JP2006301326A - 導光板および液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導光板の一方の端面に光源を配し、前記導光板に入射した光を均一に上面へ射出させて面光源とするエッジライト方式のバックライト・ユニットに用いられる導光板において、液晶パネル側に面する導光板の前面に、断面形状が略三角形状である線状の凹部が、光源を配した導光板の端面側から他方の終端側にかけて一方向に並設されてなり、前記三角形の一辺は、導光板の射出面に平行であり、前記射出面の法線方向に対して、他の二辺のうち一辺のなす角度が他辺よりも大きい傾斜面であり、前記凹部には、導光板よりも屈折率の低い透光性材料が埋められた構成とする。
【選択図】図1
Description
更に詳しくは、表示画面に対して側面に配置される光源からの光を導光して、光射出面より液晶パネル(LCDパネル)側に光を射出する構成の、所謂エッジライト式のバックライト・ユニットにおける導光板の改良に関する。
従来のエッジライト方式のバックライトの構造を図4に示す。
そして、導光板の背面17に配した反射拡散面やプリズム20,回折光学素子などにより、導光板の射出面16に向かって射出される。
背面から漏れ出た光は反射板18によって導光板内に戻される。
また、射出面の上には拡散シート19を配置した構造になっている。
導光板10の一方の端面に光源14を配し、前記導光板10に入射した光を均一に上面へ射出させて面光源とするエッジライト方式のバックライト・ユニットに用いられる導光板において、
液晶パネル(図示せず)側に面する導光板10の射出面16に、断面形状が略三角形状である線状の凹部が、光源14を配した導光板10の端面側から他方の終端側にかけて一方向に並設されてなり、
前記三角形の一辺は、導光板の射出面に平行であり、
前記射出面の法線方向に対して、他の二辺のうち一辺(13)のなす角度が他辺(12)よりも大きい傾斜面13であり、
前記凹部には、導光板よりも屈折率の低い透光性材料11が埋められた構成であることを特徴とする。
上記構成に係る本発明の請求項4に係る導光板は、
導光板10の一方の端面に光源14を配し、前記導光板10に入射した光を均一に上面へ射出させて面光源とするエッジライト方式のバックライト・ユニットに用いられる導光板において、
導光板10の射出面に、断面形状が略三角形状である三角錐もしくは四角錐の凹部が、面内に2次元配列されてなり、
前記三角形の一辺は、導光板の射出面に平行であり、
前記射出面の法線方向に対して、他の二辺のうち一辺(13)のなす角度が他辺(12)よりも大きい傾斜面13であり、
前記凹部には、導光板よりも屈折率の低い透光性材料11が埋められた構成であることを特徴とする。
回折光学素子による回折効率を考慮する場合、前記素子への光の入射角度も1つの要因である。
また、入射光がある一定の範囲の角度分布であるため、ある角度の回折光のみを用いることができるので、回折光学素子のもつ波長分散をなくすための複雑な構造は不要になるなど、設計が容易になる。
従って、光が一様に伝搬し、また、製作も容易になる。
導光板内の光で射出面16とのなす角(θin1)が大きい光は、第1側斜面12より、低屈折率材料の充填された三角形の凹部(以降は、低屈折率三角形とも称する)11に入射し、なす角が小さくなって(θout1)第2側斜面13より高屈折率な基材(導光板)に射出される。(図2)
図2の場合、θin1 > θout1 の関係である。
あるいは、第2側斜面13で全反射し、なす角が大きくなる。(図3)
図3の場合、θin2 < θout2 の関係である。
これにより、導光板内の光の角度をある適当な範囲に留めることが可能となる。
さらに、線状あるいは点状に配した低屈折率三角形11の向きを調整することによって、光の伝搬方向を自由に設定することが可能となる。
図1に示す構造の本実施例による導光板では、導光板基材の屈折率=1.6,低屈折率三角形の屈折率=1.5とし、断面形状が略三角形の凹部は、射出面の法線方向とのなす角度については、低屈折率三角形の第1側斜面を0°,第2側斜面を75°とした。
この回折格子は532nmの光が55°で入射したとき、0度方向に光を回折するように設計されている。
よって、角度は小さくなって高屈折率基材(導光板10内)に射出される。
また、約38.7°から54.6°の光の多くは第2側斜面より低屈折率三角形に入射し、角度を大きくして射出される。
以上により、導光板内を伝搬する光は55°付近の光に変換され、また、背面に配している回折格子により、532nmの波長の光は回折され、射出面から光は射出される。
11…低屈折率三角形
12…第1側斜面
13…第2側斜面
14…光源
15…回折光学素子
16…射出面
17…背面
18…反射板
19…拡散シート
20…プリズム
Claims (6)
- 導光板の一方の端面に光源を配し、前記導光板に入射した光を均一に上面へ射出させて面光源とするエッジライト方式のバックライト・ユニットに用いられる導光板において、
液晶パネル側に面する導光板の前面(以下、射出面と称する)に、断面形状が略三角形状である線状の凹部が、光源を配した導光板の端面側から他方の終端側にかけて一方向に並設されてなり、
前記三角形の一辺は、導光板の射出面に平行であり、
前記射出面の法線方向に対して、他の二辺のうち一辺のなす角度が他辺よりも大きい傾斜面であり、
前記凹部には、導光板よりも屈折率の低い透光性材料が埋められた構成であることを特徴とする導光板。 - 導光板の射出面と対向する面(以下、背面と称する)に、光源から入射して導光板内を伝搬する光を射出面の法線方向に向けて回折する回折光学素子を配していることを特徴とする請求項1記載の導光板。
- 光源から入射する光が導光される平均的な方向である平均導光方向に対して直交するように、前記三角形の傾斜面を配したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の導光板。
- 導光板の一方の端面に光源を配し、前記導光板に入射した光を均一に上面へ射出させて面光源とするエッジライト方式のバックライト・ユニットに用いられる導光板において、
導光板の射出面に、断面形状が略三角形状である三角錐もしくは四角錐の凹部が、面内に2次元配列されてなり、
前記三角形の一辺は、導光板の射出面に平行であり、
前記射出面の法線方向に対して、他の二辺のうち一辺のなす角度が他辺よりも大きい傾斜面であり、
前記凹部には、導光板よりも屈折率の低い透光性材料が埋められた構成であることを特徴とする導光板。 - 導光板の背面に、光源から入射して導光板内を伝搬する光を射出面の法線方向に向けて回折する回折光学素子を配していることを特徴とする請求項4記載の導光板。
- 請求項1〜5の何れかに記載の導光板を用いたエッジライト方式のバックライト・ユニットを具備する液晶表示装置。
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