JP2001028202A - フロントライト光源 - Google Patents

フロントライト光源

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JP2001028202A
JP2001028202A JP11201044A JP20104499A JP2001028202A JP 2001028202 A JP2001028202 A JP 2001028202A JP 11201044 A JP11201044 A JP 11201044A JP 20104499 A JP20104499 A JP 20104499A JP 2001028202 A JP2001028202 A JP 2001028202A
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JP
Japan
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light
light source
led
light guide
groove
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JP11201044A
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English (en)
Inventor
Takashi Shimura
崇 志村
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Citizen Electronics Co Ltd
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Citizen Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 点状光源の場合フロントライトに入射させた
とき光源の直上が明るく輝度ムラが発生する。線状光源
にすると省スペース、低コストにならない。 【解決手段】 透明なプラスチック部材よりなる略直方
体形状の導光体2の一辺の側面に接近して点状光源より
なるLED3を配設し、導光体2の一方の広い面にLE
D3からの放射方向に略平行、鈍角、同心半円の細い直
線状の溝2aを設けて光拡散面2bを形成する。溝2a
に当たった光を緩やかに反射させ、光拡散面2bからの
反射光は、LED3の直上の光の反射が低減され均一な
光となって出光面2cより出光する。輝度ムラのない照
明となる。光のロスが少なく、低コスト、省スペース化
が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型パネルを前
側より照射を必要とする表示装置のフロントライト光源
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、フロントライト光源(照明装置)
を液晶表示パネルの前側に配置し、液晶表示パネルの背
面には反射板を配置して反射型液晶表示装置を構成して
いる。例えば、特開平6−324331号公報にその技
術が開示されている。以下、図3によりその概要を説明
する。
【0003】図3において、符号10はフロントライト
光源である。フロントライト光源10は液晶表示パネル
11側に光線を投射すると共に反射板12によって反射
した光線を殆ど分散することなく透過する機能を有して
いる。符号13は線状光源であり、導光体14の少なく
とも1つの端面に配置されている。導光体14は透明板
の片面に線状光源13と概ね平行にリブ状の突起15を
設けており、突起15の各面はすべて出光側平面16に
対して略平行な面と略垂直な面のみで構成される。線状
光源13からの光線は光線17aや光線17bに示すよ
うに端面18から入射した後、導光体14の中で全反射
を繰り返し突起15の側面からのみ射出するためフロン
トライト光源10の背面からの出光が多く、液晶表示パ
ネル11を照明することができる。上記線状光源13
は、蛍光管、冷陰極管、LEDアレイ等を配置したもの
である。
【0004】外光が充分にあるときには、フロントライ
ト光源10を消灯して使用し、この場合、フロントライ
ト光源10は単なる透明板として作用して視認性を落と
さず、表示品質に影響を与えないことに有効である。ま
た、外光が充分でない暗い所では点灯して使用した場
合、フロントライト光源10は液晶表示パネル11を照
明し、反射板12による反射光はフロントライト光源1
0が前述の消灯時と同様に単なる透明板として機能して
そのまま透過するため高い視認性を保持するために有効
である。
【0005】図4は、導光体の一辺に点状光源としてL
ED光源を持つフロントライト光源で、導光体の上方向
から見た時の光強度が強い光の進む光路のイメージ図で
ある。図4において、符号20はフロントライト光源で
あり、導光体21と点状光源としてLED22より構成
される。導光体21は、透明なプラスチック部材よりな
る略直方体形状をしており、その一方の広い面、即ち下
面には光源からの光を対向する上面に反射させるための
放射手段として、その表面に複数の細い直線状の溝21
a(又は、凹凸)をLED22の放射方向に略直交する
ように導光体21の左辺から右辺に引き光拡散面を形成
する。点状光源LED22からの出射光は導光体21の
中で全反射を繰り返し溝21aを有する光拡散面より出
光して図示しない液晶表示パネルを照明する。LED2
2が点状光源の場合は、LED22の光は当然直上が強
いため導光体21に左辺から右辺に引いた直線状の溝2
1aが有る場合、溝21aに当たる光は当然LED22
の直上が強くなり、図4に斜線で示すように、これが帯
状のムラ25となって現れる。
【0006】上記した帯状のムラ25を解消するために
LED22を線状光源として使用するために、LED2
2と導光体11との間にアクリル板等を配置して線状光
源とするか、或いは、冷陰極管、蛍光管、LEDアレイ
等の線状光源を使用している。
【0007】また、図5は、導光体の一辺に点状光源と
してLED光源を持つ他のフロントライト光源で、図5
(a)は導光体の上方向から見た時の光強度が強い光の
進む光路のイメージ図、図5(b)は断面方向に進む光
が溝により反射して導光体より出射するイメージ図であ
る。図5において、30は、フロントライト光源であ
り、導光体31と線状光源としてLED22より構成さ
れる。導光体31は、下面には光源からの光を対向する
上面に反射させるための放射手段として、その表面に複
数の細い直線状の溝31aを点状光源からの光と略斜交
するように導光体31の左辺から右辺に引き光拡散面3
1bを形成する。LED22からの光は導光体31に入
り、溝31aを有する光拡散面31bにより拡散され出
光面31cから出光する。最終的には図示しない液晶表
示パネルを照明する。導光体31の左辺から右辺に引く
直線形状の溝31aが傾きを持っている場合、この傾き
を持っている溝31aに光が当たるとスネルの法則に従
い光の帯が傾く。図5(a)に斜線で示すように、これ
が帯状のムラ35となって現れる。
【0008】上記した帯状のムラ35を解消するため
に、図4で説明したと同様に、点状光源を線状光源とし
て使用するために、LEDと導光体との間にアクリル板
等を配置してアクリル板を介して線状光源とするか、或
いは、冷陰極管、蛍光管、LEDアレイ等の線状光源を
直接使用する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、図3
のフロントライト光源においては、導光体より出射され
る光がすべて液晶表示パネル側に出射されないとコント
ラストが低下してしまう。また、光源に線状光源を使用
するためコスト及び消費電力がアップしてしまうという
問題があった。
【0010】また、図4及び図5に示す点状光源(LE
D)の場合は、LEDの指向性の点で、均一照明が要求
される液晶表示パネル等の照明に用いる場合に輝度ムラ
ができてしまう。これを補うためにLEDの個数を多く
するか、他の線状光源を使用すると上述したようにコス
トアップ、消費電力の低減を妨げると言う問題があっ
た。
【0011】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、点状光源を使用したフロントラ
イト光源において、光源の指向性を考慮し光源からの光
を効率良く導光体の中へ導き、出光面で面状に均一に照
明する。光源コスト及び消費電力の低減を実現し、安価
なフロントライト光源を提供するするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるフロントライト光源は、透明なプラ
スチック部材よりなる略直方体形状の導光体の一方の広
い面に細い線状の溝を有する光拡散面を形成し、前記導
光体の側面に接近して配設された光源を有するパネル用
のフロントライト光源において、前記導光体の一辺の側
面に接近して点状光源を配設し、導光体の一方の広い面
に前記点状光源からの放射方向に溝を形成し、前記点状
光源からの光を直接上記導光体に入射させることによ
り、前記導光体に形成した光拡散面からの反射光は、点
状光源の直上の光の反射が低減され均一な光となって出
光面より出光することを特徴とするものである。
【0013】また、前記点状光源は、LEDであること
を特徴とするものである。
【0014】また、前記溝は、点状光源からの放射方向
に略平行な細い線状の溝であることを特徴とするもので
ある。
【0015】また、前記溝は、点状光源からの放射方向
に鈍角な細い線状の溝であることを特徴とするものであ
る。
【0016】また、前記溝は、点状光源からの放射方向
に略同心半円の細い線状の溝であることを特徴とするも
のである。
【0017】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明におけ
るフロントライト光源について説明する。図1は本発明
の第1の実施の形態に係わり、図1(a)は、導光体の
一辺に点状光源としてLED光源を持つフロントライト
光源の正面図、図1(b)は、図1(a)のA−A線断
面B部拡大図である。
【0018】図1において、符号1は、フロントライト
光源であり、導光体2と、点状光源であるLED3より
構成されている。導光体2は、透明なプラスチック部材
よりなる略直方体形状をしており、その一方の広い面、
即ち下面には光源からの光を対向する上面に反射させる
ための放射手段として、LED3の放射方向に略平行に
導光体2の上辺から下辺に引く直線状の細い溝2aが配
設され、光拡散面2bを形成する。前記LED3から出
射した光は導光体2に入射し、導光体2の中で全反射を
繰り返し溝2aが配設された光拡散面2bにより拡散さ
れて出光面2cより出光する。最終的には図示しない液
晶表示パネルを均一に照明し輝度ムラのない照明とな
る。
【0019】図2は本発明の第2の実施の形態に係わ
り、図2(a)は、導光体の一辺に点状光源としてLE
D光源を持つフロントライト光源の正面図、図2(b)
は、図2(a)のC−C線断面D部拡大図である。図2
において、1Aはフロントライト光源である。導光体4
は、LED3の光の放射手段として、LED3の放射方
向に略鈍角に導光体4の左右及び上辺からLED3が配
設されている下辺中央に向かって放射状に引く直線状の
細い溝4aが配設され光拡散面4bを形成する。LED
3から出射した光は溝4aに当たり緩やかに反射させ、
出光面4cから均一に面上に出光する。他の構成は上記
した第1の実施の形態と同様である。最終的には図示し
ない液晶表示パネルを均一に照明する。
【0020】図3は本発明の第3の実施の形態に係わ
り、導光体の一辺に点状光源としてLED光源を持つフ
ロントライト光源の正面図である。図3において、1B
はフロントライト光源である。導光体5は、LED3の
光の放射手段として、LED3の放射方向に略同心半円
の細い線状の溝5a(溝形状は鋸状又は半円弧状)が配
設され光拡散面5bを形成する。LED3から出射した
光は溝5aに当たり緩やかに反射させ、出光面から均一
に面上に出光する。他の構成は上記した第1及び第2の
実施の形態と同様である。最終的には図示しない液晶表
示パネルを均一に照明する。
【0021】以上述べたように、第1、第2及び第3の
実施の形態のように、点状光源としてのLEDからの光
の放射方向に略平行、鈍角或いは同心半円の細い線状の
溝を掘ることで、溝に当たった光を緩やかに反射させ
る。点状光源の直上の光反射が低減され、輝度ムラのな
い均一な照明となる。
【0022】上記の第1、第2及び第3の実施の形態に
おいて、溝形状は鋸状又は半円弧状をしているがこれに
限るものではなく凹凸形状でも良い。
【0023】現在、エンボスタイプのフロントライトの
場合、線状光源配置の導光体に左辺から右辺に引く直線
状の溝であるため、導光体を90度回転させてLEDの
放射方向に平行或いは鈍角な溝とすることで簡単にで
き、従来発生した帯状のムラを無くすることができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フロントライト光源において、従来、LED光源(点
状)を用いる場合、LED光源をアクリル板等を介して
線状光源としてから導光体に入射させるか、複数個のL
EDを配置したLEDアレイ(線状光源)として使用す
る。本発明では、点状光源であるLEDを直接導光体に
入射させ、光のロスが少なく、線状光源にする必要がな
くLEDの数が減少でき、これだけ低コストになり、ま
た、消費電力の低減が可能となる。また、インバータ基
板の必要な冷陰極管を使用しなくても良く、低コスト、
省スペース化が実現できる。また、LEDの入射口を変
えるだけで、従来までの線状の溝のフロントライトを使
用することが可能である。従って、構造が簡単で、省ス
ペース、低コストで輝度ムラの無いフロントライト光源
を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係わり、図1
(a)はフロントライト光源の正面図、図1(b)は図
1(a)のA−A線断面B部拡大図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係わり、図2
(a)はフロントライト光源の正面図、図2(b)は図
2(a)のC−C線断面D部拡大図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態に係わるフロントラ
イト光源の正面図である。
【図4】従来の反射型液晶表示装置の断面図である。
【図5】従来の導光体の上方向から見た時の光強度が強
い光の進む光路のイメージ図である。
【図6】図5(a)は従来の導光体の上方向から見た時
の光強度が強い光の進む光路のイメージ図、図5(b)
は断面方向に進む光が溝により反射して導光体より出射
するイメージ図である。
【符号の説明】
1、1A、1B フロントライト光源 2、4、5 導光体 2a、4a、5a 溝 2b、4b、5b 光拡散面 2c、4c 出光面 3 LED

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明なプラスチック部材よりなる略直方
    体形状の導光体の一方の広い面に細い線状の溝を有する
    光拡散面を形成し、前記導光体の側面に接近して配設さ
    れた光源を有するパネル用のフロントライト光源におい
    て、前記導光体の一辺の側面に接近して点状光源を配設
    し、導光体の一方の広い面に前記点状光源からの放射方
    向に溝を形成し、前記点状光源からの光を直接上記導光
    体に入射させることにより、前記導光体に形成した光拡
    散面からの反射光は、点状光源の直上の光の反射が低減
    され均一な光となって出光面より出光することを特徴と
    するフロントライト光源。
  2. 【請求項2】 前記点状光源は、LEDであることを特
    徴とする請求項1記載のフロントライト光源。
  3. 【請求項3】 前記溝は、点状光源からの放射方向に略
    平行な細い線状の溝であることを特徴とする請求項1記
    載のフロントライト光源。
  4. 【請求項4】 前記溝は、点状光源からの放射方向に鈍
    角な細い線状の溝であることを特徴とする請求項1記載
    のフロントライト光源。
  5. 【請求項5】 前記溝は、点状光源からの放射方向に略
    同心半円の細い線状の溝であることを特徴とする請求項
    1記載のフロントライト光源。
JP11201044A 1999-07-14 1999-07-14 フロントライト光源 Pending JP2001028202A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002277615A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Nitto Denko Corp 光学フィルム及び液晶表示装置
JP2003035825A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Nippon Leiz Co Ltd 導光板および平面照明装置
KR100505189B1 (ko) * 2002-08-07 2005-08-08 주식회사 엘 앤 에프 백라이트용 도광판

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JP2002277615A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Nitto Denko Corp 光学フィルム及び液晶表示装置
JP2003035825A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Nippon Leiz Co Ltd 導光板および平面照明装置
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