JP2005071610A - 導光板及び面光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】点状光源を使用した場合でも、プリズムシートを用いずに、入射光を効率良く導光板の正面に出射するとともに輝線の発生を抑制する。
【解決手段】導光板１４の裏面には、点状光源１５から導光板１４に入射した光を出射面１８に向けて反射させる採光面１９ａを構成する溝１９が複数平行に形成されている。溝１９は入射面１４ａ側から対向面１４ｂ側に向かって上昇傾斜する採光面１９ａと、下降傾斜する導波面１９ｂとが交互に連なるように形成されている。採光面１９ａは、入射面１４ａから入射され、採光面１９ａに到達した光を、出射面１８に形成された各突条２０の頂点と接する仮想平面２１に対してほぼ直角に近い角度で出射面１８の方向に全反射させる。出射面１８には、レンズ状の突条２０が採光面１９ａの延びる方向と直交する方向に延びるように複数設けられている。各突条２０の表面は、導光板１４の裏面に向かって凸の曲面が連続する形状に形成されている。
【選択図】 図１
【解決手段】導光板１４の裏面には、点状光源１５から導光板１４に入射した光を出射面１８に向けて反射させる採光面１９ａを構成する溝１９が複数平行に形成されている。溝１９は入射面１４ａ側から対向面１４ｂ側に向かって上昇傾斜する採光面１９ａと、下降傾斜する導波面１９ｂとが交互に連なるように形成されている。採光面１９ａは、入射面１４ａから入射され、採光面１９ａに到達した光を、出射面１８に形成された各突条２０の頂点と接する仮想平面２１に対してほぼ直角に近い角度で出射面１８の方向に全反射させる。出射面１８には、レンズ状の突条２０が採光面１９ａの延びる方向と直交する方向に延びるように複数設けられている。各突条２０の表面は、導光板１４の裏面に向かって凸の曲面が連続する形状に形成されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導光板及び面光源装置に係り、詳しくはＬＥＤ（発光ダイオード）等の点状光源からの出射光を入射して面状に出射するのに好適な導光板及び面光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置として液晶表示パネル（液晶パネル）の背面（表示面と反対側の面）に面光源装置をバックライトとして配置したものがある。この種の面光源装置として、透光性の高い材料で形成された導光板の端面に沿って蛍光管（冷陰極管）を配置したものが使用されている。しかし、液晶表示装置の薄型化に伴い蛍光管の径を非常に小さくする必要があり、これに伴って小さな衝撃によっても蛍光管が破損し易くなる。また、光源として蛍光管を発光させるには高電圧が必要であるため、複雑な点灯回路が必要になるという問題がある。そこで、蛍光管を使用する構成に代えて、面光源装置として、ＬＥＤが導光板の端面と対向して配置され、導光板の表面（液晶パネルと対向する側の面）から光が面状に出射されるエッジライト方式（サイドライト型）の装置が提案されている。しかし、ＬＥＤは指向性が強いため、輝線、明部、暗部などが生じやすい。１個又は少ない数のＬＥＤを使用して導光板から光を均一な面状で出射させる方法としては、導光板の採光手段としての拡散ドットと拡散シートで拡散させることによって指向性を緩和し、プリズムシートで集光して必要な輝度を得る方法がある。この方法を用いる場合には、一般にプリズムシートを１枚または２枚使用することが多い。しかし、プリズムシートを使用する構成では、部品点数が増えるため組み付け工数が増加するとともにコストも高くなる。
【０００３】
また、１個又は少ない数のＬＥＤを使用して導光板内で、光を広げ、ＬＥＤの指向性を緩和することができる導光板が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の面光源装置は、図１３に示すように、ＬＥＤ４１と、光入射端面４２及び粗面の光出射面４３を有する導光板４４と、光偏向素子４５とを備えている。導光板４４の裏面には、光入射端面４２から導光板４４に入射した光の指向性の方向に沿って延び、かつ互いに平行に配列された複数のレンズ列４４ａが形成されている。導光板４４は、光入射端面４２から入射した光のＸＹ面内での分布を広い分布として、光出射面４３から所定の方向に出射する。そして、図１４に示すように、導光板４４の光出射面４３に対向して配置された光偏向素子４５の作用により、光出射面４３から出射された光を光偏向素子４５の正面に出射するようになっている。
【０００４】
特許文献１には、光出射面４３を粗面にする代わりに、レンズ列４４ａと直交する方向に延びるレンズ列を設けてもよい旨も記載されている。
【０００５】
また、エッジライト方式の面光源装置においては、光源が点状光源、線状光源に限らず、導光板の側面（端面）から入射された光のうち、出射面に対して垂直方向に出射する光量が少なく、入射光の利用効率が低い。この問題を解決する面光源装置として、出射面に微細プリズムの配列構造を有し、出射面に対向する底面に前記微細プリズムの延びる方向と交差する方向に延びる斜面からなる凸部又は凹部を周期的に有する導光板を備えたものが提案されている（特許文献２参照。）。前記各凸部又は凹部を構成する二つの斜面は、その大きさが異なり、両斜面の出射面に対する投影面積を比較すると、大きな斜面の投影面積が小さな斜面の投影面積の３倍以上となるように形成されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−７５６４９号公報（明細書の段落［００２５］〜［００３５］、図１、図１１）
【０００７】
【特許文献２】
特開平１０−２８２３４２号公報（明細書の段落［００１０］〜［００２０］、図１，５）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の構成では、導光板の出射面及びその反対側の裏面のうちの一方に形成されたレンズ列と、他方に形成されるとともに前記レンズ列と直交する方向に延びるレンズ列との組み合わせにより、光出射面４３から光を均一な面状で出射させることはできる。しかし、レンズ列の主な作用が、光入射端面４２から入射した光のＸＹ面内での分布を広い分布とすることのため、光出射面４３から正面に均一に出射させることはできず、光偏向素子４５を使用して、光偏向素子４５の正面、即ち導光板４４の正面から均一に光を出射させる必要がある。すなわち、導光板４４のみで、入射光を効率良く正面に出射することは難しい。
【０００９】
一方、特許文献２に記載の導光板では、端面から入射された光を効率良く出射面から出射させることができ、プリズムシートを削減することも可能であるが、輝線対策は施されておらず、光源として点状光源を用いた場合は、輝線の発生を抑制できない。
【００１０】
本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、第１の目的は点状光源を使用した場合に、プリズムシートを用いずに、入射光を効率良く正面に出射するとともに輝線の発生を抑制することができる導光板を提供することにある。また、第２の目的は前記導光板を備えた面光源装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、端面から入射された光を面状に変換して出射する導光板である。導光板には、前記入射された光を出射する出射面と反対側の裏面に、前記端面に沿って延びるとともに前記入射された光を前記出射面から出射する方向に反射させる採光面を構成する溝が複数形成されている。前記出射面にはレンズ状の突条が前記採光面の延びる方向と直交する方向に延びるように複数設けられ、前記突条は、隣り合う突条間に存在する溝部の形状が、溝部の裏面寄りの面に対して接する面と、前記各突条の頂点と接する仮想平面との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されている。ここで、「溝部の裏面寄りの面」とは、溝部の深さの１／２の部分より溝部の底部側の面を意味する。また、「裏面寄りの面に対して接する面」とは、裏面寄りの面が曲面の場合はその面に接する面を、裏面寄りの面が平面の場合はその平面を意味する。
【００１２】
この発明では、端面から入射された光は、導光板内を前記端面と反対側の端面に向かって導波される間に採光面で反射して、出射面に向かってその進行方向が変更される。そして、出射面に設けられたレンズ状の突条を経て出射される。前記突条が通常の三角プリズムの場合は、採光面で反射した光のうち、各突条の頂点と接する仮想平面に対して所定の角度を成すように反射した光のみが導光板の正面に出射されるため、正面から導光板を見た時に輝線が発生する。しかし、この発明では、前記突条は、隣り合う突条間に存在する溝部の形状が、溝部の裏面寄りの面に対して接する面と、前記仮想平面との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されている。従って、採光面で反射した光のうち、前記仮想平面との成す角度が、前記所定の角度よりずれたものでも、導光板の正面に出射される。その結果、点状光源を使用した場合でも、前記三角プリズムの場合に生じるような輝線の発生を抑制するとともに、プリズムシートを用いずに入射光を効率良く導光板の正面に出射させることができ、全体としての輝度が向上する。 請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記突条は互いに隣接するように形成され、その表面は、前記裏面側に凸の曲面が連続する形状に形成されている。この発明では、突条の表面が複数の平面で構成された場合に比較して、採光面において出射面に向かって反射された光の多くが導光板の正面に出射される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記突条の表面は少なくとも一部が平面で構成されている。この発明においても請求項１に記載の発明とほぼ同様の作用効果が得られる。
【００１４】
なお、溝部の裏面寄りの面に対して接する面と、前記仮想平面との成す角度を、その最小値が１０°以下となるようにするのが好ましく、最小値が０°であるのが望ましい。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記導光板は入射された光を拡散させる導入部が突設されている。前記導入部は、前記光の入射側から導光板本体側に向かって拡がる形状に形成されるとともに、前記導入部の幅方向に延びる面と平行な平面と点状光源からの光を拡散させる拡散部とが交互に繰り返して構成され且つ前記点状光源と対向する入射部と、前記拡散部で拡散された光を前記導光板本体に向けて反射する反射部とを備えている。この発明では、点状光源からの光が、導入部によって拡散されるため、導光板全体に光を導波させることが容易になる。従って、複数の点状光源を設けた際に、点状光源間に暗部ができたり、逆に点状光源の正面に明部ができたりすることもなくなり、導光板から出射される光の点状光源近傍に発生する輝度ムラをより低減することができる。
【００１６】
前記第２の目的を達成するため、請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の導光板と、光源としての点状光源とを備えた面光源装置である。この発明では、光源として点状光源を備えた面光源装置において、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の導光板を使用した場合と同様な効果が得られる。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記導光板の出射面側に拡散シートが配置されている。この発明では、面光源装置の輝度ムラをより抑制できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を液晶表示装置のサイドライト型のバックライトに使用される面光源装置の導光板に具体化した第１の実施形態を図１〜図８に従って説明する。図１（ａ）は導光板と点状光源の関係を示す模式斜視図、図１（ｂ）は出射面側の部分拡大図、（ｃ）は裏面を出射面側から見た模式斜視図、図２は液晶表示装置の模式図である。また、図３、図４（ａ），（ｂ）及び図６（ａ），（ｂ）は作用を示す模式図であり、図５（ａ）は作用を示す模式平面図であり、図５（ｂ）は作用を示す模式斜視図である。
【００１９】
図２に示すように、液晶表示装置１１は、液晶パネル１２と、その背面（表示面と反対側の面）側に配置されたバックライトとしての面光源装置１３とを備えている。面光源装置１３は、導光板１４と、導光板１４の一方の端部と対向する位置に配置された光源としての点状光源１５とを備えている。点状光源１５としてはＬＥＤ（発光ダイオード）が使用されている。
【００２０】
面光源装置１３には、導光板１４を挟んで液晶パネル１２と反対側に位置し、導光板１４から漏れた光を導光板１４に戻して出射光として利用するための反射部材（反射シート）１６が設けられている。また、導光板１４と液晶パネル１２との間には、拡散シート１７が配置されている。
【００２１】
次に導光板１４について詳細に説明する。導光板１４は透明性の高い材料、例えばアクリル樹脂で形成されている。図１（ａ）に示すように、導光板１４は、ほぼ四角形状に形成され、入射された光を出射する出射面１８と反対側の裏面には、点状光源１５から導光板１４に入射した光を出射面１８に向けて反射させる採光面１９ａを構成する溝１９が複数平行に形成されている。
【００２２】
溝１９は、端面としての入射面１４ａ側から対向面１４ｂ側に向かって上昇傾斜する採光面１９ａと、入射面１４ａ側から対向面１４ｂ側に向かって下降傾斜する導波面（傾斜面）１９ｂとが交互に連なるように設けられている。即ち、各溝１９は点状光源１５と対向する入射面１４ａと直交する平面による断面形状が鋸歯状となるように隣接して形成されている。
【００２３】
採光面１９ａは、入射面１４ａから導光板１４に入射され、採光面１９ａに到達した光を、出射面１８に形成された後記する各突条２０の頂点と接する仮想平面Ｐ１（図１（ｂ）に鎖線で図示）に対してほぼ直角に近い角度で出射面１８の方向に全反射させる角度に形成されている。図３に示すように、溝１９は、採光面１９ａが仮想平面Ｐ１と平行な平面と成す角度θ１が例えば３５°〜５０°好ましくは４０°〜４５°の範囲の所定の角度に、導波面１９ｂが仮想平面Ｐ１と平行な平面と成す角度θ２が例えば０．３°〜２．５°の範囲の所定の角度に形成されている。
【００２４】
出射面１８には、レンズ状の突条２０が採光面１９ａの延びる方向と直交する方向に延びるように複数設けられている。各突条２０は同じ大きさに形成され、各突条２０の頂点は仮想平面Ｐ１上に位置する。各突条２０は互いに隣接するように形成され、その表面は、導光板１４の裏面側に凸の曲面が連続する形状に形成されている。従って、突条２０は、隣り合う突条２０間に存在する溝部２１の形状が、溝部２１の裏面寄りの面２１ａに対して接する面と、各突条２０の頂点と接する仮想平面Ｐ１との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されている。
【００２５】
この実施の形態では、溝部２１の裏面寄りの面２１ａに対して接する面と、各突条２０の頂点と接する仮想平面Ｐ１との成す角度の最小値が０°となるように設定されている。すなわち、溝部２１の最も裏面に近い部分での接面が、仮想平面Ｐ１と平行となる。
【００２６】
なお、溝部２１の裏面寄りの面２１ａに対して接する面と各突条２０の頂点と接する仮想平面Ｐ１との成す角度の最小値が１０°以下となるように、溝部２１の形状を定めることが望ましい。これは次のような理由による。
【００２７】
すなわち、採光面１９ａにおいて出射面１８の方向に反射された光の多くは、仮想平面Ｐ１にほぼ垂直な方向に進む。このときほぼ垂直方向とは、厳密に言えば図５（ｂ）のようにＬＥＤとの位置関係によって場所ごとに異なり、ＬＥＤの正面ではより垂直に近い角度で採光面１９ａにおいて反射される。ＬＥＤ正面では、採光面１９ａで反射された時点で光が仮想平面Ｐ１に対して垂直に向いているため、このような光が溝部２１に達したとき、当該光が溝部２１に達した点において溝部２１と接する面と、仮想平面Ｐ１とのなす角度が大きいと、当該光は仮想平面Ｐ１の法線と大きな角度をなす方向に屈折されてしまう。そのため、導光板１４の正面方向の輝度が低下し、ＬＥＤ正面に暗線または暗点が生じてしまう。
【００２８】
図１５は、ＬＥＤの正面におけるプリズムの傾斜角と出射角（仮想平面Ｐ１と垂直に入射した光の出射方向と仮想平面Ｐ１とのなす角）との関係を示すグラフである。
【００２９】
一般に、観察方向は、導光板１４の正面に対して±５°程度はずれるので、出射光の出射角も５°程度は許容される。したがって、図１５より、溝部２１の裏面寄りの面２１ａに対して接する面と各突条２０の頂点と接する仮想平面Ｐ１との成す角度の最小値を１０°以下にすると望ましいことがわかる。
【００３０】
次に前記のように構成された導光板１４の作用について説明する。導光板１４は、例えば、図２に示すように、透過型の液晶表示装置１１のバックライトユニットとしての面光源装置１３に組み込まれて使用される。点状光源１５は複数（例えば、４個）設けられている。
【００３１】
点状光源１５が点灯されると、点状光源１５から出射した光が導光板１４に入射し、入射した光は導光板１４の出射面１８から液晶パネル１２に向かって出射され、拡散シート１７を経て液晶パネル１２に入射される。そして、液晶表示装置１１の使用者は液晶パネル１２の表示をその出射光により視認する。
【００３２】
導光板１４における作用を詳しく説明すると、点状光源１５から出射した光の大部分は入射面１４ａから導光板１４に入射される。導光板１４に入射された光は導光板１４内を導波する。そのうち、採光面１９ａに到達した光は、図３に示すように、仮想平面Ｐ１に対して垂直に近い角度で出射面１８の方向に全反射し、出射面１８から出射する。
【００３３】
入射面１４ａから導光板１４内に入射した光が全て採光面１９ａに向かって直進するとは限らず、採光面１９ａに到達する光には、導波面１９ｂや出射面１８で全反射しながら導光板１４内を導波した後、採光面１９ａに到達する光もある。導波面１９ｂが入射面１４ａ側から対向面１４ｂ側に向かって下降傾斜するように形成されているため、直接採光面１９ａに向かって導波する以外の光を導波を繰り返すうちに、仮想平面Ｐ１と平行な方向に近づけ、結果として採光面１９ｂで効率良く、仮想平面Ｐ１に対して垂直に近い角度で出射面１８の方向に全反射させることができる。
【００３４】
導光板１４の屈折率は空気の屈折率より大きいため、導光板１４から出射する光の導光板１４と空気との界面における屈折角は入射角より大きくなる。従って、採光面１９ａで反射されて出射面１８側に向かった光Ｌは、図４（ａ）に示すように、出射面１８が平坦な場合は、屈折角が出射面１８と垂直な面との成す角度が大きくなるように屈折して進む。その結果、出射面１８から出射する光Ｌは正面に向かって集光されない。
【００３５】
一方、図４（ｂ）に示すように、出射面１８に従来の三角プリズム２２が形成された場合は、出射面１８側に向かった光Ｌは、三角プリズム２２の斜面２２ａに垂直な面との成す角度が大きくなるように屈折して進む。その結果、光が導光板１４の正面に集光される。しかし、三角プリズム２２の集光作用は、斜面２２ａに特定の角度で入射する光のみを図４（ｂ）に示すように導光板１４の正面に向かって集光するが、それ以外の角度で入射する光は正面以外の方向へ出射させる。
【００３６】
点状光源１５から出射されて導光板１４に入射された光は、図５（ａ）に示すように、拡がりを持っている。従って、図５（ｂ）に示すように、採光面１９ａで全反射する際の角度が場所によって異なる状態となる。その結果、特定の角度で採光面１９ａに入射する光が三角プリズム２２から出射する際に導光板１４の正面に出射されるようになる。例えば、三角プリズム２２の頂角が９０°で、採光面１９ａの成す角度θ１が４５°では、図５（ａ）に示すように、点状光源１５からの拡がり角度αが約３４°の位置に輝線２３が発生する。なお、図５（ｂ）において破線の円Ａで囲まれた部分が図５（ａ）における破線の円Ａで囲まれた部分に対応し、図５（ｂ）において破線の円Ｂで囲まれた部分が図５（ａ）における破線の円Ｂで囲まれた部分に対応する。
【００３７】
しかし、この実施の形態では突条２０は、その表面が導光板１４の裏面側に凸の曲面が連続する形状に形成されている。従って、各突条２０の二つの斜面２０ａは、それぞれ一つの曲面で構成され、斜面２０ａを構成する面に接する面と、仮想平面Ｐ１との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されている。その結果、図６（ａ）に示すように、三角プリズム２２の場合に導光板１４の正面に向かうように屈折して進む特定の角度で斜面２０ａに入射する光だけでなく、特定角度以外の光でも、正面に出射する領域がプリズム内に存在する。
【００３８】
また、採光面１９ａで反射されずに、図６（ｂ）に示すように、仮想平面Ｐ１との成す角度が小さな状態で斜面２０ａに対して入射する光は突条の表面が裏面側に凸であるために、斜面２０ａの仮想平面Ｐ１との成す角度が小さな領域のみにあたり仮想平面Ｐ１との成す角度が大きな領域にはあたらず、結果として透過せずに裏面側へ全反射される。裏面側へ反射された後、導波面１９ｂで反射されて斜面２０ａに対して大きな角度で入射する状態となり、導光板１４の正面に向かって進むように出射される。そのため、導光板正面に向かずに出射する光が減り、効率がよくなる。
【００３９】
本願発明者は、光学シミュレーションにより出射面１８に形成された突条２０の、従来の三角プリズム２２に対する優位性を確認した。その結果を次に示す。なお、光学シミュレーション手法としては、モンテカルロ法を用いた光線追跡を採用した。
【００４０】
図７に示すように、４個の点状光源１５を備えた導光板１４において、表示エリア２４のうちＬＥＤの指向性の強い、点状光源１５に近い側の端部から１０ｍｍの線上での輝度比の平均を求めた。なお、輝度比＝隣接する明部輝度／暗部輝度で表される。
【００４１】
光学シミュレーションに使用した導光板１４の各部の値を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
プロファイル多項式
Ｚ＝Ｃ＊Ｘ２／｛１＋（１−（１＋κ）＊Ｃ２＊Ｘ２）０．５｝＋Ｃ４＊Ｘ４
ここで、Ｚは仮想平面Ｐ１に垂直な方向の座標であり、Ｘは入射面に平行かつＺ軸に垂直な方向の座標である。また、各係数の値は、Ｃ＝５０、κ＝−２、Ｃ４＝２３である。
【００４４】
また、発明品のレンズ状突条（突条２０）の最大傾斜角は約４９度で最小傾斜角は０度である。なお、図８（ａ）は発明品のプリズムの断面における輪郭線を示し、図８（ｂ）は三角プリズム２２の断面における輪郭線を示す。
【００４５】
光学シミュレーション結果の輝度比平均値の相対値を表２に示す。
【００４６】
【表２】
【００４７】
表２から、出射面１８に突条２０を設けた場合は、三角プリズム２２に比較して、輝線２３が見え難くなることが裏付けられた。
【００４８】
この実施の形態では以下の効果を有する。
【００４９】
（１） 導光板１４には、入射面１４ａから入射された光を出射する出射面１８と反対側の裏面に、入射面１４ａに沿って延びるとともに入射された光を出射面１８から出射する方向に反射させる採光面１９ａを構成する溝１９が複数形成されている。出射面１８にはレンズ状の突条２０が採光面１９ａの延びる方向と直交する方向に延びるように複数設けられ、各突条２０の二つの斜面２０ａは、それぞれ一つの曲面で構成され、斜面２０ａを構成する面に接する面と、仮想平面Ｐ１との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されている。従って、点状光源１５を使用した場合でも、プリズムシートを用いずに、入射光を効率良く導光板１４の正面に出射させるとともに、輝線の発生を抑制することができる。即ち、従来品に比較して、高品質（輝線が目立たない）で高効率（輝度向上）となる。
【００５０】
（２） 突条２０は互いに隣接するように形成され、その表面は、裏面側に凸の曲面が連続する形状に形成されている。従って、表面が複数の平面で構成された場合に比較して、採光面１９ａで出射面１８に向かって反射された光の多くが導光板１４の正面に出射される。
【００５１】
（３） プリズムシートを用いる必要がないため、面光源装置１３を構成する部品点数が少なくなって、組立工数を低減でき、製造コストを低減できる。導光板１４にレンズ状突条（突条２０）を形成する必要があるが、導光板１４は金型を使用して射出成形などで製造されるため、金型のコストが多少高くなるが、多数の導光板１４を製造することにより、一枚当たりの導光板１４の製造コストは、レンズ状突条を設けない導光板の製造コストと、プリズムシートの単価との合計より低くできる。
【００５２】
（４） 面光源装置１３は拡散シート１７を備えている。従って、導光板１４において輝線２３が完全には防止できない場合でも、導光板１４から出射された光が拡散シート１７を通過して液晶パネル１２に入射する際には、輝線が肉眼で判別できない状態にすることができる。
【００５３】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を図９（ａ），（ｂ）に従って説明する。この実施形態では、導光板１４に点状光源１５から出射された光を入射するための導入部が突設されている点が前記第１の実施形態と異なっている。第１の実施形態と同様な部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。なお、図９（ａ）は第２の実施形態の導光板１４と点状光源１５の関係を示す模式斜視図、（ｂ）は導入部の模式平面図である。
【００５４】
図９（ａ）に示すように、導光板１４の対向面１４ｂと反対側、即ち光の入射側の端面に導入部２５が複数、隣接して設けられている。導入部２５は、入射部２６及び反射部２７を備えている。導入部２５は、図９（ｂ）に示すように、光の入射側から導光板１４の本体側に向かって拡がる形状に形成されるとともに、基端（点状光源１５と対向する側の端部）の幅Ｋ（図における左右方向の長さ）が点状光源１５の幅よりも大きく形成されている。入射部２６は、点状光源１５と対向するとともに、導入部２５の幅方向に延びる面２８と平行な平面２６ａと、点状光源１５からの光を拡散させる拡散部としてのＶ型溝２６ｂとが交互に等間隔で繰り返して構成されている。Ｖ型溝２６ｂを構成する面と、入射部２６における平面２６ａとのなす角度θの値は１２０度〜１５５度の間の値となっている。
【００５５】
反射部２７は、Ｖ型溝２６ｂで拡散された光を導光板本体に向けて反射するように形成されている。反射部２７は平面状である。そして、反射部２７と導入部２５の幅方向に延びる面２８とがなす角度βの値は３５度〜６５度の間の値となっている。ここで、導光板本体とは、導光板１４の導入部２５を除いた部分を意味する。
【００５６】
この実施形態では、点状光源１５から出射した光の大部分は入射部２６に到達する。入射部２６に到達した光のうち一部は、導入部２５の幅方向に延びる面２８と平行な平面２６ａから導入部２５に入射される。導入部２５の幅方向に延びる面２８と平行な平面２６ａから導入部２５に入射された光の多くは、その進行方向が平面２６ａとほぼ垂直であるため、導入部２５及び導光板１４の内部を、導入部２５の幅方向に延びる面２８と垂直に近い角度で導波する。
【００５７】
一方、入射部２６に到達した光のうち残りの一部は、Ｖ型溝２６ｂによって、反射部２７に向けて屈折されて導入部２５に入射される。そして、反射部２７において、その多くは導光板１４の幅方向とほぼ垂直な方向に反射される。反射部２７で反射された光は、導光板１４のうち、点状光源１５と点状光源１５との間に位置する部分を導波する。
【００５８】
本願発明者は、光学シミュレーションにより導入部２５の有効性を確認した。その結果を以下に示す。シミュレーションの方法は、モンテカルロ法を用いた光線追跡法である。
【００５９】
図９に示すように、４個の点状光源１５を備えた導光板１４において、導入部２５の有無による、輝度比の違いを調べた。シミュレーションに用いた導光板１４の各部の値は、表３の通りである。
【００６０】
【表３】
【００６１】
また、導入部２５の各部の値は、図１６において表４のように定めた。
【００６２】
【表４】
【００６３】
このシミュレーション解析では入射面から６．２ｍｍの位置において、輝度比の平均を求めた。輝度比＝隣接する明部輝度／暗部輝度である。シミュレーション結果は表５示すとおりである。
【００６４】
【表５】
【００６５】
表５から、入射面１４ａに導入部２５を設けた方が、ない場合に比べて、輝度が均一化されていることが分かる。
【００６６】
この第２の実施形態によれば、第１の実施の形態の（１）〜（４）と同様な効果を有する他に次の効果を有する。
【００６７】
（５） 導光板１４には入射された光を拡散させる導入部２５が突設され、点状光源１５からの光が、導入部２５によって拡散されるため、導光板１４全体に光を導波させることが容易になる。従って、複数の点状光源１５を設けた際に、点状光源１５間に暗部ができたり、逆に点状光源１５の正面に明部ができたりすることもなくなり、導光板１４から出射される光の点状光源１５の近傍に発生する輝度ムラをより低減することができる。
【００６８】
実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
【００６９】
○ 突条２０の形状は、その表面が、導光板１４の裏面側に凸の曲面が連続する形状に限らず、隣り合う突条２０間に存在する溝部２１の形状が、溝部２１の裏面寄りの面２１ａに対して接する面と、仮想平面Ｐ１との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されていればよい。即ち、突条２０の先端寄りにおいては、斜面２０ａを構成する面に対して接する面と、仮想平面Ｐ１との成す角度が裏面に近い側ほど小さくならなくてもよい。例えば、図１０（ａ）に示すように、突条２０の形状は、その表面が導光板１４の裏面側に凸の曲面が連続する形状に限らず、先端側では裏面側に凹の曲面で構成される形状としてもよい。また、図１０（ｂ）に示すように、突条２０の先端を仮想平面Ｐ１の一部を構成する平面としてもよい。これらの場合、斜面２０ａ全体が導光板１４の裏面側に凸の曲面が連続する形状の場合に比較して導光板１４の正面に出射する光量は少なくなるが、三角プリズム２２を設けた場合に比較して、導光板１４の正面に出射する光量は多くなる。
【００７０】
〇 突条２０は必ずしも隣接する突条２０が連続する必要はなく、例えば図１０（ｃ）に示すように、一定間隔Ｓをおいて配置してもよい。この場合、導光板１４を製造するための金型を製造する際、突条２０の形状に相当する刃部で金型の基材を所定間隔で切削することにより、突条２０が連続する導光板１４を製造するための金型を製造する場合より金型を容易に製造することができる。
【００７１】
〇 突条２０は、斜面２０ａが曲面のみで形成される形状に限らず、例えば、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、斜面２０ａが仮想平面Ｐ１との成す角が異なる複数の平面のみで構成された形状としたり、斜面２０ａが平面と曲面とで構成された形状としてもよい。即ち、突条２０の表面は少なくとも一部が平面で構成されていてもよい。これらの構成でも、斜面２０ａ全体が導光板１４の裏面側に凸の曲面が連続する形状の場合とほぼ同様な効果を得ることができる。
【００７２】
〇 導入部２５に設けられる入射部２６は、導入部２５の幅方向に延びる面２８と平行な平面２６ａと、点状光源１５からの光を拡散させる拡散部としてのＶ型溝２６ｂとが交互に等間隔で繰り返す構成に限らず、例えば、図１２に示すように、Ｖ型溝２６ｂが連続して繰り返す構成としてもよい。
【００７３】
〇 導入部２５を導光板１４に突設せず、点状光源１５と対向する端面としての入射面１４ａに入射部２６を形成してもよい。この場合、入射面１４ａが平坦な場合に比較して、入射する光を導光板１４の厚さ方向と直交する面内にひろげることができる。
【００７４】
○ 導光板１４は、その厚さがマクロ的に見て一定ではなく、マクロ的に見て入射面１４ａ側から対向面１４ｂ側に向かって次第に薄くなるほぼ楔状や、中央部が板厚な形状に形成されていてもよい。
【００７５】
〇 面光源装置１３において拡散シート１７を省略してもよい。拡散シート１７を設ける方が、面光源装置１３の出射面全体の輝度ムラを低くすることができる。しかし、面光源装置１３が使用される表示装置に要求される表示部の精細度によっては、拡散シート１７を省略しても、輝度ムラが気にならない状態に抑制できる。
【００７６】
以下の技術的思想（発明）は前記実施の形態から把握できる。
【００７７】
（１） 請求項１に記載の発明において、前記突条の表面は複数の平面のみで構成されている。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜請求項６に記載の発明によれば、点状光源を使用した場合でも、プリズムシートを用いずに、入射光を効率良く導光板の正面に出射するとともに輝線の発生を抑制することができる。また、請求項７及び請求項８に記載の発明によれば、プリズムシートを用いずに、入射光を効率良く導光板の正面に出射するとともに輝線の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は第１の実施形態の導光板と点状光源の関係を示す模式斜視図、（ｂ）は出射面側の部分拡大図、（ｃ）は裏面を出射面側から見た部分模式斜視図。
【図２】液晶表示装置の模式図。
【図３】採光面の作用を示す模式図。
【図４】（ａ）は出射面がフラットな場合の作用を示す模式図、（ｂ）は出射面に三角プリズムが設けられた場合の作用を示す模式図。
【図５】（ａ）は輝線の現れる状態を示す模式平面図、（ｂ）は採光面及び三角プリズムの作用を示す模式斜視図。
【図６】（ａ），（ｂ）は実施の形態の作用を示す模式図。
【図７】輝線の発生状態の解析用の導光板の模式平面図。
【図８】（ａ）は発明品のレンズ状突条の断面における輪郭線を示すグラフ、（ｂ）は三角プリズムの断面における輪郭線を示すグラフ。
【図９】（ａ）は第２の実施形態の導光板と点状光源の関係を示す模式斜視図、（ｂ）は導入部の模式平面図。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は突条の別の実施形態を示す模式図。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は突条の別の実施形態を示す模式図。
【図１２】別の実施形態の導入部の模式平面図。
【図１３】従来技術の模式斜視図。
【図１４】同じく作用を説明する部分側面図。
【図１５】ＬＥＤ正面におけるプリズム傾斜角と出射角との関係を示すグラフ。
【図１６】導入部の各パラメータを表す模式図。
【符号の説明】
Ｐ１…仮想平面、１３…面光源装置、１４…導光板、１４ａ…端面としての入射面、１５…点状光源、１７…拡散シート、１８…出射面、１９…溝、１９ａ…採光面、２０…突条、２１…溝部、２１ａ，２８…面、２５…導入部、２６…入射部、２６ａ…平面、２６ｂ…拡散部としてのＶ型溝、２７…反射部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、導光板及び面光源装置に係り、詳しくはＬＥＤ（発光ダイオード）等の点状光源からの出射光を入射して面状に出射するのに好適な導光板及び面光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置として液晶表示パネル（液晶パネル）の背面（表示面と反対側の面）に面光源装置をバックライトとして配置したものがある。この種の面光源装置として、透光性の高い材料で形成された導光板の端面に沿って蛍光管（冷陰極管）を配置したものが使用されている。しかし、液晶表示装置の薄型化に伴い蛍光管の径を非常に小さくする必要があり、これに伴って小さな衝撃によっても蛍光管が破損し易くなる。また、光源として蛍光管を発光させるには高電圧が必要であるため、複雑な点灯回路が必要になるという問題がある。そこで、蛍光管を使用する構成に代えて、面光源装置として、ＬＥＤが導光板の端面と対向して配置され、導光板の表面（液晶パネルと対向する側の面）から光が面状に出射されるエッジライト方式（サイドライト型）の装置が提案されている。しかし、ＬＥＤは指向性が強いため、輝線、明部、暗部などが生じやすい。１個又は少ない数のＬＥＤを使用して導光板から光を均一な面状で出射させる方法としては、導光板の採光手段としての拡散ドットと拡散シートで拡散させることによって指向性を緩和し、プリズムシートで集光して必要な輝度を得る方法がある。この方法を用いる場合には、一般にプリズムシートを１枚または２枚使用することが多い。しかし、プリズムシートを使用する構成では、部品点数が増えるため組み付け工数が増加するとともにコストも高くなる。
【０００３】
また、１個又は少ない数のＬＥＤを使用して導光板内で、光を広げ、ＬＥＤの指向性を緩和することができる導光板が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の面光源装置は、図１３に示すように、ＬＥＤ４１と、光入射端面４２及び粗面の光出射面４３を有する導光板４４と、光偏向素子４５とを備えている。導光板４４の裏面には、光入射端面４２から導光板４４に入射した光の指向性の方向に沿って延び、かつ互いに平行に配列された複数のレンズ列４４ａが形成されている。導光板４４は、光入射端面４２から入射した光のＸＹ面内での分布を広い分布として、光出射面４３から所定の方向に出射する。そして、図１４に示すように、導光板４４の光出射面４３に対向して配置された光偏向素子４５の作用により、光出射面４３から出射された光を光偏向素子４５の正面に出射するようになっている。
【０００４】
特許文献１には、光出射面４３を粗面にする代わりに、レンズ列４４ａと直交する方向に延びるレンズ列を設けてもよい旨も記載されている。
【０００５】
また、エッジライト方式の面光源装置においては、光源が点状光源、線状光源に限らず、導光板の側面（端面）から入射された光のうち、出射面に対して垂直方向に出射する光量が少なく、入射光の利用効率が低い。この問題を解決する面光源装置として、出射面に微細プリズムの配列構造を有し、出射面に対向する底面に前記微細プリズムの延びる方向と交差する方向に延びる斜面からなる凸部又は凹部を周期的に有する導光板を備えたものが提案されている（特許文献２参照。）。前記各凸部又は凹部を構成する二つの斜面は、その大きさが異なり、両斜面の出射面に対する投影面積を比較すると、大きな斜面の投影面積が小さな斜面の投影面積の３倍以上となるように形成されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−７５６４９号公報（明細書の段落［００２５］〜［００３５］、図１、図１１）
【０００７】
【特許文献２】
特開平１０−２８２３４２号公報（明細書の段落［００１０］〜［００２０］、図１，５）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の構成では、導光板の出射面及びその反対側の裏面のうちの一方に形成されたレンズ列と、他方に形成されるとともに前記レンズ列と直交する方向に延びるレンズ列との組み合わせにより、光出射面４３から光を均一な面状で出射させることはできる。しかし、レンズ列の主な作用が、光入射端面４２から入射した光のＸＹ面内での分布を広い分布とすることのため、光出射面４３から正面に均一に出射させることはできず、光偏向素子４５を使用して、光偏向素子４５の正面、即ち導光板４４の正面から均一に光を出射させる必要がある。すなわち、導光板４４のみで、入射光を効率良く正面に出射することは難しい。
【０００９】
一方、特許文献２に記載の導光板では、端面から入射された光を効率良く出射面から出射させることができ、プリズムシートを削減することも可能であるが、輝線対策は施されておらず、光源として点状光源を用いた場合は、輝線の発生を抑制できない。
【００１０】
本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、第１の目的は点状光源を使用した場合に、プリズムシートを用いずに、入射光を効率良く正面に出射するとともに輝線の発生を抑制することができる導光板を提供することにある。また、第２の目的は前記導光板を備えた面光源装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、端面から入射された光を面状に変換して出射する導光板である。導光板には、前記入射された光を出射する出射面と反対側の裏面に、前記端面に沿って延びるとともに前記入射された光を前記出射面から出射する方向に反射させる採光面を構成する溝が複数形成されている。前記出射面にはレンズ状の突条が前記採光面の延びる方向と直交する方向に延びるように複数設けられ、前記突条は、隣り合う突条間に存在する溝部の形状が、溝部の裏面寄りの面に対して接する面と、前記各突条の頂点と接する仮想平面との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されている。ここで、「溝部の裏面寄りの面」とは、溝部の深さの１／２の部分より溝部の底部側の面を意味する。また、「裏面寄りの面に対して接する面」とは、裏面寄りの面が曲面の場合はその面に接する面を、裏面寄りの面が平面の場合はその平面を意味する。
【００１２】
この発明では、端面から入射された光は、導光板内を前記端面と反対側の端面に向かって導波される間に採光面で反射して、出射面に向かってその進行方向が変更される。そして、出射面に設けられたレンズ状の突条を経て出射される。前記突条が通常の三角プリズムの場合は、採光面で反射した光のうち、各突条の頂点と接する仮想平面に対して所定の角度を成すように反射した光のみが導光板の正面に出射されるため、正面から導光板を見た時に輝線が発生する。しかし、この発明では、前記突条は、隣り合う突条間に存在する溝部の形状が、溝部の裏面寄りの面に対して接する面と、前記仮想平面との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されている。従って、採光面で反射した光のうち、前記仮想平面との成す角度が、前記所定の角度よりずれたものでも、導光板の正面に出射される。その結果、点状光源を使用した場合でも、前記三角プリズムの場合に生じるような輝線の発生を抑制するとともに、プリズムシートを用いずに入射光を効率良く導光板の正面に出射させることができ、全体としての輝度が向上する。 請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記突条は互いに隣接するように形成され、その表面は、前記裏面側に凸の曲面が連続する形状に形成されている。この発明では、突条の表面が複数の平面で構成された場合に比較して、採光面において出射面に向かって反射された光の多くが導光板の正面に出射される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記突条の表面は少なくとも一部が平面で構成されている。この発明においても請求項１に記載の発明とほぼ同様の作用効果が得られる。
【００１４】
なお、溝部の裏面寄りの面に対して接する面と、前記仮想平面との成す角度を、その最小値が１０°以下となるようにするのが好ましく、最小値が０°であるのが望ましい。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記導光板は入射された光を拡散させる導入部が突設されている。前記導入部は、前記光の入射側から導光板本体側に向かって拡がる形状に形成されるとともに、前記導入部の幅方向に延びる面と平行な平面と点状光源からの光を拡散させる拡散部とが交互に繰り返して構成され且つ前記点状光源と対向する入射部と、前記拡散部で拡散された光を前記導光板本体に向けて反射する反射部とを備えている。この発明では、点状光源からの光が、導入部によって拡散されるため、導光板全体に光を導波させることが容易になる。従って、複数の点状光源を設けた際に、点状光源間に暗部ができたり、逆に点状光源の正面に明部ができたりすることもなくなり、導光板から出射される光の点状光源近傍に発生する輝度ムラをより低減することができる。
【００１６】
前記第２の目的を達成するため、請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の導光板と、光源としての点状光源とを備えた面光源装置である。この発明では、光源として点状光源を備えた面光源装置において、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の導光板を使用した場合と同様な効果が得られる。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記導光板の出射面側に拡散シートが配置されている。この発明では、面光源装置の輝度ムラをより抑制できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を液晶表示装置のサイドライト型のバックライトに使用される面光源装置の導光板に具体化した第１の実施形態を図１〜図８に従って説明する。図１（ａ）は導光板と点状光源の関係を示す模式斜視図、図１（ｂ）は出射面側の部分拡大図、（ｃ）は裏面を出射面側から見た模式斜視図、図２は液晶表示装置の模式図である。また、図３、図４（ａ），（ｂ）及び図６（ａ），（ｂ）は作用を示す模式図であり、図５（ａ）は作用を示す模式平面図であり、図５（ｂ）は作用を示す模式斜視図である。
【００１９】
図２に示すように、液晶表示装置１１は、液晶パネル１２と、その背面（表示面と反対側の面）側に配置されたバックライトとしての面光源装置１３とを備えている。面光源装置１３は、導光板１４と、導光板１４の一方の端部と対向する位置に配置された光源としての点状光源１５とを備えている。点状光源１５としてはＬＥＤ（発光ダイオード）が使用されている。
【００２０】
面光源装置１３には、導光板１４を挟んで液晶パネル１２と反対側に位置し、導光板１４から漏れた光を導光板１４に戻して出射光として利用するための反射部材（反射シート）１６が設けられている。また、導光板１４と液晶パネル１２との間には、拡散シート１７が配置されている。
【００２１】
次に導光板１４について詳細に説明する。導光板１４は透明性の高い材料、例えばアクリル樹脂で形成されている。図１（ａ）に示すように、導光板１４は、ほぼ四角形状に形成され、入射された光を出射する出射面１８と反対側の裏面には、点状光源１５から導光板１４に入射した光を出射面１８に向けて反射させる採光面１９ａを構成する溝１９が複数平行に形成されている。
【００２２】
溝１９は、端面としての入射面１４ａ側から対向面１４ｂ側に向かって上昇傾斜する採光面１９ａと、入射面１４ａ側から対向面１４ｂ側に向かって下降傾斜する導波面（傾斜面）１９ｂとが交互に連なるように設けられている。即ち、各溝１９は点状光源１５と対向する入射面１４ａと直交する平面による断面形状が鋸歯状となるように隣接して形成されている。
【００２３】
採光面１９ａは、入射面１４ａから導光板１４に入射され、採光面１９ａに到達した光を、出射面１８に形成された後記する各突条２０の頂点と接する仮想平面Ｐ１（図１（ｂ）に鎖線で図示）に対してほぼ直角に近い角度で出射面１８の方向に全反射させる角度に形成されている。図３に示すように、溝１９は、採光面１９ａが仮想平面Ｐ１と平行な平面と成す角度θ１が例えば３５°〜５０°好ましくは４０°〜４５°の範囲の所定の角度に、導波面１９ｂが仮想平面Ｐ１と平行な平面と成す角度θ２が例えば０．３°〜２．５°の範囲の所定の角度に形成されている。
【００２４】
出射面１８には、レンズ状の突条２０が採光面１９ａの延びる方向と直交する方向に延びるように複数設けられている。各突条２０は同じ大きさに形成され、各突条２０の頂点は仮想平面Ｐ１上に位置する。各突条２０は互いに隣接するように形成され、その表面は、導光板１４の裏面側に凸の曲面が連続する形状に形成されている。従って、突条２０は、隣り合う突条２０間に存在する溝部２１の形状が、溝部２１の裏面寄りの面２１ａに対して接する面と、各突条２０の頂点と接する仮想平面Ｐ１との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されている。
【００２５】
この実施の形態では、溝部２１の裏面寄りの面２１ａに対して接する面と、各突条２０の頂点と接する仮想平面Ｐ１との成す角度の最小値が０°となるように設定されている。すなわち、溝部２１の最も裏面に近い部分での接面が、仮想平面Ｐ１と平行となる。
【００２６】
なお、溝部２１の裏面寄りの面２１ａに対して接する面と各突条２０の頂点と接する仮想平面Ｐ１との成す角度の最小値が１０°以下となるように、溝部２１の形状を定めることが望ましい。これは次のような理由による。
【００２７】
すなわち、採光面１９ａにおいて出射面１８の方向に反射された光の多くは、仮想平面Ｐ１にほぼ垂直な方向に進む。このときほぼ垂直方向とは、厳密に言えば図５（ｂ）のようにＬＥＤとの位置関係によって場所ごとに異なり、ＬＥＤの正面ではより垂直に近い角度で採光面１９ａにおいて反射される。ＬＥＤ正面では、採光面１９ａで反射された時点で光が仮想平面Ｐ１に対して垂直に向いているため、このような光が溝部２１に達したとき、当該光が溝部２１に達した点において溝部２１と接する面と、仮想平面Ｐ１とのなす角度が大きいと、当該光は仮想平面Ｐ１の法線と大きな角度をなす方向に屈折されてしまう。そのため、導光板１４の正面方向の輝度が低下し、ＬＥＤ正面に暗線または暗点が生じてしまう。
【００２８】
図１５は、ＬＥＤの正面におけるプリズムの傾斜角と出射角（仮想平面Ｐ１と垂直に入射した光の出射方向と仮想平面Ｐ１とのなす角）との関係を示すグラフである。
【００２９】
一般に、観察方向は、導光板１４の正面に対して±５°程度はずれるので、出射光の出射角も５°程度は許容される。したがって、図１５より、溝部２１の裏面寄りの面２１ａに対して接する面と各突条２０の頂点と接する仮想平面Ｐ１との成す角度の最小値を１０°以下にすると望ましいことがわかる。
【００３０】
次に前記のように構成された導光板１４の作用について説明する。導光板１４は、例えば、図２に示すように、透過型の液晶表示装置１１のバックライトユニットとしての面光源装置１３に組み込まれて使用される。点状光源１５は複数（例えば、４個）設けられている。
【００３１】
点状光源１５が点灯されると、点状光源１５から出射した光が導光板１４に入射し、入射した光は導光板１４の出射面１８から液晶パネル１２に向かって出射され、拡散シート１７を経て液晶パネル１２に入射される。そして、液晶表示装置１１の使用者は液晶パネル１２の表示をその出射光により視認する。
【００３２】
導光板１４における作用を詳しく説明すると、点状光源１５から出射した光の大部分は入射面１４ａから導光板１４に入射される。導光板１４に入射された光は導光板１４内を導波する。そのうち、採光面１９ａに到達した光は、図３に示すように、仮想平面Ｐ１に対して垂直に近い角度で出射面１８の方向に全反射し、出射面１８から出射する。
【００３３】
入射面１４ａから導光板１４内に入射した光が全て採光面１９ａに向かって直進するとは限らず、採光面１９ａに到達する光には、導波面１９ｂや出射面１８で全反射しながら導光板１４内を導波した後、採光面１９ａに到達する光もある。導波面１９ｂが入射面１４ａ側から対向面１４ｂ側に向かって下降傾斜するように形成されているため、直接採光面１９ａに向かって導波する以外の光を導波を繰り返すうちに、仮想平面Ｐ１と平行な方向に近づけ、結果として採光面１９ｂで効率良く、仮想平面Ｐ１に対して垂直に近い角度で出射面１８の方向に全反射させることができる。
【００３４】
導光板１４の屈折率は空気の屈折率より大きいため、導光板１４から出射する光の導光板１４と空気との界面における屈折角は入射角より大きくなる。従って、採光面１９ａで反射されて出射面１８側に向かった光Ｌは、図４（ａ）に示すように、出射面１８が平坦な場合は、屈折角が出射面１８と垂直な面との成す角度が大きくなるように屈折して進む。その結果、出射面１８から出射する光Ｌは正面に向かって集光されない。
【００３５】
一方、図４（ｂ）に示すように、出射面１８に従来の三角プリズム２２が形成された場合は、出射面１８側に向かった光Ｌは、三角プリズム２２の斜面２２ａに垂直な面との成す角度が大きくなるように屈折して進む。その結果、光が導光板１４の正面に集光される。しかし、三角プリズム２２の集光作用は、斜面２２ａに特定の角度で入射する光のみを図４（ｂ）に示すように導光板１４の正面に向かって集光するが、それ以外の角度で入射する光は正面以外の方向へ出射させる。
【００３６】
点状光源１５から出射されて導光板１４に入射された光は、図５（ａ）に示すように、拡がりを持っている。従って、図５（ｂ）に示すように、採光面１９ａで全反射する際の角度が場所によって異なる状態となる。その結果、特定の角度で採光面１９ａに入射する光が三角プリズム２２から出射する際に導光板１４の正面に出射されるようになる。例えば、三角プリズム２２の頂角が９０°で、採光面１９ａの成す角度θ１が４５°では、図５（ａ）に示すように、点状光源１５からの拡がり角度αが約３４°の位置に輝線２３が発生する。なお、図５（ｂ）において破線の円Ａで囲まれた部分が図５（ａ）における破線の円Ａで囲まれた部分に対応し、図５（ｂ）において破線の円Ｂで囲まれた部分が図５（ａ）における破線の円Ｂで囲まれた部分に対応する。
【００３７】
しかし、この実施の形態では突条２０は、その表面が導光板１４の裏面側に凸の曲面が連続する形状に形成されている。従って、各突条２０の二つの斜面２０ａは、それぞれ一つの曲面で構成され、斜面２０ａを構成する面に接する面と、仮想平面Ｐ１との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されている。その結果、図６（ａ）に示すように、三角プリズム２２の場合に導光板１４の正面に向かうように屈折して進む特定の角度で斜面２０ａに入射する光だけでなく、特定角度以外の光でも、正面に出射する領域がプリズム内に存在する。
【００３８】
また、採光面１９ａで反射されずに、図６（ｂ）に示すように、仮想平面Ｐ１との成す角度が小さな状態で斜面２０ａに対して入射する光は突条の表面が裏面側に凸であるために、斜面２０ａの仮想平面Ｐ１との成す角度が小さな領域のみにあたり仮想平面Ｐ１との成す角度が大きな領域にはあたらず、結果として透過せずに裏面側へ全反射される。裏面側へ反射された後、導波面１９ｂで反射されて斜面２０ａに対して大きな角度で入射する状態となり、導光板１４の正面に向かって進むように出射される。そのため、導光板正面に向かずに出射する光が減り、効率がよくなる。
【００３９】
本願発明者は、光学シミュレーションにより出射面１８に形成された突条２０の、従来の三角プリズム２２に対する優位性を確認した。その結果を次に示す。なお、光学シミュレーション手法としては、モンテカルロ法を用いた光線追跡を採用した。
【００４０】
図７に示すように、４個の点状光源１５を備えた導光板１４において、表示エリア２４のうちＬＥＤの指向性の強い、点状光源１５に近い側の端部から１０ｍｍの線上での輝度比の平均を求めた。なお、輝度比＝隣接する明部輝度／暗部輝度で表される。
【００４１】
光学シミュレーションに使用した導光板１４の各部の値を表１に示す。
【００４２】
【表１】
プロファイル多項式
Ｚ＝Ｃ＊Ｘ２／｛１＋（１−（１＋κ）＊Ｃ２＊Ｘ２）０．５｝＋Ｃ４＊Ｘ４
ここで、Ｚは仮想平面Ｐ１に垂直な方向の座標であり、Ｘは入射面に平行かつＺ軸に垂直な方向の座標である。また、各係数の値は、Ｃ＝５０、κ＝−２、Ｃ４＝２３である。
【００４４】
また、発明品のレンズ状突条（突条２０）の最大傾斜角は約４９度で最小傾斜角は０度である。なお、図８（ａ）は発明品のプリズムの断面における輪郭線を示し、図８（ｂ）は三角プリズム２２の断面における輪郭線を示す。
【００４５】
光学シミュレーション結果の輝度比平均値の相対値を表２に示す。
【００４６】
【表２】
表２から、出射面１８に突条２０を設けた場合は、三角プリズム２２に比較して、輝線２３が見え難くなることが裏付けられた。
【００４８】
この実施の形態では以下の効果を有する。
【００４９】
（１） 導光板１４には、入射面１４ａから入射された光を出射する出射面１８と反対側の裏面に、入射面１４ａに沿って延びるとともに入射された光を出射面１８から出射する方向に反射させる採光面１９ａを構成する溝１９が複数形成されている。出射面１８にはレンズ状の突条２０が採光面１９ａの延びる方向と直交する方向に延びるように複数設けられ、各突条２０の二つの斜面２０ａは、それぞれ一つの曲面で構成され、斜面２０ａを構成する面に接する面と、仮想平面Ｐ１との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されている。従って、点状光源１５を使用した場合でも、プリズムシートを用いずに、入射光を効率良く導光板１４の正面に出射させるとともに、輝線の発生を抑制することができる。即ち、従来品に比較して、高品質（輝線が目立たない）で高効率（輝度向上）となる。
【００５０】
（２） 突条２０は互いに隣接するように形成され、その表面は、裏面側に凸の曲面が連続する形状に形成されている。従って、表面が複数の平面で構成された場合に比較して、採光面１９ａで出射面１８に向かって反射された光の多くが導光板１４の正面に出射される。
【００５１】
（３） プリズムシートを用いる必要がないため、面光源装置１３を構成する部品点数が少なくなって、組立工数を低減でき、製造コストを低減できる。導光板１４にレンズ状突条（突条２０）を形成する必要があるが、導光板１４は金型を使用して射出成形などで製造されるため、金型のコストが多少高くなるが、多数の導光板１４を製造することにより、一枚当たりの導光板１４の製造コストは、レンズ状突条を設けない導光板の製造コストと、プリズムシートの単価との合計より低くできる。
【００５２】
（４） 面光源装置１３は拡散シート１７を備えている。従って、導光板１４において輝線２３が完全には防止できない場合でも、導光板１４から出射された光が拡散シート１７を通過して液晶パネル１２に入射する際には、輝線が肉眼で判別できない状態にすることができる。
【００５３】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を図９（ａ），（ｂ）に従って説明する。この実施形態では、導光板１４に点状光源１５から出射された光を入射するための導入部が突設されている点が前記第１の実施形態と異なっている。第１の実施形態と同様な部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。なお、図９（ａ）は第２の実施形態の導光板１４と点状光源１５の関係を示す模式斜視図、（ｂ）は導入部の模式平面図である。
【００５４】
図９（ａ）に示すように、導光板１４の対向面１４ｂと反対側、即ち光の入射側の端面に導入部２５が複数、隣接して設けられている。導入部２５は、入射部２６及び反射部２７を備えている。導入部２５は、図９（ｂ）に示すように、光の入射側から導光板１４の本体側に向かって拡がる形状に形成されるとともに、基端（点状光源１５と対向する側の端部）の幅Ｋ（図における左右方向の長さ）が点状光源１５の幅よりも大きく形成されている。入射部２６は、点状光源１５と対向するとともに、導入部２５の幅方向に延びる面２８と平行な平面２６ａと、点状光源１５からの光を拡散させる拡散部としてのＶ型溝２６ｂとが交互に等間隔で繰り返して構成されている。Ｖ型溝２６ｂを構成する面と、入射部２６における平面２６ａとのなす角度θの値は１２０度〜１５５度の間の値となっている。
【００５５】
反射部２７は、Ｖ型溝２６ｂで拡散された光を導光板本体に向けて反射するように形成されている。反射部２７は平面状である。そして、反射部２７と導入部２５の幅方向に延びる面２８とがなす角度βの値は３５度〜６５度の間の値となっている。ここで、導光板本体とは、導光板１４の導入部２５を除いた部分を意味する。
【００５６】
この実施形態では、点状光源１５から出射した光の大部分は入射部２６に到達する。入射部２６に到達した光のうち一部は、導入部２５の幅方向に延びる面２８と平行な平面２６ａから導入部２５に入射される。導入部２５の幅方向に延びる面２８と平行な平面２６ａから導入部２５に入射された光の多くは、その進行方向が平面２６ａとほぼ垂直であるため、導入部２５及び導光板１４の内部を、導入部２５の幅方向に延びる面２８と垂直に近い角度で導波する。
【００５７】
一方、入射部２６に到達した光のうち残りの一部は、Ｖ型溝２６ｂによって、反射部２７に向けて屈折されて導入部２５に入射される。そして、反射部２７において、その多くは導光板１４の幅方向とほぼ垂直な方向に反射される。反射部２７で反射された光は、導光板１４のうち、点状光源１５と点状光源１５との間に位置する部分を導波する。
【００５８】
本願発明者は、光学シミュレーションにより導入部２５の有効性を確認した。その結果を以下に示す。シミュレーションの方法は、モンテカルロ法を用いた光線追跡法である。
【００５９】
図９に示すように、４個の点状光源１５を備えた導光板１４において、導入部２５の有無による、輝度比の違いを調べた。シミュレーションに用いた導光板１４の各部の値は、表３の通りである。
【００６０】
【表３】
また、導入部２５の各部の値は、図１６において表４のように定めた。
【００６２】
【表４】
このシミュレーション解析では入射面から６．２ｍｍの位置において、輝度比の平均を求めた。輝度比＝隣接する明部輝度／暗部輝度である。シミュレーション結果は表５示すとおりである。
【００６４】
【表５】
表５から、入射面１４ａに導入部２５を設けた方が、ない場合に比べて、輝度が均一化されていることが分かる。
【００６６】
この第２の実施形態によれば、第１の実施の形態の（１）〜（４）と同様な効果を有する他に次の効果を有する。
【００６７】
（５） 導光板１４には入射された光を拡散させる導入部２５が突設され、点状光源１５からの光が、導入部２５によって拡散されるため、導光板１４全体に光を導波させることが容易になる。従って、複数の点状光源１５を設けた際に、点状光源１５間に暗部ができたり、逆に点状光源１５の正面に明部ができたりすることもなくなり、導光板１４から出射される光の点状光源１５の近傍に発生する輝度ムラをより低減することができる。
【００６８】
実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
【００６９】
○ 突条２０の形状は、その表面が、導光板１４の裏面側に凸の曲面が連続する形状に限らず、隣り合う突条２０間に存在する溝部２１の形状が、溝部２１の裏面寄りの面２１ａに対して接する面と、仮想平面Ｐ１との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されていればよい。即ち、突条２０の先端寄りにおいては、斜面２０ａを構成する面に対して接する面と、仮想平面Ｐ１との成す角度が裏面に近い側ほど小さくならなくてもよい。例えば、図１０（ａ）に示すように、突条２０の形状は、その表面が導光板１４の裏面側に凸の曲面が連続する形状に限らず、先端側では裏面側に凹の曲面で構成される形状としてもよい。また、図１０（ｂ）に示すように、突条２０の先端を仮想平面Ｐ１の一部を構成する平面としてもよい。これらの場合、斜面２０ａ全体が導光板１４の裏面側に凸の曲面が連続する形状の場合に比較して導光板１４の正面に出射する光量は少なくなるが、三角プリズム２２を設けた場合に比較して、導光板１４の正面に出射する光量は多くなる。
【００７０】
〇 突条２０は必ずしも隣接する突条２０が連続する必要はなく、例えば図１０（ｃ）に示すように、一定間隔Ｓをおいて配置してもよい。この場合、導光板１４を製造するための金型を製造する際、突条２０の形状に相当する刃部で金型の基材を所定間隔で切削することにより、突条２０が連続する導光板１４を製造するための金型を製造する場合より金型を容易に製造することができる。
【００７１】
〇 突条２０は、斜面２０ａが曲面のみで形成される形状に限らず、例えば、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、斜面２０ａが仮想平面Ｐ１との成す角が異なる複数の平面のみで構成された形状としたり、斜面２０ａが平面と曲面とで構成された形状としてもよい。即ち、突条２０の表面は少なくとも一部が平面で構成されていてもよい。これらの構成でも、斜面２０ａ全体が導光板１４の裏面側に凸の曲面が連続する形状の場合とほぼ同様な効果を得ることができる。
【００７２】
〇 導入部２５に設けられる入射部２６は、導入部２５の幅方向に延びる面２８と平行な平面２６ａと、点状光源１５からの光を拡散させる拡散部としてのＶ型溝２６ｂとが交互に等間隔で繰り返す構成に限らず、例えば、図１２に示すように、Ｖ型溝２６ｂが連続して繰り返す構成としてもよい。
【００７３】
〇 導入部２５を導光板１４に突設せず、点状光源１５と対向する端面としての入射面１４ａに入射部２６を形成してもよい。この場合、入射面１４ａが平坦な場合に比較して、入射する光を導光板１４の厚さ方向と直交する面内にひろげることができる。
【００７４】
○ 導光板１４は、その厚さがマクロ的に見て一定ではなく、マクロ的に見て入射面１４ａ側から対向面１４ｂ側に向かって次第に薄くなるほぼ楔状や、中央部が板厚な形状に形成されていてもよい。
【００７５】
〇 面光源装置１３において拡散シート１７を省略してもよい。拡散シート１７を設ける方が、面光源装置１３の出射面全体の輝度ムラを低くすることができる。しかし、面光源装置１３が使用される表示装置に要求される表示部の精細度によっては、拡散シート１７を省略しても、輝度ムラが気にならない状態に抑制できる。
【００７６】
以下の技術的思想（発明）は前記実施の形態から把握できる。
【００７７】
（１） 請求項１に記載の発明において、前記突条の表面は複数の平面のみで構成されている。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜請求項６に記載の発明によれば、点状光源を使用した場合でも、プリズムシートを用いずに、入射光を効率良く導光板の正面に出射するとともに輝線の発生を抑制することができる。また、請求項７及び請求項８に記載の発明によれば、プリズムシートを用いずに、入射光を効率良く導光板の正面に出射するとともに輝線の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は第１の実施形態の導光板と点状光源の関係を示す模式斜視図、（ｂ）は出射面側の部分拡大図、（ｃ）は裏面を出射面側から見た部分模式斜視図。
【図２】液晶表示装置の模式図。
【図３】採光面の作用を示す模式図。
【図４】（ａ）は出射面がフラットな場合の作用を示す模式図、（ｂ）は出射面に三角プリズムが設けられた場合の作用を示す模式図。
【図５】（ａ）は輝線の現れる状態を示す模式平面図、（ｂ）は採光面及び三角プリズムの作用を示す模式斜視図。
【図６】（ａ），（ｂ）は実施の形態の作用を示す模式図。
【図７】輝線の発生状態の解析用の導光板の模式平面図。
【図８】（ａ）は発明品のレンズ状突条の断面における輪郭線を示すグラフ、（ｂ）は三角プリズムの断面における輪郭線を示すグラフ。
【図９】（ａ）は第２の実施形態の導光板と点状光源の関係を示す模式斜視図、（ｂ）は導入部の模式平面図。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は突条の別の実施形態を示す模式図。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は突条の別の実施形態を示す模式図。
【図１２】別の実施形態の導入部の模式平面図。
【図１３】従来技術の模式斜視図。
【図１４】同じく作用を説明する部分側面図。
【図１５】ＬＥＤ正面におけるプリズム傾斜角と出射角との関係を示すグラフ。
【図１６】導入部の各パラメータを表す模式図。
【符号の説明】
Ｐ１…仮想平面、１３…面光源装置、１４…導光板、１４ａ…端面としての入射面、１５…点状光源、１７…拡散シート、１８…出射面、１９…溝、１９ａ…採光面、２０…突条、２１…溝部、２１ａ，２８…面、２５…導入部、２６…入射部、２６ａ…平面、２６ｂ…拡散部としてのＶ型溝、２７…反射部。
Claims (8)
- 端面から入射された光を面状に変換して出射する導光板であって、
前記入射された光を出射する出射面と反対側の裏面に、前記端面に沿って延びるとともに前記入射された光を前記出射面から出射する方向に反射させる採光面を構成する溝が複数形成され、前記出射面にはレンズ状の突条が前記採光面の延びる方向と直交する方向に延びるように複数設けられ、前記突条は、隣り合う突条間に存在する溝部の形状が、溝部の裏面寄りの面に対して接する面と、前記各突条の頂点と接する仮想平面との成す角度が、裏面に近い側ほど小さくなるように形成されている導光板。 - 前記突条は互いに隣接するように形成され、その表面は、前記裏面側に凸の曲面が連続する形状に形成されている請求項１に記載の導光板。
- 前記突条の表面は少なくとも一部が平面で構成されている請求項１に記載の導光板。
- 前記溝部の裏面寄りの面に対して接する面と、前記各突条の頂点と接する仮想平面との成す角度の最小値が１０°以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の導光板。
- 前記溝部の裏面寄りの面に対して接する面と、前記各突条の頂点と接する仮想平面との成す角度の最小値が０°である請求項４に記載の導光板。
- 前記導光板は入射された光を拡散させる導入部が突設され、前記導入部は、前記光の入射側から導光板本体側に向かって拡がる形状に形成されるとともに、前記導入部の幅方向に延びる面と平行な平面と点状光源からの光を拡散させる拡散部とが交互に繰り返して構成され且つ前記点状光源と対向する入射部と、前記拡散部で拡散された光を前記導光板本体に向けて反射する反射部とを備えている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の導光板。
- 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の導光板と、光源としての点状光源とを備えた面光源装置。
- 前記導光板の出射面側に拡散シートが配置されている請求項７に記載の面光源装置。
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007005277A (ja) * | 2005-05-27 | 2007-01-11 | Toyota Industries Corp | 面光源装置、光学部材、該光学部材を用いた原稿読取装置及び面光源装置 |
| JP2008016428A (ja) * | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Samsung Sdi Co Ltd | バックライトユニットの導光板およびこれを備えたバックライトユニット |
| KR100806708B1 (ko) | 2006-11-09 | 2008-02-27 | 주식회사 나모텍 | 액정표시장치의 백라이트 유닛 |
| CN100533228C (zh) * | 2005-12-21 | 2009-08-26 | 卡西欧计算机株式会社 | 面光源及使用该面光源的液晶显示装置 |
| US7591580B2 (en) | 2006-04-27 | 2009-09-22 | Fujitsu Limited | Lighting device |
| JP2011107248A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
| WO2011093173A1 (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | 日本ゼオン株式会社 | 導光体、照明装置及び液晶表示装置 |
| JP2011233416A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Omron Corp | コリメート光源及び面光源装置 |
| JP2012009203A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Seiko Instruments Inc | 照明装置及び表示装置 |
| KR101112020B1 (ko) * | 2009-09-25 | 2012-02-24 | 루미리치 주식회사 | 발광다이오드 조명 기구 |
| WO2012050121A1 (ja) * | 2010-10-15 | 2012-04-19 | シャープ株式会社 | バックライトユニット |
| JP2012177881A (ja) * | 2011-02-02 | 2012-09-13 | Japan Display East Co Ltd | 表示装置 |
| US9915770B2 (en) | 2014-07-29 | 2018-03-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device and display device |
| KR20190054605A (ko) * | 2017-11-14 | 2019-05-22 | 엘지이노텍 주식회사 | 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 |
| US10353237B2 (en) | 2014-12-10 | 2019-07-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Enhancing luminance in display devices using lighting guide plates |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1027958C2 (nl) * | 2005-01-05 | 2006-07-06 | Ppws B V | Lichtgeleidingsplaat. |
| CN100412573C (zh) * | 2005-04-15 | 2008-08-20 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 双面导光板、面光源装置及显示装置 |
| GB2428303A (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-24 | Sharp Kk | An illumination system for switching a display between a public and private viewing mode |
| KR101277917B1 (ko) * | 2005-11-16 | 2013-06-21 | 엘지디스플레이 주식회사 | 백라이트유닛과 이를 이용한 액정표시장치 |
| KR100790857B1 (ko) * | 2006-01-16 | 2008-01-03 | 삼성전기주식회사 | 도광판 및 이를 채용한 디스플레이 장치 |
| US20070274099A1 (en) * | 2006-05-25 | 2007-11-29 | Clio Technologies, Inc. | Light expanding system for producing a planar light beam from point light sources |
| JP2008052940A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Citizen Electronics Co Ltd | 導光板及びその製造方法とその導光板を用いたバックライトユニット |
| KR20090108588A (ko) * | 2006-10-31 | 2009-10-15 | 오와이 모디네스 리미티드 | 조명 디바이스용 광 외부결합 구조 |
| CN100582831C (zh) * | 2006-12-22 | 2010-01-20 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 导光板及背光模组 |
| TW200900637A (en) * | 2007-04-12 | 2009-01-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Improved light guide and light-output device |
| US8089582B2 (en) * | 2007-05-31 | 2012-01-03 | Hitachi Displays, Ltd. | Liquid crystal display device comprising at least one groove having an end portion that stops short of the non-adjacent opposite side surfaces and extends in a direction perpendicular to the non-adjacent side surfaces |
| KR101372849B1 (ko) | 2007-07-27 | 2014-03-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | 콜리메이팅 도광판, 확산 유닛 및 이를 채용한 디스플레이장치 |
| JP5033545B2 (ja) * | 2007-09-05 | 2012-09-26 | 株式会社日立製作所 | 映像表示装置 |
| KR101440498B1 (ko) * | 2007-11-12 | 2014-09-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 도광판 및 이를 갖는 표시장치 |
| JP2009164827A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Sony Corp | 受光装置、電子機器および画像表示装置 |
| US7639918B2 (en) * | 2008-05-05 | 2009-12-29 | Visteon Global Technologies, Inc. | Manifold-type lightguide with reduced thickness |
| KR101494450B1 (ko) * | 2008-10-08 | 2015-02-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
| TWI368087B (en) | 2008-10-27 | 2012-07-11 | Coretronic Corp | Backlight module and liquid crystal display |
| US7931396B2 (en) * | 2008-12-10 | 2011-04-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Backlight and display |
| WO2011021250A1 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | 株式会社 東芝 | 光学素子および表示装置 |
| CN102472456A (zh) * | 2009-11-30 | 2012-05-23 | 夏普株式会社 | 面状照明装置和具备该面状照明装置的显示装置 |
| AU2011225540A1 (en) * | 2010-03-11 | 2012-08-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device, display apparatus, and television receiver |
| CN101793360B (zh) * | 2010-03-15 | 2012-10-10 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 灯具及其反光杯 |
| JP5664100B2 (ja) * | 2010-10-07 | 2015-02-04 | ソニー株式会社 | 発光装置及び画像表示装置 |
| US20140041205A1 (en) * | 2010-11-19 | 2014-02-13 | Reald Inc. | Method of manufacturing directional backlight apparatus and directional structured optical film |
| JP5927536B2 (ja) | 2011-07-05 | 2016-06-01 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 導光板および面光源装置 |
| FR2985300A1 (fr) * | 2012-01-04 | 2013-07-05 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Dispositif de protection assurant au moins une fonction d'eclairage par transfert de lumiere au moyen de renfoncement(s) defini(s) dans une paroi transparente |
| WO2013161678A1 (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | シャープ株式会社 | 照明装置及び表示装置 |
| JP5927538B2 (ja) * | 2012-06-25 | 2016-06-01 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 導光板および面光源装置 |
| KR102001666B1 (ko) * | 2012-08-20 | 2019-07-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 |
| US9581751B2 (en) * | 2013-01-30 | 2017-02-28 | Cree, Inc. | Optical waveguide and lamp including same |
| CN105891934A (zh) * | 2014-09-15 | 2016-08-24 | 博昱科技（丹阳）有限公司 | 导光片、背光源装置及液晶显示装置 |
| CN106068420A (zh) * | 2015-02-20 | 2016-11-02 | 大日本印刷株式会社 | 导光板、面光源装置、透射型显示装置 |
| KR102324866B1 (ko) * | 2015-05-26 | 2021-11-12 | 엘지디스플레이 주식회사 | 백라이트유닛과 액정표시장치 및 이의 구동방법 |
| CN106328017B (zh) * | 2016-10-21 | 2018-05-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示装置及其制作方法 |
| CN107390380B (zh) * | 2017-05-12 | 2021-08-10 | 上海誉沛光电科技有限公司 | 一种显示装置、导光平板及多层悬浮显示设备 |
| CN109100825A (zh) * | 2018-09-30 | 2018-12-28 | 惠科股份有限公司 | 偏光片和显示装置 |
| CN109188763B (zh) * | 2018-10-15 | 2021-06-15 | 信利半导体有限公司 | 彩色滤光基板及显示装置 |
| CN110361808B (zh) * | 2019-07-19 | 2021-03-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 导光板及其制作方法、背光模组及显示装置 |
| CN114234128A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-25 | 马瑞利汽车零部件(芜湖)有限公司 | 节省空间实现均匀点亮的光导光学系统及其汽车信号灯 |
| CN118759629B (zh) * | 2024-08-02 | 2024-12-27 | 北京灵犀微光科技有限公司 | 光波导组件及近眼显示装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5598280A (en) * | 1993-03-23 | 1997-01-28 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Film lens and a surface light source using the same |
| US5999685A (en) * | 1997-02-07 | 1999-12-07 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Light guide plate and surface light source using the light guide plate |
| JP4076028B2 (ja) * | 1997-02-18 | 2008-04-16 | 大日本印刷株式会社 | 偏光分離フィルム、バックライト及び液晶表示装置 |
| JPH10282342A (ja) | 1997-04-02 | 1998-10-23 | Nitto Denko Corp | 導光板、面光源装置、偏光光源装置及び液晶表示装置 |
| JP2002049324A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-02-15 | Nippon Seiki Co Ltd | バックライト装置 |
| JP4260358B2 (ja) | 2000-12-01 | 2009-04-30 | 日本ライツ株式会社 | 導光板および平面照明装置 |
| KR20030010289A (ko) * | 2001-07-26 | 2003-02-05 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 백라이트 유닛 |
| KR100445670B1 (ko) * | 2001-11-30 | 2004-08-21 | 아이에스하이텍 주식회사 | 듀얼 백 라이트 장치 |
| US6791639B2 (en) * | 2002-05-14 | 2004-09-14 | International Business Machines Corporation | Direct view display with lenticular lens for improved brightness and wide viewing angle |
-
2003
- 2003-08-08 JP JP2003206699A patent/JP2005071610A/ja active Pending
-
2004
- 2004-06-23 KR KR1020040047117A patent/KR100606628B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2004-06-24 TW TW093118212A patent/TWI270703B/zh not_active IP Right Cessation
- 2004-06-24 US US10/876,043 patent/US20040264911A1/en not_active Abandoned
- 2004-06-25 CN CNA2004100550050A patent/CN1576910A/zh active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007005277A (ja) * | 2005-05-27 | 2007-01-11 | Toyota Industries Corp | 面光源装置、光学部材、該光学部材を用いた原稿読取装置及び面光源装置 |
| CN100533228C (zh) * | 2005-12-21 | 2009-08-26 | 卡西欧计算机株式会社 | 面光源及使用该面光源的液晶显示装置 |
| US7591580B2 (en) | 2006-04-27 | 2009-09-22 | Fujitsu Limited | Lighting device |
| JP2008016428A (ja) * | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Samsung Sdi Co Ltd | バックライトユニットの導光板およびこれを備えたバックライトユニット |
| KR100806708B1 (ko) | 2006-11-09 | 2008-02-27 | 주식회사 나모텍 | 액정표시장치의 백라이트 유닛 |
| KR101112020B1 (ko) * | 2009-09-25 | 2012-02-24 | 루미리치 주식회사 | 발광다이오드 조명 기구 |
| JP2011107248A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
| WO2011093173A1 (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | 日本ゼオン株式会社 | 導光体、照明装置及び液晶表示装置 |
| JP2011233416A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Omron Corp | コリメート光源及び面光源装置 |
| JP2012009203A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Seiko Instruments Inc | 照明装置及び表示装置 |
| WO2012050121A1 (ja) * | 2010-10-15 | 2012-04-19 | シャープ株式会社 | バックライトユニット |
| AU2011314771B2 (en) * | 2010-10-15 | 2014-08-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Backlight unit |
| JP2012177881A (ja) * | 2011-02-02 | 2012-09-13 | Japan Display East Co Ltd | 表示装置 |
| US9915770B2 (en) | 2014-07-29 | 2018-03-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device and display device |
| US10353237B2 (en) | 2014-12-10 | 2019-07-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Enhancing luminance in display devices using lighting guide plates |
| KR20190054605A (ko) * | 2017-11-14 | 2019-05-22 | 엘지이노텍 주식회사 | 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 |
| KR102544722B1 (ko) | 2017-11-14 | 2023-06-16 | 엘지이노텍 주식회사 | 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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