JP2002196152A - Light guide for light source device, light source device using the same, and front light - Google Patents

Light guide for light source device, light source device using the same, and front light

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JP2002196152A
JP2002196152A JP2000398590A JP2000398590A JP2002196152A JP 2002196152 A JP2002196152 A JP 2002196152A JP 2000398590 A JP2000398590 A JP 2000398590A JP 2000398590 A JP2000398590 A JP 2000398590A JP 2002196152 A JP2002196152 A JP 2002196152A
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JP
Japan
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light
light guide
light source
source device
incident surface
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Application number
JP2000398590A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyoshi Yamashita
友義 山下
Yasuko Hayashi
泰子 林
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 高い利用効率で良好に照射し且つ被照明体か
ら発せられる光による表示の性能を向上させるととも
に、表面への付傷や外光によるコントラストの低下を抑
止することができる導光体を提供する。 【解決手段】 少なくとも1つの側端面を光入射面1a
とし、該光入射面1aと略直交する2つの主面の一方を
光出射面1cとする矩形の光源装置用導光体であって、
導光体1の内部に前記光入射面側に傾斜面4a,4bを
有する多数の柱状体4が前記光入射面と略平行に断続的
に配置されている光源装置用導光体。
(57) [Summary] (With correction) [Problem] To irradiate satisfactorily with high utilization efficiency, improve display performance by light emitted from an illuminated body, and reduce contrast due to surface damage and external light. To provide a light guide capable of suppressing the occurrence of light. SOLUTION: At least one side end surface is a light incident surface 1a.
A light guide for a rectangular light source device, wherein one of two main surfaces substantially orthogonal to the light incident surface 1a is a light emitting surface 1c.
A light guide for a light source device, wherein a number of columnar bodies 4 having inclined surfaces 4a and 4b on the light incident surface side are intermittently arranged inside the light guide 1 in a manner substantially parallel to the light incident surface.

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、ノートパソコン、
液晶テレビ、携帯電話、携帯情報端末等の移動体電子機
器等に使用される液晶表示装置、駅や公共施設等におけ
る案内標示板や大型看板、高速道路や一般道路における
交通案内板や交通標識等の標示装置に使用される面光源
装置や、LED等の光源を均一な線光源に変換する棒状
光源装置などの光源装置の技術分野に属するものであ
り、特に光源装置用の導光体及びこれを用いたフロント
ライト(正面光源装置)に関するものである。
The present invention relates to a notebook computer,
Liquid crystal display devices used for mobile electronic devices such as liquid crystal televisions, mobile phones, personal digital assistants, etc., guide signs and large signs at stations and public facilities, and traffic guides and signs on expressways and general roads. The present invention belongs to the technical field of a light source device such as a surface light source device used for a marking device, a rod-shaped light source device that converts a light source such as an LED into a uniform linear light source, and in particular, a light guide for the light source device and And a front light (front light source device) using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする手段】従来、
液晶表示装置、看板、交通案内板等を正面側から照明す
るのに使用されるフロントライトとして、装置の軽量化
及び薄型化に有利ないわゆるエッジライト方式の光源装
置が提案されている。また、近年、携帯電話、携帯情報
端末、電子手帳、携帯ゲーム機器等の移動体電子機器の
需要が高まっており、これらの表示部に使用されるフロ
ントライトとして、消費電力が低くコンパクトな6イン
チ以下の小型で超薄型のものの開発が望まれている。
2. Description of the Related Art
As a front light used to illuminate a liquid crystal display device, a signboard, a traffic guide plate, and the like from the front side, a so-called edge light type light source device that is advantageous in reducing the weight and thickness of the device has been proposed. In recent years, there has been an increasing demand for mobile electronic devices such as mobile phones, personal digital assistants, electronic organizers, and portable game devices. The development of the following small and ultra-thin products is desired.

【0003】エッジライト方式のフロントライトでは、
例えば特開平8−94844号公報に記載されているよ
うに、板状の導光体の側端面に隣接して配置された一次
光源から導光体内へと導入され該導光体内にて導光され
る光を、該導光体の一方の表面に形成されているプリズ
ムアレイにより反射させ、他方の平坦な表面を介して該
導光体の面法線方向に液晶表示素子(LED)等の被照
明体に向けて照射している。被照明体により反射された
光は、該導光体の平坦表面及びプリズムアレイ形成表面
をこの順に通過して、該プリズムアレイ形成表面から出
射し、観察者の方へと進行する。
In an edge light type front light,
For example, as described in JP-A-8-94444, a primary light source disposed adjacent to a side end surface of a plate-shaped light guide is introduced into the light guide and guided inside the light guide. The reflected light is reflected by a prism array formed on one surface of the light guide, and a liquid crystal display (LED) or the like is directed in the direction normal to the surface of the light guide through the other flat surface. Irradiates toward the illuminated object. The light reflected by the illuminated object passes through the flat surface of the light guide and the surface on which the prism array is formed in this order, exits from the surface on which the prism array is formed, and travels toward the observer.

【0004】以上のように、エッジライト方式のフロン
トライトでは、導光体の観察側の表面に形成されたプリ
ズムアレイは、一次光源からの光を被照明体の方へと向
ける機能を発揮する必要があるため、導光体の平坦表面
に対して傾斜したプリズム面を有する。従って、被照明
体からの光を導光体を通して観察する際には、該プリズ
ムアレイによる屈折作用の結果、適正な被照明体の像を
観察することができず、二重像となったり、ぼやけたり
して、十分良好な品質の表示ができないという難点があ
った。
As described above, in the edge light type front light, the prism array formed on the observation side surface of the light guide exerts a function of directing light from the primary light source toward the illuminated object. Since it is necessary, it has a prism surface inclined with respect to the flat surface of the light guide. Therefore, when observing light from the illuminated object through the light guide, as a result of the refraction by the prism array, it is not possible to observe an appropriate image of the illuminated object, There was a drawback that the display was not sufficiently high in quality due to blurring.

【0005】プリズムアレイのプリズム面の傾斜角度を
適正に設定することで、以上のような表示性能の低下を
できるだけ少なくすることは可能であるが、そのような
傾斜角度が一次光源光を被照明体の方へと効率良く向か
わせる(すなわち照明光の利用効率を向上させる)ため
のプリズム面傾斜角度と合致するとは限らない。従っ
て、照明光の利用効率の向上と表示性能の向上との双方
を実現することは困難であり、しかも光学設計上の制約
も多くなる。
[0005] By appropriately setting the inclination angle of the prism surface of the prism array, it is possible to minimize the above-described deterioration of the display performance as much as possible. However, such an inclination angle illuminates the primary light source light. It does not always coincide with the prism surface inclination angle for efficiently heading toward the body (that is, improving the use efficiency of illumination light). Therefore, it is difficult to realize both the improvement of the use efficiency of the illumination light and the improvement of the display performance, and the restrictions on the optical design also increase.

【0006】また、上記のように、導光体のプリズムア
レイ形成表面が最も観察側に位置するので、接触による
付傷が生じやすく、またこの観察側表面での表面反射も
表示性能に悪影響を与える。このため、観察側表面には
付傷防止のためのハードコートや反射防止膜などを施す
ことが好ましいが、非平坦なプリズムアレイ形成表面に
表面処理を施すことには、技術的困難性が伴う。
Further, as described above, since the prism array forming surface of the light guide is located closest to the observation side, scratches due to contact are likely to occur, and surface reflection on the observation side surface adversely affects display performance. give. For this reason, it is preferable to apply a hard coat or an anti-reflection film for preventing damage to the observation side surface, but it is technically difficult to apply a surface treatment to the non-flat prism array forming surface. .

【0007】そこで、本発明は、エッジライト方式のフ
ロントライトにおいて、一次光源から発せられる光を被
照明体に対する照明光として高い利用効率で良好に照射
し且つ被照明体から発せられる光による表示の性能を向
上させることを目的とするものである。また、本発明
は、このようなフロントライトを実現するための改良さ
れた導光体を提供することを目的とするものである。更
に、本発明は、以上のようなフロントライトを実現する
ことができ、且つ観察側の表面に容易に表面処理を施し
得る改良された導光体を提供することを目的とするもの
である。
Therefore, the present invention provides an edge light type front light which irradiates light emitted from a primary light source as illumination light to an illuminated object with high utilization efficiency, and displays an image by the light emitted from the illuminated object. The purpose is to improve performance. Another object of the present invention is to provide an improved light guide for realizing such a front light. A further object of the present invention is to provide an improved light guide that can realize the above-described front light and that can easily perform surface treatment on the surface on the observation side.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の光源
装置用導光体は、少なくとも1つの側端面を光入射面と
し、該光入射面と略直交する2つの主面の一方を光出射
面とする平板状の光源装置用導光体であって、導光体の
内部に前記光入射面側に傾斜面を有する多数の柱状体が
前記光入射面と略平行に断続的に配置されていることを
特徴とするものである。また、本発明の光源装置用導光
体は、少なくとも1つの側端面を光入射面とし、該光入
射面と略直交する2つの主面の一方を光出射面とする平
板状の光源装置用導光体であって、導光体の内部に前記
光入射面側に傾斜面を有する多数の柱状体が前記光入射
面側に凹状となる略円弧状に断続的に配置されているこ
とを特徴とするものである。
That is, in the light guide for a light source device of the present invention, at least one side end surface is a light incident surface, and one of two main surfaces substantially orthogonal to the light incident surface emits light. A planar light guide for a light source device having a surface, wherein a number of columnar bodies having an inclined surface on the light incident surface side are intermittently arranged substantially parallel to the light incident surface inside the light guide. It is characterized by having. The light guide for a light source device of the present invention is a light guide for a flat light source device in which at least one side end surface is a light incident surface and one of two main surfaces substantially orthogonal to the light incident surface is a light emitting surface. A light guide, wherein a large number of columnar bodies having an inclined surface on the light incident surface side are intermittently arranged in a substantially arc shape concave on the light incident surface side inside the light guide. It is a feature.

【0009】さらに、本発明の光源装置は、上記のよう
な光源装置用導光体と、その導光部材の端面に隣接配置
された一次光源とを備えており、該一次光源はその発す
る光を前記導光体の端面へと入射させるように前記導光
体の少なくとも1つの側端面に配置されていることを特
徴とするものである。また、本発明のフロントライト
は、上記のような光源装置用導光体と、その導光部材の
端面に隣接配置された一次光源とを備えており、該一次
光源はその発する光を前記導光体の端面へと入射させる
ように前記導光体の少なくとも1つの側端面に配置さ
れ、前記一次光源から前記導光体中に入射した光が導光
体の裏面となる主面から出射することを特徴とするもの
である。
Further, the light source device of the present invention includes the light guide for the light source device as described above, and a primary light source disposed adjacent to an end face of the light guide member, and the primary light source emits light. Is arranged on at least one side end surface of the light guide so that the light enters the end surface of the light guide. Further, a front light of the present invention includes the light guide for a light source device as described above, and a primary light source disposed adjacent to an end face of the light guide member, and the primary light source guides the emitted light to the light guide. The light guide is disposed on at least one side end face of the light guide so as to be incident on the end face of the light guide, and light incident on the light guide from the primary light source exits from a main surface serving as a back surface of the light guide. It is characterized by the following.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明による光源
装置用導光体及びこれを用いたフロントライトの一実施
形態を示す模式的斜視図である。図1において、2は一
次光源である。一次光源2としては、冷陰極管、蛍光
管、LED、LEDアレイ等の自発光光源を用いること
ができる。1は全体として板状の導光体であり、メタク
リル樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、
環状ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル系樹脂等の高透明
性の種々の合成樹脂を使用して、押出成形、射出成形等
の通常の成形方法で製造することができる。特に、メタ
クリル樹脂が、その光線透過率の高さ、耐熱性、力学的
特性、成形加工性にも優れており、導光体用材料として
最適である。このようなメタクリル樹脂とは、メタクリ
ル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メ
チルが80重量%以上であることが好ましい。また、3
は導光体1の下側に配置された被照明体としての反射型
液晶表示素子(LCD)である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing one embodiment of a light guide for a light source device and a front light using the same according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a primary light source. As the primary light source 2, a self-luminous light source such as a cold-cathode tube, a fluorescent tube, an LED, and an LED array can be used. Reference numeral 1 denotes a plate-shaped light guide as a whole, which is a methacrylic resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin,
Using various synthetic resins having high transparency such as a cyclic polyolefin resin and a vinyl chloride resin, the resin can be produced by an ordinary molding method such as extrusion molding and injection molding. In particular, methacrylic resin is excellent in light transmittance, heat resistance, mechanical properties, and moldability, and is most suitable as a light guide material. Such a methacrylic resin is a resin containing methyl methacrylate as a main component, and the content of methyl methacrylate is preferably 80% by weight or more. Also, 3
Is a reflection type liquid crystal display (LCD) as an illuminated body disposed below the light guide 1.

【0011】本発明の導光体1は、図1に示したように
一次光源2が対向配置されている光入射面1aと、この
光入射面1aと略直交する2つの主面1bおよび1cと
を有する平板状であり、1つの主面1cが一次光源から
導光体1中に入射した光を出射する光出射面である。
As shown in FIG. 1, a light guide 1 according to the present invention has a light incident surface 1a on which a primary light source 2 is disposed facing, and two main surfaces 1b and 1c substantially orthogonal to the light incident surface 1a. And one main surface 1c is a light emitting surface for emitting light incident on the light guide 1 from the primary light source.

【0012】本発明においては、導光体1の光出射面側
に傾斜面を有する多数の柱状体4が導光体1の内部に断
続的に形成されている。この柱状体4の断面形状は、一
次光源から導光体1中に入射した入射光を特定方向に全
反射させ、導光体1から出射させるための傾斜面を導光
体1の光出射面側に有するものであれば特に限定される
ものではないが、図1にに示したような断面略三角形状
のものが好ましい。この中空導光体4の光出射面側の傾
斜面は、平面であっても凸また凹状の曲面であってもよ
い。また、柱状体4は、導光体1の光入射面および光出
射面と垂直な面においては断続的に形成されるが、その
長手方向においては連続して形成されても、断続的に形
成されていてもよい。
In the present invention, a large number of columnar bodies 4 having inclined surfaces on the light emitting surface side of the light guide 1 are formed intermittently inside the light guide 1. The cross-sectional shape of the columnar body 4 is such that an inclined surface for totally reflecting incident light incident on the light guide 1 from the primary light source in a specific direction and emitting the light from the light guide 1 has a light emitting surface of the light guide 1. Although it is not particularly limited as long as it has on the side, a cross-section having a substantially triangular shape as shown in FIG. 1 is preferable. The inclined surface on the light emitting surface side of the hollow light guide 4 may be a flat surface or a convex or concave curved surface. The columnar body 4 is formed intermittently on a plane perpendicular to the light entrance surface and the light exit surface of the light guide 1, but is formed intermittently even if it is formed continuously in the longitudinal direction. It may be.

【0013】柱状体4の配列は、一次光源2として冷陰
極管等の線状光源が用いられる場合には、光入射面1と
略平行になるように形成されることが好ましい。また、
一次光源2としてLED等の点状光源が用いられる場合
には、一次光源2を取り囲むように略円弧状に、すなわ
ち導光体1の光入射面1a側に凹状となる略円弧状に形
成され、点状光源2から放射状に進行する入射光と柱状
体4が略直交するように形成されることが好ましい。特
に、携帯電話機や携帯情報端末機等の比較的小さな画面
寸法の表示装置に使用する場合には、LED等の小さな
点光源を一次光源2として使用することが好ましい。な
お、本発明においては、一次光源2は、図1に示したよ
うに、第1プリズム部材4の一方の側端面に設置する場
合だけでなく、必要に応じて対向する他方の側端面にも
さらに設置することもできる。
When a linear light source such as a cold-cathode tube is used as the primary light source 2, the columnar body 4 is preferably formed so as to be substantially parallel to the light incident surface 1. Also,
When a point-like light source such as an LED is used as the primary light source 2, the primary light source 2 is formed in a substantially arc shape so as to surround the primary light source 2, that is, in a substantially arc shape that is concave on the light incident surface 1 a side of the light guide 1. It is preferable that the incident light propagating radially from the point light source 2 and the columnar body 4 be formed substantially orthogonally. In particular, when used for a display device having a relatively small screen size such as a mobile phone or a portable information terminal, it is preferable to use a small point light source such as an LED as the primary light source 2. In the present invention, the primary light source 2 is not only installed on one side end face of the first prism member 4 as shown in FIG. It can also be installed further.

【0014】本発明の導光体1に形成される柱状体4
は、通常はその内部が空気である空隙であるが、内部に
導光体1を構成する材料の屈折率よりも低い屈折率を有
する透光性樹脂を充填したものであってもよい。使用さ
れる透光性樹脂としては、透光性で低屈折率であれば特
に制限されるものではないが、導光体1の光入射面側の
傾斜面で入射光を効率よく全反射させ、所望の方向へ出
射させるためには、導光体1を構成する樹脂との屈折率
差が0.2以上である樹脂が好ましく、より好ましくは
屈折率差が0.4以上である。
Columnar body 4 formed on light guide 1 of the present invention
Is usually a space in which the inside is air, but may be filled with a translucent resin having a refractive index lower than the refractive index of the material constituting the light guide 1. The light-transmitting resin to be used is not particularly limited as long as it is light-transmitting and has a low refractive index. In order to emit light in a desired direction, a resin having a difference in refractive index from the resin constituting the light guide 1 is preferably 0.2 or more, and more preferably 0.4 or more.

【0015】柱状体4としては、図1に示したように、
導光体1の光入射面1aに近い側の第1傾斜面4aと、
光入射面1aから遠い側の第2傾斜面4bと、導光体1
の主面に平行な面4cとからなる断面略三角形状である
ことが好ましい。
As shown in FIG.
A first inclined surface 4a on the side near the light incident surface 1a of the light guide 1,
A second inclined surface 4b farther from the light incident surface 1a;
And a surface 4c parallel to the main surface of the first surface is preferably substantially triangular in cross section.

【0016】第1傾斜面4aは、平面4cに対して20
〜70度の角度(θa)であることが好ましく、より好
ましくは35〜55度の範囲である。第1傾斜面4aの
角度を20度以上とすることにより、フロントライトと
して使用する場合に液晶表示素子等の被照射体から反射
して再び導光体1に入射した入射光の第1傾斜面4aで
の反射・屈折作用による影響を小さくでき、表示特性の
低下を抑止することができる。また、70度以下とする
ことにより一次光源からの入射光を効率よく全反射さ
せ、所望の方向へ出射させることができる。一方、第2
傾斜面4bは、平面4cに対して70〜90度の角度
(θb)であることが好ましく、より好ましくは80〜
90度の範囲である。第2傾斜面4bの角度を70度以
上とすることにより、フロントライトとして使用する場
合に液晶表示素子等の被照射体から反射して再び導光体
1に入射した入射光の第2傾斜面4bでの反射・屈折作
用による影響を小さくでき、表示特性の低下を抑止する
ことができる。また、90度以下とすることにより柱状
体4を容易に形成することができる。
The first inclined surface 4a has an angle of 20 with respect to the plane 4c.
The angle (θa) is preferably in the range of 70 to 70 degrees, and more preferably in the range of 35 to 55 degrees. By setting the angle of the first inclined surface 4a to 20 degrees or more, the first inclined surface of the incident light reflected from the irradiation target such as the liquid crystal display element and incident on the light guide 1 again when used as a front light. 4a, the influence of the reflection / refraction action can be reduced, and a decrease in display characteristics can be suppressed. When the angle is set to 70 degrees or less, incident light from the primary light source can be efficiently totally reflected and emitted in a desired direction. On the other hand, the second
The inclined surface 4b preferably has an angle (θb) of 70 to 90 degrees with respect to the plane 4c, more preferably 80 to 90 degrees.
The range is 90 degrees. By setting the angle of the second inclined surface 4b to 70 degrees or more, the second inclined surface of the incident light reflected from the irradiated object such as the liquid crystal display element and incident on the light guide 1 again when used as a front light. 4b, the influence of the reflection / refractive action can be reduced, and the deterioration of the display characteristics can be suppressed. Further, by setting the angle to 90 degrees or less, the columnar body 4 can be easily formed.

【0017】また、柱状体4の幅は、特に限定されるも
のではないが、2〜1000μmであることが好まし
く、より好ましくは2〜20μmの範囲である。これ
は、柱状体4の幅を2μm以上とすることにより、柱状
体4を容易に形成することができ、1000μm以下と
することによりフロントライトとして使用する場合に液
晶表示素子等の被照射体から反射して再び導光体1に入
射した入射光の柱状体4での反射・屈折作用による影響
を小さくでき、表示特性の低下を抑止することができる
ためである。
The width of the columnar body 4 is not particularly limited, but is preferably 2 to 1000 μm, more preferably 2 to 20 μm. This is because the columnar body 4 can be easily formed by setting the width of the columnar body 4 to 2 μm or more. This is because the influence of the reflection and refraction of the incident light that has been reflected and reentered the light guide 1 by the columnar body 4 can be reduced, and the deterioration of the display characteristics can be suppressed.

【0018】さらに、柱状体4は、導光体1から出射す
る出射光が光出射面で均一な強度となるように、隣接す
る柱状体4の間隔を光入射面1aから離れるに従って徐
々に狭くしたり、柱状体4の高さを光入射面1aから離
れるに従って徐々に高くすることが好ましい。
Further, the distance between the adjacent columnar members 4 is gradually reduced as the distance from the light incident surface 1a is increased so that the light emitted from the light guide 1 has a uniform intensity on the light emitting surface. It is preferable that the height of the columnar body 4 be gradually increased as the distance from the light incident surface 1a increases.

【0019】図1に矢印で示されているように、一次光
源2より発せられた光は、該一次光源2と対向して位置
する導光体4の光入射面4aより入射し、導光体4内を
伝搬して、柱状体4の第1傾斜面4aによる内面全反射
を受け下向きに進行方向を変換され、導光体1の裏面1
cより出射され、照明光として反射型LCD3を照明す
る。
As shown by an arrow in FIG. 1, light emitted from the primary light source 2 is incident on the light incident surface 4a of the light guide 4 located opposite to the primary light source 2, and Propagating in the body 4, the traveling direction is changed downward by the total internal reflection by the first inclined surface 4 a of the columnar body 4, and the back surface 1 of the light guide 1 is changed.
c, and illuminates the reflective LCD 3 as illumination light.

【0020】LCD3には画像情報が形成され、該画像
情報を担持した光(照明光の反射光)は、導光体1の主
面の略法線方向に向かう光となって、裏面1cより導光
体1内に再び入射し、主として柱状体4の形成されてい
ない箇所を通過した光が導光体1の表面1bから法線方
向に出射する。また、柱状体4に当たった光は、その第
1傾斜面4aまたは第2傾斜面4bで内面全反射され、
導光体1中を導光して一部の光は導光体1の裏面1cよ
り出射され、再び導光体1中に入射してくる。このよう
な柱状体4で内面全反射する光の利用効率の観点から
は、柱状体4の第2傾斜面4bは平面4cに対して垂直
とすることが好ましい。
Image information is formed on the LCD 3, and the light carrying the image information (reflected light of the illumination light) becomes light traveling substantially in the normal direction of the main surface of the light guide 1, and is transmitted from the back surface 1 c. Light that reenters the light guide 1 and mainly passes through a portion where the columnar body 4 is not formed exits from the surface 1b of the light guide 1 in the normal direction. Further, the light hitting the columnar body 4 is totally internally reflected by the first inclined surface 4a or the second inclined surface 4b,
A part of the light guided through the light guide 1 is emitted from the back surface 1c of the light guide 1 and enters the light guide 1 again. It is preferable that the second inclined surface 4b of the columnar body 4 be perpendicular to the plane 4c from the viewpoint of the utilization efficiency of light totally internally reflected by the columnar body 4.

【0021】この画像情報担持光が導光体1を通過し
て、導光体1の表面1bから出射する光の大部分は導光
体1中で屈折されることがないため、屈折による画像表
示性能への悪影響はない。
Since most of the light carrying the image information passing through the light guide 1 and exiting from the surface 1b of the light guide 1 is not refracted in the light guide 1, an image due to refraction is formed. There is no adverse effect on display performance.

【0022】以上のように、本実施形態においては、L
CD3から導光体1を介して観察側へと進行する光によ
る画像は柱状体4の傾斜面の影響を殆ど受けないので、
第1傾斜面4aおよび第2傾斜面4bのの傾斜角度を、
第1傾斜面4aによるLCD3の方への内面全反射特性
を最適化するように設計することができる。これによ
り、一次光源2からの光量の利用効率の向上と画像表示
性能の向上との双方を、容易に実現することができる。
As described above, in this embodiment, L
Since an image formed by light traveling from the CD 3 to the observation side via the light guide 1 is hardly affected by the inclined surface of the columnar body 4,
The inclination angles of the first inclined surface 4a and the second inclined surface 4b are
It can be designed to optimize the total internal reflection characteristics of the first inclined surface 4a toward the LCD 3. Thereby, both the improvement of the use efficiency of the light amount from the primary light source 2 and the improvement of the image display performance can be easily realized.

【0023】さらに、本発明の導光体1は、その表面1
bは平坦面であり、ハードコート層や反射防止層等の表
面処理処理層を容易に形成することができるため、観察
側表面への付傷を防止することができ、外光によるコン
トラストの低下を抑止することもできる。なお、本発明
においては、このような表面処理層は、導光体1の表面
1bのみでなく裏面1aにも容易に施すことができる。
Further, the light guide 1 of the present invention has a surface 1
b is a flat surface, and a surface treatment layer such as a hard coat layer or an anti-reflection layer can be easily formed. Therefore, it is possible to prevent the surface on the observation side from being damaged, and to lower the contrast due to external light. Can also be suppressed. In the present invention, such a surface treatment layer can be easily applied not only to the front surface 1b of the light guide 1 but also to the back surface 1a.

【0024】次に、本発明の他の実施形態について、図
2を参照して説明する。図2に示した実施形態では、導
光体1が柱状体4を有する裏面1a側の第1導光部材1
1と、第1導光部材の表面側に配置され表面1bを構成
する第2導光部材12とから構成されている。第1導光
部材11は、その表面に柱状体4を形成するためのV字
状溝4が並列に形成された矩形状をしている。第2導光
部材12は、第1導光部材11のV字状溝4が形成され
た面に接着剤等を介して積層一体化さえる平板状の部材
である。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiment shown in FIG. 2, the light guide 1 is a first light guide member 1 on the back surface 1 a side having a columnar body 4.
1 and a second light guide member 12 arranged on the front side of the first light guide member and constituting the front surface 1b. The first light guide member 11 has a rectangular shape in which V-shaped grooves 4 for forming the columnar body 4 are formed in parallel on its surface. The second light guide member 12 is a flat plate-like member that can be laminated and integrated on the surface of the first light guide member 11 where the V-shaped groove 4 is formed via an adhesive or the like.

【0025】第1導光部材11と第2導光部材12の厚
さは、例えば、0.5〜2mm程度の比較的薄いことが
好ましく、より好ましくは第1導光部材11の厚さT1
は0.7〜2mmであり、第2導光部材12の厚さT2
は0.1〜1mmであり、第1導光部材11よりも薄い
ものである。第1導光部材11と第2導光部材12と
は、同一の透光性材料からなるのが好ましく、異なる材
料からなる場合でも屈折率の差が0.1以内が好まし
く、さらに好ましくは0.04以内である。
The first light guide member 11 and the second light guide member 12 preferably have a relatively small thickness of, for example, about 0.5 to 2 mm, and more preferably have a thickness T1 of the first light guide member 11.
Is 0.7 to 2 mm, and the thickness T2 of the second light guide member 12 is
Is 0.1 to 1 mm, which is thinner than the first light guide member 11. The first light guide member 11 and the second light guide member 12 are preferably made of the same translucent material. Even when they are made of different materials, the difference in the refractive index is preferably within 0.1, more preferably 0. .04 or less.

【0026】なお、以上のような実施形態の光源装置
を、図1に示すような柱状体4と直交(即ち、一次光源
2と直交)し互いに平行で適宜の幅(例えば導光体4の
厚さの5倍以下の幅)ごとに位置する複数の切断面でい
くつかに切断することにより、複数の棒状光源が得られ
る。このような棒状光源としては、一次光源2としてL
ED等の微小な点光源を用いたものが例示される。
It should be noted that the light source device according to the above-described embodiment is perpendicular to the columnar body 4 as shown in FIG. 1 (that is, perpendicular to the primary light source 2) and parallel to each other and has an appropriate width (for example, A plurality of rod-shaped light sources can be obtained by cutting several into a plurality of cut surfaces positioned at every 5 times or less of the thickness). As such a rod-shaped light source, the primary light source 2 is L
An example using a small point light source such as an ED is exemplified.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
導光体中に光入射面側に傾斜面を有する柱状体を形成し
ているので、導光体の端面に一次光源を隣接配置してフ
ロントライトを構成した場合に、一次光源から発せられ
る光を被照明体に対する照明光として高い利用効率で良
好に照射し且つ被照明体から発せられる光による表示の
性能を向上させることができる。また、本発明の導光体
では、両方の主面が平坦面であるため表面処理層の形成
が容易になり、表面への付傷や外光によるコントラスト
の低下を抑止することができる。
As described above, according to the present invention,
Since a columnar body having an inclined surface on the light incident surface side is formed in the light guide, the light emitted from the primary light source when a primary light source is arranged adjacent to the end surface of the light guide to constitute a front light Can be satisfactorily illuminated with high utilization efficiency as illumination light to the object to be illuminated, and display performance by light emitted from the object to be illuminated can be improved. Further, in the light guide of the present invention, since both main surfaces are flat surfaces, the formation of the surface treatment layer is facilitated, and it is possible to prevent the surface from being damaged and the contrast from being lowered by external light.

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

【図1】本発明による光源装置用導光体及びこれを用い
たフロントライトを示す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a light guide for a light source device according to the present invention and a front light using the same.

【図2】本発明による光源装置用導光体及びこれを用い
たフロントライトを示す模式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a light guide for a light source device and a front light using the same according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 導光体 1a 光入射面 1b 表面 1c 裏面 2 一次光源 3 液晶表示素子 4 柱状体 4a 第1傾斜面 4b 第2傾斜面 4c 平面 11 第1導光部材 12 第2導光部材 REFERENCE SIGNS LIST 1 light guide 1 a light incident surface 1 b front surface 1 c back surface 2 primary light source 3 liquid crystal display element 4 columnar body 4 a first inclined surface 4 b second inclined surface 4 c plane 11 first light guide member 12 second light guide member

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F21Y 103:00 F21Y 103:00 Fターム(参考) 2H038 AA55 BA06 2H091 FA23X FA23Z FA41X FA41Z FA42Z FA43Z FA45Z FB02 KA01 KA10 LA17 5G435 AA02 BB12 BB16 EE22 FF08 GG23 GG24 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) F21Y 103: 00 F21Y 103: 00 F term (reference) 2H038 AA55 BA06 2H091 FA23X FA23Z FA41X FA41Z FA42Z FA43Z FA45Z FB02 KA01 KA10 LA17 5G435 AA02 BB12 BB16 EE22 FF08 GG23 GG24

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1つの側端面を光入射面と
し、該光入射面と略直交する2つの主面の一方を光出射
面とする平板状の光源装置用導光体であって、導光体の
内部に前記光入射面側に傾斜面を有する多数の柱状体が
前記光入射面と略平行に断続的に配置されていることを
特徴とする光源装置用導光体。
1. A flat light guide for a light source device, wherein at least one side end surface is a light incident surface, and one of two main surfaces substantially orthogonal to the light incident surface is a light exit surface. A light guide for a light source device, wherein a number of pillars having an inclined surface on the side of the light incident surface are intermittently arranged in the light body substantially parallel to the light incident surface.
【請求項2】 少なくとも1つの側端面を光入射面と
し、該光入射面と略直交する2つの主面の一方を光出射
面とする平板状の光源装置用導光体であって、導光体の
内部に前記光入射面側に傾斜面を有する多数の柱状体が
前記光入射面側に凹状となる略円弧状に断続的に配置さ
れていることを特徴とする光源装置用導光体。
2. A flat light guide for a light source device, wherein at least one side end surface is a light incident surface and one of two main surfaces substantially orthogonal to the light incident surface is a light emitting surface. A light guide for a light source device, wherein a number of columnar bodies having an inclined surface on the light incident surface side are intermittently arranged in a substantially arc shape concave on the light incident surface side inside the light body. body.
【請求項3】 前記柱状体が断面略三角形状であること
を特徴とする請求項1または2記載の光源装置用導光
体。
3. The light guide for a light source device according to claim 1, wherein the column has a substantially triangular cross section.
【請求項4】 前記柱状体の内部が空隙であることを特
徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光源装置用導
光体。
4. The light guide for a light source device according to claim 1, wherein the inside of the columnar body is a gap.
【請求項5】 前記柱状体の内部に導光体を構成する材
料より低い屈折率を有する透光性樹脂が充填されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光源
装置用導光体。
5. The light source according to claim 1, wherein a light-transmitting resin having a lower refractive index than a material forming the light guide is filled in the columnar body. Light guide for equipment.
【請求項6】 前記透光性樹脂の屈折率は前記導光部材
の屈折率よりも0.2以上小さいことを特徴とする請求
項5記載の光源装置用導光体。
6. The light guide for a light source device according to claim 5, wherein a refractive index of the light transmitting resin is smaller than a refractive index of the light guide member by 0.2 or more.
【請求項7】 前記柱状体は、隣接する柱状体の間隔が
前記光入射面から離れるに従って小さくなっていること
を特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光源装置
用導光体。
7. The light guide for a light source device according to claim 1, wherein the distance between the adjacent pillars decreases as the distance from the light incident surface increases. .
【請求項8】 前記柱状体は、前記光入射面から離れる
に従って高さが高くなっていることを特徴とする請求項
1〜7のいずれかに記載の光源装置用導光体。
8. The light guide for a light source device according to claim 1, wherein the height of the columnar body increases as the distance from the light incident surface increases.
【請求項9】 前記柱状体は、前記光入射面に近い側の
第1傾斜面と前記光入射面から遠い側の第2傾斜面とを
有しており、第1傾斜面は前記平坦面に対して20〜7
0度の角度をなしており、第2傾斜面は前記平坦面に対
して80〜100度の角度をなしていることを特徴とす
る請求項1〜8のいずれかに記載の光源装置用導光体。
9. The columnar body has a first inclined surface closer to the light incident surface and a second inclined surface farther from the light incident surface, and the first inclined surface is the flat surface. 20-7 for
The light guide for a light source device according to any one of claims 1 to 8, wherein the second inclined surface forms an angle of 80 to 100 degrees with respect to the flat surface. Light body.
【請求項10】 前記柱状体の幅が20〜1000μm
であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載
の光源装置用導光体。
10. The width of the columnar body is 20 to 1000 μm.
The light guide for a light source device according to any one of claims 1 to 9, wherein
【請求項11】 前記導光体が、片面に断面略三角形状
の多数のV字状溝が並列に形成された平板状の第1導光
部材と、該第1導光部材のV字状溝形成面に積層一体化
される平板状の第2導光部材とから構成されていること
を特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の光源装
置用導光体。
11. A flat first light guide member in which a plurality of V-shaped grooves having a substantially triangular cross section are formed in parallel on one surface, and a V-shaped light guide member of the first light guide member. The light guide for a light source device according to any one of claims 1 to 10, comprising: a second light guide member having a flat plate shape, which is laminated and integrated on the groove forming surface.
【請求項12】 前記第1導光部材の屈折率と前記第2
導光部材の屈折率との差が0.02以内であることを特
徴とする請求項11記載の光源装置用導光体。
12. The method according to claim 12, wherein a refractive index of the first light guide member and the second light guide member are different from each other.
The light guide for a light source device according to claim 11, wherein a difference from a refractive index of the light guide member is within 0.02.
【請求項13】 前記導光体の少なくとも1つの主表面
に表面処理層が形成されていることを特徴とする請求項
1〜12のいずれかに記載の光源装置用導光体。
13. The light guide for a light source device according to claim 1, wherein a surface treatment layer is formed on at least one main surface of the light guide.
【請求項14】 前記第2導光部材の少なくとも1つの
主表面に表面処理層が形成されていることを特徴とする
請求項11または12に記載の光源装置用導光体。
14. The light guide for a light source device according to claim 11, wherein a surface treatment layer is formed on at least one main surface of the second light guide member.
【請求項15】 請求項1〜14のいずれかの光源装置
用導光体と、その導光部材の端面に隣接配置された一次
光源とを備えており、該一次光源はその発する光を前記
導光体の端面へと入射させるように前記導光体の少なく
とも1つの側端面に配置されていることを特徴とする光
源装置。
15. A light guide for a light source device according to claim 1, further comprising: a primary light source disposed adjacent to an end face of the light guide member, wherein the primary light source emits light emitted from the primary light source. A light source device, wherein the light source device is arranged on at least one side end surface of the light guide so as to be incident on an end surface of the light guide.
【請求項16】 前記一次光源が線状光源であることを
特徴とする請求項15記載の光源装置。
16. The light source device according to claim 15, wherein the primary light source is a linear light source.
【請求項17】 前記一次光源が点状光源であることを
特徴とする請求項16記載の光源装置。
17. The light source device according to claim 16, wherein the primary light source is a point light source.
【請求項18】 請求項1〜14のいずれかの光源装置
用導光体と、その導光部材の端面に隣接配置された一次
光源とを備えており、該一次光源はその発する光を前記
導光体の端面へと入射させるように前記導光体の少なく
とも1つの側端面に配置され、前記一次光源から前記導
光体中に入射した光が導光体の裏面となる主面から出射
することを特徴とするフロントライト。
18. A light guide for a light source device according to claim 1, further comprising a primary light source disposed adjacent to an end face of the light guide member, wherein the primary light source emits light emitted from the primary light source. The light guide is disposed on at least one side end face of the light guide so as to be incident on the end face of the light guide, and light incident on the light guide from the primary light source exits from a main surface serving as a back surface of the light guide. A front light characterized by:
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