JP2007080789A - 導光体 - Google Patents
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Abstract
【課題】反射板等の周辺部材を設けることなく輝度を確保することができる導光体を提供する。
【解決手段】導光体13の端部から導入された光は、当該導光体13の反射面13bの全面にわたって設けられた多数の凹部14のテーパ面14aにより発光面13a側へ反射される。凹部14のテーパ角度θを70°に設定することにより、凹部14のテーパ面14aに入射した光は発光面13a側へ効率よく反射される。その結果、反射面13bの外面に反射板等を配設することなく発光面13aの輝度を確保することができる。
【選択図】 図2
【解決手段】導光体13の端部から導入された光は、当該導光体13の反射面13bの全面にわたって設けられた多数の凹部14のテーパ面14aにより発光面13a側へ反射される。凹部14のテーパ角度θを70°に設定することにより、凹部14のテーパ面14aに入射した光は発光面13a側へ効率よく反射される。その結果、反射面13bの外面に反射板等を配設することなく発光面13aの輝度を確保することができる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、光源からの光を受け入れて導光しながら反射光又は散乱光を外部に向けて出射する導光体に関するものである。
近年では、パーソナルコンピュータ及び携帯端末等の表示装置として透過型の液晶表示装置が多用されている。そうした液晶表示装置では、通常、液晶素子の背面に面状の照明装置であるバックライトが配設されている。このバックライトは冷陰極放電管等の線状光源又は発光ダイオード等の点光源を面状の光に変換するものである。バックライトとしては、例えば特許文献1に示されるように導光板の端面に対向配置された光源からの光を当該導光板の底面に設けられた微細な凹凸等の構造によって光を散乱又は反射させ、その散乱光又は反射光を底面と反対側の面から出射させるいわゆるサイドライト方式が代表的である。
特開平8−194219号公報
前述したように、サイドライト方式のバックライトは、軽量及び薄型という液晶表示装置の一般的特徴をより有効に引き出すために適しており、近年、多用されている。液晶表示装置のバックライトに要求される重要な性能の一つに輝度があり、近年の液晶素子の高性能化に伴って、バックライトに対する輝度向上に対する要求もさらに高まりつつある。例えば透過型の液晶素子(特に、カラー液晶装置)は高精細化の傾向にあり、それに伴って液晶素子自体の光の透過率が低下するのが一般的である。このことから、バックライトに要求される輝度も必然的に高いものとなる。また、ノート型のパーソナルコンピュータ及び携帯端末等はバッテリからの電力により駆動されることが多いので、それらのバックライトに対して低い消費電力で十分な輝度の確保が要求される。そうした要求に応えるため、サイドライト方式のバックライトにおいては、導光板の光の出射面に光拡散板を配設したり、同じく導光板の底面に反射板を配設したりすることによって光源からの光を有効に利用し、所望の光学特性を得るようにしていた。特に、反射板は導光板の光の出射面の輝度確保に大きく影響していた。しかし、そうした光拡散板及び反射板等の光学素子を多用することは導光板、ひいてはバックライトの製品コストの増大につながるおそれがあった。このため、より簡素な構成により所定の光学特性、特に輝度を確保することができる導光板が要望されていた。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、反射板等の周辺部材を設けることなく輝度を確保することができる導光体を提供することにある。
請求項1に記載の発明は、端部から導入した光を、互いに対向する2つの面のうちの一方面に設けられた所定形状の反射パターンを利用して反射させて当該一方面とは反対側の面である他方面から出射させるようにした導光体において、前記反射パターンは前記他方面から一方面に向かうにつれて拡開するテーパ面を備えた複数個の凹ドットを所定のパターンで配置することにより設けると共に前記凹ドットのテーパ角度を20°〜100°の範囲内において設定するようにしたことをその要旨とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の導光体において、前記凹ドットのテーパ角度を60°〜90°の範囲内において設定するようにしたことをその要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の導光体において、前記凹ドットのテーパ角度を70°に設定するようにしたことをその要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の導光体において、前記凹ドットのテーパ角度を70°に設定するようにしたことをその要旨とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の導光体において、前記凹ドットは円錐台状又は円錐状に形成するようにしたことをその要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の導光体において、前記凹ドットは前記一方面において前記他方面の所定の発光領域に対応する部位に形成するようにしたことをその要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の導光体において、前記凹ドットは前記一方面において前記他方面の所定の発光領域に対応する部位に形成するようにしたことをその要旨とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の導光体において、光源からの距離が大きくなるにつれて単位面積当たりの凹ドットの個数が指数関数的に増大するように、凹ドットを設けるようにしたことをその要旨とする。
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、導光体の端部から導入した光は、当該導光体の一方面に設けられた所定形状の反射パターンを利用して反射して、当該一方面とは反対側の面である他方面から出射する。反射パターンは他方面から一方面に向かうにつれて拡開するテーパ面を備えた複数個の凹ドットが所定のパターンで配置されることにより設けられているので、光源からの光は凹部のテーパ面により他方面側へ効率よく反射される。特に、凹ドットのテーパ角度を40°〜100°の範囲内の角度に設定すれば、光源からの光は発光面側に好適に反射される。その結果、一方面に反射板等を配設することなく他方面の輝度が確保される。
請求項1に記載の発明によれば、導光体の端部から導入した光は、当該導光体の一方面に設けられた所定形状の反射パターンを利用して反射して、当該一方面とは反対側の面である他方面から出射する。反射パターンは他方面から一方面に向かうにつれて拡開するテーパ面を備えた複数個の凹ドットが所定のパターンで配置されることにより設けられているので、光源からの光は凹部のテーパ面により他方面側へ効率よく反射される。特に、凹ドットのテーパ角度を40°〜100°の範囲内の角度に設定すれば、光源からの光は発光面側に好適に反射される。その結果、一方面に反射板等を配設することなく他方面の輝度が確保される。
また、請求項2に記載するように、凹ドットのテーパ角度を60°〜90°の範囲内の角度に設定すれば、光源からの光は発光面側により好適に反射される。
さらに、請求項3に記載するように、凹ドットのテーパ角度を70°に設定すれば、光源からの光は発光面側にいっそう好適に反射される。
さらに、請求項3に記載するように、凹ドットのテーパ角度を70°に設定すれば、光源からの光は発光面側にいっそう好適に反射される。
一方、凹ドットは、例えば請求項4に記載するように円錐台状に形成してもよいし、円錐状に形成するようにしてもよい。このようにすれば、凹ドットのテーパ面はその周方向に滑らかに連続したものとなり、導光体内を導光されてきた光が凹ドットのどの方向から入射しても好適に他方面側へ反射される。
そして、請求項5に記載の発明のように、請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の導光体において、前記一方面において前記他方面の所定の発光領域に対応する部位に凹ドットを形成すれば、発光させたい部位のみを発光させることができる。
さらに、請求項6に記載するように、光源からの距離が大きくなるにつれて単位面積当たりの凹ドットの個数を指数関数的に増やすことにより、発光面の輝度のいっそうの均一化が図られる。即ち、導光体における光源に近い部位については他方面側への光の反射がある程度抑制され、同じく光源から遠い部位については他方面側へ反射する光の量が増大する。
本発明によれば、反射板等の周辺部材を設けることなく輝度を確保することができる。
<第1実施形態>
以下、本発明を、車両に搭載される透過型液晶表示パネル及び各種のメータ類等のバックライトに使用される導光体に具体化した第1実施形態を図1に基づいて説明する。
以下、本発明を、車両に搭載される透過型液晶表示パネル及び各種のメータ類等のバックライトに使用される導光体に具体化した第1実施形態を図1に基づいて説明する。
図1に示すように、図示しない透過型液晶表示パネルを裏面から照明するバックライト11は光源12及び導光体13を備えている。バックライト11の薄型化を図るために導光体13は例えばポリメチルメタクリレート(PMMA)等の透明材料により四角形の平板状に形成されており、当該導光体13の一辺の中央部位に対向するように発光ダイオード(LED)等の光源12が配置されている。図2に併せ示すように、本実施形態では導光体13の厚みtは1mmとされている。
導光体13の互いに対向する2つの面のうちの一方面(図1では上面)は発光面13aとされており、当該発光面13aと反対側の面である他方面は反射面13bとされている。反射面13bにはその全面にわたって多数の凹部(凹ドット)14が設けられている。詳述すると、各凹部14は反射面13bにおいて縦横に格子状に配置されている。また、反射面13bにおける凹部14の分布密度が均一となるように、各凹部14の配置間隔は一定とされている。図2に併せ示すように、凹部14は反射面13bから一方面に向かうにつれて拡開するテーパ面14aを備えた円錐台状に形成されている。凹部14の底面径φは10μm、同じく深さhは30μmとされている。凹部14のテーパ角度θは70°とされている。
本実施形態では、最適なテーパ角度θを決定するために、テーパ角度θをそれぞれ40°,50°,70°,90°,100°,110°とした円錐台状の多数の凹部14を有する導光体モデルを作製して導光体13の発光面13aの輝度を測定した。その際、図3に示されるように、発光面13aを1番から9番までの領域に区画して領域毎の輝度を測定すると共に各領域の輝度に基づいて発光面13aの平均輝度を求めた。その結果を、図4のグラフに示す。導光体モデルはポリメチルメタクリレート(PMMA)により正方形の板状に形成し、その厚みtを1mmとした。また、導光体モデルの凹部14の底面径φは10μmとし、同じく深さhは30μmとした。
図4のグラフに示されるように、テーパ角度θ=40°,50°,70°,90°,100°とした導光体モデルの発光面13aの平均輝度はいずれも予め設定された採用可能平均輝度レベルを超えていることがわかる。なかでもテーパ角度θ=70°のときは輝度が最も高くなっている。また、テーパ角度θ=110°とした導光体モデルの発光面13aの平均輝度はいずれも前述の採用可能平均輝度レベルを下回っていることがわかる。
従って、同図に示されるように、凹部14のテーパ角度θは40°〜100°の範囲を採り得る。その中でもテーパ角度θ=60°〜90°の範囲が望ましく、さらに65°〜75°は最適な範囲となる。本実施形態では、最適値である70°にテーパ角度θを設定している。そしてその範囲を下回ると、発光面13a側への反射する光が少なくなり発光面13aの輝度の確保が困難となる。また、前記範囲を超えると発光面13aに対する出射角度が確保しにくくなる。即ち、発光面13aに対して直交する光の量が少なくなり、当該発光面13aの輝度の確保が困難となる。
前述のように構成された導光体13は例えばLIGA(Lithographie Galvanoformung Abformung)プロセスを利用して製造されている。LIGAプロセスはシンクロトロン放射光を使用したリソグラフィ、ニッケル及び銅等の電鋳による微細構造体の創製、さらにはその微細構造体を微細な金型として使用したプラスチックス及び粉体の射出成型により微細な立体構造体を創製する方法である。導光体13は、LIGAプロセスの各工程におけるリソグラフィまでの工程で製造可能である。
次に、本実施形態の作用を説明する。光源12からの光は導光体13の端部(端面)から入射し、その入射した光は導光体13と空気との屈折率の差により全反射しながら導光体13内を伝播する。その伝播の際において、光の一部は反射面13bに設けられた多数の凹部14(正確には、それらのテーパ面14a)により発光面13a側へ全反射し、当該発光面13aの全面から外部へ出射する。その出射した光により発光面13aに対向配置された図示しない液晶パネルは裏面から照明される。本実施形態では、凹部14のテーパ角度θを70°としているので、当該凹部14に入射した光は好適に発光面13a側へ反射される。このため、発光面13aから出射する光(特に、発光面13aに対して直交して出射する光)の量が確保され、ひいては発光面13aの輝度が確保される。このため、発光面13aにプリズムアレイ等からなるシートを配設して光学的集光作用を得ることなく、当該発光面13aの輝度が確保される。
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)反射面13bには発光面13aから反射面13bに向かうにつれて拡開するテーパ面14aを備えた多数の凹部14を所定のパターンで配置するようにした。光源12からの光は凹部14のテーパ面14aにより発光面13a側へ効率よく反射される。その結果、反射面13bの外面に反射板等を配設することなく発光面13aの輝度を確保することができる。
(1)反射面13bには発光面13aから反射面13bに向かうにつれて拡開するテーパ面14aを備えた多数の凹部14を所定のパターンで配置するようにした。光源12からの光は凹部14のテーパ面14aにより発光面13a側へ効率よく反射される。その結果、反射面13bの外面に反射板等を配設することなく発光面13aの輝度を確保することができる。
(2)そして、凹部14のテーパ角度θを40°〜100°の範囲内の角度に設定した場合には、光源12からの光は発光面13a側に好適に反射される。また、凹部14のテーパ角度θを60°〜90°の範囲内の角度に設定した場合には、光源12からの光は発光面13a側により好適に反射される。そして、凹部14のテーパ角度θを70°に設定した場合には、光源12からの光は発光面13a側にいっそう好適に反射される。従って、凹部14のテーパ角度θを前述の角度範囲とすることにより、発光面13aの輝度を好適に確保することができる。
(3)凹部14は円錐台状に形成するようにした。このため、凹部14のテーパ面14aはその周方向に滑らかに連続したものとなる。従って、導光体13内を導光されてきた光が凹部14のどの方向から入射しても好適に発光面13a側へ反射され、発光面13aの輝度の確保に貢献する。
(4)凹部14は反射面13bの全面にわたって形成すると共に縦横に格子状に配置するようにした。このため、導光体13内に導入された光は反射面13bの全面において発光面13a側へ反射し得る。従って、発光面13aの全面を発光させることができ、輝度むらも抑制される。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態は反射面に形成された凹部(凹ドット)の形状の点で前記第1実施形態と異なる。従って、前記第1実施形態と同一の部材構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態は反射面に形成された凹部(凹ドット)の形状の点で前記第1実施形態と異なる。従って、前記第1実施形態と同一の部材構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図5に示すように、凹部21は反射面13bから一方面に向かうにつれて拡開するテーパ面21aを備えた円錐状に形成されている。凹部21の開口径Φは50μmとされており、同じくテーパ角度θは70°とされている。
本実施形態では、最適なテーパ角度θを決定するために、テーパ角度θをそれぞれ40°,50°,70°,90°,100°,110°とした円錐状の多数の凹部21を有する導光体モデルを作製して、前記第1実施形態と同様に導光体13の発光面13aの輝度を測定した。即ち、図3に示されるように、発光面13aを1番から9番までの領域に区画して領域毎の輝度を測定すると共に各領域の輝度に基づいて発光面13aの平均輝度を求めた。その結果を、図6のグラフに示す。導光体モデルはポリメチルメタクリレート(PMMA)により正方形の板状に形成し、その厚みtを1mmとした。また、導光体モデルの凹部21の開口径Φは50μmとした。
図6のグラフに示されるように、テーパ角度θ=40°,50°,70°,90°,100°とした導光体モデルの発光面13aの平均輝度はいずれも予め設定された採用可能平均輝度レベルを超えていることがわかる。また、テーパ角度θ=110°とした導光体モデルの発光面13aの平均輝度はいずれも前述の採用可能平均輝度レベルを下回っていることがわかる。このため、同図に示されるように、凹部14のテーパ角度θは40°〜100°の範囲を採り得る。その中でもテーパ角度θ=60°〜90°の範囲が望ましく、さらに65°〜75°は最適な範囲となる。本実施形態では、最適値である70°にテーパ角度θを設定している。そしてその範囲を下回ると、発光面13a側への反射する光が少なくなり発光面13aの輝度の確保が困難となる。また、前記範囲を超えると発光面13aに対する出射角度が確保しにくくなる。即ち、発光面13aに対して直交する光の量が少なくなり、当該発光面13aの輝度の確保が困難となる。
従って、本実施形態によれば、前記第1実施形態の(1)〜(4)と同様の効果を得ることができる。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態を説明する。本実施形態は反射面における凹部の分布密度を不均一とした点で前記第1実施形態と異なる。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態を説明する。本実施形態は反射面における凹部の分布密度を不均一とした点で前記第1実施形態と異なる。
図7に示されるように、光源12からの距離が大きくなるにつれて単位面積当たりの凹部14の個数が指数関数的に増大するように、各凹部14は配置されている。具体的には、図8に示すように、発光面13aを1番から9番までの領域に区画して領域毎に凹部14の分布密度(単位面積当たりの凹部14の個数)を異ならせる。本実施形態では、凹部14の分布密度レベルはAレベル〜Fレベルまで設定されており、それらの大小関係は「Aレベル<Bレベル<Cレベル<Dレベル<Eレベル<Fレベル」とされている。そして、発光面13aにおける1番及び3番の領域に対応する反射面13bの凹部14の分布密度はそれぞれBレベル、同じく2番の領域に対応する反射面13bの凹部14の分布密度はAレベル、同じく4番及び6番の領域に対応する反射面13bの凹部14の分布密度はそれぞれDレベルとなるように、凹部14は配置形成されている。また、発光面13aにおける5番の領域に対応する反射面13bの凹部14の分布密度はCレベル、同じく7番及び9番の領域に対応する反射面13bの凹部14の分布密度はそれぞれFレベル並びに同じく8番の領域に対応する反射面13bの凹部14の分布密度はEレベルとなるように、凹部14は配置形成されている。
凹部14の個数が増えるほど、発光面13a側へ反射される光の量も多くなる。このため、光源12からの距離に応じて凹部14の分布密度を設定するようにしたことにより、光源12からの光は、当該光源12からの距離に左右されることなく均等に効率よく発光面13a側へ反射される。具体的には、光源12からの距離が小さくなるにつれて単位面積当たりの凹部14の個数を減らすように、また光源12からの距離が大きくなるにつれて単位面積当たりの凹部14の個数を増やすようにした。このため、導光体13における光源12に近い部位については発光面13a側への光の反射がある程度抑制され、同じく光源12から遠い部位については発光面13a側へ反射する光の量が増大する。従って、発光面13aの発光むらも抑制され、当該発光面13aの全体にわたって均等な発光を得ることができる。即ち、発光面の輝度の均一化が図られる。
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態を説明する。本実施形態は、光源12としては面光源を使用するようにした点で前記第1実施形態と主に異なる。
次に、本発明の第4実施形態を説明する。本実施形態は、光源12としては面光源を使用するようにした点で前記第1実施形態と主に異なる。
図9に示すように、導光体13の互いに隣り合う2つの端面にそれぞれ対向するように2つの面光源31,32が配設されている。面光源31,32はライトチューブ31a,32a及び発光ダイオード31b,32bを備えている。ライトチューブ31a,32aはポリメチルメタクリレート(PMMA)等の透明材料により角柱状に形成されており、それらの軸線が導光体13の端面に並行をなすように対向配置されている。またライトチューブ31a,32aの長さは導光体13の互いに隣り合う2つの端面の長さに対応するように設定されている。ライトチューブ31a,32aの内部には反射部材33,34がライトチューブ31a,32aの全長にわたって配置されている。
反射部材33,34はそれぞれライトチューブ31a,32aの互いに近接する一端部から他端部へ向かうにつれて導光体13に近接するように傾斜して配置されている。一方、発光ダイオード31b,32bはそれぞれライトチューブ31a,32aの互いに近接する一端部に対向するように配置されている。そしてライトチューブ31a,32aの互いに近接する一端部から入射した発光ダイオード31b,32bからの光が導光体13の互いに隣り合う端面に対向する側面からそれぞれ出射するように、反射部材33,34は設けられている。
発光ダイオード31b,32bからの距離が大きくなるにつれてライトチューブ31a,32aの導光体13側の側面からの出射光量は少なくなる。このため、ライトチューブ31a,32aの導光体13側の側面からの出射光量に応じて導光体13における単位面積当たりの凹部14の個数が設定されている。具体的には、図9に示されるように、発光面13aを1番から6番までの領域に区画して領域毎に対応する反射面13bの凹部14の分布密度(単位面積当たりの凹部14の個数)を異ならせる。本実施形態では、凹部14の分布密度レベルはAレベル〜Fレベルまで設定されており、それらの大小関係は「Aレベル<Bレベル<Cレベル<Dレベル<Eレベル<Fレベル」とされている。
そして、発光面13aにおける1番の領域に対応する反射面13bの凹部14の分布密度はDレベル、同じく2番の領域に対応する反射面13bの凹部14の分布密度はEレベルとなるように、凹部14は配置形成されている。また、発光面13aにおける3番の領域に対応する反射面13bの凹部14の分布密度はFレベル、同じく4番に対応する反射面13bの凹部14の分布密度の領域はBレベルとなるように、凹部14は配置形成されている。また、発光面13aにおける5番の領域に対応する反射面13bの凹部14の分布密度はCレベル、同じく6番に対応する反射面13bの凹部14の分布密度の領域はAレベルとなるように、凹部14は配置形成されている。
反射面13bの凹部14の個数が増えるほど、発光面13a側へ反射される光の量も多くなる。このため、面光源31,32からの距離(正確には、面光源31,32からの出射光量)に応じて凹部14の分布密度を設定するようにしたことにより、面光源31,32からの光は、当該面光源31,32からの出射光量のばらつきに左右されることなく均等に効率よく発光面13a側へ反射される。
また、本実施形態では、最適なテーパ角度θを決定するために、テーパ角度θをそれぞれ20°,40°,50°,70°,90°,100°,110°とした円錐台状の多数の凹部14を有する導光体モデルを作製して導光体13の発光面13aの輝度を測定した。その際、図9に示されるように、発光面13aを1番から6番までの領域に区画して領域毎の輝度を測定すると共に各領域の輝度に基づいて発光面13aの平均輝度を求めた。その結果を、図10のグラフに示す。導光体モデルはポリメチルメタクリレート(PMMA)により正方形の板状に形成し、その厚みtを1mmとした。また、導光体モデルの凹部14の底面径φは10μmとし、同じく深さhは30μmとした。
図10のグラフに示されるように、テーパ角度θ=20°,40°,50°,60°,70°,80°,90°,100°とした導光体モデルの発光面13aの平均輝度はいずれも予め設定された採用可能平均輝度レベルを超えていることがわかる。なかでもテーパ角度θ=70°のときは輝度が最も高くなっている。また、テーパ角度θ=110°とした導光体モデルの発光面13aの平均輝度はいずれも前述の採用可能平均輝度レベルを下回っていることがわかる。
従って、同図に示されるように、凹部14のテーパ角度θは20°〜100°の範囲を採り得る。その中でもテーパ角度θ=60°〜90°の範囲が望ましく、さらに65°〜75°は最適な範囲となる。本実施形態では、最適値である70°にテーパ角度θを設定している。そしてその範囲を下回ると、発光面13a側への反射する光が少なくなり発光面13aの輝度の確保が困難となる。また、前記範囲を超えると発光面13aに対する出射角度が確保しにくくなる。即ち、発光面13aに対して直交する光の量が少なくなり、当該発光面13aの輝度の確保が困難となる。
従って、本実施形態によれば、面光源31,32を使用した場合であれ、前記第1実施形態の(1)〜(4)と同様の効果を得ることができる。尚、面光源としては、例えば複数個の発光ダイオードを直線状に配列したもの及び蛍光ランプが採用可能である。このような面光源を使用すれば、本実施形態の面光源32,32と異なり、当該面光源からの出射光量のばらつきは少なくなる。
<別の実施形態>
なお、本実施形態は、次のように変更して実施してもよい。
・第3実施形態を第2実施形態に適用するようにしてもよい。
なお、本実施形態は、次のように変更して実施してもよい。
・第3実施形態を第2実施形態に適用するようにしてもよい。
・第1〜第3実施形態において、凹部14又は凹部21は前記一方面の全面にわたって形成すると共に所定の方向へ複数列に配置し、各列の凹部14又は凹部21は千鳥状に交互に配置するようにしてもよい。例えば図1に示される複数の凹部14の列を同図における上下方向又は左右方向へずらすことにより凹部14又は凹部21を交互に配置する。このようにしても、発光面13aの全面を発光させることができ、輝度むらも抑制される。
・第1〜第3実施形態では、凹部14又は凹部21を導光体13の反射面13bの全面にわたって形成するようにしたが、反射面13bの発光面13aにおける所望の発光部位(発光領域)に対応する部位にのみ凹部14又は凹部21を設けるようにしてもよい。このようにすれば、導光体13内に導入された光は反射面13bの発光面13aにおける所望の発光部位(発光領域)に対応する部位において発光面13a側へ反射する。このため、発光面13aの所望の発光部位(発光領域)を発光させることができる。
・第1〜第3実施形態において、光源12を導光体13の一辺の中央部位に対向するように配置するようにしたが、例えば導光体13の隅角部(コーナ部)に配置し、当該導光体13の対角線に沿う方向に光を入射するようにしてもよい。
・本実施形態では、導光体13をポリメチルメタクリレート(PMMA)により形成するようにしたが、ポリスチレン、ポリカーボネイト、塩化ビニル及びメタクリル樹脂等の他の透明樹脂材料により形成するようにしてもよい。その場合、選択した透明樹脂材料の屈折率に基づいて凹部14のテーパ角度θを適宜調節する。
・第1〜第3実施形態では、本発明を、透過型液晶表示パネル用のバックライトに使用される導光体に具体化したが、これに限られない。例えば光透過性のない物品において光透過性を有する材料により文字、図形又は記号を組み込み又は一体形成し、前記物品の裏面側から光を照射して当該物品の表面側に光を出射させることにより前記文字、図形又は記号を浮き上がらせるように表示する表示装置のバックライトに適用するようにしてもよい。また、単なる照明装置として使用してもよい。
<別の技術的思想>
(イ)請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の導光体において、前記凹ドットは前記一方面の全面又は前記他方面における所望の発光部位に対応する部位に形成すると共に縦横に格子状に配置するようにした導光体。この構成によれば、導光体内に導入された光は一方面の全面又は前記他方面における所望の発光部位に対応する部位において他方面側へ反射し得る。このため、他方面の全面又は所望の発光部位を発光させることができ、輝度むらも抑制される。
(イ)請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の導光体において、前記凹ドットは前記一方面の全面又は前記他方面における所望の発光部位に対応する部位に形成すると共に縦横に格子状に配置するようにした導光体。この構成によれば、導光体内に導入された光は一方面の全面又は前記他方面における所望の発光部位に対応する部位において他方面側へ反射し得る。このため、他方面の全面又は所望の発光部位を発光させることができ、輝度むらも抑制される。
(ロ)請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の導光体において、前記凹ドットは前記一方面の全面又は前記他方面における所望の発光部位に対応する部位に形成すると共に所定の方向へ複数列に配置し、各列の凹ドットは千鳥状に交互に配置するようにした導光体。この構成によっても、他方面の全面又は所望の発光部位を発光させることができ、輝度むらも抑制される。
12…光源、13…導光体、13a…発光面(他方面)、13b…反射面(一方面)、14,21…凹部(反射パターン、凹ドット)、14a,21a…テーパ面、
θ…テーパ角度。
θ…テーパ角度。
Claims (6)
- 端部から導入した光を、互いに対向する2つの面のうちの一方面に設けられた所定形状の反射パターンを利用して反射させて当該一方面とは反対側の面である他方面から出射させるようにした導光体において、
前記反射パターンは前記他方面から一方面に向かうにつれて拡開するテーパ面を備えた複数個の凹ドットを所定のパターンで配置することにより設けると共に前記凹ドットのテーパ角度を20°〜100°の範囲内において設定するようにした導光体。 - 請求項1に記載の導光体において、前記凹ドットのテーパ角度を60°〜90°の範囲内において設定するようにした導光体。
- 請求項1に記載の導光体において、前記凹ドットのテーパ角度を70°に設定するようにした導光体。
- 請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の導光体において、前記凹ドットは円錐台状又は円錐状に形成するようにした導光体。
- 請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の導光体において、前記凹ドットは前記一方面において前記他方面の所定の発光領域に対応する部位に形成するようにした導光体。
- 請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の導光体において、光源からの距離が大きくなるにつれて単位面積当たりの凹ドットの個数が指数関数的に増大するように、凹ドットを設けるようにした導光体。
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