JPH11231321A - サイドライト型面光源装置及び液晶表示装置 - Google Patents

サイドライト型面光源装置及び液晶表示装置

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JPH11231321A
JPH11231321A JP10051352A JP5135298A JPH11231321A JP H11231321 A JPH11231321 A JP H11231321A JP 10051352 A JP10051352 A JP 10051352A JP 5135298 A JP5135298 A JP 5135298A JP H11231321 A JPH11231321 A JP H11231321A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】サイドライト型面光源装置及び液晶表示装置に
関し、発光ダイオード等の点光源による照明光を導光板
でなる板状部材に入射して面光源装置を構成する場合に
適用して、照明光の伝搬開始端側の側面に沿った輝度ム
ラを低減することができるサイドライト型面光源装置
と、このサイドライト型面光源装置を用いた液晶表示装
置を提案する。 【解決手段】板状部材12の所定の側面12Aに沿っ
て、端面より入射した照明光を伝搬する導光部12Bを
形成し、この導光部12Bを伝搬する照明光を他の側面
側に導く開口12Eを導光部12Bに沿って形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、サイドライト型面
光源装置及び液晶表示装置に関し、発光ダイオード等の
一次光源より射出された照明光を導光板でなる板状部材
に入射して面光源装置を構成する場合に適用することが
できる。本発明は、板状部材の少なくとも1つの側面に
沿って、端面より入射した照明光を伝搬する導光部を形
成し、この導光部を伝搬する照明光を他の側面側に導く
開口を導光部に沿って形成することにより、照明光の伝
搬開始端側の側面に沿った輝度ムラを低減することがで
きるサイドライト型面光源装置と、このサイドライト型
面光源装置を用いた液晶表示装置を提案する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば液晶表示装置においては、
サイドライト型面光源装置により液晶表示パネルを照明
し、これにより全体形状を薄型化するようになされてい
る。
【0003】すなわちサイドライト型面光源装置は、一
次光源を板状部材(すなわち導光板でなる)の側方に配
置し、この一次光源より出射される照明光を導光板の端
面より導光板に入射する。さらにサイドライト型面光源
装置は、この照明光を屈曲して、導光板の平面より液晶
表示パネルに向けて出射し、これにより全体形状を薄型
化できるようになされている。
【0004】このようなサイドライト型面光源装置は、
蛍光ランプのような棒状光源により一次光源を構成した
方式のものと、発光ダイオードのような点光源により一
次光源を構成した方式のものとがあり、後者は、一次光
源の駆動回路を簡略化できる等の特徴がある。
【0005】図35は、この後者のサイドライト型面光
源装置の一例を示す分解斜視図であり、図36は、図3
5をA−A線で切り取って示す断面図である。このサイ
ドライト型面光源装置1は、導光板2の側方に一次光源
3を配置し、反射シート4、導光板2、波長変換シート
6を順次積層して形成される。
【0006】一次光源3は、点光源でなる複数の発光ダ
イオード7をプリント基板等の保持部材8に搭載して形
成され、これら発光ダイオード7より出射される照明光
を導光板2の側面(以下入射面と呼ぶ)2Aに入射す
る。ここで、この種の発光ダイオード7は、矩形形状の
樹脂パッケージに封止されて形成され、例えば青色の照
明光を出射する青色発光ダイオードが適用される。
【0007】導光板2は、透明部材でなる例えばアクリ
ル(PMMA樹脂)を射出成形して平板形状に形成さ
れ、入射面2Aより一次光源3の照明光を入射する。こ
れにより導光板2は、反射シート4側平面(以下裏面と
呼ぶ)2Bと波長変換シート6側平面(以下出射面と呼
ぶ)2Cとの間を繰り返し反射して照明光を伝搬し、こ
の裏面2B及び出射面2Cにおける反射の際に、臨界角
以下の成分を裏面2B及び出射面2Cより出射する。
【0008】さらにこの導光板2は、裏面2Bに光散乱
面2Dが形成される。ここでこの光散乱面2Dは、図3
7に示すように、入射面2A側より他端に向かって光散
乱の程度が順次増大するように、裏面2Bを部分的にシ
ボ面に形成して作成される。なお光散乱面2Dは、シボ
面に代えて例えば炭酸マグネシウム、酸化チタン等を顔
料にしてなる光散乱性のインクを選択的に付着して形成
される場合もある。より具体的に、光散乱面2Dは、一
定のピッチにより、又はランダムな配置により、例えば
矩形形状に梨地面の領域を形成し、入射面2A側より他
端に向かって順次各矩形形状領域の面積が増大するよう
に形成される。これにより導光板2は、裏面2Bと出射
面2Cとの間を繰り返し反射して伝搬する照明光を、光
散乱面2Dにより散乱し、出射面2Cに対して臨界角以
下の成分を増大する。サイドライト型面光源装置1で
は、これにより出射面2Cから照明光を出射する。
【0009】反射シート4は、金属箔等でなるシート状
の正反射部材、又は白色PETフィルム等でなるシート
状の乱反射部材により形成され、裏面2Bより漏れ出す
照明光を反射して導光板2に入射し、これにより照明光
の利用効率を向上する。
【0010】波長変換シート6は、蛍光材を含有するシ
ート材でなり、青色の照明光により蛍光材が励起されて
発光することにより、青色の照明光の一部を黄色の照明
光に補正して射出する。このとき波長変換シート6は、
これら黄色及び青色の照明光を混合して出射する。これ
によりサイドライト型面光源装置1では、青色発光ダイ
オード7による点光源を一次光源にして、出射面2Cよ
り白色照明光を出射するようになされている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのようなサ
イドライト型面光源装置1は、入射面に沿って発光ダイ
オード7より遠ざかると出射光量が低下する欠点があ
る。これによりサイドライト型面光源装置1は、発光ダ
イオード7間に輝度レベルの低い領域Bが形成され、こ
れにより導光板2における照明光の伝搬開始端側の側面
(すなわち入射面)に沿って輝度ムラが発生する問題が
あった。ちなみに従来のサイドライト型面光源装置1に
おいては、これらの領域Bを除く先端側の領域だけを使
用することにより、この輝度ムラを回避して高品位の照
明光を出射するようになされている。
【0012】これら照明光の伝搬開始端側の側面に沿っ
た輝度ムラを低減することができれば、導光板2の出射
面を有効に使用することができ、その分サイドライト型
面光源装置を小型化することができる。
【0013】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、照明光の伝搬開始端側の側面にに沿った輝度ムラを
低減することができるサイドライト型面光源装置を提案
しようとするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、所定の一次光源から射出された照
明光を板状部材に入射し、この照明光を板状部材の出射
面より出射するサイドライト型面光源装置に適用する。
このサイドライト型面光源装置において、板状部材を以
下のように構成する。すなわち少なくとの1つの側面に
沿って、側面と直交する端面より入射した一次光源の照
明光を端面と対向する面に向かって搬する導光部を有す
るように構成する。また導光部を伝搬する照明光を側面
と対向する面側に導く開口を導光部に沿って繰り返し形
成する。
【0015】またこのとき、板状部材が、開口を通過し
た照明光を散乱させる光散乱領域を有するようにする。
【0016】またこのとき、又はこれに代えて、板状部
材が、開口を通過した照明光を発散させる反射面を有す
るようにする。
【0017】またこれらの場合に、又はこれらに代え
て、所定の樹脂を射出成形して板状部材を形成し、導光
部において、側面と側面に沿って繰り返し形成された所
定断面形状の貫通穴の面により、繰り返し照明光を反射
して照明光を伝搬し、この貫通穴間を結ぶ樹脂により、
開口を形成する。
【0018】またこれらに代えて、所定の樹脂を射出成
形して板状部材を形成し、導光部において、側面と側面
に沿って繰り返し形成された所定断面形状の貫通穴の面
により、繰り返し照明光を反射して照明光を伝搬し、貫
通穴間を結ぶ樹脂により、開口を形成し、先の貫通穴の
面により、反射面を形成する。
【0019】またこれらの場合に、又はこれらに代え
て、貫通穴に照明光を反射する光反射部材を配置する。
【0020】またこれらの場合に、又はこれらに代え
て、1の部材を他の部材に接続して板状部材を形成す
る。
【0021】さらに液晶表示装置に適用して、請求項1
〜請求項9に記載の何れかの構成によるサイドライト型
面光源装置により液晶表示パネルを照明する。
【0022】サイドライト型面光源装置の板状部材にお
いて、少なくとも1つの側面に沿って、側面と直交する
端面より入射する一次光源の照明光を端面と対向する面
に向かって伝搬する導光部を有するように構成し、この
導光部を伝搬する照明光を側面と対向する面側に導く開
口を導光部に沿って繰り返し形成すれば、この開口の形
成周期、大きさ等を種々に選定して、開口による微小な
面光源が密接して配置されたのと同様の状態を形成する
ことができ、これによりこれら開口が並ぶ方向でなる照
明光の伝搬開始端側の側面に沿った大きな輝度ムラが有
効に回避される。
【0023】このとき板状部材が、開口を通過した照明
光を散乱させる光散乱領域を有するようにすれば、光反
射領域の影の部分にまで照明光が回り込むようにし得、
さらに一段と輝度ムラを低減することができる。
【0024】またこれに代えて、又はこれに加えて、板
状部材が、開口を通過した照明光を発散させる反射面を
有するようにすれば、同様に光反射領域の影の部分にま
で照明光が回り込むようにし得、さらに一段と輝度ムラ
を低減することができる。
【0025】またこれらの場合に、又はこれらに代え
て、所定の樹脂を射出成形して板状部材を形成し、導光
部において、側面と側面に沿って繰り返し形成された所
定断面形状の貫通穴の面により、繰り返し照明光を反射
して照明光を伝搬し、この貫通穴間を結ぶ樹脂により、
開口を形成すれば、単に樹脂を射出成形して、簡易にこ
の種の板状部材を形成することができる。
【0026】またこれらに代えて、所定の樹脂を射出成
形して板状部材を形成し、導光部において、側面と側面
に沿って繰り返し形成された所定断面形状の貫通穴の面
により、繰り返し照明光を反射して照明光を伝搬し、貫
通穴間を結ぶ樹脂により、開口を形成し、先の貫通穴の
面により、先の反射面を形成しても、同様に、単に樹脂
を射出成形して、簡易に、照明光を発散させる反射面を
有する板状部材を形成することができる。
【0027】またこれらに代えて、又はこれらに加え
て、先の貫通穴に照明光を反射する光反射部材を配置す
れば、導光部の機能を強化でき、また反射面を有する場
合には、この反射面の機能をも強化でき、一段と輝度ム
ラを低減することができる。
【0028】またこれらの場合に、1の部材を他の部材
に接続して板状部材を形成すれば、サイドライト型面光
源装置間で部材を共用化し、また種々の材質の部材によ
り板状部材を構成することができる。
【0029】さらに液晶表示装置に適用して、これら何
れかの構成によるサイドライト型面光源装置により液晶
表示パネルを照明すれば、輝度ムラを低減した高品位の
表示画像を形成することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。
【0031】(1)第1の実施の形態 図1は、本発明の第1の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置を示す分解斜視図である。この実施の形態
においては、このサイドライト型面光源装置10により
液晶表示パネルを照明して液晶表示装置を構成する。
【0032】このサイドライト型面光源装置10は、反
射シート15を折り曲げて図示しないフレームに配置し
た後、この反射シート15の内側に、光源11を保持す
る導光板12、光拡散シート13、光制御部材でなるプ
リズムシート14を順次積層して配置し、その後、反射
シート15の導光部12B側を折り曲げて形成される。
【0033】ここで光源11は、点光源でなる発光ダイ
オードにより構成され、導光板12の側面の所定位置
に、光学的接着剤により接着して保持される。これによ
り光源11は、導光板12に照明光を入射する。
【0034】導光板12は、透明部材でなる例えばアク
リルを射出成形して、先端が切り取られた断面楔型形状
に形成される。導光板12は、光拡散シート13側より
見て、楔型根元側の側面12Aに沿った所定幅の領域
(以下導光部と呼ぶ)12Bと、光拡散シート13が重
なり合う領域(以下発光部と呼ぶ)12Cとを、細長の
開口部12Dにより連結した形状に形成される。
【0035】ここで導光部12Bは、一端面に光源11
が配置され、この光源11側の端面と対向する他の端面
に向かって、この光源11より射出された照明光を側面
12Aに沿って伝搬し、またこの他の端面側で反射され
た照明光を光源11側の端面に伝搬する。
【0036】開口部12Dは、この導光部12Bを伝搬
する照明光を、側面12Aと対向する楔型先端側面に導
く開口12Eが導光部12Bに沿って所定ピッチにより
繰り返し形成される。
【0037】すなわち図2に示すように、導光板12
は、開口部12Dに、光拡散シート13側面と反射シー
ト15側面とを結ぶ断面台形形状の貫通穴12Fが所定
ピッチで形成される。ここでこの貫通穴12Fは、導光
板12の楔型根元側の側面12Aに対して、断面台形形
状の底面12Gが平行になるように形成される。これに
より導光板12は、この貫通穴12Fの底面12Gと、
側面12Aとの間で繰り返し反射して、光源11より出
射された照明光Lを他の端面側に伝搬し、導光部12B
において照明光を伝搬するようになされている。また導
光板12は、貫通穴12Fの底面12G側間を結ぶ樹脂
により開口12Eを形成し、導光部12Bを伝搬する照
明光Lを発光部12Cに導くようになされている。なお
この図2及び続く図3においては、貫通穴12Fを強調
して記載する。
【0038】因みに、図3に示すように、導光板12
は、導光部12Bの他端にまで伝搬した照明光Lについ
ては、この他端側に配置された反射シート15により正
反射して折り返し、光源11側に伝搬するようになされ
ている。
【0039】さらに図4に示すように、導光板12は、
正反射部材による反射シート15を適用したことに対応
して、導光部12Bの開口部12D側において、単位面
積当たりの開口12Eの面積(以下開口率と呼ぶ)が、
光源11側より遠ざかるに従って徐々に増大するように
形成される。具体的に、この実施の形態においては、貫
通穴12Fの底面12G間を結ぶ樹脂により細長い開口
12Eが形成されていることにより、図3をB−B線に
より断面を切り取って図5に示すように、導光板12で
は、開口12Eの幅Bを開口12Eの間隔Aで割り算し
て得られる値B/Aが開口率となる。
【0040】導光板12は、導光部12Bの長手方向に
ついて、光源11より遠ざかるに従って貫通穴12Fの
長さが徐々に低減するように形成され、これにより導光
部12Bを伝搬するに従って開口12Eにより出射して
低減する照明光の光量に対応して、開口率が徐々に増大
するようになされている。
【0041】さらに導光板12は、貫通穴12Fの形成
ピッチAが、小さなピッチに設定され、これにより開口
12Eを介して部分的に照明光を発光部12Cに導いて
も、この開口12Eに対応した輝度ムラを知覚困難にす
ることができるようになされている。
【0042】また貫通穴12Fは、断面の台形形状にお
いて、斜面12Hの傾きαが等しい傾きに設定され、底
面12Gの垂線に対して斜面12Hの傾きαが45度程
度に設定される(図2及び図3)。これにより導光板1
2は、開口12Eより斜めに傾いて入射する照明光をこ
の斜面12Hにより反射して、底面12Gの影等にも振
り分けるようになされている。
【0043】これらにより図2をC−C線により切り取
って図6に示すように、導光板12は、光源11より出
射した照明光Lを発光部12Cに導き、光拡散シート1
3側面(以下出射面と呼ぶ)12I及び出射面12Iと
対向する面(以下裏面と呼ぶ)12Jの間で反射を繰り
返しながらこの照明光Lを伝搬する。さらに出射面12
I及び裏面12Jにおける反射の際に、臨界角以下の成
分を出射面12I及び裏面12Jより出射する。
【0044】さらにこの導光板12は、裏面12Jに光
散乱面12Kが形成される。ここでこの光散乱面12K
は、導光部12B側より楔型先端に向かって光散乱の程
度が順次増大するように、例えば炭酸マグネシウム、酸
化チタン等を顔料にしてなる光散乱性のインクを選択的
に付着して形成される。なお光散乱面12Kは、光散乱
性のインクに代えて裏面12Jを部分的に梨地面(シボ
面)に形成して作成される場合もある。この場合も同様
に光散乱面12Kは、一定のピッチで、あるいはランダ
ムに、例えば矩形形状に梨地面の領域を形成し、導光部
12B側より楔型先端に向かって各矩形形状領域の面積
が増大するように形成される。これにより導光板12
は、楔型先端側で低減する出射光量を補正し、出射光の
光量分布を均一化する。
【0045】このようにして照明光Lを散乱させるもの
の、導光板12は、基本的には、出射面12I及び裏面
12Jとの間を繰り返し反射して照明光Lを伝搬しなが
ら、裏面12Jで反射する毎に出射面12Iに対する照
明光Lの入射角を低減し、このうち臨界角以下の成分を
出射面12Iより出射するものである。従って出射面1
2Iより出射される照明光Lは、主たる出射方向が楔型
形状の先端方向に傾いて形成される。
【0046】光拡散シート13は、出射面12I側より
裏面12Jの光散乱面12Kが認識されないように、さ
らには照明光Lにより照らし出される導光板12の各部
の輝き、影等を目立たなくするように、導光板12より
出射される照明光Lを散乱して射出する。
【0047】プリズムシート14は、導光板12の指向
性を補正するために配置される。すなわちプリズムシー
ト14は、ポリカーボネイト等の透光性のシート材で形
成され、導光板12と対向する側とは逆側の面にプリズ
ム面が形成される。このプリズム面は、一方向にほぼ平
行に延長する断面三角形形状の突起が繰り返されて形成
され、この例の場合、この突起が導光部12Bの長手方
向に延長するように配置される。これによりプリズムシ
ート14は、この三角形形状の突起の斜面で、出射光の
主たる出射方向を出射面12Iの正面方向に補正する。
【0048】反射シート15は(図1)、銀を蒸着した
シート状の正反射部材により形成され、全体を囲むよう
に配置されて、出射面12I以外の各部から漏れ出す照
明光を反射して導光板12に戻すことにより、照明光の
利用効率を向上する。ここで反射シート15は、図7に
示すように、1枚のシート材を所定形状に切り取った
後、例えば所定形状の金型を押し付けた加熱処理によ
り、破線で示す箇所に折り曲げの癖を付け、導光板12
等の全体を囲むように、この折り曲げの癖に沿って折り
曲げ加工してサイドライト型面光源装置10に配置され
る。
【0049】すなわち反射シート15は、導光板12の
裏面12J側において、導光板12を覆うように形成さ
れ、導光部12B側の面が立ち上がって、導光部12B
の側面12Aに密着するように、さらにこの立ち上がっ
た先端が折り曲げられて導光部12Bの光拡散シート1
3側面を覆うように形成される。また楔型先端側におい
ては、立ち上がって導光板12の楔型先端側の側面に密
着するように、またこの楔型先端側の側面に隣接する両
側面側においては、同様に立ち上がって導光板12の側
面に密着するように形成される。さらにこれらの側面の
光源11側においては、光源11より駆動用のリード線
を引き出し得るように、切り欠きが形成される。
【0050】以上の構成において、このサイドライト型
面光源装置10において、発光ダイオードによる光源1
1より射出された照明光Lは(図1、図2及び図3)、
導光板12の隅部より導光部12Bに入射し、この照明
光が導光部12Bの側面12Aと、開口部12Dに形成
された断面台形形状の貫通穴12Fの底面12Gとを繰
り返し反射して導光部12Bの他端に伝搬される。
【0051】この伝搬の際に、照明光Lは、貫通穴12
F間の開口12Eに入射すると、この開口12Eを介し
て発光部12Cに出射される。これによりサイドライト
型面光源装置10においては、発光部12C側より導光
部12B側を見たとき、開口12Eによる微小な面光源
が密接して配置されることになり、これにより図35に
ついて上述したような暗部Bの発生が有効に回避され、
照明光の伝搬開始端側の側面に沿った大きな輝度ムラが
低減される。
【0052】このようにして導光部12Bを伝搬する照
明光Lは、光源11より遠ざかるに従って徐々に光量が
低下する。さらにこのように光量が低下して光源11よ
り他端にまで到達した成分については、この他端におい
て反射シート15により正反射し、光源11側に向かっ
て伝搬する(図3)。
【0053】これにより開口12Eより発光部12Cに
入射する照明光は、各開口12Eの断面積により割り算
して得られる単位面積当たりの光量が光源11より遠ざ
かるに従って徐々に低減することになる。導光板12に
おいて、光源11より遠ざかるに従って、貫通穴12F
の長さが徐々に低減し、全体に占める開口12Eの断面
積でなる開口率が徐々に増大することにより(図4及び
図5)、照明光Lは、このように光源11より遠ざかっ
て単位面積当たりの光量が低下すると、この光量を補う
ように断面積が拡大してなる開口12Eより発光部12
Cに入射する。これにより照明光Lは、導光部12Bの
長手方向についてマクロ的に光量分布を見たとき、ほぼ
均一な光量により発光部12Cに入射される。
【0054】このように導光板12に入射した照明光L
は(図6)、裏面12Jに形成された光散乱面12Kに
より散乱を受けながら、出射面12I及び裏面12Jの
間で反射を繰り返して楔型先端方向に伝搬し、この反射
の際に、出射面12Iに対して臨界角以下の成分が出射
面12Iより出射される。また同様にして裏面12Jよ
り照明光が出射され、この裏面12Jより出射された照
明光Lが、裏面12J側に配置した反射シート15によ
り反射されて導光板12に戻され、これにより照明光L
の利用効率が増大される。
【0055】その後、出射面12Iより出射された照明
光は、導光板12の裏面12Jに形成された光散乱面1
2Kが認識されないように、さらには照明光により照ら
し出される導光板12の各部の輝き、影等が目立たなく
なるように、光拡散シート13により散乱された後、プ
リズムシート14により指向性が補正される。さらにこ
の照明光により液晶表示パネルが照明されて、輝度ムラ
のない高品位の表示画像が形成される。
【0056】このようにして液晶表示パネルに照明光を
供給するにつき、照明光は、導光部12Bの長手方向に
ついてマクロ的に光量分布を見たとき、ほぼ均一な光量
により発光部12Cに入射することにより、照明光の伝
搬開始端側の出射光量が均一化される。
【0057】これに対して照明光は導光部12Bの長手
方向に、断続的に形成された開口12Eを介して発光部
12Cに入射することにより、楔型根元側の出射光量を
ミクロ的に観察すると、開口12Eに対応する細かな光
量の脈動が知覚される恐れがある。ところが照明光は、
発光部12Cに入射する際に、貫通穴12Fの斜面12
Hにより反射し、これにより出射面12I側より見て発
光部12C内に広がるように入射する。またこの貫通穴
12Fが、実用上充分に小さなピッチにより繰り返し形
成されていることにより、知覚し得るような程度による
この種の光量変化が防止される。これらによりこの開口
12Eによる輝度ムラが有効に回避される。
【0058】このようにして液晶表示パネルを照明する
につき、導光板12の出射面12I以外の部分より漏れ
出す照明光は、反射シート15により反射されて再利用
され、この反射シート15が、1枚のシート材を所定形
状に切り出された後、折り曲げ加工されて導光板12の
裏面12J、側面等に配置され、これにより簡易な組み
立て作業によりサイドライト型面光源装置10が作成さ
れる。
【0059】以上の構成によれば、導光板12の根元側
側面12Aに沿って導光部12Bを形成し、この導光部
12Bにおいて端面より入射した照明光を他の端面に伝
搬し、さらにこの導光部12Bを伝搬する照明光を発光
部12Cに導く開口12Eを導光部12Bに沿って形成
することにより、発光部12C側より導光部12Bを見
たとき、開口12Eによる微小な面光源が密接して配置
されたと同様の状態を形成することができ、これにより
図35について上述したような暗部Bの発生を有効に回
避することができ、照明光の伝搬開始端側の側面に沿っ
た大きな輝度ムラを回避することができる。
【0060】さらにこのときこの開口率を光源11より
徐々に増大させることにより、側面12Aに沿った方向
の出射光量を均一化することができ、これにより高品位
の表示画像を形成することができる。
【0061】また透明樹脂を射出成形して導光板12を
形成し、この導光板12に形成した断面台形形状の貫通
穴12Fにより導光部12Bの1反射面、開口12Eを
形成することにより、簡易な構成により導光板12を形
成することができる。
【0062】(2)第2の実施の形態 図8は、図2との対比により本発明の第2の実施の形態
に係るサイドライト型面光源装置を示す平面図である。
このサイドライト型面光源装置においては、図1につい
て上述した導光板12に代えて、導光板22が適用され
る。
【0063】ここで導光板22は、貫通穴22Fの断面
形状が異なる以外、第1の実施の形態に係る導光板12
と同一形状により形成される。ここで貫通穴22Fは、
楔型根元側の側面22Aと平行な底面22Gと、この底
面22Gに平行な上面22H、これら底面22G及び上
面22Hを結ぶ曲面22Iとにより構成される。ここで
の曲面22Iは、開口22Eを介して入射した照明光L
がこの曲面22Iで反射した際に、発散光として曲面2
2Iより出射されるように、光拡散シート13側より見
て略円弧形状により形成される。これにより導光板22
は、この曲面22Iによる反射面により照明光Lを発散
させ、種々の方向に振り分けるようになされている。
【0064】図8に示す構成によれば、開口22Eを通
過した照明光Lを発散させる反射面を形成することによ
り、照明光Lを種々の方向に振り分けて、貫通穴22F
による影の部分にまで振り分けることができる。これに
よりさらに一段と出射光量を均一化することができる。
【0065】(3)第3の実施の形態 図9は、図8との対比により本発明の第3の実施の形態
に係るサイドライト型面光源装置を示す平面図である。
このサイドライト型面光源装置23においては、図1に
ついて上述した導光板12に代えて、この導光板24が
適用される。
【0066】ここで導光板24は、第2の実施の形態に
係る導光板22と同一形状により形成され、貫通穴24
Fに反射部材25が配置される。ここでこの反射部材2
5は、照明光を効率良く反射する部材により構成され、
例えば金属ブロックが適用される。
【0067】これにより導光板24は、貫通穴24Fの
底面24Gにおいて、効率良く照明光を反射し、第2の
実施の形態に係る導光板22に比して導光部24Bにお
ける照明光の伝搬機能を強化する。また、曲面24Iに
おいても、照明光を反射する機能を強化して効率良く照
明光を反射し、これにより第2の実施の形態に係る導光
板22に比して効率良く照明光を振り分ける。
【0068】図9に示す構成によれば、貫通穴24Fに
反射部材25を配置することにより、第2の実施の形態
に比して、導光部24B、反射面でなる曲面24Iの機
能を強化することができ、さらに一段と輝度ムラを低減
することができる。
【0069】(4)第4の実施の形態 図10は、図2との対比により本発明の第4の実施の形
態に係るサイドライト型面光源装置を示す平面図であ
る。このサイドライト型面光源装置27においては、図
1について上述した導光板12に代えて、この導光板2
8が適用される。
【0070】ここで導光板28は、貫通穴28Fの断面
形状が異なる以外、第1の実施の形態に係る導光板12
と同一形状により形成される。ここで貫通穴28Fは、
断面台形形状により形成され、この台形形状の上面が導
光部28Bの反射面を形成する。なおこの貫通穴28F
は、向きが異なる以外、第1の実施の形態について上述
した貫通穴12Fと同一形状により構成される。
【0071】これにより導光板28は、貫通穴28Fの
斜面28Hを透過して底面28Gに入射する照明光Lに
ついては、この底面28Gにより屈折させて発光部28
Cの各部に振り分ける。
【0072】図10に示す構成によれば、断面台形形状
により貫通穴28Fを形成し、この貫通穴28Fの上面
側を導光部28B側に設定しても、第1の実施の形態と
同様の効果を得ることができる。
【0073】(5)第5の実施の形態 図11は、図1との対比により本発明の第5の実施の形
態に係るサイドライト型面光源装置の導光板及び光源を
示す斜視図である。このサイドライト型面光源装置にお
いて、導光板12は、導光部12Bの光源11側端面と
対向する端面に、照明光を乱反射する乱反射面29が形
成される。ここでこの乱反射面29は、この端面を粗面
にして、又は光散乱性のインク等を付着して形成され
る。これにより導光板12は、光源11より導光部12
Bを伝搬して他の端面に到達した照明光については、こ
の乱反射面29により乱反射させ、種々の方向に反射す
るようになされている。
【0074】これに対応して図12に示すように、導光
板12は、この乱反射面29側において、一旦増大した
開口率が低下するように、貫通穴12Fが形成される。
これにより導光板12は、照明光を乱反射させて開口1
2Eを照明光が通過し易くなった乱反射面29の近傍に
おいては、その分開口率を低減するようになされてい
る。
【0075】図11に示す構成によれば、光源11と対
向する端面に光散乱面を形成する場合に、この近傍で開
口率を低減することにより、第1の実施の形態と同様の
効果を得ることができる。
【0076】(6)第6の実施の形態 図13は、図1との対比により本発明の第6の実施の形
態に係るサイドライト型面光源装置の導光板及び光源を
示す斜視図である。このサイドライト型面光源装置にお
いて、導光板12は、導光部12Bの両端面に光源11
が配置される。これにより導光板12は、出射光量を増
大する。
【0077】これに対応して図14に示すように、導光
板12は、両光源11に近づくに従って開口率が低下す
るように、貫通穴12Fが形成され、これにより出射光
量を均一化する。
【0078】図13に示す構成によれば、導光部12B
の両端面に光源11を配置して出射光量を増大する場合
でも、開口率を選定することにより、第1の実施の形態
と同様の効果を得ることができる。
【0079】(7)第7の実施の形態 図15は、図5との対比により本発明の第7の実施の形
態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導光板
を示す断面図である。このサイドライト型面光源装置に
おいては、図1について上述した導光板12に代えて、
この導光板32が適用される。
【0080】ここで導光板32は、断面台形形状による
貫通穴が順次形成され、これにより導光部32Bに沿っ
て開口32Eと、底面でなる反射面32Gが順次形成さ
れる。さらにこの貫通穴の斜面に所定角度によるテーパ
ーが形成され、これにより開口32Eが台形形状に形成
される。
【0081】図15に示す構成によれば、斜面にテーパ
ーを形成することにより、射出整形時の型抜きが容易に
なる等の利点が得られ、簡易な条件設定でかつ短い成形
サイクルにより導光板32を作成することができる。こ
れにより第1の実施の形態と同様の効果に加えて、サイ
ドライト型面光源装置を簡易に作成することができる。
【0082】(8)第8の実施の形態 図16は、図15との対比により本発明の第8の実施の
形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導光
板を示す断面図である。
【0083】ここでこの導光板34は、貫通穴の繰り返
しにより、開口34Eと底面でなる反射面34Gとが形
成される。さらに出射面及び裏面側よりそれぞれ所定角
度のテーパーにより貫通穴の斜面が形成され、これによ
り開口34Eが細長い六角形形状に形成される。
【0084】図16に示す構成によれば、出射面及び裏
面側よりそれぞれ所定角度のテーパーにより貫通穴を形
成することにより、第7の実施の形態に比してさらに一
段と導光板の成形性を向上することができる。
【0085】(9)第9の実施の形態 図17は、図15との対比により本発明の第9の実施の
形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導光
板を示す断面図である。
【0086】ここでこの導光板36は、断面台形形状の
貫通穴が順次形成され、出射面側又は裏面側において所
定深さによりこの貫通穴の底面を連結する溝が形成され
る。さらにこの溝が所定深さにより形成され、これによ
り開口率が順次変化するように設定される。これらによ
り導光板36は、開口率に応じた高さによる開口36E
と、貫通穴の底面と溝の壁面とにより反射面36Gが形
成されるようになされている。
【0087】図17に示す構成によれば、開口の幅に加
えて、開口の高さを可変して開口率を設定できることに
より、必要に応じて開口率を種々に設定することがで
き、これにより設計の自由度を向上することができる。
【0088】さらに開口の高さを可変できることによ
り、その分開口間のピッチを細かく設定することもで
き、開口を形成したことによる輝度ムラを格段的に低減
することができる。
【0089】(10)第10の実施の形態 図18は、図16との対比により本発明の第10の実施
の形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導
光板を示す断面図である。
【0090】ここでこの導光板38は、貫通穴の繰り返
しにより開口38Eが形成される。さらに出射面及び裏
面側よりそれぞれ所定角度のテーパーにより貫通穴の斜
面が形成され、これにより開口38Eが細長い六角形形
状に形成される。
【0091】さらに導光板38は、出射面側及び裏面側
において所定深さによりこの貫通穴の底面を連結する溝
が形成され、この溝の深さにより開口率が順次変化する
ように設定される。これらにより導光板38は、開口率
に応じた高さによる開口38Eと、貫通穴の底面と溝の
壁面とにより反射面38Gが形成されるようになされて
いる。
【0092】図18に示す構成によれば、出射面側及び
裏面側の双方に形成した溝により開口の高さを可変して
開口率を設定するようにしても、第9の実施の形態と同
様の効果を得ることができる。
【0093】(11)第11の実施の形態 図19は、図16との対比により本発明の第11の実施
の形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導
光板を示す断面図である。
【0094】この実施の形態では、発光部側に断面積が
徐々に拡大する円柱形状の部位により、導光部40B及
び発光部を接続し、これにより円形形状の開口40E
と、反射面40Gを作成する。
【0095】図19の構成によれば、開口を円形形状に
形成しても、上述の実施の形態と同様の効果を得ること
ができる。
【0096】(12)第12の実施の形態 図20は、図19との対比により本発明の第12の実施
の形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導
光板を示す断面図である。この実施の形態では、開口4
2Eの形成位置を導光板42の上下方向にランダムに設
定する。
【0097】図20の構成によれば、円形形状に密接す
る開口を不規則に配置しても、上述の実施の形態と同様
の効果を得ることができる。
【0098】(13)第13の実施の形態 図21は、図5との対比により本発明の第13の実施の
形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導光
板を示す断面図である。この実施の形態では、部分的に
反射面44Gを形成し、残る部分を開口44Eに設定す
る。
【0099】図21の構成によれば、部分的に反射面4
4Gを形成し、残る部分を開口44Eに設定したことに
より、導光板の強度を向上して、第1の実施の形態と同
一の効果を得ることができる。
【0100】(14)他の実施の形態 なお上述の第9及び第10の実施の形態においては、貫
通穴を単に溝により連結する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、貫通穴の斜面に類似の形状により
溝の底面を形成するようにしてもよい。すなわち図22
は、溝の底面を傾けて形成した場合を示す断面図であ
り、このように底面を傾けることにより、図2及び図3
において斜面を傾けて形成した場合のように、斜めに入
射する照明光を種々の方向に振り分けることができる。
また図23は、図8について上述した斜面12Iに対応
するように、溝の底面を円弧形状に形成した場合であ
る。このようにしても第1の実施の形態と同様の効果を
得ることができる。
【0101】また上述の実施の形態においては、断面略
矩形形状により延長するように導光部を構成する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、種々の断面形
状により構成する場合に広く適用することができる。
【0102】すなわち導光部の開口側については、図2
4に示すように、反射面を円弧形状に形成してもよく、
また図25に示すようにエッジを落として反射面を形成
するようにしてもよい。このように反射面を構成すれ
ば、光源より遠ざかるに従ってこの反射面の形状を変化
させる等により、開口より出射される照明光の光量を制
御することができ、これにより出射光量を均一化するこ
とができる。
【0103】また導光部の一側面でなる導光板の側面に
ついては、図26に示すように、エッジを落として側面
を形成してもよく、図27に示すように、曲面により形
成してもよい。この場合には、導光板の厚み方向におい
て、開口から出射する照明光の出射角度を制御すること
ができ、これにより出射光量を均一化することができ
る。
【0104】さらに図28に示すように、例えば導光部
の裏面側を出射面と平行な面により構成して、導光部を
完全に断面矩形形状としてもよい。
【0105】また図29に示すように、貫通穴の底面で
なる反射面について、円弧形状等の曲面により形成して
もよく、さらには図30に示すように、この図29の曲
面形状を側面側に部分的に形成してもよい。
【0106】さらに上述の実施の形態においては、導光
部、開口部、発光部を一体に成形して導光板を構成する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図31
に示すように、発光部及び開口部を一体成形し、これと
導光部を接続するようにしてもよい。このようにすれ
ば、導光部又は発光部側を種々のサイドライト型面光源
装置で共用化することができる。
【0107】また上述の実施の形態においては、貫通穴
により、開口及び導光部の反射面を形成する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、図32に示すよう
に、例えば反射面、開口、斜面を形成してなる金属板を
用いて一体成形することにより、この金属板により開口
と導光部の反射面とを形成してもよい。
【0108】また上述の実施の形態においては、開口を
通過した照明光については、貫通穴の斜面により種々の
方向に振り分ける場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、例えば図33に示すように、光反射部材と光
散乱部材とをすだれ状に配置してなる板状部材を導光部
と発光部との間に介挿することにより、光散乱部材によ
り開口を形成し、またこの光散乱部材により開口を通過
した照明光を散乱させで種々の方向に振り分けるように
してもよい。
【0109】また上述の第1の実施の形態等において
は、貫通穴による斜面において、光源側を向く斜面の角
度と、他の端面側を向く斜面の角度とを等しい角度に設
定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
必要に応じてこの角度を異ならしてもよく、また光源よ
り遠ざかるに従ってこれらの角度を変化させるようにし
てもよい。
【0110】さらに上述の実施の形態においては、断面
台形形状による貫通穴を形成する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、三角形形状等による貫通穴
を形成してもよい。
【0111】また上述の実施の形態においては、透明部
材により導光板を構成する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、導光板の材質は本発明の効果が損な
われない範囲で種々に選択することができる。
【0112】また上述の実施の形態においては、導光板
の裏面に光拡散面を形成する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、出射面に光拡散面を形成してもよ
く、また出射面及び裏面に光散乱面を形成してもよく、
さらには光拡散面を省略してもよい。
【0113】また上述の実施の形態においては、出射面
及び裏面を平坦な面に設定して導光板を構成する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、プリズムシー
トのプリズム面形状を出射面及び又は裏面に形成する場
合にも広く適用することができる。
【0114】また上述の実施の形態においては、出射面
に光拡散シート及びプリズムシートを配置する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、光拡散シート又
はプリズムシートを省略する場合、さらには第1の実施
の形態について上述したプリズムシート14に加えて、
このプリズムシート14のプリズム面と突起の繰り返し
方向が直交してなる第2のプリズムシートを配置する場
合、さらには所定の偏向面の出射光についてのみ選択透
過し、これと直交する偏向面の出射光については選択的
に反射するいわゆる偏光分離シートを配置する場合等に
広く適用することができる。
【0115】さらに上述の実施の形態においては、導光
板の1の隅部に光源を配置する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、例えば図34に示すように導光
板の2つの隅部に光源11を配置する場合、3つの隅部
に光源を配置する場合、さらには4つの隅部にそれぞれ
光源を配置する場合にも広く適用することができる。
【0116】また上述の実施の形態においては、1の反
射シートを折り曲げて使用する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、一次光源側と導光板側とで反射
シートを分離する場合等にも広く適用することができ
る。
【0117】さらに上述の実施の形態においては、銀を
蒸着した正反射部材により反射シートを構成する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば白色P
ETシート等の乱反射部材を使用する場合にも広く適用
することができる。
【0118】さらに上述の実施の形態では、断面楔型形
状の板状部材でなる導光板を用いたサイドライト型面光
源装置に本発明を適用する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、導光板としてほぼ均一な板厚による
平板形状のものを用いた方式のサイドライト型面光源装
置にも広く適用することができる。
【0119】さらに上述の実施の形態では、液晶表示装
置の面光源装置に本発明を適用する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、種々の照明機器、表示装置
等のサイドライト型面光源装置に広く適用することがで
きる。
【0120】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、板状部材
の少なくとも1つの側面に沿って、端面より入射した照
明光を伝搬する導光部を形成し、導光部に沿ってこの導
光部を伝搬する照明光を他の側面側に導く開口を形成す
ることにより、照明光の伝搬開始端側の側面に沿った輝
度ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置を示す分解斜視図である。
【図2】図1のサイドライト型面光源装置の入射面側を
示す平面図である。
【図3】図2との対比により端面側で反射した照明光を
示す平面図である。
【図4】開口率を示す特性曲線図である。
【図5】図3をB−B線により切り取って示す断面図で
ある。
【図6】図2をC−C線により切り取って示す断面図で
ある。
【図7】図1の反射シートを示す展開図である。
【図8】第2の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用される導光板を示す平面図である。
【図9】第3の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用される導光板を示す平面図である。
【図10】第4の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置に適用される導光板を示す平面図である。
【図11】第5の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置に適用される導光板を示す斜視図である。
【図12】図11の導光板の開口率を示す特性曲線図で
ある。
【図13】第6の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置に適用される導光板及び光源を示す斜視図であ
る。
【図14】図13の導光板の開口率を示す特性曲線図で
ある。
【図15】図5との対比により本発明の第7の実施の形
態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導光板
を示す断面図である。
【図16】図15との対比により本発明の第8の実施の
形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導光
板を示す断面図である。
【図17】図15との対比により本発明の第9の実施の
形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導光
板を示す断面図である。
【図18】図16との対比により本発明の第10の実施
の形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導
光板を示す断面図である。
【図19】図16との対比により本発明の第11の実施
の形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導
光板を示す断面図である。
【図20】図19との対比により本発明の第12の実施
の形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導
光板を示す断面図である。
【図21】図5との対比により本発明の第13の実施の
形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される導光
板を示す断面図である。
【図22】溝の底面を傾けて形成した場合の導光板を示
す断面図である。
【図23】溝の底面を円弧形状に形成した場合の導光板
を示す断面図である。
【図24】開口側の反射面を円弧形状に形成した場合の
導光板を示す断面図である。
【図25】開口側の反射面をエッジを落として導光板を
形成した場合の断面図である。
【図26】エッジを落として導光部の側面を形成した場
合の導光板を示す断面図である。
【図27】曲面により導光部の側面を形成した場合の導
光板を示す断面図である。
【図28】導光部を完全に断面矩形形状とした場合の導
光板を示す断面図である。
【図29】貫通穴の底面でなる反射面を円弧形状とした
場合の導光板を示す平面図である。
【図30】導光部の側面を部分的に曲面形状とした場合
の導光板を示す平面図である。
【図31】導光部を別体に成形した場合の導光板を示す
斜視図である。
【図32】反射面、開口、斜面を形成してなる金属板を
用いた一体成形による導光板を示す斜視図である。
【図33】光反射部材と光散乱部材とをすだれ状に配置
してなる板状部材を用いた導光板を示す分解斜視図であ
る。
【図34】導光板の2つの隅部に光源11を配置した場
合を示す平面図である。
【図35】従来のサイドライト型面光源装置を示す分解
斜視図である。
【図36】図35をA−A線により切り取って示す断面
図である。
【図37】図35の導光板の光散乱面を示す平面図であ
る。
【符号の説明】
1、10、20、23、27……サイドライト型面光源
装置、2、12、22、24、26、28、32、3
4、36、38、40、42、44……導光板、3、1
1……光源、4、15……反射シート、12A、22A
……側面、12B、24B、32B、34B、36B、
38B、40B、42B、44B……導光部、12C、
28C……発光部、12D……開口部、12E、22
E、32E、34E、36E、38E、40E、42
E、44E……開口、12F、22F、24F、28F
……貫通穴、12G、22G、24G、28G、32
G、34G……底面、12H、28H……斜面、13…
…光拡散シート、14……プリズムシート、25……反
射部材、36G、38G、40G、42G、44G……
反射面

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の一次光源から射出された照明光を板
    状部材に入射し、前記照明光を前記板状部材の出射面よ
    り出射するサイドライト型面光源装置において、 前記板状部材は、 少なくとも1つの側面に沿って、前記側面と直交する端
    面より入射した前記一次光源の照明光を前記端面と対向
    する面に向かって伝搬する導光部を有し、 前記導光部を伝搬する前記照明光を前記側面と対向する
    面側に導く開口が、前記導光部に沿って繰り返し形成さ
    れたことを特徴とするサイドライト型面光源装置。
  2. 【請求項2】前記板状部材は、 前記開口を通過した前記照明光を散乱させる光散乱領域
    を有することを特徴とする請求項1に記載のサイドライ
    ト型面光源装置。
  3. 【請求項3】前記板状部材は、 前記開口を通過した前記照明光を発散させる反射面を有
    することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のサ
    イドライト型面光源装置。
  4. 【請求項4】前記板状部材は、 所定の樹脂を射出成形して形成され、 前記導光部は、 前記側面と前記側面に沿って繰り返し形成された所定断
    面形状の貫通穴の面により、繰り返し前記照明光を反射
    して前記照明光を伝搬し、 前記貫通穴間を結ぶ前記樹脂により、前記開口が形成さ
    れたことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3
    に記載のサイドライト型面光源装置。
  5. 【請求項5】前記板状部材は、 所定の樹脂を射出成形して形成され、 前記導光部は、 前記側面と前記側面に沿って繰り返し形成された所定断
    面形状の貫通穴の面により、繰り返し前記照明光を反射
    して前記照明光を伝搬し、 前記貫通穴間を結ぶ前記樹脂により、前記開口が形成さ
    れ、 前記貫通穴の面により、前記反射面が形成されたことを
    特徴とする請求項3に記載のサイドライト型面光源装
    置。
  6. 【請求項6】前記貫通穴に前記照明光を反射する光反射
    部材が配置されたことを特徴とする請求項4又は請求項
    5に記載のサイドライト型面光源装置。
  7. 【請求項7】前記板状部材は、 1の部材を他の部材に接続して形成されることを特徴と
    する請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項
    5、請求項6、請求項7又は請求項8に記載のサイドラ
    イト型面光源装置。
  8. 【請求項8】請求項1、請求項2、請求項3、請求項
    4、請求項5、請求項6、請求項7、請求項8又は請求
    項9に記載のサイドライト型面光源装置により液晶表示
    パネルを照明することを特徴とする液晶表示装置。
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