JP2007027013A - 面光源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 導光板の裏面には、三角プリズム状に窪んだ偏向パターン37と、拡散パターン38とが形成されている。拡散パターン38は、偏向パターン37と連続するようにして、かつ、偏向パターン37よりも光源に近い側に設けられている。拡散パターン38は導光板34の裏面を部分的に窪ませた凹部内に設けられており、拡散パターン38は導光板の裏面から飛び出ないように形成されている。拡散パターン38は、導光方向と直交する方向において波形を描くように高さが変化しており、導光方向では両端部を除いて均一な断面形状を有している。
【選択図】 図7
Description
図1(a)は特許文献1に開示された液晶表示装置の構造を示す概略断面図、図1(b)は図1(a)の一部を示す拡大図である。図2は当該液晶表示装置に用いられているバックライトの概略斜視図である。
図3(a)は特許文献2に開示された液晶表示装置の構造を示す概略断面図、図3(b)は図3(a)の一部を示す拡大図である。上記のような問題を解決するため、特許文献2に開示された液晶表示装置21では、導光板14の裏面において偏向パターン17の光源側に三角プリズム状の凸部22を突設している。このような凸部22を設けていると、偏向パターン17の光源側に入射した光は、図3(b)に破線矢印で示すように、凸部22によって全反射されて偏向パターン17に入射する。この結果、偏向パターン17で反射された光は、導光板14の光出射面18にほぼ垂直な方向へ向けて出射されて照明光として有効利用される。よって、図2に示したような輝線19の発生が抑制され、液晶表示装置21の画質が改善されると共に画面輝度も向上する。
0.2μm≦Rmax≦0.5×H
を満たしている。かかる実施態様によれば、面光源装置の輝度の低下を小さくすることができる。また、拡散パターンの最大高さRmaxが0.2μm以下になると、拡散パターンにより光が回折しにくくなり、輝線を抑制する効果が低下する。
H=W・tanθ1 …(数1)
と表わされる。また、光全反射面40の下端点Cと点Bとの距離(以下、拡散パターン38の長さという。)をLとすれば、
H=(W+L)・tanθ2 …(数2)
が得られる。よって、θ2が20°以下という条件は、上記(数1)、(数2)から、
L > W×〔(tanθ1/tan20°)−1〕 …(数3)
となる。
L > 1.75×W
が得られる。よって、若干の余裕を持たせれば、拡散パターン38の長さLを光全反射面40の投影長さWの約2倍以上にすればよいことが分かる。光全反射面40の投影長さWは通常5μm程度であるので、偏向パターン37の垂直方向高さHも5μm程度となり、拡散パターン38の長さLは10μm程度以上あればよい。
0.2μm≦Rmax≦0.5×H …(数4)
となるようにすることが望ましい。この理由を説明する。図11は拡散パターン38の最大高さRmaxを変化させて面光源装置31の輝度の変化を調べた結果を表わした図である。図11の横軸は、偏向パターン37の垂直方向高さHに対する拡散パターン38の最大高さRmaxの比を表わし、縦軸は面光源装置31の輝度比を表わしている。但し、輝度比は、拡散パターン38を設けていない場合の輝度を100%としている。許容される輝度の低下率は拡散パターン38を設けていないときの25%程度であり、図11によればこれは Rmax/H≦0.5 であることが分かる。よって、
Rmax≦0.5H
とすればよい。
0.2μm≦Rmax≦0.5×H
となる。
0.2μm≦Rmax+Rmax2≦0.5×H …(数4)
としている。ここで、Hは偏向パターン37の垂直方向高さである。
0.2μm≦Rmax≦0.5×H (但し、Hは偏向パターン37の高さ)
とするのが望ましい。
32 面光源装置
33 液晶パネル
34 導光板
35 光源
36 反射板
37 偏向パターン
38 拡散パターン
39 光出射面
40 光全反射面
41 再入射面
42 凹部
43 斜面
44 凹凸パターン
51 面光源装置
52 面光源装置
71 携帯電話
Claims (15)
- 光源と、光源から入射した光を導光させる導光板と、導光板の光出射面と反対側の平坦面に形成された複数の偏向パターンとを有し、前記導光板内を導光する光を前記偏向パターンで反射させることにより前記光出射面から光を出射させる面光源装置において、
導光方向から入射した光を前記光出射面に垂直な方向から見て導光方向と異なる方向へ拡散させるための拡散パターンを、前記偏向パターンの光源側において前記導光板の光出射面と反対側の平坦面より飛び出ないように設けたことを特徴とする面光源装置。 - 前記拡散パターンは、前記導光板の光出射面と反対側の平坦面に形成された凹部内に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
- 前記拡散パターンの幅は前記偏向パターンの幅よりも広く、拡散パターンの幅方向の両端が偏向パターンの幅方向の両端よりも外に出ていることを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
- 前記拡散パターンは、少なくとも1つの凸パターン又は凹パターンによって形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
- 前記拡散パターンは、導光方向に垂直な面内における断面がサインカーブ状となり、導光方向においては一様な断面を有していることを特徴とする、請求項4に記載の面光源装置。
- 前記拡散パターンは、導光方向に垂直な面内における断面が二等辺三角形の連続した三角波状となり、導光方向においては一様な断面を有していることを特徴とする、請求項4に記載の面光源装置。
- 前記拡散パターンは、導光方向に垂直な面内における断面が波形状となり、導光方向においては一様な断面を有しており、導光方向に垂直な断面における波形のピッチがランダムとなっていることを特徴とする、請求項4に記載の面光源装置。
- 前記拡散パターンの導光方向に垂直な面内における断面のピッチは、最小値が1.5μm以上で、最大値が最小値の2倍以上となっており、最小値と最大値の間における各ピッチの拡散パターンがほぼ同じ頻度で設けられていることを特徴とする、請求項7に記載の面光源装置。
- 前記拡散パターンの光源側に位置する端部は、ほぼ半円錐形状をしたパターンが導光方向に直交する方向に沿って並んだ形状となっていることを特徴とする、請求項5、6又は7に記載の面光源装置。
- 前記拡散パターンは、半球状もしくは半楕円球状をした複数のパターンによって構成されていることを特徴とする、請求項4に記載の面光源装置。
- 前記拡散パターンは、円錐状、楕円錐状もしくは角錐状をした複数のパターンによって構成されていることを特徴とする、請求項4に記載の面光源装置。
- 導光方向から入射した光が前記拡散パターンにより反射される方向は、前記光出射面に垂直な方向から見て、前記導光方向に対して0°よりも大きく90°よりも小さいことを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
- 前項導光板の光出射面と反対側の平坦面から測った前記拡散パターンの最大高さをRmaxとし、前記導光板の光出射面と反対側の平坦面から測った前記偏向パターンの垂直方向高さをHとするとき、前記拡散パターンの最大高さRmaxが、
0.2μm≦Rmax≦0.5×H
を満たすことを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。 - 前記拡散パターンの導光方向における長さが、前記偏向パターンにおける光を全反射させるための傾斜面の導光方向における長さの2倍以上となっていることを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
- 前記偏向パターンの最上部に位置する稜線に沿って微小な凹凸形状を設けたことを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
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