an optical sheet such as a prism sheet. Directivity can be enhanced in the front direction of the liquid crystal panel.

【0024】また、上記の管状光源1には例えば冷陰極
蛍光灯や熱陰極蛍光灯等を用いることができ、反射鏡2
には反射率の高い白色系のPET(ポリエチレンテレフ
タレート)フィルムや銀蒸着フィルム、拡散シート5に
はポリカーボネイトの表面を微細に粗面処理をしたフィ
ルムやアクリルに粗面処理したもの等をそれぞれ用いる
ことができる。
For the tubular light source 1, for example, a cold cathode fluorescent lamp or a hot cathode fluorescent lamp can be used.
For example, a white PET (polyethylene terephthalate) film or a silver vapor-deposited film having a high reflectivity is used. For the diffusion sheet 5, a film in which the surface of polycarbonate is finely roughened or a film in which acrylic is roughened is used. Can be.

【0025】このような構成において、管状光源1・1
から出射した光は、直接、或いは反射鏡2・2を介して
導光層3の光入射面から入射し、導光層3を伝播すると
共に三角層4にて拡散・反射されて導光層3から出射さ
れ、導光層3の上面から出射した光が、拡散シート5に
て拡散された後、図示しない液晶パネルを背面側から照
射することとなる。
In such a configuration, the tubular light sources 1.1
Is emitted from the light incident surface of the light guide layer 3 directly or via the reflection mirrors 2, propagates through the light guide layer 3, and is diffused and reflected by the triangular layer 4 to be reflected by the light guide layer. The light emitted from the light guide layer 3 and emitted from the upper surface of the light guide layer 3 is diffused by the diffusion sheet 5 and then illuminates a liquid crystal panel (not shown) from the back side.

【0026】以下に、前述した計算機シミュレーション
による導光体部8における導光層3の屈折率、三角層4
の屈折率、及び三角層4の鋸歯部分の頂角の設定につい
て説明する。
The refractive index of the light guide layer 3 in the light guide section 8 and the triangular layer 4
And the setting of the apex angle of the sawtooth portion of the triangular layer 4 will be described.

【0027】導光層3及び三角層4の各屈折率は、導光
層3の入射光の入射角及び強度と、導光層3の屈折率
と、三角層4の屈折率とにより導き出される、導光層3
の入射光に対する導光層3の出射光の出射角及び強度に
より決定されるため、まず、その理論式を説明する。
The respective refractive indices of the light guide layer 3 and the triangular layer 4 are derived from the incident angle and intensity of light incident on the light guide layer 3, the refractive index of the light guide layer 3, and the refractive index of the triangular layer 4. , Light guide layer 3
Is determined by the exit angle and the intensity of the exit light of the light guide layer 3 with respect to the incident light, and its theoretical formula will be described first.

【0028】図2において、空気の屈折率n1 =1と
し、導光層10の屈折率をn2 、三角層11の屈折率を
3 、入射光の導光層10への入射角をi0 、強度をI
0 とすれば、導光層10から出射する光の出射角r4
強度I4 は次のようにして求まる。
In FIG. 2, the refractive index of air n 1 = 1, the refractive index of the light guide layer 10 is n 2 , the refractive index of the triangular layer 11 is n 3 , and the angle of incidence of incident light on the light guide layer 10 is i 0 and intensity I
If 0 , the emission angle r 4 of the light emitted from the light guide layer 10,
The intensity I 4 is obtained as follows.

【0029】導光層10の光入射面10aにおいて、屈
折角r0 、表面反射R0 は、
On the light incident surface 10a of the light guide layer 10, the refraction angle r 0 and the surface reflection R 0 are:

【0030】[0030]

【数1】 (Equation 1)

【0031】となる。よって、導光層10に入射した光
の強度I1 は、
## EQU1 ## Therefore, the intensity I 1 of the light incident on the light guide layer 10 is

【0032】[0032]

【数2】 (Equation 2)

【0033】となる。次に、導光層10と三角層11の
界面12において、入射角i1 、屈折角r1、表面反射
1 は、
## EQU1 ## Next, at the interface 12 between the light guide layer 10 and the triangular layer 11, the incident angle i 1 , the refraction angle r 1 , and the surface reflection R 1 are:

【0034】[0034]

【数3】 (Equation 3)

【0035】となる。よって、三角層11に入射した光
の強度I2 は、
## EQU1 ## Therefore, the intensity I 2 of the light incident on the triangular layer 11 is

【0036】[0036]

【数4】 (Equation 4)

【0037】となる。ここで導光層10の屈折率n2
三角層11の屈折率n3 よりも大きいとき、全反射角Z
1 は、
Is as follows. Here, when the refractive index n 2 of the light guide layer 10 is larger than the refractive index n 3 of the triangular layer 11, the total reflection angle Z
1 is

【0038】[0038]

【数5】 (Equation 5)

【0039】となり、この全反射角Z1 より大きい入射
角i1 の光は、図に示すbのように界面12で全反射す
る。一方、全反射角Z1 より小さい入射角i1 の光は、
図に示すaのように三角層11に入射する。
The next, the light in the total reflection angle Z 1 is greater than the incident angle i 1 is totally reflected at the interface 12 as b shown in FIG. On the other hand, light having an incident angle i 1 smaller than the total reflection angle Z 1
The light enters the triangular layer 11 as shown in FIG.

【0040】次に、三角層11に入射した光の入射角i
2 は、三角層11の頂角をθ3 とすれば、
Next, the incident angle i of the light incident on the triangular layer 11
2 , if the apex angle of the triangular layer 11 is θ 3 ,

【0041】[0041]

【数6】 (Equation 6)

【0042】となる。ここで三角層11の表面が空気中
にあるとき、全反射角Z2 は、
Is as follows. Here, when the surface of the triangular layer 11 is in the air, the total reflection angle Z 2 is

【0043】[0043]

【数7】 (Equation 7)

【0044】となり、この全反射角Z2 より大きい入射
角i2 の光は界面13で全反射する。或いは、鏡面反射
ミラーのような鏡面反射手段25を配置すれば図に示す
aのように反射する。
The light having an incident angle i 2 larger than the total reflection angle Z 2 is totally reflected at the interface 13. Alternatively, if a specular reflecting means 25 such as a specular reflecting mirror is arranged, the light is reflected as shown in FIG.

【0045】次に、再び導光層10と三角層11の界面
12において、入射角i3 、屈折角r3 、表面反射R3
は、
Next, again at the interface 12 between the light guide layer 10 and the triangular layer 11, the incident angle i 3 , the refraction angle r 3 , and the surface reflection R 3
Is

【0046】[0046]

【数8】 (Equation 8)

【0047】となる。よって、導光層10に入射した光
の強度I3 は、
Is as follows. Therefore, the intensity I 3 of the light incident on the light guide layer 10 is

【0048】[0048]

【数9】 (Equation 9)

【0049】となる。そして、導光層10の上面におい
て入射角i4 、屈折角r4 、表面反射角R4 は、
Is as follows. The incident angle i 4 , the refraction angle r 4 , and the surface reflection angle R 4 on the upper surface of the light guide layer 10 are as follows:

【0050】[0050]

【数10】 (Equation 10)

【0051】となる。よって、導光層10に入射した光
の強度I4 は、
Is as follows. Therefore, the intensity I 4 of the light incident on the light guide layer 10 is

【0052】[0052]

【数11】 [Equation 11]

【0053】となる。ここで、導光層10の表面が空気
中にあるとき、全反射角Z3 は、
Is as follows. Here, when the surface of the light guide layer 10 is in the air, the total reflection angle Z 3 is

【0054】[0054]

【数12】 (Equation 12)

【0055】となり、この全反射角Z3 より大きい入射
角i4 の光は界面14で全反射して導光層10から出射
しない。
The light having an incident angle i 4 larger than the total reflection angle Z 3 is totally reflected at the interface 14 and does not exit the light guide layer 10.

【0056】以上の理論式に基づいて、導光層10に入
射する光に対して、導光層10から出射する光の比率を
シミュレーションによって求めると、図3に示すような
結果が得られた。尚、シミュレーションでは、導光層1
0の屈折率n2 =1.59とし、三角層11の屈折率n
3 を1から1.59に変化させた。
When the ratio of the light emitted from the light guide layer 10 to the light incident on the light guide layer 10 is determined by simulation based on the above theoretical formula, the result shown in FIG. 3 was obtained. . In the simulation, the light guide layer 1 was used.
0, the refractive index n 2 = 1.59, and the refractive index n of the triangular layer 11
3 was changed from 1 to 1.59.

【0057】図3によれば、三角層11の屈折率n3
約1.24より小さくなると入射光はすべて導光層10
と三角層11の界面12において全反射し、約1.24
より大きくなるにつれてその界面12では三角層11に
入射する光の比率が上昇し、導光層10から出射する光
が多くなる。そして当然のことながら、n3 =1.59
以上では全反射は一切おこらず、すべての光が三角層1
1に入射する。
According to FIG. 3, when the refractive index n 3 of the triangular layer 11 is smaller than about 1.24, all the incident light is
And totally reflected at the interface 12 of the triangular layer 11 and about 1.24
As the distance becomes larger, the ratio of light incident on the triangular layer 11 at the interface 12 increases, and the light emitted from the light guide layer 10 increases. And, of course, n 3 = 1.59
Above, there is no total reflection, and all light is in the triangular layer 1
Incident on 1.

【0058】したがって、このシミュレーションの結果
から、三角層11の屈折率n3 を管状光源からの位置を
関数として変化させれば、導光層10の端部に配される
管状光源からの位置に応じて導光層10から出射する光
を任意に変えることができることになる。このことは、
つまり、従来のバックライト装置で行っていた、拡散反
射パターン物の占有面積比率での輝度分布の調整を、三
角層11の屈折率を変えることで実現できることを意味
している。
Therefore, based on the result of this simulation, if the refractive index n 3 of the triangular layer 11 is changed as a function of the position from the tubular light source, the position of the triangular layer 11 from the tubular light source disposed at the end of the light guide layer 10 is changed. Accordingly, the light emitted from the light guide layer 10 can be arbitrarily changed. This means
In other words, it means that the adjustment of the luminance distribution based on the occupied area ratio of the diffuse reflection pattern object, which is performed by the conventional backlight device, can be realized by changing the refractive index of the triangular layer 11.

【0059】そこで、本バックライト装置の導光体部8
の導光層3及び三角層4では、導光層3の屈折率を1.
59とし、三角層4の屈折率は、導光体3のあらゆる位
置で同じ出射光強度を得ることができるように、1.2
4より大きく1.59より小さい範囲で設定されてい
る。基本的には、三角層4の屈折率は、管状光源1から
離間するほど大きくなるように設定される。これによ
り、上記導光体部8は、従来のように導光体の下面に拡
散反射パターン物を印刷にて設けることなく、1つの導
光体よりなる輝度分布の均一な面光源となっている。
Therefore, the light guide portion 8 of the backlight device is
In the light guide layer 3 and the triangular layer 4, the refractive index of the light guide layer 3 is 1.
59, and the refractive index of the triangular layer 4 is set to 1.2 so that the same outgoing light intensity can be obtained at every position of the light guide 3.
It is set in a range larger than 4 and smaller than 1.59. Basically, the refractive index of the triangular layer 4 is set to increase as the distance from the tubular light source 1 increases. As a result, the light guide section 8 becomes a surface light source having a uniform brightness distribution composed of one light guide without providing a diffuse reflection pattern on the lower surface of the light guide by printing as in the related art. I have.

【0060】一方、上記の理論式からわかるように、出
射光の角度分布は、三角層11の頂角θ3 に依存する。
そこで、頂角θ3 をパラメータとして、出射角の角度分
布をシミュレーションによって求めると、図4(a)
(b)及び図5(a)(b)に示すような結果が得られ
た。尚、シミュレーションでは、0°から90°の1°
ステップの入射角i0 をもつ光線の集合体(それぞれの
光線の強度I0 は1とする)を入射光として、出射光の
角度分布を算出した。
On the other hand, as can be seen from the above theoretical formula, the angular distribution of the emitted light depends on the apex angle θ 3 of the triangular layer 11.
Thus, when the angle distribution of the emission angle is obtained by simulation using the apex angle θ 3 as a parameter, FIG.
(b) and results as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) were obtained. In the simulation, 1 ° from 0 ° to 90 ° was used.
The angle distribution of the outgoing light was calculated using the aggregate of the light rays having the incident angle i 0 of the step (the intensity I 0 of each light ray is 1) as the incident light.

【0061】θ3 =100°のとき、屈折率n3 =1.
3,1.4,1.5の各三角層11による出射角分布
は、図4(a)に示すようになり、その場合の出射光強
度は、同図(b)に示すように、全体的に負方向(光源
側)にシフトしている。一方、θ3 =110°のときは
図5(a)(b)に示すようになり、全体的に正方向(反
光源側)にその強度がシフトしている。
When θ 3 = 100 °, the refractive index n 3 = 1.
The outgoing angle distribution of each of the triangular layers 11 of 3, 1.4, and 1.5 is as shown in FIG. 4A, and the outgoing light intensity in that case is, as shown in FIG. In the negative direction (light source side). On the other hand, when θ 3 = 110 °, the results are as shown in FIGS. 5A and 5B, and the intensity is shifted in the positive direction (toward the light source side) as a whole.

【0062】基本的には、正負両方向にバランスよく強
度をもつ方がよいので、そうなるような頂角θ3 をシミ
ュレーションによって求めると、図6(a)(b)に示す
ような結果が得られた。つまり、n3 =1.3の最適な
頂角(以下、最適頂角)θ3は101.4°、屈折率n
3 =1.4の最適頂角θ3 は106.1°、屈折率n3
=1.5の最適頂角θ3 は109°であった。なお、上
記のシミュレーションは一例であり、三角層11の他の
屈折率に対して、あるいは導光層10の屈折率がかわっ
ても同様に算出できる。
Basically, it is better to have strength in both positive and negative directions in a well-balanced manner. When such a vertex angle θ 3 is obtained by simulation, the results shown in FIGS. 6A and 6B are obtained. Was done. That is, the optimum apex angle θ 3 when n 3 = 1.3 (hereinafter, the optimum apex angle) is 101.4 ° and the refractive index n
The optimum apex angle θ 3 of 3 = 1.4 is 106.1 ° and the refractive index n 3
= 1.5, the optimum apex angle θ 3 was 109 °. Note that the above simulation is an example, and the same calculation can be performed for another refractive index of the triangular layer 11 or even when the refractive index of the light guide layer 10 is changed.

【0063】そこで、本バックライト装置の三角層4の
鋸歯部分の頂角も、上記のようなシミュレーションによ
り求められた、導光層3の屈折率1.59、三角層4の
屈折率に応じた最適頂角に設定されている。基本的に
は、管状光源1から離間するほど、頂角θ3 が大きくな
るように設定する。これにより、従来のようにプリズム
シート等の光学シートを別途設けることなく、導光体部
8より出射する光の指向性を液晶パネルの正面方向に強
めることが可能となっている。
Therefore, the apex angle of the sawtooth portion of the triangular layer 4 of the present backlight device also depends on the refractive index of the light guide layer 3 and the refractive index of the triangular layer 4 obtained by the above simulation. Is set to the optimal vertical angle. Basically, the apex angle θ 3 is set to increase as the distance from the tubular light source 1 increases. Thus, the directivity of light emitted from the light guide 8 can be enhanced in the front direction of the liquid crystal panel without separately providing an optical sheet such as a prism sheet as in the related art.

【0064】また、バックライト装置の製造において、
上記の導光体部8を作製する方法は、特に限定されるも
のではなく、例えば屈折率の異なる導光層3と三角層4
との積層は、金型成型でも蒸着や塗布でもよい。また、
三角層4の形状を断面鋸歯状に形成する工程も、金型成
型でもレーザ光線等で切削してもよい。
In the manufacture of the backlight device,
The method of manufacturing the light guide portion 8 is not particularly limited, and for example, the light guide layer 3 and the triangular layer 4 having different refractive indices.
May be formed by die molding, vapor deposition or coating. Also,
The step of forming the shape of the triangular layer 4 into a saw-tooth cross section may be performed by die molding or cutting with a laser beam or the like.

【0065】以上のように、本実施の形態のバックライ
ト装置では、導光体部8が、光を伝播させる機能を有す
る導光層3と、この導光層3にて伝播される光を出射さ
せる機能を有する、下面が断面鋸歯状に形成された三角
層4とが一体に積層された透明導光体よりなり、導光層
3の屈折率が三角層4の屈折率より大きく、かつ、三角
層4の屈折率は、基本的には管状光源1から離間するほ
ど大きくなるように設定されている。したがって、従来
のように拡散反射パターン物を施すことなく一つの導光
体により面光源化が可能となる。この結果、拡散反射パ
ターン物を用いる場合のような、印刷不良や塵の混入の
問題、導光体の成型と拡散反射パターン物の形成とが同
一工程で行えないなどの問題が解決され、量産性を著し
く向上できる。
As described above, in the backlight device according to the present embodiment, the light guide section 8 includes the light guide layer 3 having the function of transmitting light and the light propagated through the light guide layer 3. A transparent light guide is formed by integrally laminating a triangular layer 4 having a function of emitting light and having a sawtooth cross section on the lower surface, and the refractive index of the light guide layer 3 is larger than the refractive index of the triangular layer 4, and The refractive index of the triangular layer 4 is basically set so as to increase as the distance from the tubular light source 1 increases. Therefore, a surface light source can be formed by a single light guide without applying a diffuse reflection pattern as in the related art. As a result, problems such as poor printing and dust incorporation, such as when a diffuse reflection pattern is used, and problems such as the inability to mold the light guide and form the diffusion reflection pattern in the same process are solved. Properties can be significantly improved.

【0066】しかも、三角層4の鋸歯部分の頂角を最適
頂角に設定することで、導光体部8より出射する光の指
向性を液晶パネルの正面方向に強めることが可能となる
ので、従来のように、高価で取り扱いも難しいプリズム
シートを別途に設ける必要がない。この結果、部品点数
の削減だけでなく、コストも大きく削減し、量産性をさ
らに向上できる。
Further, by setting the apex angle of the sawtooth portion of the triangular layer 4 to the optimum apex angle, the directivity of light emitted from the light guide 8 can be enhanced in the front direction of the liquid crystal panel. It is not necessary to separately provide an expensive and difficult-to-handle prism sheet as in the related art. As a result, not only the number of parts but also the cost can be greatly reduced, and the mass productivity can be further improved.

【0067】尚、指向性の強さをそれほど必要としない
のであれば三角層4の頂角は一定としてもよい。また、
上記導光体部8では、従来のようなパターン模様は存在
しないので、必ずしも拡散シート5を必要とするもので
はない。したがって、拡散シート5は上記で求めた出射
光の指向性を変えてしまうので、かなり指向性を強めた
ければ、特に設けなくてもよい。また、拡散シート5を
用いても、導光層3に近接して配置すれば、十分強い指
向性を保持し得る。
The vertex angle of the triangular layer 4 may be constant if the directivity is not so high. Also,
The light guide section 8 does not necessarily require the diffusion sheet 5 because there is no conventional pattern pattern. Therefore, the diffusion sheet 5 changes the directivity of the emitted light obtained as described above. Therefore, if the directivity is desired to be considerably increased, it is not necessary to provide the diffusion sheet. Further, even when the diffusion sheet 5 is used, if it is arranged close to the light guide layer 3, a sufficiently strong directivity can be maintained.

【0068】また、本実施の形態のバックライト装置で
は、導光体部8の導光層3側を液晶パネルと対向するよ
うに配していたが、図7に示すように、導光体部8の三
角層4側を、液晶パネルと対向するように配することも
可能である。このときの光線の伝播原理は上記と同様な
ので省略するが、最適頂角など角度に関するものは上記
と異なるので、それぞれの要求に応じて最適化する必要
がある。
Further, in the backlight device of the present embodiment, the light guide layer 3 side of the light guide section 8 is disposed so as to face the liquid crystal panel. However, as shown in FIG. It is also possible to arrange the triangular layer 4 side of the portion 8 so as to face the liquid crystal panel. The principle of light propagation at this time is the same as that described above, but the explanation is omitted. However, since the angle related to the optimal apex angle is different from the above, it is necessary to optimize according to each requirement.

【0069】また、本実施の形態のバックライト装置で
は、導光体部8の下面側には、反射手段を設けていなか
ったが、例えば図8(a)に示すように、鏡面反射膜6
aや拡散反射層7aを積層したり、図8(b)に示すよ
うに、鏡面反射板6bや拡散反射板7bを配置したりす
ることで、導光体部8の下面側に出射する漏れ光を再び
導光体部8内へと戻して光の有効利用が可能となり、明
るいバックライト装置を実現できる。
Further, in the backlight device of the present embodiment, no reflecting means is provided on the lower surface side of the light guide 8, but, for example, as shown in FIG.
a and the diffuse reflection layer 7a are laminated, and as shown in FIG. 8 (b), the mirror reflection plate 6b and the diffusion reflection plate 7b are arranged, so that the light emitted to the lower surface side of the light guide unit 8 is leaked. The light is returned into the light guide section 8 again, so that the light can be effectively used, and a bright backlight device can be realized.

【0070】上記鏡面反射膜6aは、銀やアルミなどの
反射率の高い物質を三角層4の下面に直接蒸着すること
で得られ、鏡面反射板6bは、銀やアルミなどの反射率
の高い物質を蒸着した板状のものからなる。
The specular reflection film 6a is obtained by directly depositing a substance having a high reflectance such as silver or aluminum on the lower surface of the triangular layer 4, and the specular reflection plate 6b is formed of a material having a high reflectance such as silver or aluminum. It consists of a plate-like material on which a substance is deposited.

【0071】上記拡散反射層7aは、反射率の高い白色
系の塗料(従来の拡散反射パターン物の形成に用いてい
た拡散反射物でよい)を三角層4の下面に直接塗布する
ことで得られ、拡散反射板7bは、反射率の高い白色系
のPETフィルム等からなる。
The diffuse reflection layer 7 a is obtained by directly applying a white paint having a high reflectance (a diffuse reflection material used for forming a conventional diffuse reflection pattern) directly to the lower surface of the triangular layer 4. The diffuse reflection plate 7b is made of a white PET film or the like having a high reflectance.

【0072】このとき、直接蒸着した鏡面反射膜6aの
場合は上記のシミュレーションと同様である。一方、鏡
面反射板6bを配した場合は、三角層4を出射する光に
ついては、上述の理論式のみでは算出できないが、鏡面
反射板6bにより三角層4に再入射してくる光を考慮し
て、各パラメータを最適化すればよい。
At this time, the case of the specular reflection film 6a directly deposited is the same as the above simulation. On the other hand, when the specular reflector 6b is provided, the light emitted from the triangular layer 4 cannot be calculated only by the above-mentioned theoretical formula, but the light re-entering the triangular layer 4 by the specular reflector 6b is considered. Then, each parameter may be optimized.

【0073】また、拡散反射層7a及び拡散反射板7b
とも、拡散現象が生じるので三角層4を出射する光につ
いては、上述の理論式のみでは算出できない。しかしな
がら、主光線は上記と同様に考えることができるため、
後は拡散光を考慮して各パラメータを最適化すればよ
い。
The diffuse reflection layer 7a and the diffuse reflection plate 7b
In both cases, the diffusion phenomenon occurs, so that the light emitted from the triangular layer 4 cannot be calculated only by the above-mentioned theoretical formula. However, the chief ray can be considered in the same way as above,
After that, each parameter may be optimized in consideration of the diffused light.

【0074】尚、このような反射手段は、上記の図8に
示したバックライト装置においても、導光体部8の導光
層3の下面側に設けることで、同様の効果が得られる。
The same effect can be obtained by providing such a reflection means on the lower surface side of the light guide layer 3 of the light guide section 8 in the backlight device shown in FIG.

【0075】〔実施の形態2〕本発明の他の実施の形態
について図9ないし図14に基づいて説明すれば、以下
の通りである。尚、説明の便宜上、前記の実施の形態1
にて示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の
符号を付記し、その説明を省略する。
[Second Embodiment] The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. For convenience of explanation, the first embodiment is described.
The members having the same functions as the members indicated by are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0076】図9(a)は、本実施の形態のバックライ
ト装置の断面図であり、図において上方が液晶パネル
(図示せず)側となる。同図(b)は、バックライト装
置を液晶パネル側とは反対側からみた下面図である。図
9(a)(b)に示すように、このバックライト装置と、
図1(a)(b)に示した実施の形態1のバックライト装
置とは、導光体部9が違うだけで、他の部分は同一の構
成を有している。
FIG. 9A is a cross-sectional view of the backlight device according to the present embodiment, in which the upper side is the liquid crystal panel (not shown) side. FIG. 2B is a bottom view of the backlight device as viewed from the side opposite to the liquid crystal panel side. As shown in FIGS. 9A and 9B, the backlight device
The backlight device according to the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B is different from the backlight device according to the first embodiment only in the light guide portion 9, and the other portions have the same configuration.

【0077】実施の形態1の導光体部8では、導光層3
の屈折率が三角層4の屈折率より高く、かつ、三角層4
の屈折率が導光層3の屈折率より小さい範囲で、管状光
源1から離間するほど大きくなる方向に変化するように
設定し、これにより、管状光源1から離間するほど、導
光層3から三角層4への光の入射機会を増加させ、均一
な輝度分布を有する面光源としていた。これに対し、本
実施の形態の導光体部9では、導光層15の屈折率が三
角層16の屈折率より高く設定することは同じである
が、三角層16の屈折率は一様であり、導光層15と三
角層16の界面の導光層15の面に対する傾斜角が、液
晶パネルとは反対側に傾く方向を正方向とすると、管状
光源1側で最も大きく、管状光源1から離間するほど小
さくなる方向に変化するよう設定されている。これによ
り、導光体部8と同様に、管状光源1から離間するほ
ど、導光層3から三角層4への光の入射機会を増加さ
せ、均一な輝度分布を有する面光源としている。上記界
面の傾斜角(以下、界面傾角と称する)は、計算機シミ
ュレーションにより求められる。
In the light guide section 8 of the first embodiment, the light guide layer 3
Is higher than the refractive index of the triangular layer 4 and
Is set so as to change in a direction in which the refractive index becomes smaller as the distance from the tubular light source 1 increases within a range where the refractive index of the light guide layer 3 is smaller than the refractive index of the light guide layer 3. The incidence of light on the triangular layer 4 is increased, and the surface light source has a uniform luminance distribution. On the other hand, in the light guide section 9 of the present embodiment, the refractive index of the light guide layer 15 is set to be higher than the refractive index of the triangular layer 16, but the refractive index of the triangular layer 16 is uniform. When the angle of inclination of the interface between the light guide layer 15 and the triangular layer 16 with respect to the surface of the light guide layer 15 is defined as the positive direction, the direction inclining toward the side opposite to the liquid crystal panel is the largest on the tubular light source 1 side. It is set to change in a direction in which the distance decreases from the distance from 1. As a result, similarly to the light guide portion 8, the more light is separated from the tubular light source 1, the more chances of light entering from the light guide layer 3 to the triangular layer 4 are increased, and the surface light source has a uniform luminance distribution. The inclination angle of the interface (hereinafter, referred to as an interface inclination angle) is obtained by computer simulation.

【0078】以下に、シミュレーションによる、導光体
部9における導光層15、三角層16の屈折率、界面傾
角、及び三角層16の頂角の各設定について説明する。
前述の実施の形態1の場合と同様に、導光層15、三角
層16の屈折率、及び界面傾角は、導光層15への入射
光の入射角及び強度と、導光層15の屈折率と、三角層
16の屈折率とにより導き出される入射光に対する出射
光の出射角及び強度により決定されるため、その理論式
について説明する。
Hereinafter, the settings of the refractive index, the interface tilt angle, and the apex angle of the triangular layer 16 of the light guide layer 15 and the triangular layer 16 in the light guide section 9 by simulation will be described.
As in the case of the first embodiment, the refractive index and the interface tilt angle of the light guide layer 15 and the triangular layer 16 depend on the incident angle and intensity of the incident light on the light guide layer 15 and the refraction of the light guide layer 15. It is determined by the output angle and the intensity of the outgoing light with respect to the incident light which is derived from the refractive index and the refractive index of the triangular layer 16, and its theoretical formula will be described.

【0079】図10に示すように、空気の屈折率n1
1、導光層20の屈折率n2 、三角層21の屈折率
3 、入射光の導光層20への入射角をi0 、強度をI
0 とすれば、導光層20から出射する光の出射角r4
強度I4 は次のようになる。
As shown in FIG. 10, the refractive index of air n 1 =
1, the refractive index n 2 of the light-guiding layer 20, the refractive index n 3 of the triangular layer 21, i 0 the angle of incidence on the light guide layer 20 of the incident light, the intensity I
If 0 , the emission angle r 4 of the light emitted from the light guide layer 20,
Intensity I 4 is as follows.

【0080】まず、導光層20の光入射面20aにおい
て、屈折角r0 、表面反射R0 、強度I1 は、上記の実
施の形態1で示した〔数1〕、〔数2〕と同様である。
First, on the light incident surface 20a of the light guide layer 20, the refraction angle r 0 , the surface reflection R 0 , and the intensity I 1 are calculated according to [Equation 1] and [Equation 2] shown in the first embodiment. The same is true.

【0081】次に、導光層20と三角層21の界面22
において入射角i1 は、界面傾角をθ1 とすれば、
Next, the interface 22 between the light guide layer 20 and the triangular layer 21
Incidence angle i 1, if the surface inclination theta 1 and in,

【0082】[0082]

【数13】 (Equation 13)

【0083】となる。屈折角r1 、表面反射R1 、強度
2 、全反射角Z1 は、上記の実施の形態1で示した
〔数3〕、〔数4〕、〔数5〕と同様であり、全反射角
1 より大きい入射角i1 の光線は、図に示すbのよう
に界面22で全反射し、全反射角Z1 より小さい入射角
1 の光線は、aのように三角層21に入射する。
Is obtained. The refraction angle r 1 , surface reflection R 1 , intensity I 2 , and total reflection angle Z 1 are the same as those of [Equation 3], [Equation 4], and [Equation 5] described in the first embodiment. rays reflection angle Z 1 is greater than the incident angle i 1 is totally reflected from the interface 22 as b shown, rays of total reflection angle Z 1 is smaller than the incidence angle i 1 is triangular as a layer 21 Incident on.

【0084】次に、三角層21に入射した光の入射角i
2 は、三角層21の傾角(以下、三角層傾角と称する)
をθ2 とすれば、
Next, the incident angle i of the light incident on the triangular layer 21
2 is an inclination angle of the triangular layer 21 (hereinafter, referred to as a triangular layer inclination angle).
Is θ 2 ,

【0085】[0085]

【数14】 [Equation 14]

【0086】となる。ここでの全反射角Z2 について
も、上記の実施の形態1で示した〔数7〕と同様であ
る。
[0086] For even total reflection angle Z 2 here is the same as that shown in the above-mentioned first embodiment [Equation 7].

【0087】次に、再び導光層20と三角層21の界面
22において入射角i3 は、
Next, the angle of incidence i 3 at the interface 22 between the light guide layer 20 and the triangular layer 21 again becomes

【0088】[0088]

【数15】 (Equation 15)

【0089】となる。屈折率r3 、表面反射R3 、強度
3 は上記の実施の形態1で示した〔数8〕、〔数9〕
と同様である。そして、導光層20の上面において入射
角i4は、
## EQU11 ## The refractive index r 3 , the surface reflection R 3 , and the intensity I 3 are as shown in the above-described first embodiment [Equation 8] and [Equation 9].
Is the same as The incident angle i 4 on the upper surface of the light guide layer 20 is

【0090】[0090]

【数16】 (Equation 16)

【0091】となる。屈折角r4 、表面反射R4 、強度
4 、全反射角Z3 は上記の実施の形態1で示した〔数
10〕、〔数11〕、〔数12〕と同様である。
Is obtained. The refraction angle r 4 , surface reflection R 4 , intensity I 4 , and total reflection angle Z 3 are the same as those in [Equation 10], [Equation 11], and [Equation 12] described in the first embodiment.

【0092】以上の理論式に基づいて、導光層20に入
射する光に対して、導光層20から出射する光の比率を
シミュレーションによって求めると、図11に示すよう
な結果が得られた。尚、シミュレーションでは、導光層
20の屈折率n2 =1.59、三角層21の屈折率n3
=1.49とし、界面傾角を−24°から25°に変化
させた。
When the ratio of the light emitted from the light guide layer 20 to the light incident on the light guide layer 20 was determined by simulation based on the above theoretical formula, the result shown in FIG. 11 was obtained. . In the simulation, the refractive index n 2 of the light guide layer 20 = 1.59 and the refractive index n 3 of the triangular layer 21
= 1.49, and the interface tilt angle was changed from -24 ° to 25 °.

【0093】図11によれば、界面傾角が正方向、つま
り液晶パネルより離れる方向に傾斜する角度が大きくな
るほど、界面22での三角層21へ入射する光の比率が
小さく、界面傾角約18°以上では入射光はすべて導光
層20と三角層21の界面22において全反射し、負方
向に傾斜する角度が大きくなるにつれて界面22では三
角層21に入射する光の比率が上昇し、導光層20から
出射する光が多くなる。
According to FIG. 11, the ratio of the light incident on the triangular layer 21 at the interface 22 decreases as the interface tilt angle increases in the positive direction, that is, the direction away from the liquid crystal panel, and the interface tilt angle is about 18 °. Above, all the incident light is totally reflected at the interface 22 between the light guide layer 20 and the triangular layer 21, and as the angle of inclination in the negative direction increases, the ratio of light incident on the triangular layer 21 increases at the interface 22, Light emitted from the layer 20 increases.

【0094】したがって、このシミュレーションの結果
から、導光層20と三角層21の界面傾角を光源からの
位置を関数として変化させれば、導光層20の端部に配
される管状光源の位置に応じて導光層20から出射する
光を任意に変えることができることになる。このこと
は、つまり、従来のバックライト装置で行っていた、拡
散反射パターン物の占有面積比率での輝度分布の調整
を、界面傾角を変えることで実現できることを意味して
いる。
Therefore, based on the result of this simulation, if the interfacial tilt angle between the light guide layer 20 and the triangular layer 21 is changed as a function of the position from the light source, the position of the tubular light source disposed at the end of the light guide layer 20 can be changed. , The light emitted from the light guide layer 20 can be arbitrarily changed. This means that adjustment of the luminance distribution based on the occupied area ratio of the diffuse reflection pattern object, which is performed by the conventional backlight device, can be realized by changing the interface inclination angle.

【0095】そこで、本バックライト装置の導光体部9
の導光層15及び三角層16では、導光層15の屈折率
を1.59とし、三角層16の屈折率を1.49とし、
界面傾角は、導光体15のあらゆる位置で同じ出射光強
度を得ることができるように設定されている。これによ
り、上記導光体部9は、従来のように導光体の下面に拡
散反射パターン物を印刷にて設けることなく、1つの導
光体よりなる輝度分布の均一な面光源となっている。
Therefore, the light guide portion 9 of the present backlight device is provided.
In the light guide layer 15 and the triangular layer 16, the refractive index of the light guide layer 15 is 1.59, the refractive index of the triangular layer 16 is 1.49,
The interface inclination angle is set so that the same emitted light intensity can be obtained at any position of the light guide 15. As a result, the light guide unit 9 becomes a surface light source having a uniform brightness distribution composed of one light guide without providing a diffuse reflection pattern on the lower surface of the light guide by printing as in the related art. I have.

【0096】一方、上記の理論式からわかるように、出
射光の角度分布は、三角層傾角θ2に依存する。三角層
傾角θ2 は、鋸歯部分の頂角θ3 ’の関数であり、三角
層傾角θ2 と頂角θ3 ’とは、三角層傾角θ2 が大きく
なるほど頂角θ3 ’が小さくなる関係にある。
On the other hand, as can be seen from the above theoretical formula, the angular distribution of the emitted light depends on the triangular layer inclination angle θ 2 . The triangular layer inclination θ 2 is a function of the apex angle θ 3 ′ of the sawtooth portion, and the triangular layer inclination θ 2 and the apex angle θ 3 ′ are such that the greater the triangular layer inclination θ 2, the smaller the apex angle θ 3 ′ In a relationship.

【0097】そこで、三角層傾角θ2 をパラメータとし
て、出射角の角度分布をシミュレーションによって求め
ると、図12(a)(b)及び図13(a)(b)に示すよ
うな結果が得られた。尚、シミュレーションでは、0°
から90°の1°ステップの入射角i0 をもつ光線の集
合体(それぞれの光線の強度I0 は1とする)を入射光
として、出射光の角度分布を算出した。
Therefore, when the angle distribution of the emission angle is obtained by simulation using the triangular layer inclination angle θ 2 as a parameter, the results shown in FIGS. 12A and 13B and FIGS. 13A and 13B are obtained. Was. In the simulation, 0 °
The angle distribution of outgoing light was calculated using as an incident light a set of light rays having an incident angle i 0 in 1 ° steps of 90 ° from each other (assuming that the intensity I 0 of each light ray is 1).

【0098】θ2 =50°のとき、θ1 =−16°,0
°,16°の各三角層21による出射角分布は、図12
(a)のようになり、その場合の出射光強度は、同図
(b)に示すように、全体的に正方向(反光源側)にシ
フトしている。一方、θ2 =20°のときは図13
(a)(b)のようになり、全体的に負方向(光源側)に
その強度がシフトしている。
When θ 2 = 50 °, θ 1 = −16 °, 0
The emission angle distribution of each of the triangular layers 21 of 16 ° and 16 ° is shown in FIG.
As shown in (a), the emitted light intensity in that case is shifted as a whole in the positive direction (opposite to the light source) as shown in FIG. On the other hand, when θ 2 = 20 °, FIG.
(A) and (b), and the intensity is shifted in the negative direction (light source side) as a whole.

【0099】基本的には、正負両方向にバランスよく強
度をもつ方がよいので、そうなるような三角層21の傾
角θ2 をシミュレーションによって求めると、図14
(a)(b)に示すような結果が得られた。つまり、θ1
=−16°の最適な三角層傾角(以下、最適三角層傾
角)θ2 は21.9°、θ1 =0°の最適三角層傾角θ
2は35.5°、θ1 =16°の最適三角層傾角θ2
50.3°であった。なお、上記のシミュレーションは
一例であり、他の界面傾角θ1 に対して、あるいは導光
層20、三角層21の屈折率がかわっても同様に算出で
きる。
Basically, it is better to have a well-balanced strength in both the positive and negative directions. Therefore, when such a tilt angle θ 2 of the triangular layer 21 is obtained by simulation, FIG.
The results as shown in (a) and (b) were obtained. That is, θ 1
= -16 ° optimal triangular layer inclination angle (hereinafter, the optimum triangle layer inclination angle) theta 2 is 21.9 °, the optimum triangle layer inclination angle of θ 1 = 0 ° θ
2 was 35.5 °, and the optimum triangular layer inclination θ 2 at θ 1 = 16 ° was 50.3 °. Note that the above simulation is an example, and the same calculation can be performed for another interface inclination angle θ 1 or even when the refractive indexes of the light guide layer 20 and the triangular layer 21 are changed.

【0100】そこで、本バックライト装置の三角層16
の三角層傾角θ2 も、上記のようなシミュレーションに
より求められた、導光層15の屈折率、及び三角層16
の屈折率、並びに界面傾角θ1 に応じた最適三角層傾角
に設定されている。そして、前述したように、頂角
θ3 ’は三角層傾角θ2 の関数であり、頂角θ3 ’に関
して言い換えれば、基本的には、管状光源1から離間す
るほど、頂角θ3 ’が大きくなるように設定されてい
る。これにより、従来のようにプリズムシート等の光学
シートを別途設けることなく、導光体部9より出射する
光の指向性が液晶パネルの正面方向に強められている。
Accordingly, the triangular layer 16 of the present backlight device is used.
Also triangular layer inclination angle theta 2, obtained by simulation as described above, the refractive index of the light guiding layer 15, and the triangular layer 16
Refractive index of, and are set to the optimal triangular layer inclination angle in accordance with the interfacial inclination theta 1. Then, as described above, the apex angle theta 3 'is a function of the triangular layer inclination angle theta 2, the apex angle theta 3' in other words with respect to, basically, as separated from the tubular light source 1, the apex angle theta 3 ' Is set to be large. Thus, the directivity of the light emitted from the light guide section 9 is enhanced in the front direction of the liquid crystal panel without separately providing an optical sheet such as a prism sheet as in the related art.

【0101】尚、実施の形態1でも述べたが、指向性の
強さをそれほど必要としないのであれば三角層16の頂
角は一定としてもよい。また、この場合もかなり指向性
を強めたければ拡散シート5は特に設けなくてもよい。
As described in the first embodiment, the vertex angle of the triangular layer 16 may be constant if the strength of the directivity is not so required. Also, in this case, if it is desired to considerably enhance the directivity, the diffusion sheet 5 need not be particularly provided.

【0102】また、本実施の形態のバックライト装置で
は、導光体部9の導光層15側を液晶パネルと対向する
ように配していたが、これにおいても、実施の形態1で
述べた如く、図15に示すように、導光体部9の三角層
16側を、液晶パネルと対向するように配することも可
能である。このときの光線の伝播原理は上記と同様なの
で省略するが、界面傾角θ1 、三角層最適傾角θ2 など
角度に関するものは上記と異なるので、それぞれの要求
に応じて最適化する必要がある。
Further, in the backlight device of the present embodiment, the light guide layer 15 side of the light guide section 9 is disposed so as to face the liquid crystal panel. Thus, as shown in FIG. 15, the triangular layer 16 side of the light guide section 9 can be arranged to face the liquid crystal panel. The propagation principle of the light beam at this time is the same as that described above, and therefore will not be described. However, since the angle-related factors such as the interface tilt angle θ 1 and the triangular layer optimum tilt angle θ 2 are different from those described above, it is necessary to optimize according to the respective requirements.

【0103】また、本実施の形態のバックライト装置で
も、例えば図16(a)に示すように、鏡面反射膜6
a、拡散反射層7aを積層したり、図16(b)に示す
ように、鏡面反射板6bや拡散反射板7bを配置したり
することで、導光体部9の下面側に出射する漏れ光を再
び導光体部9内へと戻し、光の有効利用が可能となり、
明るいバックライト装置を実現できる。
In the backlight device of the present embodiment, for example, as shown in FIG.
a, by arranging the diffuse reflection layer 7a or arranging the specular reflection plate 6b or the diffusion reflection plate 7b as shown in FIG. The light is returned into the light guide 9 again, and the light can be effectively used.
A bright backlight device can be realized.

【0104】尚、このような反射手段は、上記の図15
に示したバックライト装置においても、導光体部9の導
光層15の下面に設けることで、同様の効果が得られ
る。
Incidentally, such a reflection means is provided in the above-mentioned FIG.
In the backlight device shown in (1), the same effect can be obtained by providing the backlight device on the lower surface of the light guide layer 15 of the light guide unit 9.

【0105】[0105]

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項1記載の
バックライト装置は、面光源手段が、光源からの入射光
を伝播させるための第1の層と、該第1の層に積層さ
れ、積層面とは反対側の面が断面鋸歯状に形成された、
伝播される光を第1の層から出射させるための第2の層
とを一体に形成した透明導光体よりなり、上記第1の層
の屈折率は第2の層の屈折率より大きく、かつ、第2の
層の屈折率は、光源から離間するほど大きくなる方向に
変化するよう設定されている構成である。
As described above, in the backlight device according to the first aspect of the present invention, the surface light source means includes the first layer for transmitting the incident light from the light source and the first layer for transmitting the incident light from the light source. Laminated, the surface opposite to the lamination surface was formed in a sawtooth cross section,
A transparent light guide integrally formed with a second layer for emitting light to be propagated from the first layer, wherein the refractive index of the first layer is larger than the refractive index of the second layer; In addition, the refractive index of the second layer is set to change in a direction to increase as the distance from the light source increases.

【0106】これにより、面光源手段を構成する第1の
層と第2の層の屈折率により輝度分布を操作でき、従来
のように拡散反射パターン物を施すことなく面光源化が
可能となるので、前述した印刷不良や塵の混入、導光体
の成型と拡散反射パターン物の形成とが同一工程で行え
ないなどの従来の問題を解決し、量産性に優れたバック
ライト装置を提供できるという効果を奏する。
As a result, the luminance distribution can be controlled by the refractive indexes of the first and second layers constituting the surface light source means, and a surface light source can be formed without applying a diffuse reflection pattern as in the conventional case. Therefore, it is possible to solve the conventional problems such as the above-described printing failure and mixing of dust, molding of the light guide and formation of the diffuse reflection pattern in the same process, and provide a backlight device excellent in mass productivity. This has the effect.

【0107】本発明の請求項2記載のバックライト装置
は、面光源手段が、光源からの入射光を伝播させるため
の第1の層と、該第1の層に積層され、積層面とは反対
側の面が断面鋸歯状に形成された、伝播される光を第1
の層から出射させるための第2の層とを一体に形成した
透明導光体よりなり、上記第1の層の屈折率は第2の層
の屈折率より大きく、かつ、上記第1の層と第2の層と
の界面の第1の層の面に対する傾斜角は、表示パネルと
は反対側に傾く方向を正方向とすると、光源側で最も大
きく、光源から離間するほど小さくなる方向に変化する
よう設定されている構成である。
[0107] In the backlight device according to the second aspect of the present invention, the surface light source means is laminated on the first layer for transmitting the incident light from the light source and the first layer. Propagated light having a sawtooth cross-section on the opposite side
A transparent light guide integrally formed with a second layer for emitting light from the first layer, wherein the refractive index of the first layer is greater than the refractive index of the second layer, and The angle of inclination of the interface between the first layer and the surface of the first layer with respect to the surface of the first layer is largest on the light source side, and becomes smaller as the distance from the light source increases, assuming that the direction inclining toward the opposite side to the display panel is the positive direction. The configuration is set to change.

【0108】これにより、面光源手段を構成する第1の
層と第2の層の屈折率と、界面傾角により輝度分布を操
作でき、従来のように拡散反射パターン物を施すことな
く面光源化が可能となるので、前述した印刷不良や塵の
混入、導光体の成型と拡散反射パターン物の形成とが同
一工程で行えないなどの従来の問題を解決し、量産性に
優れたバックライト装置を提供できるという効果を奏す
る。
As a result, the luminance distribution can be controlled by the refractive index of the first layer and the second layer constituting the surface light source means and the interface tilt angle, and the surface light source can be formed without applying a diffuse reflection pattern as in the conventional case. This makes it possible to solve the conventional problems such as poor printing and mixing of dust as described above, and the inability to mold the light guide and form the diffuse reflection pattern in the same process. This has the effect that the device can be provided.

【0109】本発明の請求項3記載のバックライト装置
は、請求項1又は2の構成において、上記面光源手段に
おける表示パネルとは反対側の表面に、面光源手段から
出射される光を該面光源手段に再入射させる反射手段が
設けられている構成である。
According to a third aspect of the present invention, in the backlight device according to the first or second aspect, the light emitted from the surface light source means is applied to the surface of the surface light source means opposite to the display panel. In this configuration, reflection means for re-entering the surface light source means is provided.

【0110】これにより、面光源手段の表示パネルとは
反対側に出射される漏れ光を面光源手段へと再入射させ
て、光を有効に利用することができるので、請求項1又
は2の構成による効果に加えて、明るいバックライト装
置を実現できるという効果も奏する。
Thus, the leaked light emitted to the surface light source means on the side opposite to the display panel can be re-incident on the surface light source means, so that the light can be used effectively. In addition to the effect of the configuration, an effect of realizing a bright backlight device is also achieved.

【0111】本発明の請求項4記載のバックライト装置
は、請求項1、2又は3の構成において、上記面光源手
段における第2の層は、鋸歯部分の頂角が光源から離隔
するほど大きくなるように形成されている構成である。
In the backlight device according to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first, second or third aspect, the second layer in the surface light source means is so large that the apex angle of the sawtooth portion is farther from the light source. It is a configuration that is formed so that

【0112】これにより、従来のように、高価で扱いの
難しい光学シートを別途設けることなく、出射光の指向
性を表示パネルの正面方向に強めることが可能となるの
で、請求項1、2又は3の構成よりもさらに少ない構成
部材で出射光の指向性まで制御して、より量産性の優れ
たバックライト装置を提供できるという効果を奏する。
As a result, the directivity of the emitted light can be enhanced in the front direction of the display panel without separately providing an expensive and difficult-to-handle optical sheet as in the related art. By controlling even the directivity of the emitted light with a smaller number of constituent members than in the configuration of the third embodiment, it is possible to provide a backlight device with more excellent mass productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態のバックライト装置の構成
を示すもので、(a)が断面図、(b)はその下面図で
ある。
FIGS. 1A and 1B show a configuration of a backlight device according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a cross-sectional view and FIG.

【図2】上記バックライト装置に搭載されると同タイプ
の導光体部における光線追跡の原理図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of ray tracing in a light guide unit of the same type when mounted on the backlight device.

【図3】上記バックライト装置に搭載される導光体部の
設計に用いる、出射光強度比のシミュレーション結果を
示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a simulation result of an emission light intensity ratio used for designing a light guide section mounted on the backlight device.

【図4】上記バックライト装置に搭載される導光体部の
設計に用いる、出射光角度分布のシミュレーション結果
を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a simulation result of an emitted light angle distribution used for designing a light guide portion mounted on the backlight device.

【図5】上記バックライト装置に搭載される導光体部の
設計に用いる、出射光角度分布のシミュレーション結果
を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a simulation result of an emitted light angle distribution used for designing a light guide section mounted on the backlight device.

【図6】上記バックライト装置に搭載される導光体部の
設計に用いる、出射光角度分布のシミュレーション結果
を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a simulation result of an emitted light angle distribution used for designing a light guide section mounted on the backlight device.

【図7】本発明の他の実施形態のバックライト装置の構
成を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a backlight device according to another embodiment of the present invention.

【図8】(a)(b)それぞれ、本発明の他の実施形態の
バックライト装置の構成を示す断面図である。
FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views each showing a configuration of a backlight device according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施形態のバックライト装置の構
成を示すもので、(a)が断面図、(b)はその下面図
である。
9A and 9B show a configuration of a backlight device according to another embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A is a sectional view and FIG. 9B is a bottom view thereof.

【図10】上記バックライト装置に搭載されると同タイ
プの導光体部における光線追跡の原理図である。
FIG. 10 is a principle diagram of ray tracing in a light guide unit of the same type when mounted on the backlight device.

【図11】上記バックライト装置に搭載される導光体部
の設計に用いる、出射光強度比のシミュレーション結果
を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a simulation result of an output light intensity ratio used for designing a light guide section mounted on the backlight device.

【図12】上記バックライト装置に搭載される導光体部
の設計に用いる、出射光角度分布のシミュレーション結
果を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a simulation result of an emitted light angle distribution used for designing a light guide portion mounted on the backlight device.

【図13】上記バックライト装置に搭載される導光体部
の設計に用いる、出射光角度分布のシミュレーション結
果を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a simulation result of an emitted light angle distribution used for designing a light guide section mounted on the backlight device.

【図14】上記バックライト装置に搭載される導光体部
の設計に用いる、出射光角度分布のシミュレーション結
果を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a simulation result of an emitted light angle distribution used for designing a light guide portion mounted on the backlight device.

【図15】本発明の他の実施形態のバックライト装置の
構成を示す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a backlight device according to another embodiment of the present invention.

【図16】(a)(b)それぞれ、本発明の他の実施形態
のバックライト装置の構成を示す断面図である。
16 (a) and (b) are cross-sectional views each showing a configuration of a backlight device according to another embodiment of the present invention.

【図17】(a)は従来技術の2灯方式バックライト装
置の下面図で、(b)はその断面図である。
17A is a bottom view of a conventional two-light type backlight device, and FIG. 17B is a cross-sectional view thereof.

【図18】従来技術の2灯方式バックライト装置のドッ
ト形状による拡散反射パターン物を示す説明図である。
FIG. 18 is an explanatory view showing a diffuse reflection pattern object in a dot shape of a conventional two-light type backlight device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 管状光源 2 反射鏡 3 導光層(第1の層) 4 三角層(第2の層) 5 拡散シート 6a 鏡面反射膜(反射手段) 6b 鏡面反射板(反射手段) 7a 拡散反射層(反射手段) 7b 拡散反射板(反射手段) 8 導光体部(面光源手段) 9 導光体部(面光源手段) 15 導光層(第1の層) 16 三角層(第2の層) Reference Signs List 1 tubular light source 2 reflector 3 light guide layer (first layer) 4 triangular layer (second layer) 5 diffusion sheet 6a mirror reflection film (reflection means) 6b mirror reflection plate (reflection means) 7a diffusion reflection layer (reflection) Means 7b Diffuse reflector (reflection means) 8 Light guide (surface light source) 9 Light guide (surface light source) 15 Light guide layer (first layer) 16 Triangular layer (second layer)

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年7月25日[Submission date] July 25, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0098[Correction target item name] 0098

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0098】θ2 20°のとき、θ1 =−16°,0
°,16°の各三角層21による出射角分布は、図12
(a)のようになり、その場合の出射光強度は、同図
(b)に示すように、全体的に正方向(反光源側)にシ
フトしている。一方、θ2 50°のときは図13
(a)(b)のようになり、全体的に負方向(光源側)に
その強度がシフトしている。
When θ 2 = 20 °, θ 1 = −16 °, 0
The emission angle distribution of each of the triangular layers 21 of 16 ° and 16 ° is shown in FIG.
As shown in (a), the emitted light intensity in that case is shifted as a whole in the positive direction (opposite to the light source) as shown in FIG. On the other hand, when θ 2 = 50 °, FIG.
(A) and (b), and the intensity is shifted in the negative direction (light source side) as a whole.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図14[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図14】 FIG. 14

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表示パネルの背面側に配され、光を伝播、
反射、拡散させる面光源手段の少なくとも一端部に、線
状の光源と該光源からの光を面光源手段へと反射させる
反射板とが設けられたバックライト装置において、 上記面光源手段は、光源からの入射光を伝播させるため
の第1の層と、該第1の層に積層され、積層面とは反対
側の面が断面鋸歯状に形成された、伝播される光を第1
の層から出射させるための第2の層とを一体に形成した
透明導光体よりなり、上記第1の層の屈折率は第2の層
の屈折率より大きく、かつ、第2の層の屈折率は、光源
から離間するほど大きくなる方向に変化するよう設定さ
れていることを特徴とするバックライト装置。
1. A display device, comprising: a display panel;
In a backlight device provided with a linear light source and a reflection plate for reflecting light from the light source to the surface light source unit at least at one end of the surface light source unit for reflecting and diffusing, the surface light source unit is a light source A first layer for transmitting incident light from the first layer, and a first layer for transmitting the light, which is laminated on the first layer and whose surface opposite to the lamination surface is formed in a sawtooth cross section.
A transparent light guide integrally formed with a second layer for emitting light from the second layer, wherein the refractive index of the first layer is larger than the refractive index of the second layer, and A backlight device characterized in that the refractive index is set to change in a direction that increases as the distance from the light source increases.
【請求項2】表示パネルの背面側に配され、光を伝播、
反射、拡散させる面光源手段の少なくとも一端部に、線
状の光源と該光源からの光を面光源手段へと反射させる
反射板とが設けられたバックライト装置において、 上記面光源手段は、光源からの入射光を伝播させるため
の第1の層と、該第1の層に積層され、積層面とは反対
側の面が断面鋸歯状に形成された、伝播される光を第1
の層から出射させるための第2の層とを一体に形成した
透明導光体よりなり、上記第1の層の屈折率は第2の層
の屈折率より大きく、かつ、上記第1の層と第2の層と
の界面の第1の層の面に対する傾斜角は、表示パネルと
は反対側に傾く方向を正方向とすると、光源側で最も大
きく、光源から離間するほど小さくなる方向に変化する
よう設定されていることを特徴とするバックライト装
置。
2. A light source, which is disposed on the back side of the display panel and propagates light.
In a backlight device provided with a linear light source and a reflection plate for reflecting light from the light source to the surface light source unit at least at one end of the surface light source unit for reflecting and diffusing, the surface light source unit is a light source A first layer for transmitting incident light from the first layer, and a first layer for transmitting the light, which is laminated on the first layer and whose surface opposite to the lamination surface is formed in a sawtooth cross section.
A transparent light guide integrally formed with a second layer for emitting light from the first layer, wherein the refractive index of the first layer is greater than the refractive index of the second layer, and The angle of inclination of the interface between the first layer and the surface of the first layer with respect to the surface of the first layer is largest on the light source side, and becomes smaller as the distance from the light source increases, assuming that the direction inclining toward the opposite side to the display panel is the positive direction. A backlight device that is set to change.
【請求項3】上記面光源手段における表示パネルとは反
対側の表面に、面光源手段から出射される光を該面光源
手段に再入射させる反射手段が設けられていることを特
徴とする請求項1又は2記載のバックライト装置。
3. The surface light source means further comprising a reflection means on the surface of the surface light source means opposite to the display panel, for reflecting light emitted from the surface light source means back into the surface light source means. Item 3. The backlight device according to item 1 or 2.
【請求項4】上記面光源手段における第2の層は、鋸歯
部分の頂角が光源から離隔するほど大きくなるように形
成されていることを特徴とする請求項1、2又は3記載
のバックライト装置。
4. The back according to claim 1, wherein the second layer in the surface light source means is formed such that the vertex angle of the sawtooth portion increases as the distance from the light source increases. Light device.
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