JPH10319242A - Light guide plate - Google Patents
Light guide plateInfo
- Publication number
- JPH10319242A JPH10319242A JP9139420A JP13942097A JPH10319242A JP H10319242 A JPH10319242 A JP H10319242A JP 9139420 A JP9139420 A JP 9139420A JP 13942097 A JP13942097 A JP 13942097A JP H10319242 A JPH10319242 A JP H10319242A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- diffusion
- guide plate
- light guide
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 導光板の各位置からの出射光の大部分が中央
に向かうようにして、画面中央位置にて画面を見ている
人に周辺部も見やすい画面を提供する。
【解決手段】 多数の微細な拡散溝が平行に設けられた
出射面(拡散プリズム面11a(12a))から光を出射する導
光板11(12)であって、前記拡散溝の溝面は、該拡散溝に
直交する方向での断面形状が、中央部b0では頂角が鈍角
の2等辺3角形の等辺b00,b01 により形成され、縁部b2
では頂角が鋭角で出射光の大部分を中央部方向へ曲げる
傾斜を成す溝面に対応する辺b20 が、出射光の大部分を
中央部方向へ出射しない傾斜を成す溝面に対応する辺b2
1 より長い鋸型3角形の2辺により形成されて成る導光
板11(12)。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a screen in which most of the light emitted from each position of a light guide plate is directed toward the center, so that a person who is watching the screen at the center of the screen can easily see the peripheral portion. SOLUTION: The light guide plate 11 (12) for emitting light from an emission surface (diffusion prism surface 11a (12a)) provided with a large number of fine diffusion grooves in parallel, wherein the groove surface of the diffusion groove is: The cross-sectional shape in the direction orthogonal to the diffusion groove is formed by equilateral triangles b00 and b01 having an obtuse apex at the central part b0, and an edge b2.
In b20, the side b20 corresponding to the groove surface forming an inclination that bends most of the emitted light toward the central portion at an acute angle is the side corresponding to the inclined groove surface that does not emit most of the emitted light toward the central portion. b2
A light guide plate 11 (12) formed by two sides of a saw-shaped triangle longer than 1.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、外部から取り入れ
た光を拡散プリズム面から出射する導光板に関する。本
発明の導光板は、例えば、液晶のバックライト装置や、
レントゲン写真視認用のバックライト装置等に用いられ
る。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a light guide plate for emitting light taken in from the outside through a diffusion prism surface. Light guide plate of the present invention, for example, a liquid crystal backlight device,
It is used for a backlight device or the like for viewing radiographs.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4(a)に液晶ディスプレイのバック
ライト装置を示す。図示の装置は、導光板P10 と、導光
板P10 の一端面に沿って設けられた長尺形状の光源(蛍
光ランプ)21と、導光板P10 の光出射面P10a側に設けら
れた拡散板40と、拡散板40の上に設けられたレンズフィ
ルム30から成る。導光板P10 は、アクリルやポリカーボ
ネート等のプラスチック製であり、光源21に面する端面
から反対側の端面へ向けて徐々に狭まる楔型形状とされ
ている。即ち、光出射面P10aの反対面P10cにはテーパが
つけられている。また、該反対面P10cにはドット印刷が
施されており、これにより、出射効率を高められてい
る。2. Description of the Related Art FIG. 4A shows a backlight device for a liquid crystal display. The illustrated device includes a light guide plate P10, a long light source (fluorescent lamp) 21 provided along one end surface of the light guide plate P10, and a diffusion plate 40 provided on the light exit surface P10a side of the light guide plate P10. And the lens film 30 provided on the diffusion plate 40. The light guide plate P10 is made of plastic such as acrylic or polycarbonate, and has a wedge shape that gradually narrows from an end face facing the light source 21 to an end face on the opposite side. That is, the surface P10c opposite to the light exit surface P10a is tapered. In addition, dot printing is performed on the opposite surface P10c, thereby increasing the emission efficiency.
【0003】光源21から導光板P10 に取り込まれた光
は、導光板P10 の内部で散乱・反射を繰り返して、光出
射面P10aから出射される。光出射面P10aには拡散板40が
設けられており均一な輝度が得られるようにされてい
る。さらに、拡散板40の上には2枚のレンズシートから
成るレンズフィルム30が設けられており、これにより指
向性が高められている。また、各レンズシート30,30 に
は断面が3角形状の多数の微細なプリズム(不図示)が
平行に形成されているとともに、両シートのプリズムの
配列方向が相互に直交関係となるように両シートが設け
られている。[0003] Light taken into the light guide plate P10 from the light source 21 is repeatedly scattered and reflected inside the light guide plate P10, and is emitted from the light emission surface P10a. A diffusion plate 40 is provided on the light emitting surface P10a so that uniform luminance can be obtained. Further, a lens film 30 composed of two lens sheets is provided on the diffusion plate 40, thereby improving the directivity. A large number of fine prisms (not shown) having a triangular cross section are formed in parallel on each lens sheet 30, and the arrangement directions of the prisms of both sheets are orthogonal to each other. Both seats are provided.
【0004】特開平8−254616号公報には、図4
(b)に示すように、楔型形状の透明基板裏面(テーパ
面)P11cに散乱パターン(不図示)を形成するととも
に、表面(出射面)P11aに25μm深さの多数の微細な
V字溝(断面が2等辺3角形の等辺である溝)P11bを5
0μmピッチで形成して拡散プリズム面と成し、これに
より、光源21から入射される光の輝度を向上させた、液
晶バックライト用のエッジライトパネルP11 が開示され
ている。つまり、図4(a)の装置のレンズフィルム30
や拡散板40を不要にした導光板P11 が開示されている。
なお、図4(b)で、拡散溝P11bは他よりも拡大して示
されている。Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 8-254616 discloses FIG.
As shown in (b), a scattering pattern (not shown) is formed on the back surface (tapered surface) P11c of the wedge-shaped transparent substrate, and a large number of fine V-shaped grooves having a depth of 25 μm are formed on the front surface (outgoing surface) P11a. (Groove whose cross section is an equilateral triangle) 5
An edge light panel P11 for a liquid crystal backlight is disclosed, which is formed at a pitch of 0 μm to form a diffusion prism surface, thereby improving the luminance of light incident from the light source 21. That is, the lens film 30 of the apparatus shown in FIG.
A light guide plate P11 which does not require the diffusion plate 40 is disclosed.
In FIG. 4B, the diffusion groove P11b is shown in an enlarged manner than the others.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図4のバックライト装
置や特開平8−254616号公報のエッジライトパネ
ルでは、出射面P10a(P11a)、即ち拡散プリズム面から出
射される光の大部分は出射面の垂直方向へ向かう。換言
すれば、パネルの周辺部から出射されるバックライトの
大部分は、液晶パネル中央の垂線上に於いてパネルを見
ている人には向かわない。このため、その人にとって画
面周辺部が視認し難くなるという問題がある。このよう
な不具合は、画面が大型化するに伴って、より顕著とな
る。In the backlight device shown in FIG. 4 and the edge light panel disclosed in JP-A-8-254616, most of the light emitted from the emission surface P10a (P11a), that is, the surface of the diffusion prism is emitted. Go perpendicular to the surface. In other words, most of the backlight emitted from the peripheral portion of the panel is not directed to a person viewing the panel on a vertical line at the center of the liquid crystal panel. For this reason, there is a problem that it becomes difficult for the person to visually recognize the peripheral portion of the screen. Such a problem becomes more remarkable as the screen becomes larger.
【0006】本発明は、導光板の縁部を含む各位置から
出射される光の大部分が液晶パネル等の画面中央の垂線
方向へ向かうようにすることにより、画面中央位置にて
見ている人にとって見やすい画面を提供できるようにす
ることを目的とする。According to the present invention, most of the light emitted from each position including the edge of the light guide plate is directed in the direction perpendicular to the center of the screen of a liquid crystal panel or the like, so that the light is viewed at the center of the screen. An object is to provide a screen that is easy for humans to see.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、外部
から取り入れた光を多数の微細な拡散溝または拡散突条
をほぼ平行に設けて成る拡散プリズム面で拡散しこれを
出射面から出射する導光板であって、前記拡散溝または
拡散突条の断面形状は、前記出射面の端縁の光を当該出
射面中央部に指向させるように、前記プリズム面の縁部
を鋸形状としたことを特徴とする導光板である。請求項
2の発明は、請求項1の構成に於いて、プリズム面中央
部の拡散溝または拡散突条の形状は、ほぼ2等辺3角形
であり、縁部に向かうに従って頂角が鋭角な鋸形状とし
たことを特徴とする導光板である。According to a first aspect of the present invention, light taken in from the outside is diffused on a diffusion prism surface having a large number of fine diffusion grooves or diffusion ridges provided substantially in parallel, and the light is diffused from an emission surface. The light guide plate for emitting light, wherein the cross-sectional shape of the diffusion groove or the diffusion ridge is a saw-shaped edge of the prism surface so as to direct the light at the edge of the output surface to the center of the output surface. A light guide plate characterized by the following. According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the shape of the diffusion groove or the diffusion ridge at the center of the prism surface is substantially an isosceles triangle, and the vertex angle becomes sharper toward the edge. A light guide plate having a shape.
【0008】請求項3の発明は、請求項2の構成に於い
て、プリズム面中央部から縁部に向かう拡散溝または拡
散突条の形状の変化は、段階的であることを特徴とする
導光板である。請求項4の発明は、請求項2の構成に於
いて、プリズム面中央部から縁部に向かう拡散溝または
拡散突条の形状の変化は、連続的であることを特徴とす
る導光板である。According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, the shape of the diffusion groove or the diffusion ridge from the center of the prism surface to the edge is changed stepwise. It is a light plate. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the light guide plate according to the second aspect, wherein the shape of the diffusion groove or the diffusion ridge from the center of the prism surface to the edge is continuously changed. .
【0009】請求項5の発明は、請求項1〜請求項4の
何れかの構成に於いて、導光板が、側面に光入射面、上
面に光出射面、下面に前記光入射面から遠ざかるにつれ
て前記光出射面に近づくテーパ状の光反射面を有する、
断面がくさび型の形状を有し、前記拡散溝または拡散突
条は、前記光出射面または光反射面に、前記入射光にほ
ぼ並行に配されていることを特徴とする導光板である。According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the light guide plate has a light incident surface on a side surface, a light exit surface on an upper surface, and a light exit surface on a lower surface. With a tapered light reflecting surface approaching the light emitting surface as
The light guide plate is characterized in that the cross section has a wedge shape, and the diffusion groove or the diffusion ridge is arranged on the light emitting surface or the light reflecting surface substantially in parallel with the incident light.
【0010】請求項6の発明は、請求項1〜請求項4の
何れかの構成に於いて、導光板が、下面に光入射面、上
面に光出射面を有し、前記拡散溝または拡散突条は、前
記光出射面または光反射面に配されていることを特徴と
する導光板である。According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the light guide plate has a light incident surface on a lower surface and a light emission surface on an upper surface, and The ridge is a light guide plate that is disposed on the light exit surface or the light reflection surface.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】図1は、実施の形態の2種類の導
光板11,12 を模式的に示す。2種類の導光板11,12 はア
クリル樹脂やポリカーボネート樹脂等で作成されてお
り、その大きさは、190mm×260mmである。ま
た、何れも、出射面11a,12a に多数の微細な拡散溝(プ
リズム)を平行に形成されており、これにより、拡散プ
リズム面とされている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 schematically shows two types of light guide plates 11, 12 according to an embodiment. The two types of light guide plates 11 and 12 are made of acrylic resin, polycarbonate resin, or the like, and their size is 190 mm × 260 mm. In each case, a large number of fine diffusion grooves (prisms) are formed in parallel on the emission surfaces 11a and 12a, thereby forming a diffusion prism surface.
【0012】導光板11は、同図(c)に示すように、出
射面である拡散プリズム面11a の反対面11c が光源21か
ら遠ざかるにつれて出射面11a に近づく楔型形状とされ
ており、光源21から取り入れた光を反対面11c で上方に
向けて出射面11a から出射するように構成されている。
このため、上記反対面11c には出射面11a からの出射効
率を高めるためのドット印刷(又はAl反射膜)が施さ
れている。なお、厚みは、図内左端で3mm、右端で
1.2mmである。As shown in FIG. 1C, the light guide plate 11 has a wedge shape in which the surface 11c opposite to the diffusion prism surface 11a, which is the exit surface, approaches the exit surface 11a as the distance from the light source 21 increases. The structure is such that light taken in from 21 is emitted upward from the emission surface 11a on the opposite surface 11c.
For this reason, the opposite surface 11c is provided with dot printing (or an Al reflection film) for enhancing the emission efficiency from the emission surface 11a. The thickness is 3 mm at the left end and 1.2 mm at the right end in the figure.
【0013】また、導光板12は、同図(d)に示すよう
に、出射面である拡散プリズム面12a とその反対面12c
とが平行な平板形状とされており、反対面12c 側に設け
た面発光の光源22から取り入れた光を、出射面12a から
出射するように構成されている。なお、厚みは3mmで
ある。As shown in FIG. 1D, the light guide plate 12 has a diffusion prism surface 12a as an exit surface and an opposite surface 12c.
Are formed in a parallel plate shape so that light taken in from a surface emitting light source 22 provided on the opposite surface 12c side is emitted from an emission surface 12a. The thickness is 3 mm.
【0014】導光板11と導光板12の各出射面11a,12a に
は、同図(b)に示すように、多数の微細な拡散溝が平
行に形成されている。該拡散溝は、該拡散溝に直交する
方向で切断した(同図(a)のA−A線)溝面の断面形
状が、中央部b0では、2等辺3角形の等辺b00,b01 の形
状を成す。また、縁部b2では、出射光の大部分を中央部
方向へ曲げる傾斜(中央部b0から遠ざかるにつれて下が
る傾斜)を成す溝面に対応する辺b20 が、出射光の大部
分を中央部方向へ出射しない傾斜(中央部b0から遠ざか
るにつれて上がる傾斜/出射面11a,12a に対して垂直な
傾斜/オーバーハングの傾斜)を成す溝面に対応する辺
b21 より長く、頂角が鋭角である鋸型3角形の2辺の形
状を成す。As shown in FIG. 1B, a large number of fine diffusion grooves are formed in parallel on each of the light emitting surfaces 11a and 12a of the light guide plate 11 and the light guide plate 12. The diffusion groove is cut in a direction perpendicular to the diffusion groove (the line AA in FIG. 3A), and the cross-sectional shape of the groove surface is the shape of the isosceles triangular equilateral sides b00 and b01 at the center part b0. Make At the edge b2, a side b20 corresponding to a groove surface that forms a slope that bends most of the emitted light toward the center (a slope that decreases as the distance from the center b0 decreases) causes most of the emitted light toward the center. A side corresponding to a groove surface that forms a slope that does not emit light (a slope that increases as the distance from the center part b0 increases / a slope that is perpendicular to the emission surfaces 11a and 12a / an overhang slope).
It is longer than b21 and has a sawtooth triangular shape with two acute sides.
【0015】中央部b0から遠ざかるにつれて下がる傾斜
を成す溝面から出射される光の大部分は、中央部b0の方
向へ曲げられる。また、中央部b0から遠ざかるにつれて
上がる傾斜/垂直な傾斜/オーバーハングを成す溝面か
ら出射される光の大部分は中央部b0の方向へ曲げられ
ず、中央部b0と反対の外方へ曲げられるか、又は、出射
されない。Most of the light emitted from the groove surface having a slope that decreases as the distance from the central portion b0 decreases is bent toward the central portion b0. Also, most of the light emitted from the groove surface that forms a slope that rises / vertically slopes / overhangs as it moves away from the center part b0 is not bent in the direction of the center part b0, but is bent outward in the direction opposite to the center part b0. Or not emitted.
【0016】つまり、導光板11では、側方の光源21から
水平方向に入射された光は、反対面11c のドット印刷の
作用により、垂直方向上方へ向けられる。また、導光板
12では、下方の面光源22から入射された光は、垂直方向
上方へ向かう。即ち、何れの導光板11,12 でも、外部か
ら入射されて導光板内を進行して出射面11a,12a に到る
光の大部分は上向きとなる。That is, in the light guide plate 11, the light that is horizontally incident from the side light source 21 is directed upward in the vertical direction by the effect of dot printing on the opposite surface 11c. Also, light guide plate
In 12, the light incident from the lower surface light source 22 goes upward in the vertical direction. That is, in each of the light guide plates 11 and 12, most of the light that is incident from the outside and travels inside the light guide plate and reaches the emission surfaces 11a and 12a is directed upward.
【0017】このため、溝面の断面形状が、2等辺3角
形の等辺b00,b01 の形状である出射面中央部b0に到る光
は、図3(a)に示すように、右下がりの傾斜面b00 か
ら出射される場合は大部分が左方へ曲げられ、左下がり
の傾斜面b10 から出射される場合は大部分が右方へ曲げ
られ、その結果、全体としては出射面中央部b0から上方
へ向けて出射されることとなる。For this reason, the light that reaches the central portion b0 of the exit surface where the cross-sectional shape of the groove surface is the shape of the equilateral sides b00 and b01 of an isosceles triangle, as shown in FIG. When the light is emitted from the inclined surface b00, most of the light is bent to the left, and when the light is emitted from the downwardly inclined surface b10, most of the light is bent to the right. From above.
【0018】また、溝面の断面形状が、頂角が鋭角の鋸
型3角形の2辺の形状である出射面縁部b1(b2)に到る光
は、図3(b)に示すように、中央部b0から遠ざかるに
つれて下がる傾斜面b10(b20)から出射される場合(長辺
部分から出射される場合)は大部分が中央部b0の方向へ
曲げられる。また、短辺部分であるところの垂直な傾斜
面b11(b21)からは殆ど出射されない。なお、短辺部分が
オーバーハング面(不図示)の場合も同様であり、短辺
部分が中央部b0から遠ざかるにつれて上がる傾斜面(不
図示)の場合は出射光の大部分は中央部b0の方向へ曲げ
られずに反対方向(外側方向)へ曲げられる。その結
果、出射面縁部b1(b2)から出射される光の大部分は、中
央部b0の方向へ曲げられることとなる。The light reaching the light-emitting surface edge b1 (b2), whose cross-sectional shape is a two-sided sawtooth triangular shape having an acute vertex angle, is as shown in FIG. 3 (b). In the case where the light is emitted from the inclined surface b10 (b20) that goes down as the distance from the central portion b0 is increased (the light is emitted from the long side portion), most of the light is bent toward the central portion b0. Also, almost no light is emitted from the vertical inclined surface b11 (b21), which is the short side portion. The same applies to the case where the short side portion is an overhanging surface (not shown). In the case where the short side portion is an inclined surface (not shown) that rises away from the central portion b0, most of the emitted light is in the central portion b0. It is bent in the opposite direction (outward) without being bent in the direction. As a result, most of the light emitted from the emission surface edge b1 (b2) is bent in the direction of the central portion b0.
【0019】このように出射面11a,12a の拡散溝が形成
されているため、導光板11や導光板12からの出射光は、
中央部b0では上方へ向かい、縁部b1(b2)では中央部b0の
方向へ向かう。その結果、導光板11,12 をバックライト
として、その上に配置した液晶画面やレントゲン写真を
中央部b0の垂線上で画面を見ている人にとって、縁部も
明るい見やすい画面となる。なお、図1(b)では、中
央部b0〜中間部b1〜縁部b2のように、中央部から縁部へ
行くにしたがって拡散溝の断面形状である3角形状を3
段階で変化させているが、2段階や、4段階以上の多段
階に変化させてもよく、また、連続的に変化させてもよ
い。As described above, since the diffusion grooves on the light exit surfaces 11a and 12a are formed, the light emitted from the light guide plate 11 and the light guide plate 12
In the central part b0, it goes upward, and in the edge part b1 (b2), it goes in the direction of the central part b0. As a result, for a person viewing the liquid crystal screen or the X-ray photograph disposed thereon with the light guide plates 11 and 12 as backlights on a perpendicular line to the central portion b0, the edges become bright and easy to see. In FIG. 1B, the triangular shape which is the cross-sectional shape of the diffusion groove from the center to the edge, such as the center b0 to the middle b1 to the edge b2, is represented by three.
Although it is changed in stages, it may be changed in two stages, in multiple stages of four or more stages, or continuously.
【0020】また、図示のように3角形の形状を3段階
に変化させる場合、導光板11,12 を拡散溝の形状により
区分する場合のブロック数は5ブロックとなるが、この
5ブロックを有する導光板を射出成形法で作成するため
のスタンパは3種類のバイトにより作成可能である。即
ち、バイト数はブロック数の約半分で足りる。When the shape of the triangle is changed in three steps as shown in the figure, the number of blocks in the case where the light guide plates 11 and 12 are divided by the shape of the diffusion groove is five blocks. A stamper for forming a light guide plate by an injection molding method can be formed by three types of cutting tools. That is, the number of bytes is about half of the number of blocks.
【0021】また、図1(b)に示す拡散溝の深さは2
5μmである。また、中央部b0の2等辺3角形の頂角は
90°、中間部b1の鋸型3角形の頂角は70°、縁部b2
の鋸型3角形の頂角は55°である。なお、拡散溝の深
さの好ましい範囲は、10μm〜300μm程度であ
る。10μm以下になると干渉の影響が現れ、300μ
m以上では溝が視認され易くなる。The depth of the diffusion groove shown in FIG.
5 μm. The vertex angle of the isosceles triangle at the center b0 is 90 °, the vertex angle of the saw-shaped triangle at the middle b1 is 70 °, and the edge b2
Has an apex angle of 55 °. Note that a preferable range of the depth of the diffusion groove is about 10 μm to 300 μm. When the thickness is less than 10 μm, the influence of interference appears,
If it is more than m, the groove is easily visible.
【0022】また、拡散溝のプリズムの底角をθ(図3
(b)参照)、人と画面との距離をh、当該拡散溝と導
光板中央部との距離をl(エル)、導光板の屈折率をn
とすると、tan-1(h/l)の方向に多くの光が出射
するように設定すればよい。したがって、The base angle of the prism of the diffusion groove is θ (FIG. 3)
(B)), the distance between the person and the screen is h, the distance between the diffusion groove and the center of the light guide plate is 1 (ell), and the refractive index of the light guide plate is n.
Then, it may be set so that a large amount of light is emitted in the direction of tan -1 (h / l). Therefore,
【数1】nsin(θ)=sin(φ)## EQU1 ## nsin (θ) = sin (φ)
【数2】tan-1(h/l)=θ+(90−φ) のように、底角θを設定すればよい。The base angle θ may be set as follows: tan −1 (h / l) = θ + (90−φ)
【0023】図2に、導光板11の変形例を示す。同図
(a)は裏面(出射面A11aの反対面A11cに散乱パターン
の凹部溝A11dを形成した導光板A11 、同図(b)は出射
面B11aに散乱パターンの凹部溝B11dを形成した導光板B1
1 である。何れの場合も、出射面A11a,B11a には、拡散
溝A11b,B11b が形成されている。拡散溝A11b,B11b の形
状及びその変形の推移(中央部b0から縁部b2へ行くにし
たがって2等辺3角形から鋸型3角形に変形されている
こと)や、深さ及びピッチは、前述の導光板11の場合と
同じである。このように、ドット印刷に代えて凹部溝A1
1d,B11d を散乱パターンとして反対面A11c又は出射面B1
1aに形成した場合も、前述の導光板11と同様に縁部b2や
中間部b1からの出射光を中央部b0の方向へ曲げることが
できる。なお、図2の何れの導光板A11,B11 の場合も、
出射面A11A,B11a の反対面A11c,B11c には、Al反射膜
が形成されている。FIG. 2 shows a modification of the light guide plate 11. FIG. 11A shows a light guide plate A11 in which a scattering pattern concave groove A11d is formed on the back surface (an opposite surface A11c of the emission surface A11a), and FIG. 12B shows a light guide plate in which a scattering pattern concave groove B11d is formed on the emission surface B11a. B1
1 In any case, diffusion grooves A11b and B11b are formed on the emission surfaces A11a and B11a. The shape of the diffusion grooves A11b and B11b and the transition of the deformation thereof (the shape is changed from an isosceles triangle to a sawtooth triangle from the center b0 to the edge b2), the depth and the pitch are as described above. This is the same as the case of the light guide plate 11. Thus, instead of dot printing, the concave groove A1
1d, B11d as the scattering pattern, opposite surface A11c or emission surface B1
Also in the case where the light guide plate 1a is formed, the light emitted from the edge b2 and the intermediate part b1 can be bent in the direction of the central part b0, similarly to the light guide plate 11 described above. Incidentally, in the case of any of the light guide plates A11 and B11 in FIG.
An Al reflection film is formed on the opposite surfaces A11c and B11c of the emission surfaces A11A and B11a.
【0024】散乱パターンの凹部溝A11d,B11d は、図示
のように、光源21に面する端面と平行で、且つ、光源21
から遠ざかるにつれてピッチが狭くなり最終的には連続
ピッチとなるように形成されている。このように凹部溝
A11d,B11d を形成することにより、光源21から水平に導
光板A11,B11 内に入射した光を効率良く上向きにして出
射面A11a,B11a の方向へ向け得ることを、図5と図6を
参照して説明する。なお、図5及び図6(d)は、図2
(a)の導光板A11 と同じである。The concave grooves A11d and B11d of the scattering pattern are parallel to the end face facing the light source 21 and are parallel to the light source 21 as shown in FIG.
The pitch becomes narrower as the distance from the distance increases, and finally the pitch becomes a continuous pitch. Thus the concave groove
The formation of A11d and B11d makes it possible to efficiently turn the light incident from the light source 21 into the light guide plates A11 and B11 upward and direct the light toward the emission surfaces A11a and B11a with reference to FIGS. I will explain. FIG. 5 and FIG.
This is the same as the light guide plate A11 in FIG.
【0025】凹部溝A11dは、該凹部溝A11dに直交する方
向で切断した場合の断面で、底辺の幅が50μm、頂角
が150°である。また、隣接する凹部溝A11d間の平坦
部の幅は、光源21に近い端部側で0.5mmであり、反
対側の端部へ行くにしたがって単調に狭くなり、該反対
側の端部では連続(隣接する凹部溝A11d間に平坦部が無
い状態)とされている。The concave groove A11d is a cross section when cut in a direction perpendicular to the concave groove A11d, and has a bottom width of 50 μm and a vertex angle of 150 °. Further, the width of the flat portion between the adjacent concave grooves A11d is 0.5 mm on the end side close to the light source 21, and monotonically narrows toward the opposite end, and at the opposite end. It is continuous (there is no flat portion between adjacent concave grooves A11d).
【0026】図6(a)のように、裏面11c に凹部溝が
無い場合には、光源21から水平方向に進入した光の大部
分は導光体11の内部で全反射を繰り返して光源21と反対
側の端部付近から出射される。このため、出射面11a 全
域から均一な光を出射させることができない。As shown in FIG. 6A, when there is no concave groove on the back surface 11c, most of the light entering the light source 21 in the horizontal direction repeats total reflection inside the light guide 11 and repeats the light source 21. The light is emitted from the vicinity of the opposite end. For this reason, uniform light cannot be emitted from the entire exit surface 11a.
【0027】図6(b)のように、裏面C11cに等ピッチ
でジグザグ溝が形成されている場合には、光源21から水
平方向に進入した光の大部分は光源21に近いジグザグ溝
で反射されて、光源21側の端部付近から出射される。こ
のため、出射面C11a全域から均一な光を出射させること
ができない。As shown in FIG. 6B, when the zigzag grooves are formed at equal pitches on the back surface C11c, most of the light entering the light source 21 in the horizontal direction is reflected by the zigzag grooves near the light source 21. Then, the light is emitted from the vicinity of the end on the light source 21 side. For this reason, uniform light cannot be emitted from the entire exit surface C11a.
【0028】図6(c)のように、出射面D11aにプリズ
ムアレイ(光源21に近い端部側ではピッチが広く反対側
の端部へ行くにしたがってピッチが狭くなるアレイ)を
形成した場合には、出射光は、光源21から離れる方向へ
出射するため、これを補正して上方へ向けるレンズが必
要となる。As shown in FIG. 6 (c), a prism array (an array in which the pitch is wider at the end closer to the light source 21 and the pitch becomes narrower toward the opposite end) is formed on the exit surface D11a. Since the emitted light is emitted in a direction away from the light source 21, a lens that corrects the emitted light and points upward is required.
【0029】図6(d)のように、図2(a)の例と同
じく裏面A11cに凹部溝A11dを形成した場合には、凹部溝
A11dが疎らな領域(光源21寄りの領域)では、光源21か
ら水平方向に進入した光の大部分は導光体11の内部で全
反射を繰り返して図内の右方へ進行し、凹部溝A11dが増
えるにしたがって上向きとなる光が増え、反対側の端部
付近では殆どが上向きとなる。その結果、出射面A11a全
域から均一な光を出射させることができる。この出射光
の方向には偏りが無いため、図6(c)の場合のような
補正用レンズは不要である。As shown in FIG. 6D, when the concave groove A11d is formed on the back surface A11c as in the example of FIG.
In an area where A11d is sparse (area near the light source 21), most of the light that has entered the light source 21 in the horizontal direction repeats total internal reflection inside the light guide 11 and proceeds to the right in the figure, and the concave groove As A11d increases, the amount of upward light increases, and most of the light is upward near the opposite end. As a result, uniform light can be emitted from the entire exit surface A11a. Since there is no deviation in the direction of the emitted light, a correction lens as in the case of FIG. 6C is unnecessary.
【0030】なお、前述の実施の形態では導光板に拡散
溝を形成しているが、レンズフィルム30(図4参照)に
同様の拡散溝を形成した場合も同様の効果を奏すること
ができる。また、前述の実施の形態に述べた導光板に図
4に示す拡散板30やレンズフィルム40を組み合わせて、
更に高性能のバックライト装置を構成してもよい。Although the light guide plate has a diffusion groove in the above-described embodiment, the same effect can be obtained when a similar diffusion groove is formed in the lens film 30 (see FIG. 4). Further, the light guide plate described in the above embodiment is combined with the diffusion plate 30 and the lens film 40 shown in FIG.
Further, a high-performance backlight device may be configured.
【0031】また、上記実施例では、拡散溝を光出射面
に配する構成としたが、反対面11c,12c に拡散溝を配す
る構成としてもよい。この場合、反対面11c の構成にあ
っては、上記の如く、光を屈折により指向させるのでは
なく、反射によって中央部に指向させるよう、鋸形状を
設定する必要がある。さらに、上記実施例では、拡散を
持たせる手段として拡散溝を例に挙げて説明したが、当
然ながら、溝に代えて突条を設け、光を指向させる構成
としてもよい。このように、本発明の実施の形態は、本
発明の技術的思想の範囲内で種々の変更が可能である。In the above embodiment, the diffusion grooves are arranged on the light emitting surface. However, the diffusion grooves may be arranged on the opposite surfaces 11c and 12c. In this case, in the configuration of the opposite surface 11c, as described above, it is necessary to set the saw shape so that the light is not directed by refraction but directed toward the center by reflection. Further, in the above-described embodiment, the diffusion groove is described as an example of the means for providing diffusion. However, a projection may be provided instead of the groove to direct light. As described above, various modifications can be made to the embodiment of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.
【0032】なお、本発明にかかる導光板は、液晶表示
パネルのバックライトとしての用途のみならず、背面か
ら表示パネルを照射するもの、さらには、バックライト
に限らず、単に光を導き散乱出射するものについても適
用可能である。例えば、透明フィルムをバックライトし
会議用等で使用する表示装置、レントゲンフィルムをバ
ックライトする表示装置、非常灯、誘導灯、蛍光灯の光
散乱用カバー等にも広く適用可能である。The light guide plate according to the present invention is used not only as a backlight for a liquid crystal display panel, but also for irradiating a display panel from the back, and is not limited to a backlight. It is also applicable to those that do. For example, the present invention can be widely applied to a display device for backing up a transparent film and used for a conference, a display device for backing up an X-ray film, an emergency light, a guide light, a light scattering cover of a fluorescent light, and the like.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明では、導光板の拡散プリズム面に
設けられた多数の微細な拡散溝または拡散突条のうち、
前記プリズム面の縁部の断面を鋸形状とすることによ
り、導光板の出射面の端縁の光を当該出射面中央部に指
向させるようにしたため、導光板の各位置から出射され
る光の大部分を導光板の中央方向に向かわせることがで
きる。このため、本発明の導光板から出射される光によ
り背後から照射される画面の中央付近にて画面を見てい
る人にとって、周辺部も見やすい画面を提供することが
できる。According to the present invention, among the many fine diffusion grooves or diffusion ridges provided on the diffusion prism surface of the light guide plate,
By making the cross section of the edge of the prism surface into a sawtooth shape, the light at the edge of the light emitting surface of the light guide plate is directed to the center of the light emitting surface. Most can be directed toward the center of the light guide plate. For this reason, it is possible to provide a screen that is easy to see at the peripheral portion for a person who is watching the screen near the center of the screen irradiated from behind with the light emitted from the light guide plate of the present invention.
【図1】実施の形態の導光板11,12 を模式的に示し、
(a)は導光板11,12 の共通の上面図、(b)は(a)
のA−A線断面図、(c)は導光板11に関する(a)の
B−B線断面図、(d)は導光板12に関する(a)のB
−B線断面図である。FIG. 1 schematically shows light guide plates 11 and 12 of an embodiment,
(A) is a common top view of the light guide plates 11 and 12, and (b) is (a)
(C) is a sectional view taken along the line BB of (a) regarding the light guide plate 11, and (d) is a sectional view taken along the line BB of the light guide plate 12.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B.
【図2】図1の導光板11の裏面(拡散プリズム面の反対
面)に散乱パターンを形成した導光板A11 の模式的斜視
図(a)と、表面(拡散プリズム面)に散乱パターンを
形成した導光板B11 の模式的斜視図(b)。FIG. 2A is a schematic perspective view of a light guide plate A11 in which a scattering pattern is formed on the back surface (the surface opposite to the diffusion prism surface) of the light guide plate 11 in FIG. 1, and a scattering pattern is formed on the surface (diffusion prism surface). The schematic perspective view of the light guide plate B11 (b).
【図3】拡散プリズム面の中央付近b0(図1(b))の
溝面b00,b01 からの出射光の方向を示す説明図(a)
と、非中央付近b1(b2)の溝面b10,b11 からの出射光の方
向を示す説明図(b)と、プリズムの角度θの説明図
(c)。FIG. 3 is an explanatory diagram (a) showing the direction of light emitted from groove surfaces b00 and b01 near the center b0 (FIG. 1 (b)) of the diffusion prism surface.
FIG. 4B is an explanatory diagram showing the direction of light emitted from the groove surfaces b10 and b11 near the non-center b1 (b2), and FIG.
【図4】従来のバックライト装置の模式的斜視図(a)
と、従来のエッジライトパネルの模式的斜視図(b)。FIG. 4 is a schematic perspective view of a conventional backlight device (a).
And a schematic perspective view of a conventional edge light panel (b).
【図5】出射面A11aの裏面A11cに散乱パターン(溝)A1
1dを有する導光板A11 の模式的斜視図(a)と、(a)
の正面図(b)。FIG. 5 shows a scattering pattern (groove) A1 on the back surface A11c of the emission surface A11a.
(A) a schematic perspective view of a light guide plate A11 having 1d;
(B) of FIG.
【図6】導光板内部での光の散乱・反射を示し、(a)
は導光体11(裏面に散乱パターンが無い場合)、(b)
は導光体C11(等ピッチの散乱パターンが形成されている
場合)、(c)は導光体D11(表面に散乱パターンが非等
ピッチで形成されている場合)、(d)は導光体A11(裏
面に散乱パターンが非等ピッチで形成されている場合)
を示す。FIG. 6 shows the scattering and reflection of light inside the light guide plate, and (a)
Is the light guide 11 (when there is no scattering pattern on the back surface), (b)
Is a light guide C11 (when a scattering pattern having an equal pitch is formed), (c) is a light guide D11 (when a scattering pattern is formed at a non-equal pitch on the surface), and (d) is a light guide. Body A11 (when scattering patterns are formed on the back surface at unequal pitch)
Is shown.
11 導光体 12 導光体 21 光源(長尺形状) 22 光源(面光源) DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Light guide 12 Light guide 21 Light source (long shape) 22 Light source (surface light source)
Claims (6)
散溝または拡散突条をほぼ平行に設けて成る拡散プリズ
ム面で拡散しこれを出射面から出射する導光板であっ
て、 前記拡散溝または拡散突条の断面形状は、前記出射面の
端縁の光を当該出射面中央部に指向させるように、前記
プリズム面の縁部を鋸形状としたことを特徴とする導光
板。1. A light guide plate for diffusing light taken in from the outside on a diffusion prism surface having a large number of fine diffusion grooves or diffusion ridges provided substantially in parallel and emitting the light from an exit surface, wherein the diffusion groove is provided. Alternatively, a cross-sectional shape of the diffusion ridge is a light guide plate in which an edge of the prism surface is saw-shaped so as to direct light at an edge of the emission surface to the center of the emission surface.
ぼ2等辺3角形であり、縁部に向かうに従って頂角が鋭
角な鋸形状としたことを特徴とする導光板。2. The diffusion groove or diffusion ridge at the center of the prism surface has a substantially isosceles triangular shape, and has a sawtooth shape having a sharp apex angle toward the edge. A light guide plate characterized by the above-mentioned.
条の形状の変化は、段階的であることを特徴とする導光
板。3. The light guide plate according to claim 2, wherein the shape of the diffusion groove or the diffusion ridge from the center of the prism surface to the edge changes gradually.
条の形状の変化は、連続的であることを特徴とする導光
板。4. The light guide plate according to claim 2, wherein the shape of the diffusion groove or the diffusion ridge from the center of the prism surface toward the edge changes continuously.
記光入射面から遠ざかるにつれて前記光出射面に近づく
テーパ状の光反射面を有する、断面がくさび型の形状を
有し、前記拡散溝または拡散突条は、前記光出射面また
は光反射面に、前記入射光にほぼ並行に配されているこ
とを特徴とする導光板。5. The light guide plate according to claim 1, wherein the light guide plate has a light incident surface on a side surface, a light exit surface on an upper surface, and a light exit surface closer to the lower surface as the distance from the light incident surface increases. Having a tapered light reflecting surface, the cross section has a wedge-shaped shape, and the diffusion groove or the diffusion ridge is arranged on the light emitting surface or the light reflecting surface, almost in parallel to the incident light. A light guide plate characterized by the above-mentioned.
記拡散溝または拡散突条は、前記光出射面または光反射
面に配されていることを特徴とする導光板。6. The light guide plate according to claim 1, wherein the light guide plate has a light incident surface on a lower surface and a light emission surface on an upper surface, and the diffusion groove or the diffusion ridge is a light emission surface. A light guide plate which is arranged on a surface or a light reflecting surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9139420A JPH10319242A (en) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Light guide plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9139420A JPH10319242A (en) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Light guide plate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10319242A true JPH10319242A (en) | 1998-12-04 |
Family
ID=15244803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9139420A Pending JPH10319242A (en) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Light guide plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10319242A (en) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020046962A (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-21 | 미즈카미 토끼오 | Surface lighting device |
| JP2005142002A (en) * | 2003-11-06 | 2005-06-02 | Toyota Industries Corp | Lighting device and display device |
| NL1027958C2 (en) * | 2005-01-05 | 2006-07-06 | Ppws B V | Light guide plate for e.g. LCD screen, has two patterns of V shaped light reflecting grooves in its front side |
| JP2008235271A (en) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Samsung Electronics Co Ltd | Light guide plate and backlight assembly using the same |
| JP2008258162A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Samsung Electronics Co Ltd | Light guide plate and display device having the same |
| JP2008300355A (en) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Samsung Electronics Co Ltd | Light guide plate, backlight assembly including the same, and liquid crystal display including the same |
| JP2010038929A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Seiko Instruments Inc | Display device |
| JP2010040351A (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Yazaki Corp | Light guide plate and planar light-emitting device |
| US8147111B2 (en) | 2008-11-25 | 2012-04-03 | Au Optronics Corporation | Light guide plate and backlight module |
| US8308337B2 (en) | 2008-09-22 | 2012-11-13 | Au Optronics Corp. | Light guide plate, backlight module and liquid crystal display |
| WO2017164117A1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | シャープ株式会社 | Display device and head mounted display |
| US20190302461A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device and head-mounted display |
| WO2019208752A1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | シーシーエス株式会社 | Light radiating device |
| JP2022138154A (en) * | 2021-03-09 | 2022-09-22 | ジオプティカ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | Illumination apparatus for display with at least two operating modes |
-
1997
- 1997-05-14 JP JP9139420A patent/JPH10319242A/en active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020046962A (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-21 | 미즈카미 토끼오 | Surface lighting device |
| JP2005142002A (en) * | 2003-11-06 | 2005-06-02 | Toyota Industries Corp | Lighting device and display device |
| NL1027958C2 (en) * | 2005-01-05 | 2006-07-06 | Ppws B V | Light guide plate for e.g. LCD screen, has two patterns of V shaped light reflecting grooves in its front side |
| JP2008235271A (en) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Samsung Electronics Co Ltd | Light guide plate and backlight assembly using the same |
| JP2008258162A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Samsung Electronics Co Ltd | Light guide plate and display device having the same |
| KR101318253B1 (en) * | 2007-03-30 | 2013-10-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | Light guide plate and display apparatus having the same |
| KR101353475B1 (en) * | 2007-05-30 | 2014-01-24 | 삼성디스플레이 주식회사 | Light guide plate, backlight assembly including the same and liquid crystal display including the same |
| JP2008300355A (en) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Samsung Electronics Co Ltd | Light guide plate, backlight assembly including the same, and liquid crystal display including the same |
| JP2010038929A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Seiko Instruments Inc | Display device |
| JP2010040351A (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Yazaki Corp | Light guide plate and planar light-emitting device |
| US8308337B2 (en) | 2008-09-22 | 2012-11-13 | Au Optronics Corp. | Light guide plate, backlight module and liquid crystal display |
| US8147111B2 (en) | 2008-11-25 | 2012-04-03 | Au Optronics Corporation | Light guide plate and backlight module |
| WO2017164117A1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | シャープ株式会社 | Display device and head mounted display |
| US10895748B2 (en) | 2016-03-24 | 2021-01-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device including optical member including light refracting portion and head-mounted display including the same |
| US20190302461A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device and head-mounted display |
| WO2019208752A1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | シーシーエス株式会社 | Light radiating device |
| JP2022138154A (en) * | 2021-03-09 | 2022-09-22 | ジオプティカ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | Illumination apparatus for display with at least two operating modes |
| US11454841B1 (en) | 2021-03-09 | 2022-09-27 | Sioptica Gmbh | Illumination device for a screen with at least two operating modes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4436105B2 (en) | Reflector, illumination device, light guide plate, and display device | |
| US6986600B2 (en) | Lighting device and display device using the lighting device | |
| US6174064B1 (en) | Light guide panel and plane illuminator apparatus | |
| JP3615355B2 (en) | Sidelight type surface light source device and light guide plate | |
| JP3297846B2 (en) | Transmission type surface illumination device | |
| JPH11120810A (en) | Sidelight type surface light source device | |
| JP2003215584A (en) | Surface light source device, diffusion plate and liquid crystal display device | |
| JPH10319242A (en) | Light guide plate | |
| JP3588180B2 (en) | Light control member and side light type surface light source device | |
| JPH0868997A (en) | Liquid crystal display | |
| JPH08262234A (en) | Lighting equipment | |
| JP2009135116A (en) | Surface light source device, prism sheet, display device and information processing device | |
| JP2005085671A (en) | Light guide plate and surface light source device | |
| JP2000171798A (en) | Backlight device | |
| JPH10253960A (en) | Sidelight type surface light source device and light control member | |
| JPH10260640A (en) | Back light device | |
| JP4198285B2 (en) | Light guide plate and flat illumination device | |
| JP3417261B2 (en) | Lighting equipment | |
| JP2003279753A (en) | Light guide plate and surface light source device using the same | |
| JP2006227347A (en) | Backlight unit for liquid crystal display device and liquid crystal display device | |
| JP2012033368A (en) | Light guide plate and plane lighting device using the same | |
| JP4308968B2 (en) | Light guide plate and flat illumination device | |
| JP2007066865A (en) | Light guide plate | |
| JP2002216528A (en) | Lighting device and display device | |
| JP2005116268A (en) | Surface light source device |