JP2002196152A - 光源装置用導光体及びこれを用いた光源装置並びにフロントライト - Google Patents
光源装置用導光体及びこれを用いた光源装置並びにフロントライトInfo
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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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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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
〜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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
たフロントライトを示す模式的断面図である。
【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。
たフロントライトを示す模式的断面図である。
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
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
Claims (18)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398590A JP2002196152A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 光源装置用導光体及びこれを用いた光源装置並びにフロントライト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398590A JP2002196152A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 光源装置用導光体及びこれを用いた光源装置並びにフロントライト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002196152A true JP2002196152A (ja) | 2002-07-10 |
Family
ID=18863521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000398590A Pending JP2002196152A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 光源装置用導光体及びこれを用いた光源装置並びにフロントライト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002196152A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003229011A (ja) * | 2002-02-04 | 2003-08-15 | Nidec Copal Corp | 面発光装置 |
| JP2007087725A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | New Industry Research Organization | 導光体 |
| JP2009503793A (ja) * | 2005-07-28 | 2009-01-29 | ライト プレスクリプションズ イノベーターズ エルエルシー | バックライトおよびフロントライト用のエテンデュ保存型照明光学部品 |
| JP2010516033A (ja) * | 2007-01-12 | 2010-05-13 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光を結合出力するキャビティを有する発光パネル |
| JP2010526341A (ja) * | 2007-04-30 | 2010-07-29 | クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | ディスプレイを照明するための二重膜光ガイド |
| JP4789026B1 (ja) * | 2011-05-10 | 2011-10-05 | 鈴木 優一 | 混色照明装置 |
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| US8346048B2 (en) | 2008-05-28 | 2013-01-01 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Front light devices and methods of fabrication thereof |
| JP2014003291A (ja) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Chi Lin Technology Co Ltd | 発電窓セット及びその発電モジュール |
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| WO2019182091A1 (ja) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 日東電工株式会社 | 光学デバイス |
| CN112987401A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-18 | 捷开通讯(深圳)有限公司 | 反射式显示器 |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000398590A patent/JP2002196152A/ja active Pending
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| KR20200135338A (ko) * | 2018-03-22 | 2020-12-02 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 광학 디바이스 |
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| JP7386786B2 (ja) | 2018-03-22 | 2023-11-27 | 日東電工株式会社 | 光学デバイス |
| KR102671603B1 (ko) * | 2018-03-22 | 2024-06-03 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 광학 디바이스 |
| CN112987401A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-18 | 捷开通讯(深圳)有限公司 | 反射式显示器 |
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