WO2006057282A1 - 表示装置用導光板 - Google Patents

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Junji Miyashita
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Citizen Electronics Co., Ltd.
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    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity

Definitions

  • the present invention relates to a light guide plate in a knock light system used for illumination of, for example, a liquid crystal display device, and more specifically, regardless of a change in incident angle of a light beam emitted from a light source.
  • the present invention relates to a light guide plate capable of guiding uniform illumination light to a liquid crystal display device.
  • FIG. 9 shows an example of a conventional backlight system that illuminates a display device (not shown) (see Patent Document 1).
  • This knock light system includes a light source 5 composed of one or a plurality of light emitting diodes (hereinafter abbreviated as LEDs), and a light guide plate 1 having an incident surface 3 for receiving light emitted from the light source 5.
  • a reflective sheet 7 is disposed facing the first surface 2 of the light guide plate 1
  • a diffusion sheet 8 is disposed facing the second surface 4 of the light guide plate 1
  • this diffusion sheet is further disposed.
  • Two prism sheets 9 and 10 are arranged above the top.
  • the second surface 4 is a surface facing the display device.
  • Reference numeral 6 indicates the state of travel of some of the light rays in the light guide plate 1.
  • the second surface 4 in other words, illuminates the display device when viewed from the display device.
  • the illumination light was uneven. More specifically, as shown in FIG. 10, in the plane of the light guide plate 1 (the diffuser sheet 8, the prism sheets 9 and 10 are removed), the portion 20 indicated by knots and the pinching is the front ( It is an area that looks bright when viewed from the top, and there is a lack of brightness 21 that is not hatched in the area close to the entrance surface 3, and the brightness of the illuminated surface is uneven for the user of the knocklight and the illumination It is recognized that there is unevenness. Therefore, in order to suppress this illumination unevenness, the ratio of the light rays 6 incident on the incident surface 3 at a large angle was suppressed by increasing the number of the light sources 5 and bringing the adjacent light sources 5 closer to each other.
  • the conventional light guide plate 1 has a plurality of prisms provided on the first surface 2 in order to efficiently emit the incident light beam on the second surface 4 (downward in FIG. 11C). Have. As shown in FIGS. 11A and 11C, each of these prisms extends linearly over the entire width of the light guide plate 1 in parallel to the incident surface 3. Each of these prisms, as shown in FIG. 12, has a reflection surface 2a that is inclined forward and loosely toward the rear position far from the incidence surface 3 and also has a reflection surface 2a that is further from the rear position.
  • a prism force having a triangular cross section having a back surface 2b that is steeply inclined rearward of the light guide plate 1 and a ridge line 2c formed by the reflecting surface 2a and the back surface 2b is also formed.
  • the reflection surface 2 a is formed with an inclination angle (molding inclination angle) ⁇ 0 with respect to the second surface 4 of the light guide plate 1.
  • the oblique angle ⁇ ) differs depending on the incident angle ⁇ of the light beam 6 (one light beam included in the light beam incident on the light guide plate 1) formed on the plane of the light guide plate 1. This will be explained with reference to FIG. 13.
  • the shaping inclination angle ⁇ ⁇ of the reflecting surface 2a of the prism formed on the light guide plate 1 is expressed by dZp, the light enters the light guide plate 1 from the incident surface 3 at an incident angle ⁇ .
  • FIG. 14 is a graph (curve F) showing the substantial inclination angle ex of the reflecting surface 2a with respect to the incident angle ⁇ of the light beam in the conventional prism.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-327096 (FIG. 17)
  • an object of the present invention is to uniformly illuminate a display device without reducing the amount of reflected light even when light having a light source power is incident on the incident surface at a large incident angle. Is to provide.
  • a light guide plate includes an incident surface on which a light beam from a light source is incident, and a plurality of prisms having a reflecting surface that emits the light beam incident from the incident surface. It has.
  • the reflecting surfaces of the plurality of prisms extend so as to cross the direction in which the light beam from the light source incident on the incident surface travels.
  • At least one reflecting surface of the prism closest to the incident surface is formed to be concave with respect to the incident surface.
  • the uneven illumination of the backlight can be improved without increasing the number of components, and the number of light sources can be reduced to a minimum. Therefore, a display device such as a small electronic device using the light guide plate as a backlight can be illuminated uniformly and efficiently, and the quality of the display device can be improved and the cost can be reduced.
  • FIG. 1 is a bottom view showing a first embodiment of a light guide plate according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a bottom view showing a second embodiment of the light guide plate according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 5 shows the incident angle of light in the prisms of the first and second embodiments of the present invention. It is a graph showing the substantial inclination angle of a reflective surface.
  • FIG. 6 is a bottom view showing a third embodiment of the light guide plate according to the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged perspective view of a part of the lower surface side of the third embodiment of the light guide plate of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an example of a conventional backlight.
  • FIG. 10 is a schematic plan view showing illumination unevenness of a conventional backlight.
  • FIG. 11A is a bottom view of a conventional light guide plate.
  • FIG. 11B is a front view of the light guide plate shown in FIG. 11A.
  • FIG. 11C is a side view of the light guide plate shown in FIG. 11A.
  • FIG. 12 is a partially enlarged sectional view of the light guide plate shown in FIG. 11A.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing the difference between the shaping tilt angle ⁇ 0 and the actual tilt angle ⁇ of the reflecting surface.
  • FIG. 14 is a graph showing a substantial inclination angle of a reflecting surface with respect to an incident angle of light rays in a conventional prism.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a light guide plate according to the present invention.
  • the light guide plate 100 has a rectangular shape made of, for example, a transparent material.
  • the light guide plate 100 is disposed on the back side of a display device (not shown), and enters the light beam emitted from the light source 101 and emits it to the display device.
  • the light guide plate 100 has an incident surface 102 that receives a light beam from the light source 101.
  • the incident surface 102 is a flat surface formed at one corner of the light guide plate 100 (see FIG. 1).
  • the light source 101 also has one LED force, and is disposed to face the incident surface 102. Since the incident surface 102 is provided at the corner portion of the light guide plate 100, the illumination light beam emitted from the light source 101 is incident on the light guide plate 100 from an oblique direction.
  • “light beam” is a general term for light in various directions emitted from the light source, that is, the light source 101 and enters the light guide plate 100, and “light beam” is a specific direction included in the light beam. The light that goes to
  • the light guide plate 100 includes a plurality of prisms 110 that reflect the light beam incident from the incident surface 102.
  • these prisms 110 are provided on one surface of the light guide plate 100, for example, a front surface. It is provided on the first surface 104 opposite to the second surface 103 facing the display device.
  • each of the plurality of prisms 110 also has a front position force close to the light incident surface 102 and a light beam 101 that is gently inclined downward toward the rear position far from the incident surface 102 and is opposed to the light source 101.
  • each prism 110 is formed to have a concave shape with respect to the incident surface.
  • each prism 110 has its concave shape formed as a part of an arc, and more That is, the reflecting surfaces 111 of the prism 110 are arranged concentrically around the light source 101.
  • the light guide plate 10 is arranged with respect to the central axis D of the light beam emitted from the light source 101 toward the incident surface 102 of the light guide plate 100 as shown in FIG.
  • a light beam 114 incident on the plane within 0 at an incident angle ⁇ arrives at an angle substantially orthogonal to the reflecting surface 111 of the prism 110.
  • almost all of the light incident from the light source 101 to the incident surface 102 of the light guide plate 100 reaches the force reflecting surface 111 at an angle substantially orthogonal to the incident surface 102.
  • the actual inclination angle ex of the light beam 114 on the reflection surface 111 is always close to the shaping inclination angle ⁇ ⁇ of the reflection surface 111 regardless of the incident angle ⁇ , and is uniform from the reflection surface 111.
  • Light is emitted and a backlight with little illumination unevenness can be obtained.
  • the feature of this embodiment is that the prism 110 is configured such that the substantial inclination angle of the reflecting surface 111 is ⁇ > ⁇ ( ) 5 ⁇ .
  • FIG. 5 shows an incident angle of a light beam incident on the incident surface 102 in the prism 110 of the first embodiment.
  • FIG 5 is a graph (curve ⁇ ) showing a substantial inclination angle ⁇ of the reflecting surface 111 with respect to ⁇ .
  • curve ⁇ the substantial inclination angle ⁇ of the reflecting surface 111 with respect to ⁇ .
  • the light guide plate 100 according to the present invention has improved illumination brightness uniformity over the conventional light guide plate. Also to get improved illumination brightness in this way For this reason, it is obvious that it is sufficient to arrange the single light source 101 so as to face the incident surface 102 provided at the corner portion of the light guide plate 100.
  • all of the plurality of prisms 110 have an arc shape, and the force is also formed substantially concentrically around the light source 101.
  • the incident light flux enters. Only the reflective surfaces of some prisms may be formed concentrically with the light source 101 as the center, arranged in order from the reflective surface 111 closest to the surface 102. Further, if the prism 110 has a concave shape with respect to the incident surface 102, it does not necessarily have to be concentric.
  • the light source 101 is also configured with one LED force
  • the incident surface 102 is installed on one side of the light guide plate 100
  • the light source 101 is arranged at the approximate center of the incident surface 102 of the light guide plate 100.
  • a plurality of prisms 110 each having a reflecting surface 111, a back surface 112, and a ridge line 113 are provided on the light guide plate 100, and these prisms 110 are formed in a substantially arc shape centering on the light source 101 and are concentric. Is arranged.
  • the light beam 114 incident at an incident angle ⁇ on the horizontal plane of the light guide plate 100 with respect to the central axis D of the light beam irradiated from the light source 101 toward the incident surface 102 of the light guide plate 100 is the same as in the previous embodiment. Most of them reach the reflecting surface 111 of the prism 110 at an angle substantially perpendicular to it. Therefore, the actual inclination angle ex of the light beam 114 on the reflecting surface 111 takes a value close to the shaping inclination angle ⁇ ⁇ of the reflecting surface 111 as shown in FIG. 4 regardless of the incident angle ⁇ . You can draw a graph with a real inclination angle ⁇ similar to the one shown. Therefore, also in this embodiment, the uniformity of the illumination brightness of the light guide plate 100 is improved, and the number of the light sources 101 is only one.
  • FIGS. 6 to 8 show a third embodiment of the light guide plate according to the present invention.
  • Most of the prisms of the light guide plate 100 in this third embodiment are the reflection of the force light source 101 or the prism 110 closest to the entrance surface 102 which has a triangular cross section substantially parallel to the entrance surface 102 as in the conventional example.
  • Only the surface 11 la is formed in a concave shape with respect to the incident surface 102, and the concave shape is also formed as a part of the arc. As shown in FIGS. 6 and 8, this is because the first reflecting surface 11 la of the prism closest to the entrance surface 102, the back surface 112a, and the valley line 115 that is the intersection of the reflecting surface 11 la and the back surface 112a. It shows that the shape is concave.
  • the first reflecting surface 111a closest to the light source 101 and receiving the strong light beam has a concave shape, so that the direct effect as in the first or second embodiment is not obtained.
  • V it is close to the incident surface 102, has large luminance unevenness, and has an effect of increasing the reflectance of the part. That is, the actual inclination angle oc of the entire prism formed on the first surface 104 of the light guide plate 100 is different in each place, but on average, it is improved from the conventional example and reaches the forming inclination angle ⁇ . There is nothing, but the following equation holds.
  • the reflecting surface 11 la of the prism 110 closest to the incident surface 102 is formed in a concave shape, but the reflecting surfaces 11 1 of the plurality of prisms 110 relatively close to the light source 101 are used. May be formed in a concave shape with respect to the incident surface 102.
  • all the prisms formed on the light guide plate 100 may have a concave shape that is slightly curved with respect to the incident surface 102. Even in these cases, the uniformity of the illumination brightness of the knocklight is improved as compared with the prior art.
  • the light source 101 has a single LED power. Of course, a plurality of LEDs may be arranged. However, even in that case, the number of LEDs can be reduced as compared with the conventional case.
  • the light guide plate shown in the first to third embodiments can be used in combination with a reflection sheet, a diffusion sheet, a prism sheet, etc., as in the conventional knock light system.
  • the light guide plate of the present invention can improve illumination unevenness of the backlight without increasing the number of components, and can also reduce the number of light sources to a minimum. Therefore, a display device such as a small electronic device can be illuminated uniformly and efficiently, and the quality of the display device can be improved and the cost can be reduced, which is extremely useful industrially.

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Abstract

　本発明は、光源からの光束が入射する入射面と、該入射面から入射された光束を反射する反射面を有する複数のプリズムとを備え、前記複数のプリズムの反射面は、前記入射面に入射された光源からの光束が進行する方向に対して横切るように延びており、前記複数のプリズムの反射面のうち、少なくとも前記入射面に最も近い一つのプリズムの反射面が、前記入射面に対して凹形状となるように形成されている導光板を特徴とする。これによって、バックライトの照明ムラが改善され、表示装置を均一に且つ効率よく照明することができる。

Description

明 細 書
表示装置用導光板
技術分野
[0001] 本発明は、例えば、液晶表示装置等の照明に用いられるノ ックライトシステムにお ける導光板に関し、更に詳細には、光源力 放出された光束の入射角度の変化にか 力わらず液晶表示装置へ均一な照明光を導くことができる導光板に関する。
背景技術
[0002] 図 9は、表示装置（図示せず)を照明する従来のバックライトシステムの一例を示す（ 特許文献 1参照)。このノ ックライトシステムは、 1個又は複数個の発光ダイオード (以 下、 LEDと略称する）から成る光源 5と、この光源 5から放出された光を受ける入射面 3を有する導光板 1とを有する。また、この導光板 1の第一の面 2に対向して反射シー ト 7が配置され、導光板 1の第二の面 4に対向して拡散シート 8が配置され、更に、こ の拡散シートの上方に二つのプリズムシート 9および 10が配置されている。第二の面 4は、表示装置に対向する面である。尚、符号 6は、導光板 1内の光線の一部の進行 状態を示す。
[0003] し力しながら、上記の如き構造を有する従来のバックライトシステムでは、図 10に示 すように、第二の面 4、換言すると、表示装置から見た場合、表示装置を照明する照 明光が不均一であるという問題があった。更に詳細に述べると、図 10に示すように、 導光板 1 (拡散シート 8、プリズムシート 9および 10が取り除かれている）の平面内にお いて、ノ、ツチングで示した部分 20は正面（上方)から見て明るく見える領域であり、ハ ツチングのない輝度不足部 21が入射面 3に近い部分に生じており、ノ ックライトの使 用者には照明された面の輝度が不均一となり照明ムラがあると認識される。そこで、こ の照明ムラを抑えるために、光源 5の数を増やして隣り合う光源 5同士を接近させるこ とで、入射面 3に大きい角度で入射する光線 6の占める割合を抑えていた。
[0004] 照明ムラが生じる理由を、図 11A乃至図 11Cおよび図 12に示された従来の導光板 の構造に基づいて説明する。従来の導光板 1は、入射光束を第二の面 4 (図 11Cで 見て下方)力 効率よく出射させるために、第一の面 2に設けられた複数のプリズムを 有する。これらプリズムのそれぞれは、図 11Aおよび図 11Cに示すように、入射面 3 に対してこれと平行に導光板 1の幅全体に亘つて直線状に延びている。これらプリズ ムのそれぞれは、図 12に示すように、光の入射面 3に近い前方位置力も入射面 3に 遠い後方位置に向力つて緩く下方に傾斜する反射面 2aと、その後方位置から更に 導光板 1の後方へ急傾斜する背面 2bと、これら反射面 2aと背面 2bとによって形成さ れる稜線 2cとを有する断面三角形状のプリズム力も成っている。前記反射面 2aは、 導光板 1の第二の面 4に対して傾斜角（成形傾斜角）《0で形成されている。
[0005] このように、各プリズムが導光板 1の入射面 3と平行に形成されている場合、入射面 3から水平方向に入射された、いわゆる水平光に対する反射面 2aの傾斜角（実質傾 斜角 α )は、図 11Aに示したように、導光板 1の平面上でなす光線 6 (導光板 1に入射 する光束に含まれる一光線)の入射角 Θによって異なってくる。これを図 13に基づい て説明すると、導光板 1に形成されたプリズムの反射面 2aの成形傾斜角 α θを dZp で表した場合、入射面 3から導光板 1内に入射角 Θで入射した光線 6の反射面 2aで の実質傾斜角 exは d/plで表わされる。そして、 pく piであるため、実質傾斜角 aは 成形傾斜角 α θより小さくなる。即ち、図 11Aに示されるように、入射面 3と直交する導 光板 1の中心線 D (通常は光源 5の光束の中心軸とほぼ一致する）とほぼ平行に入射 される光線に対する反射面 2aの実質傾斜角 ocは、プリズムの成形傾斜角 α θにかな り近いが、入射角 Θで入射される光線 6に対する反射面 2aの実質傾斜角 ocは、概ね α = α Ο - cos Θとなる。そのため、光の入射角 Θが大きくなるにつれて実質傾斜角 aは次第に小さくなつて反射面 2aでの反射光量も次第に少なくなり、第二の面 4から 出射される光の量が減ってしまうことになる。
[0006] 図 14は、従来のプリズムにおける、光線の入射角度 Θに対する反射面 2aの実質傾 斜角 exを表わすグラフ（曲線 F)である。実質傾斜角 aは入射角度 Θ =0であるとき（ 光線 6が導光板の入射面 3にほぼ直角に入射するとき）に最大となり（この例では a 0 =約 2° としている）、光線の入射角度 Θが大きくなればなるほど次第に小さくなるこ とを示す。
[0007] その結果、図 11A乃至図 11Cおよび図 12に示された従来の導光板 1においては、 入射面 3に大きな入射角 Θで入射される光線 6に対しては、反射面 2aでの反射光量 が大きく減少してしまい、これが照明ムラの大きな要因となる。それ故、照明ムラを極 力補償するためには、光線 6の入射角度 Θが大きくならないように、複数の光源 5 (L ED)を互いに近接させて配列しなければならな 、と!/、う問題があった。
特許文献 1 :特開 2004— 327096号公報（図 17)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] そこで、本発明の目的は、光源力もの光が入射面に対して大きな入射角で入射し たとしても、反射光量を減少させることなぐ表示装置を均一に照明することができる 導光板を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0009] 上記目的を達成するために、本発明に係る導光板は、光源からの光束が入射する 入射面と、この入射面から入射された光束を出射する反射面を有する複数のプリズ ムとを備えている。複数のプリズムの反射面は、入射面に入射された光源からの光束 が進行する方向に対して横切るように延びて 、る。複数のプリズムの反射面のうち、 少なくとも入射面に最も近い一つのプリズムの反射面が、前記入射面に対して凹形 状となるように形成されて 、る。
発明の効果
[0010] 本発明の導光板によれば、部品数を増すことなくバックライトの照明ムラが改善され また、光源の個数も最小限に少なくすることができる。そのため、この導光板をバック ライトに利用した小型電子機器等の表示装置を均一に且つ効率よく照明することが でき、表示装置の品質が向上すると共にコストも低減することができる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明に係る導光板の第 1の実施例を示す下面図である。
[図 2]図 1の A— A線断面図である。
[図 3]本発明に係る導光板の第 2の実施例を示す下面図である。
[図 4]図 3の B— B線断面図である。
[図 5]本発明の第 1および第 2の実施例のプリズムにおける、光線の入射角に対する 反射面の実質傾斜角を表すグラフである。
[図 6]本発明に係る導光板の第 3の実施例を示す下面図である。
[図 7]図 6の C— C線断面図である。
[図 8]本発明の導光板の第 3の実施例の下面側の一部を拡大した斜視図である。
[図 9]従来のバックライトの一例の断面図である。
[図 10]従来のバックライトの照明ムラを示す模式的平面図である。
[図 11A]従来の導光板の下面図である。
[図 11B]図 11Aに示された導光板の正面図である。
[図 11C]図 11Aに示された導光板の側面図である。
[図 12]図 11Aに示された導光板の一部拡大断面図である。
[図 13]反射面の成形傾斜角《0と実質傾斜角 αの違いを示す説明図である。
[図 14]従来のプリズムにおける、光線の入射角に対する反射面の実質傾斜角を表す グラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明の好ましい実施例を、添付図面を参照して詳細に述べる。図 1は、本 発明に係る導光板の第 1の実施例を示す。この導光板 100は、例えば透明な材料か ら作られた矩形状の形状を有している。この導光板 100は、表示装置（図示せず)の 背面側に配置され、光源 101から放出された光束を入射して表示装置へ出射する。 この導光板 100は、光源 101からの光束を受ける入射面 102を有する。この第 1の実 施例では、入射面 102は、導光板 100の一つのコーナー部に形成された平坦面から 成っている（図 1参照)。
[0013] 光源 101は、この実施例では 1個の LED力も成り、入射面 102に対向して配置され る。入射面 102が導光板 100のコーナー部に設けられているので、光源 101から発 する照明用光束は、導光板 100に斜め方向から入射されることになる。なお、本明細 書では、 "光束"とは光源、即ち光源 101から発して導光板 100に入射する種々の方 向の光の総称であり、 "光線"とは前記光束に含まれる特定の方向に向力う光をいう。
[0014] 導光板 100は、入射面 102から入射された光束を反射する複数のプリズム 110を 備えている。これらプリズム 110は、この実施例では、導光板 100の一面、例えば、表 示装置に対向する第二の面 103とは反対側の第一の面 104に設けられている。これ ら複数のプリズム 110のそれぞれは、図 2に示すように、光の入射面 102に近い前方 位置力も入射面 102から遠い後方位置に向力つて緩く下方に傾斜し且つ光源 101と 対向する反射面 111と、その後方位置から更に導光板 100の後方へ急傾斜する背 面 112と、これら反射面 111と背面 112とによって形成される稜線 113とを有する三 角柱状プリズムカゝら形成されている。各プリズム 110は前記入射面に対して凹形状と なるように形成されている力 ここで、注目すべきは、各プリズム 110は、その凹形状 が円弧の一部として形成され、さらには複数のプリズム 110の各反射面 111が光源 1 01を中心として同心円状に配列されていることである。
[0015] プリズム 110の反射面 111をこのように構成すると、図 1に示す如ぐ光源 101から 導光板 100の入射面 102に向けて照射された光束の中心軸 Dに対して、導光板 10 0内に平面上において入射角 Θで入射した光線 114は、プリズム 110の反射面 111 に対してほぼ直交する角度で到達する。換言すると、光源 101から導光板 100の入 射面 102にある角度を持って入射した光線のほとんど力 反射面 111に対してほぼ 直交する角度で到達することになる。即ち、光線 114の反射面 111における実質傾 斜角 exは、入射角 Θの大小にかかわらず、常に反射面 111の成形傾斜角 α θに近 い値をとることとなり、反射面 111からは均一な光が出射され、照明ムラの少ないバッ クライトを得ることができる。このように、この実施形態における特徴は、反射面 111の 実質傾斜角ひが、 α Ο≥α > α Ο · ( )5 θであるようにプリズム 110が構成されている ことである。
[0016] 図 5は、第 1実施例のプリズム 110における、入射面 102に入射する光線の入射角
Θに対する反射面 111の実質傾斜角 αを表すグラフ（曲線 Ε)である。本実施例の場 合は、任意の入射角 Θで入射した光線 114のほとんど力 プリズム 110の反射面 11 1に対してほぼ直交した角度で到達するため、実質傾斜角 aは入射角 Θの大小に 関わらずほぼ一定となり、直線に近い曲線 Εとして表すことができる（この実施例では 従来例と同様に α Ο=約 2° としている）。
[0017] このことは、本発明に係る導光板 100が従来の導光板よりも照明の輝度の均一性 が改善されていることを意味している。また、このように改善された照明輝度を得るた めに一つの光源 101を導光板 100のコーナー部に設けられた入射面 102に対向し て配置するだけで十分であることも明らかである。
[0018] 上記実施例では、複数のプリズム 110の全てが円弧状にし力も光源 101を中心とし て略同心円状に形成されている力 複数のプリズム 110の反射面 111のうち、光束が 入射する入射面 102に最も近 、反射面 111から順に配置されて 、る 、くつかのプリ ズムの反射面のみを光源 101を中心とする同心円状に形成するようにしてもよい。ま た、プリズム 110が入射面 102に対して凹形状となっていれば、必ずしも同心円状で ある必要はない。
[0019] 図 3および図 4は、本発明に係る導光板の第 2の実施例を示す。この第 2の実施例 では、光源 101を 1個の LED力も構成し、入射面 102を導光板 100の一側面に設置 し、光源 101を導光板 100の入射面 102のほぼ中央に配置した。この実施例におい ても、反射面 111、背面 112および稜線 113より成るプリズム 110が導光板 100に複 数設けられ、これらのプリズム 110は、光源 101を中心としてほぼ円弧状に形成され 且つ同心円状に配列されている。従って、光源 101から導光板 100の入射面 102に 向けて照射された光束の中心軸 Dに対して導光板 100の水平面上において入射角 Θで入射した光線 114は、先の実施例と同様、そのほとんどがプリズム 110の反射面 111にほぼ直交する角度で到達する。そのため、光線 114の反射面 111における実 質傾斜角 exは、入射角 Θの大小にかかわらず、図 4に示されるような反射面 111の 成形傾斜角 α θに近い値をとり、図 5に示したのと同じような実質傾斜角 αのグラフを 描くことができる。したがって、この本実施例においても導光板 100の照明輝度の均 一性が改善されると共に、光源 101の個数も 1個で足りることになる。
[0020] 図 6乃至図 8は、本発明に係る導光板の第 3の実施例を示す。この第 3の実施例に おける導光板 100のプリズムは、その大部分は従来例と同じく入射面 102にほぼ平 行な断面三角状である力 光源 101あるいは入射面 102に最も近いプリズム 110の 反射面 11 laのみが入射面 102に対して凹形状に形成され、し力もその凹形状は円 弧の一部として形成されている。これは、図 6および図 8に示すように、入射面 102に 最も近いプリズムの最初の反射面 11 la、背面 112a、および反射面 11 laと背面 112 aとの交線である谷線 115の形状が凹形状であることを示している。 [0021] この第 3の実施例では、光源 101に最も近く強い光束が当たる最初の反射面 111a のみが凹形状をしているため、第 1あるいは第 2の実施例ほどの直接的な効果ではな V、ものの、入射面 102に近く且つ輝度ムラの大き 、部位の反射率を高める効果があ る。即ち、導光板 100の第一の面 104に形成されるプリズム全体の実質傾斜角 ocは 個々の場所で異なるが、平均的に見ると、従来例よりは改善され、成形傾斜角 α θに 達することはないが、次式が成り立つ。
α α 0 ' cos θ
[0022] なお、この第 3の実施例では入射面 102に最も近いプリズム 110の反射面 11 laの みを凹形状として形成したが、光源 101に比較的近い複数のプリズム 110の反射面 11 1を入射面 102に対して凹形状として形成してもよい。勿論、導光板 100に形成さ れる全てのプリズムを入射面 102に対して僅かに湾曲する凹形状としてもよい。これ らの場合でもノ ックライトの照明輝度の均一性が従来より改善される。また、この実施 例では光源 101が 1つの LEDからなる力 勿論複数の LEDを配置してもよい。しかし 、その場合であっても従来よりは LEDの個数を減らせることができる。
[0023] さらに、上記第 1乃至第 3の実施例に示された導光板は、従来のノ ックライトシステ ムと同様に反射シート、拡散シート、プリズムシート等と組み合わせて用いることがで きる。
産業上の利用可能性
[0024] 本発明の導光板は、部品数を増すことなくバックライトの照明ムラを改善することが きると共に光源の個数も最小限に少なくすることができる。そのため、小型電子機器 等の表示装置を均一に且つ効率よく照明することができ、また、表示装置の品質を 向上させ且つコストを低減することができるので、産業上極めて有用である。
符号の説明
[0025] 100 導光板
101 光源
102 入射面
103 第二の面
104 第一の面 111 反射面
112 背面 113 稜線 115 谷線

Claims

請求の範囲
[1] 光源からの光束が入射する入射面と、該入射面から入射された光束を反射する反射 面を有する複数のプリズムとを備え、前記複数のプリズムの反射面は、前記入射面に 入射された光源力 の光束が進行する方向に対して横切るように延びており、前記 複数のプリズムの反射面のうち、少なくとも前記入射面に最も近い一つのプリズムの 反射面が、前記入射面に対して凹形状となるように形成されていることを特徴とする 導光板。
[2] 前記複数のプリズムの反射面のうち、前記光束が入射する入射面に最も近い反射面 力も順に配置されているいくつかのプリズムの反射面が、前記入射面に対して凹形 状となるように形成されている請求項 1記載の導光板。
[3] 前記反射面の凹形状が円弧の一部である請求項 1又は 2記載の導光板。
[4] 前記複数のプリズムは、各反射面が前記光源を中心としてほぼ同心円状に配列され て 、る請求項 2記載の導光板。
[5] 前記光源は、一つの LED力 成っている請求項 1記載の導光板。
[6] 前記導光板内に入射した前記光束の中心軸と光束に含まれる特定の光線との前記 導光板の平面上でなす入射角 Θと、前記光線と前記プリズムの反射面とのなす実質 傾斜角 αとの関係が、前記反射面の成形傾斜角を《0とするとき、
0 ^ α α 0 ，cos θ
となるように前記プリズムが構成されている請求項 1記載の導光板。
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