JP2004185923A - Light guide member, lighting system, and display device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light guide member for emitting plane light and easy to be miniaturized. <P>SOLUTION: A plurality of groove parts 321a are provided in one surface of a nearly flat light guide plate 321, which has a nearly wedged cross section formed thick in one end side in the lateral direction, along the vertical direction. The groove parts 321 are formed into a waveform in the vertical direction in the condition that a phase thereof is displaced from the adjacent groove part 321a. A spectral range 321c is provided on a thick side of the other surface of the light guide plate 321, and others are formed into a diffusion range. The spectral range 321c is provided with light guide projections crossing the lateral direction of the light incident direction and formed into a grid. A plurality of curved grooves 321d1 are provided into a waveform along the lateral direction in the diffusion range. Adjacent curved groove parts 321d1 are provided so that phase thereof is displaced from each other. A reflecting sheet is provided in the surface provided with the groove parts 321c. Even in the case of using a point light source for incidence of the light from an end surface on the thick side, the light can outgoes with the nearly even distribution from the nearly whole surface. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入光面から入射される光を出光面から出射させる導光部材、照明装置、および、表示装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、例えば液晶パネルの背面から面状に光を照射して液晶パネルを透光する光により画面表示させるいわゆるバックライト機構の液晶表示装置が広く利用されている。そして、この液晶表示装置の良好な画面表示を得るために、高輝度が得られる各種構成のバックライト機構が知られている（例えば特許文献１，２）。
【０００３】
そして、特許文献１に記載のものは、略板状に形成された導光板を有している。この導光板は、一側面に線状光源や点光源などからの光が入射される入光面を有している。また、導光板の両平面の少なくともいずれ一方の面には、入光面に沿う方向に沿った凹溝が所定周期で複数設けられている。さらに、導光板の下面となる一平面には、光を反射する反射シートが設けられている。また、導光板の上面となる他平面は、入光面から入射された光を出射する出光面となっている。さらに、導光板の出光面には、例えば図１に示すような輝部１と暗部２との縞模様となる導光板３から出射される光を、効率よく液晶パネルに照射させる光路制御板が設けられている。
【０００４】
しかしながら、この特許文献１に記載のものでは、図１に示すような縞模様に光が出射される導光板３に光路制御板を設けるので、導光板３および光路制御板自体内での反射の他、導光板３および光路制御板間での反射などにより、光の損失が生じて最終的に液晶パネルに照射する光量が減少するおそれがある。
【０００５】
一方、特許文献２に記載のものは、線状光源からの光が入射される入光面を一側面に有した略板状の導光板において、反射板が設けられる一面には入光面に対して略垂直方向に沿った断面Ｖ字状溝が複数状設けられ、これら断面Ｖ字状溝間にドット状に円錐状凹部が断面Ｖ字状溝に沿って複数配設されている。また、導光板の光拡散シートが設けられる出光面には、ドット、ストライプ、梨地状などの光拡散パターンが設けられている。
【０００６】
しかしながら、この特許文献２に記載のものは、導光板から略均一な分布で光が出射されるものの、線状光源を利用するので、例えば小型化が望まれている携帯電話などの液晶表示装置においては、小型化が図りにくくなる。また、点光源を用いた場合、例えば図１に示すように縞模様となるおそれがあり、点光源を利用する場合には特許文献１に記載の光路制御板や光拡散シートなど別部材を設ける必要があり、光の損失が生じるおそれがある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−５２３７７号公報（第３頁左欄−第８頁右欄）
【特許文献２】
特開平１１−１０９１３６号公報（第３頁左欄−第４頁右欄）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、上記従来のバックライト機構では、例えば点光源を利用した場合に、導光板から図１に示すような縞模様に光が出射される状態となり、光拡散シートなどの他の部材が必要となり、良好に液晶パネルに光を出射するための構成部材が多くなり、製造の効率化や小型化が図れなくなるおそれがある問題が一例として挙げられる。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みて、面状に光を出射し小型化が容易に図れる導光部材、照明装置、および、表示装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、少なくとも１つの面に光が入射される入光面を有し、この入光面に対して交差する少なくとも１つの面に前記入光面に入射された光が出射される出光面を有した導光部材であって、前記入光面に連続する端面を有し前記出光面およびこの出光面へ前記光を反射させる面のうちの少なくともいずれか一方に亘って前記光の入射方向に対して交差する方向に沿った導光突条が複数設けられたことを特徴とした導光部材である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、少なくとも１つの面に光が入射される入光面を有し、この入光面に隣接する少なくとも１つの面に前記入光面に入射された光が出射される出光面を有した導光部材であって、前記出光面およびこの出光面へ光を反射させる面のうちの少なくともいずれか一方に、前記入光面との境界縁から所定領域に前記光の入射方向に対して交差する方向に沿った導光突条が複数設けられたことを特徴とした導光部材である。
【００１２】
請求項１３に記載の発明は、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の導光部材と、この導光部材の入光面に光を照射する光源と、を具備したことを特徴とした照明装置である。
【００１３】
請求項１６に記載の発明は、請求項１３ないし請求項１５のいずれかに記載の照明装置と、この照明装置の導光部材から出射される光が照射される液晶パネルと、を具備したことを特徴とした表示装置である。
【００１４】
請求項１７に記載の発明は、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の導光部材と、この導光部材から出射される光が照射される液晶パネルと、を具備したことを特徴とした表示装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の表示装置に係る一実施の形態の構成について図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態において、表示装置を備えた携帯電話を用いて説明するが、携帯電話に設けられる表示装置に限らない。
【００１６】
〔携帯電話の構成〕
図２は、本発明の表示装置を備えた携帯電話を示す斜視図である。図２において、１０は携帯電話で、この携帯電話１０は、本体部２０と、表示部３０と、を備えている。本体部２０には、携帯電話１０を動作させるための各種機能が搭載された図示しない制御装置が内蔵されている他、通話のために電話番号を入力したり、メールのためのテキストデータを入力したり、通過回線の接続や遮断など、携帯電話１０の動作を設定するための各種ボタン４０を有した図示しない操作手段が設けられている。また、表示部３０には、この表示部３０に透光性部材５０にて閉塞された窓部６０に臨んで表示装置１００が配設されている。この表示装置１００は、本体部２の制御装置にて動作処理され、制御装置から出力される画像データを画面表示する。
【００１７】
〔表示装置の構成〕
次に、本発明の表示装置の構成について図面を参照して説明する。図３は、表示装置の概略構成を示す側面断面図である。図４は、導光板を示す一部を切り欠いた側面断面図である。図５は、照明装置における導光板および光源を示す一部を切り欠いた平面図である。図６は、導光板の分光領域を示す一部を切り介した斜視図である。図７は、導光板の光の導光状態を示す概念図である。
【００１８】
表示装置１００は、図３に示すように、液晶パネル２００と、照明装置３００と、を備えている。又、照明装置３００は、図示しない基板と、光源３１０と、導光部材３２０と、を備えている。
【００１９】
そして、液晶パネル２００は、例えば図示しない、一対の透光性のガラス基板と、これらガラス基板間に液密に封入された液晶材料と、カラーフィルタと、を有している。そして、一方のガラス基板の液晶部材が封入される面側には、図示しないスイッチング素子が複数設けられている。そして、液晶パネル２００は、本体部２の制御装置から出力される画像データに基づいて各スイッチング素子が適宜開閉成し、照明装置３００からの光３１１を液晶部材が封入された層およびカラーフィルタを適宜透光させ、画面表示させる。
【００２０】
照明装置３００の光源３１０は、点光源で、例えば発光ダイオードなどが用いられる。そして、光源３１０は、図示しない基板上に所定間隔、例えば８．５ｍｍ間隔で複数、例えば４つ配設されている。この基板は、例えばプリント配線基板が用いられ、光源３１０を適宜発光させる図示しない点灯回路が搭載されている。また、基板の光源３１０が配設された面には、導光部材３２０を位置決め保持するための図示しない位置決め手段が設けられている。
【００２１】
一方、導光部材３２０は、導光板３２１を有している。この導光板３２１は、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やその共重合体、あるいはポリカーボネートなどの透光性樹脂にて略長方形の平板状、例えば縦寸法が約３９ｍｍ、横寸法が約５３．８ｍｍ、厚さ寸法が約０．７ｍｍに形成されている。なお、導光板３２１は、長手方向の一端面側の厚さ寸法が、反対側の他端面側の厚さ寸法より厚い略楔状に形成されている。
【００２２】
そして、導光板３２１の一平面には、図３および図４に示すように、縦寸法方向に沿った方向で波形状の断面略Ｖ字状の溝である溝部３２１ａが、横寸法方向で並列に複数条設けられている。これら溝部３２１ａは、頂角における垂直方向に対する角度θが例えば約４３°から約６７°の範囲で形成されている。また、溝部３２１ａは、縦寸法方向に沿った方向において、波形の位相が変わる波形状に設けられている。さらに、溝部３２１ａは、隣接する溝部３２１ａとは異なる位相、すなわち隣に位置する溝部３２１ａの位相と異なる位相の波形状に設けられている。そして、複数の溝部３２１ａは、導光板３２１の厚さ寸法が厚い側（図３および図４の左側）から薄い側（図３および図４の右側）となるに従って、深さ寸法が深くなるとともに幅寸法が狭くなる状態に設けられている。
【００２３】
これら溝部３２１ａにより、断面鋸刃状に断面略Ｖ字状あるいは断面略台形状の突条３２１ｂが複数構成される。なお、この突条３２１ｂは、例えば隣接する溝部３２１ａが一部重なる状態に位置する場合、高さ寸法が他の突条３２１ｂより低い、すなわち、溝部３２１ａの深さ寸法が見掛け上で部分的に浅くなる位置がある。
【００２４】
なお、溝部３２１ａは、頂部の角度θは、後述する集光シート３２３や拡散シート３２４の有無などにより、適宜設定される。また、溝部３２１ａは、断面Ｖ字状に限らず、断面が四角形や五角形などの多角形、星形など、いずれの形状でもできる。さらに、溝部３２１ａを鋸歯のように連続して設ける場合に限らず、所定の間隔で設けてもよい。また、溝部３２１ａは、波形状に限らず、縦寸法方向に沿った直線上に設けたり、折れ線グラフ状に設けてもよい。
【００２５】
また、導光板３２１の溝部３２１ａが設けられた一平面と反対側の他平面には、図５に示すように、分光領域３２１ｃと、拡散領域３２１ｄと、が設けられている。
【００２６】
分光領域３２１ｃは、導光板３２１の厚さ寸法が厚い側の周縁から所定の幅寸法、例えば約５ｍｍの幅で設けられている。そして、この分光領域３２１ｃは、図６に示すように、断面略三角形状の導光突条３２１ｃ１が横寸法方向に対して交差する方向に突条で一端面が導光板３２１の肉厚側の端面に連続する状態で、平面視で略格子状に複数設けられている。この導光突条３２１ｃ１は、例えば高さ寸法が約２μｍ以上２０μｍ以下で形成されている。さらに、導光突条３２１ｃ１は、長手方向である頂部３２１ｃ１１の方向が光源３１０の入射方向である導光板３２１の横寸法方向に対して、例えば約±１５°以上約±５５°以下の範囲で斜めに傾斜する状態に格子状に設けられている。また、導光突条３２１ｃ１は、ピッチである隣接する導光突条３２１ｃ１の頂部３２１ｃ１１間の距離が例えば約２０μｍ以上２００μｍ以下となるように格子状に形成されている。そして、格子状の状態は、導光突条３２１ｃ１の頂部３２１ｃ１１が分光領域３２１ｃの周縁で交差する状態に設けられている。これら条件のうちの少なくともいずれか１つを設定することにより、光源３１０からの光３１１を良好に拡散領域３２１ｄに広げて入射させることができる。
【００２７】
なお、導光突条３２１ｃ１は、断面略三角形状に限らず、例えば断面略半円などの円弧状、断面四角形状や断面五角形状などの断面多角形状、断面星形状など、光３１１が導光するいずれの形状の突条でもできる。また、各条件の全てについて設定する必要はなく、いずれか１つの条件でも拡散領域３２１ｄに光３１１を広げて入射させることができる。
【００２８】
拡散領域３２１ｄは、分光領域３２１ｃに隣接して導光板３２１の厚さ寸法が薄い側の縁に亘る領域に設けられている。この拡散領域３２１ｄには、図５に示すように、光源３１０から導光板３２１に入射される光３１１の入射方向に沿った方向、すなわち導光板３２１の横寸法方向に沿った方向に波形状の曲線溝３２１ｄ１が複数設けられている。この曲線溝３２１ｄ１は、例えば断面略Ｖ字状に形成され、頂角は例えば約９０°以上約１７０°以下に形成されている。また、隣接する曲線溝３２１ｄ１間のピッチは、例えば約１５μｍ以上約５００μｍ以下に設けられている。さらに、曲線溝３２１ｄ１は、例えば１ｍｍ以上約１５ｍｍ以下で１周期となる状態に波形状に形成されている。そして、これら曲線溝３２１ｄ１は、１つの曲線溝３２１ｄ１において、長手方向である横寸法方向に沿った方向において波形の位相が変わる波形状に設けられている。さらに、曲線溝３２１ｄ１は、隣接する曲線溝３２１ｄ１とは異なる位相、すなわち隣に位置する曲線溝３２１ｄ１の位相と異なる状態の波形状に設けられている。これら条件のうちの少なくともいずれか１つに設定することで、導光板３２１内での良好な拡散反射状態が得られる。
【００２９】
さらに、導光板３２１の厚さ寸法が薄い側の端面には、この端面から光３１１が漏れるのを防止するために、厚さ方向に沿った方向に図示しない凹溝部が複数設けられている。これら凹溝部は、例えば断面が略Ｖ字状で、導光板３２１の縦寸法方向に並列に連続して断面略鋸歯状に形成されている。この凹溝部は、例えば頂角が約８０°以上約１２０°以下に形成されている。なお、この凹溝部は、曲線溝３２１ｄ１のように、導光板３２１の厚さ方向で屈曲する状態に設けてもよい。また、頂部の角度は、適宜設定される。
【００３０】
そして、導光板３２１の溝部３２１ａが設けられた面には、図３に示すように、反射部材としての反射シート３２２が設けられている。この反射シート３２２は、例えば金属箔などの反射特性の高いシート部材が接着などにて導光板３２１に設けられている。この反射シート３２２が設けられた導光板３２１の面が反射面３２１ｅとなる。なお、反射部材としては、シート部材の接着による構成のほか、反射特性の高い材料のメッキや反射特性の高い塗料の塗布、蒸着など、いずれの構成により設けた構成でもできる。
【００３１】
さらに、導光板３２１の分光領域３２１ｃおよび拡散領域３２１ｄが設けられた面には、図３に示すように、集光シート３２３が設けられている。この集光シート３２３は、少なくとも一面側に溝部３２１ａのような図示しない溝が複数条設けられたいわゆるプリズムシートが用いられ、少なくとも拡散領域３２１ｄから出射される光３１１を所定の領域に分布する状態に屈折させて集光させる。
【００３２】
そしてさらに、導光板３２１には、集光シート３２３に積層する状態に拡散シート３２４が設けられている。この拡散シート３２４は、集光シート３２３を通過した光３１１が所定の領域で拡散する状態に屈折させる。
【００３３】
そして、反射シート３２２、および集光シート３２３および拡散シート３２４が設けられた導光部材３２０は、反射シート３２２が設けられた導光板３２１の反射面３２１ｅを基板に対向する状態で、かつ、導光板３２１の分光領域３２１ｃが設けられた側である肉厚側の端面が光源３１０に対向する状態で、位置決め手段にて基板上に位置決め保持される。この状態で、光源３１０に対向する端面が入光面３２１ｆとなり、集光シート３２３および拡散シート３２４が設けられた面が出光面３２１ｇとなる。
【００３４】
すなわち、光源３１０から出射された光３１１は、入光面３２１ｆに導光板３２１の横寸法方向に沿った方向に入射し、一部が分光領域３２１ｃの導光突条３２１ｃ１内を反射しつつ導光し、図７に示すように広がる状態に拡散領域３２１ｄに至る。そして、拡散領域３２１ｄに至った光３１１は、拡散領域３２１ｄの曲線溝３２１ｄ１を構成する面にて入射方向である横寸法方向と交差する方向に拡散するように反射されて、さらに反射面３２１ｅの溝部３２１ａを構成する面で適宜反射され、図７に示すように、出光面３２１ｇの略全体からほぼ均一に出射される。
【００３５】
そして、導光部材３２０を基板上に位置決め保持した照明装置３００は、図３に示すように、導光板３２１の出光面３２１ｇに液晶パネル２００が対向する状態で液晶パネル２００と一体的に組み付けられ、表示装置１００が組立形成される。なお、表示装置１００は、照明装置３００と液晶パネルとの対向状態が、導光板３２１の拡散領域３２１ｄに液晶パネル２００が対向する有効領域となるように組立形成される。そして、この表示装置１００は、液晶パネル２００が携帯電話１０の表示部３０の窓部６０に臨む状態に、表示部３０に組み付けられる。
【００３６】
〔表示装置の動作〕
次に、表示装置の動作を図面を参照して説明する。
【００３７】
まず、電力が供給されて携帯電話１０が起動することにより、本体部２０の図示しない制御装置が所定の画像データを表示装置１００に出力する。表示装置１００は、適宜光源３１０を発光させ、導光板３２１の出光面３２１ｇの略全面から略均一に出射させる。そして、出射される光３１１が画像データを取得して適宜画面表示する液晶パネル２００を透光し、液晶パネル２００にて表示する画面表示を鮮明に表現する。
【００３８】
上述したように、上記実施の形態では、入光面３２１ｆに連続する端面を有し出光面３２１ｇおよびこの出光面３２１ｇへ光３１１を反射させる反射面３２１ｅのうちの少なくともいずれか一方に亘って光３１１の入射方向である導光板３２１の横寸法方向に対して交差する方向に沿った導光突条３２１ｃ１を複数設ける。すなわち、入光面３２１ｆに隣接する出光面３２１ｇおよびこの出光面３２１ｇへ光を反射させる反射面３２１ｅのうちの少なくともいずれか一方に、入光面３２１ｆとの境界縁から所定領域に分光領域３２１ｃとして光３１１の入射方向である導光板３２１の横寸法方向に対して交差する方向に沿った導光突条３２１ｃ１を複数設ける。このことにより、入光面３２１ｆから入射された光３１１は、一部が光源３１０側に位置して入光面３２１ｆに連続する導光突条３２１ｃ１内を導光して図７に示すように入射方向である横寸法方向と交差する方向に広がって拡散領域３２１ｄに至る。
【００３９】
このため、点光源となる光源３１０からの光３１１でも、図１に示すような縞模様となることなく、集光シート３２３や拡散シート３２４などの特別な構成を設けなくても、突条を設ける簡単な構成で、図７に示すように出光面３２１ｇから略均一に分布する状態で容易に光３１１を出射できる。
【００４０】
そして、導光突条３２１ｃを格子状に設けるため、複数の点光源からの光３１１でも効率よく広げて拡散領域３２１ｄに導光させる構成が容易に得られ、製造性の向上が容易に図れる。
【００４１】
また、出光面３２１ｇに入光面３２１ｆから入射される光３１１の入射方向に沿った方向で波形状の曲線溝３２１ｄ１を複数設け、入光面３２１ｆから入射された光３１１を出光面３２１ｇへ反射させる反射面３２１ｅに光３１１の入射方向に対して交差する方向に沿った溝部３２１ａおよび突条３２１ｂのうちの少なくともいずれか一方を複数設ける。このことにより、入光面３２１ｆから入射された光３１１は、曲線溝３２１ｄ１により入射方向と交差する方向に反射され、溝および突条のうちの少なくともいずれか一方を構成する面で適宜反射され、出光面３２１ｇから略均一な分布の状態で出射される。
【００４２】
このため、点光源となる光源３１０からの光３１１でも、図１に示すような縞模様となることはなく、集光シート３２３や拡散シート３２４などの特別な構成を設けなくても、溝を設ける簡単な構成で、図７に示すように出光面３２１ｇから略均一に分布する状態で容易に光３１１を出射できる。
【００４３】
また、曲線溝３２１ｄ１を長手方向における波形の位相が変化する状態に形成する。このため、各曲線溝３２１ｄ１で光３１１の入射方向に対して交差する方向への反射状態がそれぞれ異なる方向となり、導光板３２１内の拡散反射状態が良好となり、出光面３２１ｇからの光３１１の出射状態をより均一化できる。
【００４４】
さらに、隣接する曲線溝３２１ｄ１が異なる位相の波形となる状態に形成する。このため、導光板３２１内における良好な拡散反射状態が得られ、出光面３２１ｇからの光３１１の出射状態をより均一化できる。
【００４５】
また、隣接する曲線溝３２１ｄ１を位相がずれた状態に形成する。このため、導光板３２１内における良好な拡散反射状態が得られ、出光面３２１ｇからの光３１１の出射状態をより均一化できる。
【００４６】
そして、溝部３２１ａを曲線溝３２１ｄ１と同様の波形状に形成する。このため、導光板３２１内におけるより良好な拡散反射状態が得られ、かつ、集光シート３２３や液晶パネル２００とのモアレも解消することが可能であり、出光面３２１ｇからの光３１１の出射状態をより均一化できる。
【００４７】
また、光源３１０側に分光領域３２１ｃを設けたため、点光源となる光源３１０からの光３１１が拡散領域３２１ｄに至るまでに広げられるので、拡散領域３２１ｄでの入射方向と交差する方向への反射性が向上し、より出光面３２１ｇから略均一な出射が得られる。
【００４８】
さらに、分光領域３２１ｃを設けたため、導光板３２１の入光面３２１ｆとなる肉厚側が簡単に認識でき、組立製造性を向上できる。そしてさらに、分光領域３２１ｃにより、拡散領域３２１ｄがいずれの面に設けられているかが容易に認識でき、組立製造性を向上できる。
【００４９】
また、光源３１０として発光ダイオードなどを用いて光３１１を直接入射させる点光源としたため、点光源でも図１に示すような縞模様とならずに出光面３２１ｇから光３１１を略均一に出射できるので、特に小型化が望まれる携帯電話１０など、携帯型の表示装置１００としても利用することが容易にできる。
【００５０】
そして、導光板３２１の出光面３２１ｇに集光シート３２３を設けたため、所定の範囲で略均一に光３１１が分布する状態に出射でき、液晶パネル２００の画面表示がより明るく良好に認識することができる。
【００５１】
また、この導光部材３２０を液晶パネル２００のバックライトとして機能する照明装置３００としたため、液晶パネル２００の明るい良好な画面表示が小型で得られる。
【００５２】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
【００５３】
すなわち、導光板３２１の溝部３２１ａを設けた側を反射面３２１ｅとし、拡散領域３２１ｄを設けた側を出光面３２１ｇとして説明したが、逆の構成、すなわち拡散領域３２１ｄを設けた側に反射シート３２２を設けて反射面３２１ｅとし、溝部３２１ａを設けた側に集光シート３２３および拡散シート３２４を設けて出光面３２１ｇとしてもよい。
【００５４】
そして、導光部材３２０としては、集光シート３２３および拡散シート３２４を設けて説明したが、積層状態が逆となるように設けたり、いずれか一方のみ、あるいは、双方とも設けなくてもよい。
【００５５】
また、分光領域３２１ｃを設けたが、分光領域３２１ｃを設けずに拡散領域３２１ｄのみを設けてもよい。なお、分光領域３２１ｃは、上述した構成に限らない。例えば導光突条３２１ｃ１を光源３１０を中心とした放射状に設けて格子状にしてもよい。
【００５６】
そして、拡散領域３２１ｄにおいて、曲線溝３２１ｄ１は、長手方向における波形の位相が変化しない１つの位相で設けてもよい。また、隣接する曲線溝３２１ｄ１で異なる位相としなくてもよい。なお、隣接する曲線溝３２１ｄ１の位相は、ずれていることが好ましい。
【００５７】
また、照明装置３００として、光源３１０として発光ダイオードなどを用いて直接入光面３２１ｆから入射させる点光源としたが、線光源としてもよい。また、光源３１０は、複数、例えば４つに限らず、１つでもできる。この場合には、特に分光領域３２１ｃの導光突条３２１ｃ１を放射状に設けることが好ましい。
【００５８】
さらに、入光面３２１ｆは、１面に限らない。すなわち凹溝部を設けた端面などの周面からも光３１１を入射させる構成としてもよい。
【００５９】
また、出光面３２１ｇも、１面に限られない。すなわち、溝部３２１ａが設けられた面の一部のみに反射シート３２２を設けて反射面３２１ｅとし、拡散領域３２１ｄ側に溝部３２１ａが設けられた面に設けた反射シート３２２に対向しない位置に反射シート３２２を設けて反射面３２１ｅとしてもよい。このように構成することにより、反射面３２１ｅと反対側の面の領域に液晶パネル２００をそれぞれ配置することで、両面それぞれに出光面３２１ｇが形成されて液晶パネル２００のバックライトとして機能させることができ、１つの導光部材３２０で反対方向に設けた液晶パネルにそれぞれ光３１１を供給できる。さらには、導光板３２１の両面に、それぞれ例えば拡散シート３２４、集光シート３２３および反射型偏光性フィルムの順で積層する状態に設けるなどしてもよい。このような構成により、導光板３２１の両面が出光面３２１ｇおよび反射面３２１ｅとして機能し、上述したように両面で液晶パネル２００のバックライトとして機能させることができ、１つの導光部材３２０で反対方向に設けた液晶パネルにそれぞれ光３１１を供給できる。特に、反射型偏光性フィルムを用いる構成では、両面の略全面を出光面３２１ｇとすることができる。なお、上記実施の形態における導光板３２１に対して、液晶パネル２００を１つのみ組み合わせる構成に限らず、出光面３２１ｇに対して複数の液晶パネル２００を対向させてもよい。
【００６０】
そして、導光部材３２０として、板状の導光板３２１を用いた略板状の構成について説明したが、板状に限らず、４面体、５面体、矩形状である６面体など、いずれの多面体、さらには入光面３２１ｆや出光面３２１ｇなどが湾曲する曲面状などのものでもできる。
【００６１】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
【００６２】
〔実施の形態の効果〕
上述したように、少なくとも１つの面に光３１１が入射される入光面３２１ｆを有し、この入光面３２１ｆに対して交差する少なくとも１つの面に入光面３２１ｆに入射された光３１１が出射される出光面３２１ｇを有した導光部材３２０であって、入光面３２１ｆに連続する端面を有し出光面３２１ｇおよびこの出光面３２１ｇへ光３１１を反射させる反射面３２１ｅのうちの少なくともいずれか一方に亘って光３１１の入射方向である導光板３２１の横寸法方向に対して交差する方向に沿った導光突条３２１ｃ１を複数設ける。
【００６３】
そして、入光面３２１ｆから入射された光３１１は、一部が導光突条３２１ｃ１内を導光して図７に示すように入射方向である横寸法方向と交差する方向に広がって拡散領域３２１ｄに至る。このため、点光源となる光源３１０からの光３１１でも、図１に示すような縞模様となることなく、集光シート３２３や拡散シート３２４などの特別な構成を設けなくても、突条を設ける簡単な構成で、図７に示すように出光面３２１ｇから略均一に分布する状態で容易に光３１１を出射できる。
【００６４】
また、少なくとも１つの面に光３１１が入射される入光面３２１ｆを有し、この入光面３２１ｆに隣接する少なくとも１つの面に入光面３２１ｆに入射された光３１１が出射される出光面３２１ｇを有した導光部材３２０であって、出光面３２１ｇおよびこの出光面３２１ｇへ光を反射させる反射面３２１ｅのうちのすくなくともいずれか一方に、入光面３２１ｆとの境界縁から所定領域に光３１１の入射方向に対して交差する方向に沿った導光突条を複数設ける。
【００６５】
そして、入光面３２１ｆから入射された光３１１は、一部が導光突条３２１ｃ１内を導光して図７に示すように入射方向である横寸法方向と交差する方向に広がって拡散領域３２１ｄに至る。このため、点光源となる光源３１０からの光３１１でも、図１に示すような縞模様となることなく、集光シート３２３や拡散シート３２４などの特別な構成を設けなくても、突条を設ける簡単な構成で、図７に示すように出光面３２１ｇから略均一に分布する状態で容易に光３１１を出射できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例の導光板の光の導光状態を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る表示装置を備えた携帯電話の概略構成を示す斜視図である。
【図３】前記一実施の形態における表示装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図４】前記一実施の形態における導光板を示す一部を切り欠いた側面断面図である。
【図５】前記一実施の形態における照明装置における導光板および光源を示す一部を切り欠いた平面図である。
【図６】前記一実施の形態における導光板の分光領域を示す一部を切り介した斜視図である。
【図７】前記一実施の形態における導光板の光の導光状態を示す概念図である。
【符号の説明】
２００ 液晶パネル
３００ 表示装置
３１０ 光源
３１１ 光
３２０ 導光部材
３２１ 導光部材としての導光板
３２１ａ 溝である溝部
３２１ｂ 突条
３２１ｃ１ 導光突条
３２１ｄ１ 曲線溝
３２１ｆ 入光面
３２１ｇ 出光面
３２２ 反射部材としての反射シート
３２３ 集光シート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light guide member that causes light incident from a light incident surface to exit from a light exit surface, a lighting device, and a display device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a liquid crystal display device having a so-called backlight mechanism for irradiating light in a planar manner from the back surface of a liquid crystal panel and displaying a screen with light transmitted through the liquid crystal panel has been widely used. Then, in order to obtain a good screen display of the liquid crystal display device, there are known backlight mechanisms having various configurations capable of obtaining high luminance (for example, Patent Documents 1 and 2).
[0003]
And the thing of patent document 1 has the light guide plate formed in the substantially plate shape. This light guide plate has a light incident surface on one side on which light from a linear light source, a point light source, or the like is incident. In addition, at least one of both planes of the light guide plate is provided with a plurality of concave grooves along a direction along the light incident surface at a predetermined period. Further, a reflection sheet that reflects light is provided on one plane serving as the lower surface of the light guide plate. In addition, the other plane that is the upper surface of the light guide plate is a light exit surface that emits light incident from the light entrance surface. Further, on the light exit surface of the light guide plate, for example, an optical path control plate for efficiently irradiating the liquid crystal panel with light emitted from the light guide plate 3 having a stripe pattern of the bright portion 1 and the dark portion 2 as shown in FIG. Is provided.
[0004]
However, in the device described in Patent Document 1, since the light guide plate 3 from which light is emitted in a striped pattern as shown in FIG. 1 is provided with an optical path control plate, reflection of light within the light guide plate 3 and the light path control plate itself is prevented. In addition, there is a possibility that light is lost due to reflection between the light guide plate 3 and the optical path control plate and the amount of light finally irradiated on the liquid crystal panel is reduced.
[0005]
On the other hand, the one described in Patent Document 2 is a substantially plate-shaped light guide plate having a light incident surface on one side on which light from a linear light source is incident. On the other hand, a plurality of V-shaped grooves are provided in a substantially vertical direction, and between the V-shaped grooves, a plurality of dot-shaped conical recesses are provided along the V-shaped grooves. In addition, a light diffusion pattern such as a dot, a stripe, or a satin pattern is provided on the light emitting surface of the light guide plate on which the light diffusion sheet is provided.
[0006]
However, the liquid crystal display device described in Patent Document 2 uses a linear light source although light is emitted from the light guide plate with a substantially uniform distribution. , It is difficult to reduce the size. When a point light source is used, for example, a stripe pattern may be formed as shown in FIG. 1, and when a point light source is used, another member such as an optical path control plate or a light diffusion sheet described in Patent Document 1 is provided. And light loss may occur.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-11-52377 (page 3 left column-page 8 right column)
[Patent Document 2]
JP-A-11-109136 (page 3, left column-page 4, right column)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the above-described conventional backlight mechanism, for example, when a point light source is used, light is emitted from the light guide plate into a stripe pattern as shown in FIG. Is required, and the number of constituent members for satisfactorily emitting light to the liquid crystal panel is increased, and there is a problem that manufacturing efficiency and miniaturization may not be achieved.
[0009]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a light guide member, a lighting device, and a display device that emit light in a planar shape and can be easily reduced in size.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 has a light incident surface on which light is incident on at least one surface, and light incident on the light incident surface is incident on at least one surface intersecting the light incident surface. A light guide member having an outgoing light exit surface, wherein the light guide member has an end surface that is continuous with the light incident surface, and extends over at least one of the light exit surface and the surface that reflects the light to the light exit surface. A light guide member, wherein a plurality of light guide protrusions are provided along a direction intersecting with the light incident direction.
[0011]
The invention according to claim 2 has a light incident surface on which light is incident on at least one surface, and the light incident on the light incident surface is emitted on at least one surface adjacent to the light incident surface. A light-guiding member having a light exit surface, and at least one of the light exit surface and a surface that reflects light to the light exit surface; A light guide member comprising a plurality of light guide ridges provided in a direction intersecting with the incident direction.
[0012]
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided the light guide member according to any one of the first to twelfth aspects, and a light source for irradiating the light incident surface of the light guide member with light. Lighting device.
[0013]
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided the illumination device according to any one of the thirteenth to fifteenth aspects, and a liquid crystal panel to which light emitted from the light guide member of the illumination device is applied. Is a display device characterized by the following.
[0014]
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided the light guide member according to any one of the first to twelfth aspects, and a liquid crystal panel irradiated with light emitted from the light guide member. This is a display device.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a configuration of an embodiment according to a display device of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that although this embodiment mode is described using a mobile phone including a display device, the present invention is not limited to the display device provided in the mobile phone.
[0016]
[Configuration of mobile phone]
FIG. 2 is a perspective view showing a mobile phone provided with the display device of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 10 denotes a mobile phone, and the mobile phone 10 includes a main body unit 20 and a display unit 30. The main unit 20 has a built-in control device (not shown) equipped with various functions for operating the mobile phone 10, and also inputs a telephone number for a telephone call and text data for an e-mail. An operation unit (not shown) having various buttons 40 for setting operations of the mobile phone 10 such as connection and disconnection of a passing line is provided. The display device 100 is disposed on the display unit 30 so as to face the window 60 closed by the light-transmitting member 50. The display device 100 is subjected to operation processing by the control device of the main body 2 and displays on a screen image data output from the control device.
[0017]
[Configuration of display device]
Next, the configuration of the display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a side sectional view showing a schematic configuration of the display device. FIG. 4 is a side sectional view showing a light guide plate with a part cut away. FIG. 5 is a partially cutaway plan view showing a light guide plate and a light source in the lighting device. FIG. 6 is a perspective view of a light guide plate with a part thereof showing a spectral region cut away. FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a light guide state of light from the light guide plate.
[0018]
The display device 100 includes a liquid crystal panel 200 and a lighting device 300, as shown in FIG. The lighting device 300 includes a substrate (not shown), a light source 310, and a light guide member 320.
[0019]
The liquid crystal panel 200 has, for example, a pair of light-transmitting glass substrates (not shown), a liquid crystal material sealed in a liquid-tight manner between the glass substrates, and a color filter. A plurality of switching elements (not shown) are provided on the surface of one of the glass substrates on which the liquid crystal member is sealed. In the liquid crystal panel 200, each switching element is appropriately opened and closed based on image data output from the control device of the main body 2, and the light 311 from the lighting device 300 passes through the layer in which the liquid crystal member is sealed and the color filter. Light is transmitted appropriately and displayed on the screen.
[0020]
The light source 310 of the lighting device 300 is a point light source, such as a light emitting diode. The plurality of light sources 310, for example, four light sources 310 are arranged at predetermined intervals, for example, 8.5 mm intervals, on a substrate (not shown). As this substrate, for example, a printed wiring board is used, and a lighting circuit (not shown) for appropriately emitting light from the light source 310 is mounted. Further, a positioning means (not shown) for positioning and holding the light guide member 320 is provided on the surface of the substrate on which the light source 310 is provided.
[0021]
On the other hand, the light guide member 320 has a light guide plate 321. The light guide plate 321 is a substantially rectangular flat plate made of, for example, a translucent resin such as polymethyl methacrylate (PMMA) or a copolymer thereof, or polycarbonate, and has, for example, a vertical dimension of about 39 mm and a horizontal dimension of about 53.8 mm. The thickness dimension is formed to be about 0.7 mm. In addition, the light guide plate 321 is formed in a substantially wedge shape in which the thickness dimension at one end face side in the longitudinal direction is larger than the thickness dimension at the other end face side on the opposite side.
[0022]
As shown in FIGS. 3 and 4, a groove 321 a, which is a groove having a substantially V-shaped cross-section in a direction along the vertical dimension, is arranged on one plane of the light guide plate 321 in the horizontal dimension. There are a plurality of articles. These groove portions 321a are formed such that the angle θ with respect to the vertical direction at the apex angle ranges, for example, from about 43 ° to about 67 °. Further, the groove 321a is provided in a wave shape in which the phase of the waveform changes in a direction along the vertical dimension direction. Further, the groove 321a is provided in a wave shape having a different phase from the adjacent groove 321a, that is, a different phase from the phase of the adjacent groove 321a. The depth of the plurality of grooves 321a increases as the thickness of the light guide plate 321 changes from the thick side (the left side in FIGS. 3 and 4) to the thin side (the right side in FIGS. 3 and 4). It is provided in a state where the width dimension becomes narrow.
[0023]
The grooves 321a form a plurality of ridges 321b having a substantially V-shaped cross section or a substantially trapezoidal cross section in a saw blade shape. When the adjacent groove portions 321a partially overlap, for example, the protrusion 321b has a lower height dimension than the other protrusions 321b, that is, the depth dimension of the groove portion 321a is partially apparent. There is a position where it becomes shallow.
[0024]
Note that the angle θ of the top of the groove 321a is appropriately set depending on the presence or absence of a light-collecting sheet 323 and a diffusion sheet 324 described later. The groove 321a is not limited to the V-shaped cross section, and may have any shape such as a polygon such as a quadrangle or a pentagon, or a star. Further, the grooves 321a are not limited to being provided continuously like saw teeth, but may be provided at predetermined intervals. Further, the groove 321a is not limited to the wave shape, and may be provided on a straight line along the vertical dimension direction, or may be provided in a line graph shape.
[0025]
Further, on the other surface of the light guide plate 321 opposite to the one surface on which the groove 321a is provided, as shown in FIG. 5, a spectral region 321c and a diffusion region 321d are provided.
[0026]
The spectral region 321c is provided with a predetermined width, for example, a width of about 5 mm from the peripheral edge of the light guide plate 321 on the side where the thickness is large. As shown in FIG. 6, the light-splitting region 321 c is formed by a light guide protrusion 321 c 1 having a substantially triangular cross section in a direction intersecting the lateral dimension direction, and one end surface of the light guide protrusion 321 c is located on the thickness side of the light guide plate 321. A plurality of them are provided in a substantially lattice shape in a plan view in a state of being continuous with the end face. The light guide projection 321c1 is formed, for example, to have a height of about 2 μm or more and 20 μm or less. Further, the light guide protrusion 321c1 is, for example, in a range of about ± 15 ° or more and about ± 55 ° or less with respect to the lateral dimension direction of the light guide plate 321 in which the direction of the top 321c11 that is the longitudinal direction is the incident direction of the light source 310. It is provided in a lattice shape in a state of being inclined obliquely. Further, the light guide protrusions 321c1 are formed in a lattice shape such that the distance between the tops 321c11 of the adjacent light guide protrusions 321c1, which is the pitch, is, for example, about 20 μm or more and 200 μm or less. The lattice-like state is provided such that the tops 321c11 of the light guide projections 321c1 intersect at the periphery of the spectral region 321c. By setting at least one of these conditions, the light 311 from the light source 310 can be favorably spread and incident on the diffusion region 321d.
[0027]
The light guide ridge 321c1 is not limited to a substantially triangular cross-section, and the light 311 may be a light guide, for example, an arc shape such as a substantially semicircular cross-section, a polygonal cross-section such as a quadrangular cross-section or a pentagonal cross-section, or a star cross-section. Any shape of ridge can be used. Further, it is not necessary to set all of the conditions, and the light 311 can be made to spread and enter the diffusion region 321d under any one of the conditions.
[0028]
The diffusion region 321d is provided adjacent to the light-splitting region 321c in a region extending over the edge on the side where the thickness dimension of the light guide plate 321 is thin. As shown in FIG. 5, the diffusion region 321d has a wave shape in a direction along the incident direction of the light 311 incident on the light guide plate 321 from the light source 310, that is, in a direction along the lateral dimension direction of the light guide plate 321. A plurality of curved grooves 321d1 are provided. The curved groove 321d1 is formed, for example, in a substantially V-shaped cross section, and has an apex angle of, for example, about 90 ° or more and about 170 ° or less. The pitch between the adjacent curved grooves 321d1 is set, for example, in a range from about 15 μm to about 500 μm. Further, the curved groove 321d1 is formed in a wave shape so as to have a period of 1 mm or more and about 15 mm or less, for example. These curved grooves 321d1 are provided in one curved groove 321d1 in a wave shape in which the phase of the waveform changes in the direction along the lateral dimension which is the longitudinal direction. Further, the curved groove 321d1 is provided in a wave shape having a different phase from the adjacent curved groove 321d1, that is, a state different from the phase of the adjacent curved groove 321d1. By setting at least one of these conditions, a favorable diffuse reflection state in the light guide plate 321 can be obtained.
[0029]
Further, on the end face on the side where the thickness dimension of the light guide plate 321 is thin, a plurality of concave grooves (not shown) are provided in a direction along the thickness direction in order to prevent light 311 from leaking from this end face. These concave grooves have, for example, a substantially V-shaped cross section, and are formed in a substantially sawtooth cross-section continuously in parallel in the longitudinal direction of the light guide plate 321. This concave groove portion is formed, for example, with a vertex angle of about 80 ° or more and about 120 ° or less. In addition, this concave groove portion may be provided in a state where it is bent in the thickness direction of the light guide plate 321 like the curved groove 321d1. Further, the angle of the top is appropriately set.
[0030]
As shown in FIG. 3, a reflection sheet 322 as a reflection member is provided on the surface of the light guide plate 321 where the groove 321a is provided. In the reflection sheet 322, a sheet member having a high reflection characteristic such as a metal foil is provided on the light guide plate 321 by bonding or the like. The surface of the light guide plate 321 provided with the reflection sheet 322 becomes the reflection surface 321e. The reflecting member may be formed by any structure such as plating of a material having a high reflection characteristic, application of a paint having a high reflection characteristic, and vapor deposition, in addition to the configuration of bonding the sheet member.
[0031]
Further, a light-condensing sheet 323 is provided on the surface of the light guide plate 321 on which the spectral region 321c and the diffusion region 321d are provided, as shown in FIG. The light-collecting sheet 323 is a so-called prism sheet provided with a plurality of grooves (not shown) such as grooves 321a on at least one surface side, and at least the light 311 emitted from the diffusion region 321d is distributed in a predetermined region. Refract and focus.
[0032]
Further, the light guide plate 321 is provided with a diffusion sheet 324 in a state of being stacked on the light collection sheet 323. The diffusion sheet 324 refracts the light 311 that has passed through the light collection sheet 323 so that the light 311 is diffused in a predetermined region.
[0033]
The light guide member 320 provided with the reflection sheet 322, the light collection sheet 323, and the diffusion sheet 324 faces the substrate with the reflection surface 321e of the light guide plate 321 provided with the reflection sheet 322 facing the substrate. The light plate 321 is positioned and held on the substrate by the positioning means in a state where the end surface on the thick side that is the side where the spectral region 321c is provided faces the light source 310. In this state, the end surface facing the light source 310 becomes the light incident surface 321f, and the surface on which the light collecting sheet 323 and the diffusion sheet 324 are provided becomes the light emitting surface 321g.
[0034]
That is, the light 311 emitted from the light source 310 is incident on the light incident surface 321f in the direction along the lateral dimension of the light guide plate 321 and partially guided while being reflected inside the light guide protrusion 321c1 of the spectral region 321c. The light reaches the diffusion region 321d so as to spread as shown in FIG. The light 311 that has reached the diffusion region 321d is reflected by the surface of the diffusion region 321d that forms the curved groove 321d1 so as to be diffused in a direction that intersects the lateral direction that is the incident direction, and further reflected by the reflection surface 321e. The light is appropriately reflected on the surface constituting the groove 321a, and is emitted almost uniformly from almost the entire light exit surface 321g, as shown in FIG.
[0035]
Then, the lighting device 300 in which the light guide member 320 is positioned and held on the substrate is assembled integrally with the liquid crystal panel 200 in a state where the liquid crystal panel 200 faces the light exit surface 321g of the light guide plate 321 as shown in FIG. The display device 100 is assembled. Note that the display device 100 is assembled and formed such that the facing state of the lighting device 300 and the liquid crystal panel is an effective region where the liquid crystal panel 200 faces the diffusion region 321d of the light guide plate 321. The display device 100 is assembled to the display unit 30 such that the liquid crystal panel 200 faces the window 60 of the display unit 30 of the mobile phone 10.
[0036]
[Operation of display device]
Next, the operation of the display device will be described with reference to the drawings.
[0037]
First, when power is supplied and the mobile phone 10 is activated, a control device (not shown) of the main body 20 outputs predetermined image data to the display device 100. The display device 100 causes the light source 310 to emit light as appropriate, and emits light approximately uniformly from substantially the entire light exit surface 321g of the light guide plate 321. Then, the emitted light 311 acquires image data, transmits the liquid crystal panel 200 which appropriately displays the screen, and expresses clearly the screen display displayed on the liquid crystal panel 200.
[0038]
As described above, in the above-described embodiment, light is transmitted over at least one of the light-emitting surface 321g having the end surface continuous with the light-entering surface 321f and the reflecting surface 321e that reflects the light 311 to the light-emitting surface 321g. A plurality of light guide protrusions 321c1 are provided along a direction intersecting the lateral direction of the light guide plate 321 which is the incident direction of 311. In other words, at least one of the light exit surface 321g adjacent to the light entrance surface 321f and the reflection surface 321e that reflects light to the light exit surface 321g is provided as a spectral region 321c in a predetermined region from a boundary edge with the light entrance surface 321f. A plurality of light guide protrusions 321c1 are provided along a direction intersecting with the lateral dimension direction of the light guide plate 321 which is the incident direction of the light 311. As a result, the light 311 incident from the light incident surface 321f is partially guided to the inside of the light guide protrusion 321c1 located on the light source 310 side and continuous with the light incident surface 321f, as shown in FIG. It spreads in a direction crossing the lateral dimension direction which is the incident direction and reaches the diffusion region 321d.
[0039]
For this reason, even the light 311 from the light source 310 serving as a point light source does not have a stripe pattern as shown in FIG. 1 and the ridges can be formed without providing a special configuration such as the light-collecting sheet 323 and the diffusion sheet 324. With the simple configuration provided, the light 311 can be easily emitted in a state of being substantially uniformly distributed from the light emitting surface 321g as shown in FIG.
[0040]
In addition, since the light guide protrusions 321c are provided in a lattice shape, a configuration in which light 311 from a plurality of point light sources is efficiently spread and guided to the diffusion region 321d can be easily obtained, and the productivity can be easily improved.
[0041]
A plurality of wavy curved grooves 321d1 are provided on the light exit surface 321g in a direction along the incident direction of the light 311 incident from the light entrance surface 321f, and the light 311 incident from the light entrance surface 321f is reflected to the light exit surface 321g. A plurality of at least one of the groove 321a and the ridge 321b along the direction intersecting with the incident direction of the light 311 is provided on the reflecting surface 321e to be made. Accordingly, the light 311 incident from the light incident surface 321f is reflected by the curved groove 321d1 in a direction intersecting the incident direction, and is appropriately reflected on a surface constituting at least one of the groove and the ridge, The light exits from the light exit surface 321g in a substantially uniform distribution state.
[0042]
Therefore, even the light 311 from the light source 310 serving as a point light source does not have a stripe pattern as shown in FIG. 1, and the grooves can be formed without providing a special configuration such as the light-collecting sheet 323 and the diffusion sheet 324. With the simple configuration provided, the light 311 can be easily emitted in a state of being substantially uniformly distributed from the light emitting surface 321g as shown in FIG.
[0043]
Further, the curved groove 321d1 is formed in a state where the phase of the waveform in the longitudinal direction changes. For this reason, the reflection state of each curved groove 321d1 in the direction intersecting the incident direction of the light 311 becomes a different direction, and the diffuse reflection state in the light guide plate 321 becomes good, and the light 311 is emitted from the light exit surface 321g. The state can be made more uniform.
[0044]
Further, the adjacent curved grooves 321d1 are formed so as to have waveforms having different phases. Therefore, a favorable diffuse reflection state in the light guide plate 321 can be obtained, and the emission state of the light 311 from the light exit surface 321g can be made more uniform.
[0045]
In addition, the adjacent curved grooves 321d1 are formed so as to be out of phase. Therefore, a favorable diffuse reflection state in the light guide plate 321 can be obtained, and the emission state of the light 311 from the light exit surface 321g can be made more uniform.
[0046]
Then, the groove 321a is formed in the same wave shape as the curved groove 321d1. For this reason, a better diffuse reflection state in the light guide plate 321 can be obtained, and moire with the condensing sheet 323 and the liquid crystal panel 200 can be eliminated, and the emission state of the light 311 from the light exit surface 321g. Can be made more uniform.
[0047]
Further, since the spectral region 321c is provided on the light source 310 side, the light 311 from the light source 310, which is a point light source, is spread to reach the diffusion region 321d. Is improved, and substantially uniform emission is obtained from the light emitting surface 321g.
[0048]
Further, since the light-splitting region 321c is provided, the thickness side of the light guide plate 321 serving as the light incident surface 321f can be easily recognized, and assembling manufacturability can be improved. Further, the surface on which the diffusion region 321d is provided can be easily recognized by the spectral region 321c, and the assembly manufacturability can be improved.
[0049]
Further, since the light source 310 is a point light source in which the light 311 is directly incident using a light emitting diode or the like, the light source 311 can emit the light 311 substantially uniformly from the light emitting surface 321g without the stripe pattern shown in FIG. In particular, it can be easily used as a portable display device 100 such as a mobile phone 10 which is particularly desired to be downsized.
[0050]
Since the light-collecting sheet 323 is provided on the light-emitting surface 321g of the light guide plate 321, the light 311 can be emitted in a state where the light 311 is distributed substantially uniformly within a predetermined range, and the screen display of the liquid crystal panel 200 can be recognized brighter and better. it can.
[0051]
In addition, since the light guide member 320 is used as the lighting device 300 that functions as a backlight of the liquid crystal panel 200, a good and bright screen display of the liquid crystal panel 200 can be obtained in a small size.
[0052]
(Modification of Embodiment)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes the following modifications as long as the object of the present invention can be achieved.
[0053]
That is, the side of the light guide plate 321 where the groove 321a is provided is the reflection surface 321e, and the side where the diffusion region 321d is provided is the light exit surface 321g. However, the opposite configuration, that is, the reflection sheet 322 is provided on the side where the diffusion region 321d is provided. May be provided as the reflection surface 321e, and the light-collecting sheet 323 and the diffusion sheet 324 may be provided on the side where the groove 321a is provided to form the light-emitting surface 321g.
[0054]
The light guide member 320 has been described with the light-condensing sheet 323 and the diffusion sheet 324. However, the light-guiding member 320 may be provided so that the stacked state is reversed, only one of them, or neither of them may be provided.
[0055]
Further, although the spectral region 321c is provided, only the diffusion region 321d may be provided without providing the spectral region 321c. Note that the spectral region 321c is not limited to the configuration described above. For example, the light guide projections 321c1 may be provided radially around the light source 310 to form a lattice.
[0056]
In the diffusion region 321d, the curved groove 321d1 may be provided with one phase in which the phase of the waveform in the longitudinal direction does not change. Further, the adjacent curved grooves 321d1 need not have different phases. Note that the phases of the adjacent curved grooves 321d1 are preferably shifted.
[0057]
Further, the lighting device 300 is a point light source that is directly incident from the light incident surface 321f using a light emitting diode or the like as the light source 310, but may be a linear light source. The number of the light sources 310 is not limited to a plurality, for example, four, but may be one. In this case, it is particularly preferable to radially provide the light guide projections 321c1 of the spectral region 321c.
[0058]
Furthermore, the light incident surface 321f is not limited to one surface. That is, the light 311 may be incident from a peripheral surface such as an end surface provided with a concave groove.
[0059]
Further, the light emitting surface 321g is not limited to one surface. That is, the reflection sheet 322 is provided only on a part of the surface on which the groove 321a is provided to form a reflection surface 321e, and the reflection sheet 322 is provided at a position not opposed to the reflection sheet 322 provided on the surface where the groove 321a is provided on the diffusion region 321d side. 322 may be provided as the reflection surface 321e. With this configuration, by arranging the liquid crystal panel 200 in the region on the surface opposite to the reflection surface 321e, the light emission surfaces 321g are formed on both surfaces, and can function as the backlight of the liquid crystal panel 200. Thus, one light guide member 320 can supply light 311 to the liquid crystal panels provided in opposite directions. Furthermore, the light guide plate 321 may be provided on both sides in a state where, for example, the diffusion sheet 324, the light-collecting sheet 323, and the reflective polarizing film are laminated in this order. With such a configuration, both surfaces of the light guide plate 321 function as the light exit surface 321g and the reflection surface 321e, and as described above, both surfaces can function as the backlight of the liquid crystal panel 200. Light 311 can be supplied to the liquid crystal panels provided in the directions. In particular, in a configuration using a reflective polarizing film, substantially the entire surface on both sides can be the light exit surface 321g. Note that the present invention is not limited to the configuration in which only one liquid crystal panel 200 is combined with the light guide plate 321 in the above embodiment, and a plurality of liquid crystal panels 200 may be opposed to the light emitting surface 321g.
[0060]
As the light guide member 320, a substantially plate-like configuration using a plate-like light guide plate 321 has been described. However, the light guide member 320 is not limited to the plate shape, and may be any polyhedron such as a tetrahedron, a pentahedron, and a rectangular hexahedron Furthermore, a curved surface having a light incident surface 321f, a light exit surface 321g, or the like may be used.
[0061]
In addition, specific structures and procedures for implementing the present invention can be appropriately changed to other structures or the like as long as the object of the present invention can be achieved.
[0062]
[Effects of Embodiment]
As described above, the light 311 having the light incident surface 321f on which light 311 is incident on at least one surface, and the light 311 incident on the light incident surface 321f is incident on at least one surface intersecting the light incident surface 321f. A light guide member 320 having a light exit surface 321g to be emitted, the light guide member 320 having an end surface continuous with the light entrance surface 321f, and at least one of a light exit surface 321g and a reflection surface 321e reflecting the light 311 to the light exit surface 321g. A plurality of light guide projections 321c1 are provided along one of the directions along the direction intersecting the lateral direction of the light guide plate 321 which is the incident direction of the light 311.
[0063]
A part of the light 311 incident from the light incident surface 321f is guided in the light guide ridge 321c1 and spreads in a direction intersecting with the lateral direction which is the incident direction as shown in FIG. 321d. For this reason, even the light 311 from the light source 310 serving as a point light source does not have a stripe pattern as shown in FIG. With the simple configuration provided, the light 311 can be easily emitted in a state of being substantially uniformly distributed from the light emitting surface 321g as shown in FIG.
[0064]
In addition, the light incident surface 321f on which the light 311 is incident on at least one surface, and the light exit surface on which the light 311 incident on the light incident surface 321f is emitted on at least one surface adjacent to the light incident surface 321f. A light guide member 320 having at least one of a light exit surface 321g and a reflection surface 321e for reflecting light to the light exit surface 321g; A plurality of light guide ridges are provided along a direction intersecting the incident direction of 311.
[0065]
A part of the light 311 incident from the light incident surface 321f is guided in the light guide ridge 321c1 and spreads in a direction intersecting with the lateral direction which is the incident direction as shown in FIG. 321d. For this reason, even the light 311 from the light source 310 serving as a point light source does not have a stripe pattern as shown in FIG. With the simple configuration provided, the light 311 can be easily emitted in a state of being substantially uniformly distributed from the light emitting surface 321g as shown in FIG.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a light guide state of light of a light guide plate of a conventional example.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a mobile phone provided with a display device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view showing a schematic configuration of a display device according to the embodiment.
FIG. 4 is a side sectional view of the light guide plate according to the embodiment, with a part cut away.
FIG. 5 is a partially cutaway plan view showing a light guide plate and a light source in the lighting device according to the embodiment.
FIG. 6 is a partially cutaway perspective view showing a spectral region of the light guide plate in the embodiment.
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a light guide state of light of the light guide plate in the embodiment.
[Explanation of symbols]
200 Liquid crystal panel 300 Display device 310 Light source 311 Light 320 Light guide member 321 Light guide plate 321a as light guide member Groove 321b Groove 321c1 Light guide protrusion 321d1 Curved groove 321f Light entrance surface 321g Light exit surface 322 Reflection member Reflection sheet 323 Light collection sheet

Claims (17)

少なくとも１つの面に光が入射される入光面を有し、この入光面に対して交差する少なくとも１つの面に前記入光面に入射された光が出射される出光面を有した導光部材であって、
前記入光面に連続する端面を有し前記出光面およびこの出光面へ前記光を反射させる面のうちの少なくともいずれか一方に亘って前記光の入射方向に対して交差する方向に沿った導光突条が複数設けられた
ことを特徴とした導光部材。A light guide having a light incident surface on which light is incident on at least one surface, and a light exit surface on which light incident on the light incident surface is emitted on at least one surface intersecting the light incident surface. A light member,
A light guide extending along a direction intersecting the light incident direction over at least one of the light exit surface and the surface reflecting the light to the light exit surface, the end surface having an end surface continuous with the light entrance surface. A light guide member comprising a plurality of light ridges. 少なくとも１つの面に光が入射される入光面を有し、この入光面に隣接する少なくとも１つの面に前記入光面に入射された光が出射される出光面を有した導光部材であって、
前記出光面およびこの出光面へ光を反射させる面のうちの少なくともいずれか一方に、前記入光面との境界縁から所定領域に前記光の入射方向に対して交差する方向に沿った導光突条が複数設けられた
ことを特徴とした導光部材。A light guide member having a light incident surface on which light is incident on at least one surface, and a light exit surface on which light incident on the light incident surface is emitted on at least one surface adjacent to the light incident surface And
A light guide along a direction intersecting the light incident direction to a predetermined region from a boundary edge with the light incident surface on at least one of the light exit surface and a surface that reflects light to the light exit surface. A light guide member comprising a plurality of ridges. 請求項１または請求項２に記載の導光部材において、
前記入光面に入射される光は、点光源からの光である
ことを特徴とした導光部材。In the light guide member according to claim 1 or 2,
The light incident on the light incident surface is light from a point light source. 請求項３に記載の導光部材において、
前記導光突条は、点光源の対応する位置から放射状に設けられた
ことを特徴とした導光部材。The light guide member according to claim 3,
The light guide member, wherein the light guide protrusion is provided radially from a position corresponding to a point light source. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の導光部材において、
前記導光突条は、格子状に設けられた
ことを特徴とした導光部材。In the light guide member according to any one of claims 1 to 3,
The light guide member is characterized in that the light guide ridge is provided in a lattice shape. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の導光部材において、
前記出光面に前記入光面から入射される前記光の入射方向に沿った方向で波形状の曲線溝が複数設けられ、
前記入光面から入射された光を前記出光面へ反射させる面に前記光の入射方向に対して交差する方向に沿った溝および突条のうちの少なくともいずれか一方まが複数設けられた
ことを特徴とした導光部材。In the light guide member according to any one of claims 1 to 5,
A plurality of wavy curved grooves are provided in a direction along an incident direction of the light incident on the light exit surface from the light incident surface,
A plurality of at least one of a groove and a ridge are provided on a surface that reflects light incident from the light incident surface to the light exit surface along a direction intersecting with the light incident direction. A light guide member characterized by the following. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の導光部材において、
前記出光面に前記入光面から入射される前記光の入射方向に対して交差する方向に沿った溝および突条のうちの少なくともいずれか一方が複数設けられ、
前記入光面から入射された光を前記出光面へ反射させる面に前記光の入射方向に沿った方向で波形状の曲線溝が複数設けられた
ことを特徴とした導光部材。In the light guide member according to any one of claims 1 to 5,
A plurality of at least one of a groove and a ridge are provided along a direction intersecting with an incident direction of the light incident on the light exit surface from the light incident surface,
A light guide member, wherein a plurality of wavy curved grooves are provided on a surface for reflecting light incident from the light incident surface to the light exit surface in a direction along the light incident direction. 請求項６または請求項７に記載の導光部材において、
前記曲線溝は、長手方向における波形の位相が変化されて形成された
ことを特徴とした導光部材。In the light guide member according to claim 6 or 7,
The light guide member, wherein the curved groove is formed by changing a phase of a waveform in a longitudinal direction. 請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の導光部材において、
前記複数の曲線溝は、隣接する曲線溝と異なる位相の波形に形成された
ことを特徴とした導光部材。In the light guide member according to any one of claims 6 to 8,
The light guide member, wherein the plurality of curved grooves are formed in a waveform having a different phase from an adjacent curved groove. 請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の導光部材において、
前記複数の曲線溝は、隣接する曲線溝の位相とずれた位相で形成された
ことを特徴とした導光部材。In the light guide member according to any one of claims 6 to 9,
The light guide member, wherein the plurality of curved grooves are formed with a phase shifted from a phase of an adjacent curved groove. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の導光部材において、
前記出光面に対向して設けられこの出光面から出射される光を屈折させ所定の範囲内で出射させる集光シートを備えた
ことを特徴とした導光部材。In the light guide member according to any one of claims 1 to 10,
A light guide member, comprising: a light-collecting sheet provided to face the light-emitting surface and refracting light emitted from the light-emitting surface and emitting the light within a predetermined range. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の導光部材において、
前記入光面から入射された光を前記出光面へ反射させる面に対向して設けられこの面から出射される光を反射する反射部材を備えた
ことを特徴とした導光部材。The light guide member according to any one of claims 1 to 11,
A light guide member, comprising: a reflection member provided opposite to a surface that reflects light incident from the light incident surface to the light exit surface, and reflecting light emitted from the surface. 請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の導光部材と、
この導光部材の入光面に光を照射する光源と、
を具備したことを特徴とした照明装置。A light guide member according to any one of claims 1 to 12,
A light source for irradiating the light incident surface of the light guide member with light,
A lighting device comprising: 請求項１３に記載の照明装置において、
前記光源は、点光源である
ことを特徴とした照明装置。The lighting device according to claim 13,
The lighting device, wherein the light source is a point light source. 請求項１３または請求項１４に記載の照明装置において、前記光源が配設され、この光源に前記入光面が対向する状態に前記導光部材を位置決め保持する位置決め手段を有した基板を具備した
ことを特徴とした照明装置。15. The lighting device according to claim 13, further comprising a substrate provided with the light source, and having positioning means for positioning and holding the light guide member in a state where the light incident surface faces the light source. A lighting device characterized by the above. 請求項１３ないし請求項１５のいずれかに記載の照明装置と、
この照明装置の導光部材から出射される光が照射される液晶パネルと、
を具備したことを特徴とした表示装置。A lighting device according to any one of claims 13 to 15,
A liquid crystal panel irradiated with light emitted from the light guide member of the lighting device,
A display device comprising: 請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の導光部材と、
この導光部材から出射される光が照射される液晶パネルと、
を具備したことを特徴とした表示装置。A light guide member according to any one of claims 1 to 12,
A liquid crystal panel irradiated with light emitted from the light guide member;
A display device comprising:

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