JP3151830B2 - 面光源装置ならびに面光源装置を用いた液晶表示装置，携帯電話機および情報端末機 - Google Patents

面光源装置ならびに面光源装置を用いた液晶表示装置，携帯電話機および情報端末機

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JP3151830B2 JP52028398A JP52028398A JP3151830B2 JP 3151830 B2 JP3151830 B2 JP 3151830B2 JP 52028398 A JP52028398 A JP 52028398A JP 52028398 A JP52028398 A JP 52028398A JP 3151830 B2 JP3151830 B2 JP 3151830B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は液晶表示装置や照明装置などに用いられる
面光源装置，ならび面光源装置を用いた液晶表示装置，
携帯電話機および情報端末機に関する。
背景技術 従来の面光源装置を第１図および第２図に示す。第１
図は分解斜視図，第２図は断面図である。面光源装置１
は，光を閉じ込めて伝播させるための導光板２と発光装
置３と反射板４とから構成されている。導光板２はポリ
カーボネイト樹脂やメタクリル樹脂等の透明で屈折率の
大きな樹脂により成形されており，導光板２の下面には
凹凸加工や拡散反射インクのドット印刷等によって拡散
パターン５が形成されている。発光装置３は，回路基板
６上に複数の発光ダイオード（LED）等のいわゆる点光
源７を実装したものであって，導光板２の端面（光入射
面８）に対向している。反射板４は，反射率の高い，た
とえば白色樹脂シートによって形成されており，両面テ
ープ９によってその両側部で導光板２の下面に貼り付け
られている。
発光装置３から出射して光入射面８から導光板２の内
部に導かれた光は，導光板２内部で全反射することによ
って導光板２内部に閉じ込められかつ進行する。導光板
２内部の光が拡散パターン５に当ると拡散反射される。
この反射光のうち，全反射の臨界角よりも小さな角度で
光出射面10に入射した光f1が光出射面10から外部へ出射
する。導光板２下面の拡散パターン５の存在しない箇所
を透過した光f2は，反射板４によって反射されて再び導
光板２内部へ戻るので，導光板２下面における光量損失
の発生が防止される。
しかしながら，従来の面光源装置１においては，第３
図に示すように，発光装置３の出射光のうち，導光板２
の下面と反射板４との間に入った光f3は，反射板４で反
射して導光板２下面から導光板２内に入り，全反射せず
に導光板２の光出射面10から出射する。このため，第４
図の光出射面10における光の出射強度特性に示すよう
に，光入射面８の近傍では光の出射強度が大きい。この
結果，第５図に示すように，光入射面８の近傍で出射光
の輝度が高く（輝度の高い領域を符号11で示す），導光
板２の光出射面10における輝度分布の不均一性が大き
い。
また，面光源装置１において，冷陰極線管や熱陰極線
管などの線状光源に代えて発光ダイオードのような点光
源７を用いているのは，低消費電力化のためであって，
発光ダイオードのような点光源７を並べて疑似的に線状
光源化している。線状光源を用いるものと同じ設計思想
にしたがって作製された導光板２が使用されており，特
に導光板２の拡散パターン５は線状光源を用いる場合と
同じである。すなわち，第６図に示すように，拡散パタ
ーン５を構成する各反射素子5aは光入射面８と平行な向
きに配置され，光入射面８から遠くなるにつれて反射素
子密度が次第に大きくなっている。点光源７に適した導
光板２が用いられていないから，導光板２の長さ方向
（光が全反射して導光板２内を進む方向）だけでなく，
第７図に示すように幅方向（上記長さ方向に垂直な方
向，すなわち第６図のＸ−Ｘ方向）においても輝度分布
が不均一となっていた。
また，従来の面光源装置１においては，第３図に示す
ように，導光板２の内部に閉じ込められながら伝搬する
光のうち，光入射面８の反対側の端面および両側面に達
した光f4は，これらの端面または側面から外部へ漏れる
ので，光の利用効率が低下し，特に光出射面10の縁で輝
度が低下していた。
さらに，従来の面光源装置１で用いられている導光板
２には，上述のように線状光源用の導光板と同じ思想で
拡散パターンが設計されており，全ての反射素子5aが同
じ方向を向いて配置されている。点光源７に対して最良
の出射効率が得られるように拡散パターン５の方向性が
設計されていないから，導光板２の出射効率が低く，面
光源装置１の輝度を低下させていた。
発明の開示 この発明は導光板の光入射面の幅に比較して小さな光
源（いわゆる点光源またはそれに類する物）を用いる面
光源装置において，光源からの光の利用効率を高めるこ
とを目的とする。
この発明はまた，導光板の光入射面の幅に比較して小
さな光源を用いる面光源装置において，光出射面の輝度
分布を均一化させることができるようにすることを目的
とする。
この発明はさらに，上記の面光源装置を用いた液晶表
示装置，携帯電話機および情報端末機を提供することを
目的とする。
この発明による面光源装置は，光入射面から導入され
た光を閉じ込めて伝搬させ，光出射面から外部へ取り出
すための導光板と，導光板の光入射面側に配置された，
導光板の光入射面の幅（光出射面と光入射面が交わる辺
の長さ）に比較して小さな光源とを備えている。導光板
の光出射面と反対側の面のほぼ全体に拡散パターンが形
成されている。拡散パターンを構成する複数の拡散パタ
ーン素子のそれぞれはその形状に方向性を有している。
この方向性によって規定される複数の拡散パターン素子
の方向と，拡散パターン素子と光源とを結ぶ方向との間
に所定の角度関係がある。
拡散パターン素子の方向と，拡散パターン素子と光源
とを結ぶ方向との間の角度関係には，光出射面に出射す
る光量を実質的に変化させない範囲内においてばらつき
が許容される。
光源の大きさ（光源の光入射面の幅方向の長さ）は，
光入射面の幅の1/2以下であることが好ましく，光入射
面の幅の1/5程度以下であれば実質的に点光源として取
扱えるので一層望ましい。複数個の光源が接近して配置
されている場合には，それらの光源が配置されている範
囲の全体の長さを光源の大きさとする。
この発明によると，拡散パターンを構成する複数の拡
散パターン素子の形状のもつ方向性によって規定される
方向が，拡散パターン素子と光源とを結ぶ方向と所定の
角度関係にあるので，この角度関係を，導光板の光出射
面からの光の出射効率を考慮して最も適切なものとする
ことにより，複数の拡散パターン素子が設けられている
範囲において光の利用効率，すなわち出射率を最大限に
することが可能である。後述する拡散パターン素子密度
を考慮すると，導光板のほぼ全面にわたって均一で高輝
度の照明を得ることが可能となる。
この発明の一実施態様においては，拡散パターン素子
の方向性によって規定される方向は拡散パターン素子の
長手方向である。この長手方向が，拡散パターン素子と
光源とを結ぶ方向に対してほぼ垂直に設定される。ほぼ
垂直な方向とは，垂直な方向に対して±30゜程度のばら
つきを許容するものである。拡散パターン素子の長手方
向と，拡散パターン素子と光源とを結ぶ方向をほぼ垂直
とすることにより，光の出射率が最も高くなり，最も有
効な光の利用が可能となる。
拡散パターン素子の形状についての一実施態様におい
ては，拡散パターン素子と光源とを結ぶ方向における拡
散パターン素子の断面がほぼ二等辺三角形である。
拡散パターン素子の断面がほぼ二等辺三角形である場
合には，光源側から拡散パターンに入射した光を拡散反
射させて光出射面から取り出すことができるとともに，
導光板の光源とは反対側の端面で反射して戻ってきた光
を拡散反射させて光出射面から取り出すことができる。
特に，このような形状の拡散パターン素子は，導光板の
端面に光を回帰反射させるための構造を設けた場合に適
している。
他の実施態様においては，拡散パターン素子と光源と
を結ぶ方向における拡散パターン素子の断面がほぼ直角
三角形である。
拡散パターン素子の断面をほぼ直角三角形に形成した
場合には，拡散パターン素子の密度を高めることができ
るので，光の取り出し効率を向上させることができる。
さらに他の実施態様においては，拡散パターン素子と
光源とを結ぶ方向における拡散パターン素子の断面が弧
状の縁を含む。
拡散パターン素子の周面が弧状の面を含むので，拡散
パターンに入射した光を広い角度にわたってほぼ均等に
反射させることができ，出射光分布の均一化に寄与す
る。
この発明の他の実施態様においては，光源に近づくほ
ど拡散パターン素子の長さが短くなっている。
特に，拡散パターン素子が直線の辺を持っている場
合，拡散パターン素子の部分と光源との間の距離が拡散
パターン素子の部分によって異なることがありうる。拡
散パターン素子の部分と光源との間の距離のうち最も短
い距離を最短距離，最も長い距離を最長距離という。最
長距離と最短距離の差は，拡散パターン素子が光源に近
ければ近いほど大きくなる。この差が大きいということ
は，拡散パターン素子の部分によって出射光強度と方向
にばらつきが生じやすいことを意味する。光源の近くに
位置する拡散パターン素子ほどその長さを短くすれば，
拡散パターン素子に帰因して生じる出射光の強度や方向
を均一にすることができ，面光源装置の全体における光
強度の均一化に寄与する。
この発明の他の実施態様においては，光源から放射状
にのびる線によって導光板の面が複数の領域に分割さ
れ，各領域ごとに複数の拡散パターン素子が設けられて
いる。
光源からの出射光の光量は角度分布をもっている。光
源から放射状にのびる線によって導光板の面を複数の領
域に分割すれば，各領域ごとに，その領域に導入される
光源からの光の強度に応じて拡散パターン素子の配置等
を設計することができる。光源から出射される光の方向
による光量分布に対応することが可能となる。
複数の光源が導光板の光入射面に対向して配置されて
いる場合には，一実施態様では，導光板の面が光源に対
応して複数の領域に分割され，各領域において，複数の
拡散パターン素子の方向が，対応する光源と拡散パター
ン素子とを結ぶ方向に対してほぼ所定の角度関係を有し
ている。
複数の光源を備えており，これらの光源が比較的離れ
ている場合には，各光源に対応する領域ごとに上述した
拡散パターンを実現することにより，各領域ごとに，光
の利用効率を高め，後述する拡散パターン素子の密度を
考慮して面光源装置の輝度分布の均一化を図ることがで
きる。
他の実施態様においては，複数の拡散パターン素子の
方向が,1つとみなされた光源と拡散パターン素子とを結
ぶ方向に対して所定の角度関係を有している。
複数の光源が比較的接近している場合には，これらの
光源全体を１つの光源とみなすことができるので，拡散
パターンを単純化することができる。
この発明による面光源装置を別の観点から規定すると
次のようになる。すなわち，この発明のよる面光源装置
は，光入射面から導入された光を閉じ込めて光出射面か
ら外部へ取り出すための導光板と，導光板の光入射面側
に配置された，導光板の光入射面の幅に比較して小さな
光源とを備えている。導光板の光出射面と反対側の面の
ほぼ全体に拡散パターンが形成されている。拡散パター
ンを構成する複数の拡散パターン素子のそれぞれが光源
側に向いた面を有し，この面の法線の方向が，拡散パタ
ーン素子と光源を結ぶ方向を含み，かつ導光板の光出射
面に垂直な平面にほぼ平行である。ほぼ平行とは±30゜
程度のばらつきを許容する。
拡散パターンに入射した光はその光源側を向いた面で
進行方向を大きく変えられるので（反射角が小さい，ま
たは透過する），光の出射率が高くなる。
拡散パターン素子の境界が不明確であったり，ランダ
ムであったりして個々の拡散パターン素子が判然としな
いような場合には，相関長をもってこの発明を表現する
ことができる。
すなわち，このような場合に適用されるこの発明によ
る面光源装置は，光入射面から導入された光を閉じ込め
て光出射面から外部へ取り出すための導光板と，導光板
の光入射面側に配置された，導光板の光入射面の幅と比
較して小さな光源とを備えている。導光板の光出射面と
反対側の面のほぼ全体に拡散パターンが形成されてい
る。拡散パターンの部分領域が，その部分領域内の複数
の拡散パターン素子の形状に関連して方向性を有してい
る。この部分領域内の拡散パターンの相関長の最も長い
方向が，その部分領域と光源とを結ぶ方向に対してほぼ
一定の角度関係を持っている。部分領域内の拡散パター
ンの相関長が少なくとも２方向（直交していなくてもよ
い）において異なることが前提である。
拡散パターンの相関長の最も長い方向と，部分領域と
光源とを結ぶ方向との間の角度関係には，光出射面に出
射する光量を実質的に変化させない範囲内においてばら
つきが許容される。相関長の最も長い方向が複数ある場
合には，そのうちのいずれを選んでもよい。
この発明によると，部分領域の拡散パターンの相関長
の最も長い方向が，その部分領域と光源とを結ぶ方向と
所定の角度関係にあるので，この角度関係を，導光板の
光出射面からの光の出射効率を考慮して最も適切なもの
とすることにより，光の利用効率，すなわち出射率を最
大限にすることが可能である。後述する拡散パターン素
子密度を考慮すると，導光板のほぼ全面にわたって均一
で高輝度の照明を得ることができる。
この発明はさらに，光出射面の輝度分布を均一化させ
ることができる構造を提供している。
この発明による面光源装置は，光入射面から導入され
た光を閉じ込めて光出射面から外部へ取り出すための導
光板と，導光板の光入射面側に配置された，導光板の光
入射面の幅に比較して小さな光源とを備えている。導光
板の光出射面と反対側のほぼ全体に拡散パターンが設け
られている。拡散パターンの密度が，光源の近傍におい
てほぼ零となっている。
拡散パターンは凹凸加工によって形成されたもののみ
ならず，拡散反射インクを用いた印刷等によっても設け
ることができる。
導光板の光入射面に対向して複数の光源が配置されて
いる場合には，拡散パターンの密度が，各光源の近傍に
おいてほぼ零となっている。
導光板の光出射面の幅に比較して小さな光源を用いた
面光源装置において，光出射面の輝度分布を均一化する
のに最適な拡散パターン密度を考察すると，光源の近傍
において拡散パターン密度は零になる。光源の近傍にお
いて拡散パターン密度がほぼ零になる点は，この発明に
よる拡散パターンの特徴である。
この発明による輝度分布を均一にする面光源装置は，
光入射面から導入された光を閉じ込めて光出射面から外
部へ取り出すための導光板と，導光板の光入射面側に配
置された，導光板の光入射面の幅に比較して小さな光源
とを備えている。導光板の光出射面と反対側のほぼ全体
に拡散パターンが設けられている。拡散パターンは凹凸
加工のみならず，拡散反射インクによる印刷によっても
設けることができる。光源の近傍においては， （拡散パターン密度）／（導光板の厚さ×光源からの
距離）がほぼ一定である。光源からの距離が大きくなる
にしたがって， （拡散パターン密度）／（導光板の厚さ×光源からの
距離）が大きくなっている。
導光板の厚さの変化を考慮する場合，考慮しない場合
のいずれにおいても，上記のように拡散パターン密度を
決めることにより，面光源装置の輝度分布を均一にする
ことができる。
この発明による他の面光源装置は，光入射面から導入
された光を閉じ込めて光出射面から外部へ取り出すため
の導光板と，導光板の光入射面側に配置された，導光板
の光入射面の幅に比較して小さな光源とを備えている。
導光板の光源から遠い端から光源に向って導光板の長さ
の約1/2以下の範囲内において，導光板の厚さが端側で
次第に薄くなるように，導光板に傾斜面が形成されてい
る。
導光板からの光出射率は拡散パターン密度により制御
されている。光源から遠くなるにしたがって拡散パター
ン密度が高くなり，ある距離以遠では拡散パターン密度
が飽和し，拡散パターンによる光出射率の制御が不可能
になる。この発明による面光源装置においては，導光板
の厚さが光源から遠い端側で次第に薄くなるようにして
いる。厚さの薄い部分においては光が導光板の光出射面
とその反対面との間で全反射する頻度が大きくなり，光
が光出射面から出射され易くなる。拡散パターンによる
光出射率の制御の限界を導光板の傾斜面により補って，
導光板の端側における輝度を向上させることができる。
導光板に傾斜面を設ける範囲は，導光板の長さの約1/2
以下で十分であり，しかも導光板の長さの1/2の範囲で
傾斜面を設けることにより，導光板が反ったり，割れた
りしにくく，製造や取り扱いを容易にすることができ
る。
この発明による輝度分布の均一化を図った他の面光源
装置は，光入射面から導入された光を閉じ込めて光出射
面から外部へ取り出すための導光板と，導光板の光入射
面側に配置された，導光板の光入射面の幅に比較して小
さな光源とを備えている。導光板の厚さが光源から遠い
端側で次第に薄くなるよう，導光板の表面に湾曲した傾
斜面が形成されている。
この面光源装置においても，導光板の厚さが端側で次
第に薄くなるよう，導光板に傾斜面が形成されているの
で，導光板の厚さが薄い部分では光が導光板の光出射面
とその反対面との間で全反射する頻度が大きくなり，光
が光出射面から出射されやすくなる。拡散パターンによ
る光出射率の制御の限界を導光板の傾斜面により補っ
て，導光板の端側における輝度を向上させることができ
る。特に，導光板の光入射面の幅と比較して小さな光源
を用いた場合には，傾斜面を湾曲面とすることにより，
最適な形状を得ることができ，面光源装置の輝度分布を
均一にすることができる。
この発明によるさらに他の面光源装置は，光入射面か
ら導入された光を閉じ込めて光出射面から外部へ取り出
すための導光板と，導光板の光入射面側に配置された，
導光板の光入射面の幅に比較して小さな光源とを備えて
いる。導光板の厚さが光源から遠い端側で次第に薄くな
るよう，導光板の光出射面に傾斜面が形成されている。
導光板の光出射面と反対側の面には，一般に拡散パタ
ーンが形成されているので，導光板の厚さを薄くするた
めの傾斜面を導光板の光出射面に設けることにより，導
光板の構造を簡単にすることができ，導光板の成形を容
易にすることができる。したがって，導光板を成形する
ための金型の構造も簡素になる。
この発明によるさらに他の面光源装置は，光入射面か
ら導入された光を閉じ込めて光出射面から外部へ取り出
すための導光板と，導光板の光入射面側に配置された，
導光板の光入射面の幅に比較して小さな光源とを備えて
いる。導光板の，光入射面の位置する辺を除く３辺の近
傍に，縁にいくにつれて次第に薄くなるように傾斜面が
形成されている。
導光板の光入射面の幅に比べて小さな光源を用いた面
光源装置では，斜め方向にも光が出射されるので，それ
に伴って導光板の両側部でも拡散パターン密度が飽和す
るおそれがある。導光板の光入射面を除く３辺の近傍お
いて，縁にいくほど導光板の厚さを薄くすることによ
り，導光板の光入射面を除く３辺の縁部での出射効率を
高めることができ，面光源装置の輝度分布を均一にする
ことができる。これによって，光入射面の幅に比較して
小さな光源を用いた面光源装置に固有の効果を得ること
ができる。
好ましくは上述した面光源装置において，導光板の隅
にも傾斜面を形成する。
導光板の光入射面の幅に比較して小さな光源を用いた
場合には，導光板の隅部で拡散パターン密度が飽和しや
すい。導光板の隅に傾斜面を形成することによって隅に
おける光出射効率を高くすることができる。光源から最
も遠くて暗くなりやすい導光板の隅部からの光の出射効
率を高くできる。導光板の隅の輝度低下を防止し，導光
板の輝度分布を均一化できる。
さらに好ましくは，上述の面光源装置において，傾斜
面が，導光板の端まで達していない，すなわち導光板の
端部は導光板の傾斜面が設けられていない部分と同じ厚
さを有する。
導光板の厚さを薄くするための傾斜面が導光板の端ま
で達しないようにしているので，導光板それ自体，また
は導光板上に設置される部材を安定させることができ
る。
高輝度化を実現するこの発明による面光源装置は，光
入射面から導入された光を閉じ込めて光出射面から外部
へ取り出すための導光板と，導光板の光入射面側に配置
された，導光板の光入射面の幅に比較して小さな光源と
を備えている。導光板の外周面または外周面近傍に，各
辺と光源とを結ぶ方向に対してほぼ45゜の角度をなす２
辺をもつ回帰反射部が設けられている。
導光板にいわゆる点光源を配置すると，光源から回帰
反射部に直接到達する光の方向は決まる。導光板の外周
面または外周面近傍に，各辺と光源とを結ぶ方向に対し
てほぼ45゜の角度をなす２辺をもつ回帰反射部を設ける
ことにより，光源方向からの光を回帰反射部によって全
反射させることができる。導光板の外周面または外周面
近傍に達した比較的弱い光源からの光を元の方向へ反射
させることができ，導光板内の光が導光板の外周面から
外部に漏れて損失となるのを防止できる。この結果，点
光源から出た光の漏れ損失を低減して面光源装置を高輝
度化することができる。
好ましくは，回帰反射部を構成する２辺は互いに等し
い長さを有している。
回帰反射部の２辺はほぼ90゜の角度をなし，それらの
長さが等しいから，回帰反射部の一方の辺で全反射した
ほとんどすべての光を他方の辺でも全反射させることが
でき，光源からの光が導光板の外周面から漏れないよう
に元の方向へ反射させて面光源装置の高輝度化を図るこ
とができる。
要すれば，導光板を部分的に切り抜き，導光板を切り
抜いた部分の内面に回帰反射部を形成する。
導光板の外周面に回帰反射部を設けることができない
場合でも，その内部に回帰反射部を設けることによっ
て，光の漏れを小さくし，面光源装置を高輝度化するこ
とができる。
この発明による液晶表示装置は，画像を生成する液晶
表示パネルと，液晶表示パネルを照明するための上述し
た面光源装置とを備えている。
この液晶表示装置では，この発明による面光源装置に
より液晶表示パネルを照明しているので，液晶表示装置
の画像表示面を明るくし，画像の輝度ばらつきを小さく
することができる。
この発明による携帯電話機は，上記の液晶表示装置を
含む表示部を備えている。
この発明による情報端末機は，上記の液晶表示装置を
含む表示部を備えている。
これらの携帯電話機や情報端末機においても，明る
く，輝度分布が均一な表示面を得ることができる。
図面の簡単な説明 第１図は，点光源を用いた従来の面光源装置を示す分
解斜視図である。
第２図は，従来の面光源装置の断面図であり，その導
光板内の光の伝搬の様子もあわせて示している。
第３図は，従来の面光源装置内における光の伝搬の他
の例を示す。
第４図は，従来の面光源装置において光出射面から出
射する出射強度の分布を示すグラフである。
第５図は，従来の面光源装置における輝度分布の不均
一性を示す斜視図である。
第６図は，従来の面光源装置における拡散パターンを
示す導光板の底面図である。
第７図は，従来の面光源装置における幅方向（第６図
のＸ−Ｘ方向）における光の出射強度の分布を示すグラ
フである。
第８図は，この発明の第１実施例による面光源装置を
示す分解斜視図である。
第９図は，面光源装置の導光板に形成された拡散パタ
ーンを示す底面図である。
第10図は，拡散パターンを構成する拡散パターン素子
の一例を示す斜視図である。
第11図は，拡散パターン素子を導光板の下面からみた
図である。
第12図は，拡散パターン素子への光の入射角と出射率
との関係を示すグラフである。
第13図は，拡散パターン素子の他の例を示す斜視図で
ある。
第14a図および第14b図は三角形断面をもつ拡散パター
ン素子の断面の例を示す断面図である。
第15a図および第15b図は，拡散パターン素子のさらに
他の例を示すもので，第15a図は斜視図，第15b図は底面
図である。
第16図は，拡散パターンの相関長を説明するためのグ
ラフである。
第17a図から第17d図は，線状光源を用いた面光源装置
の拡散パターン素子密度を決定するための原理を説明す
るものである。
第18a図から第18d図は，点光源を用いた面光源装置の
拡散パターン素子密度を決定するための原理を説明する
ものである。
第19図は，拡散パターン素子密度と出射率との関係を
示すグラフである。
第20a図および第20b図は，拡散パターン素子の相互の
影響を示すためのものである。
第21図は，均一な輝度の面光源装置における点光源か
らの距離と拡散パターン素子密度との関係を示すグラフ
である。
第22図は，均一な輝度の面光源装置における点光源か
らの距離と出射率との関係を示すグラフである。
第23図は，この発明の第２実施例による面光源装置の
導光板の拡散パターンを示す底面図である。
第24図は，この発明の第３実施例による面光源装置の
導光板の拡散パターンを示す底面図である。
第25図は，第24図の拡散パターンを分りやすく模式的
に示すものである。
第26図は，この発明の第４実施例による面光源装置の
導光板の拡散パターンを示す底面図である。
第27図は，この発明の第５実施例による面光源装置の
導光板の拡散パターンを示す底面図である。
第28a図は，この発明の第６実施例による面光源装置
の拡散パターンを示す底面図，第28b図は点光源からの
距離と拡散パターン素子密度との関係を示すグラフであ
る。
第29a図および第29b図は導光板の厚さと出射光量との
関係を説明するためのものである。
第30図は導光板の厚さと出射光量との関係を示すグラ
フである。
第31図は，この発明の第７実施例による面光源装置の
断面図である。
第32図は，この発明の第８実施例による面光源装置の
断面図である。
第33図は，この発明の第９実施例による面光源装置の
断面図である。
第34図は，この発明の第10実施例による面光源装置の
導光板の斜視図である。
第35図は，この発明の第11実施例による面光源装置の
導光板の斜視図である。
第36図は，この発明の第12実施例による面光源装置の
導光板の断面図である。
第37図は，この発明の第13実施例による面光源装置の
導光板の断面図である。
第38図は，この発明の第14実施例による面光源装置の
導光板の平面図である。
第39図は，回帰反射部の拡大図である。
第40図は，この発明の第15実施例による面光源装置の
導光板の平面図である。
第41図は，この発明の面光源装置を利用した照明装置
の平面図である。
第42図は，この発明の面光源装置を利用した液晶表示
装置の分解斜視図である。
第43図は，液晶表示装置をディスプレイ用に備えた携
帯電話機を示す斜視図である。
第44図は，携帯電話機において液晶表示装置を駆動す
るための電気的構成を示すブロック図である。
第45図は，液晶表示装置をディスプレイ用に備えた電
子手帳を示す斜視図である。
第46図は，電子手帳において液晶表示装置を駆動する
ための電気的構成を示すブロック図である。
発明を実施するための最良の形態 第１実施例 第８図はこの発明の第１実施例による面光源装置を示
す分解斜視図である。ポリカーボネート（屈折率1.52）
やアクリル（屈折率1.492）等の透明樹脂材料によって
形成された導光板22の上面が光出射面23となっており，
下面には凹凸加工によって拡散パターン24（第９図参
照）が形成されている。拡散パターン24を拡散反射イン
クのドット印刷によって形成することもできる。この場
合には一般に，シートまたは板状体（好ましくは透明）
の表面に拡散パターンを拡散反射インクによって印刷
し，この印刷面を導光板22の下面に密着させる。導光板
22の下面両側部には，反射板保持部25が設けられてお
り，導光板22の下面と保持部25との間に反射板34の両側
部が入る溝が形成されている。導光板22の光入射面26と
反対側の端面からストッパー27が下方に向って突出して
いる。
点光源30は発光素子チップ（たとえば発光ダイオード
（LED）チップ）によって実現されている。Ｌ字形の２
つのリード端子31と32が互いに間隙をあけて配置され，
一方のリード端子31の屈曲した先端部に発光素子チップ
がダイボンドされ，発光素子チップと他方のリード端子
32の屈曲した先端部とがボンディング・ワイヤにより結
線されている。発光素子チップおよびリード端子31,32
の上半部が透明封止樹脂33内にモールドされている。点
光源30は豆電球などで実現することもできる。この点光
源30が反射率の高い白い不透明封止樹脂29によってモー
ルドされることにより発光装置28が構成されている。点
光源30は光出射側の面だけが不透明封止樹脂29から露出
している。したがって，点光源30で発光した光はその前
面から出射する。リード端子31,32の下端部も不透明封
止樹脂29から下方に突出している。発光素子チップから
主に側方（背面の一部も）へ出射した光は，透明封止樹
脂33と不透明封止樹脂29の界面で反射され，点光源30内
に戻るので，光の有効利用が図られている。
反射板34は表面反射率の高い材料によって形成されて
おり，たとえば硬質または比較的軟質の白色プラスチッ
ク・シートによって形成されている。この反射板34は，
その両側部が導光板22の下面と反射板保持部25との間の
溝に差し込まれ，導光板22下面側に保持される。反射板
34を設けることに代えて，導光板22の下面全体（拡散パ
ターンも含めて）に反射膜を形成してもよい。拡散パタ
ーン素子が後述するように凹部によって実現されている
場合には，この凹部の内面にのみ反射膜を形成してもよ
い。
導光板22の光入射面26には一対の弾性保持片35が一体
成形され，光入射面26から垂直に外方にのびている。両
弾性保持片35の先端部には内側に突出した係合爪36が形
成されている。一方，不透明封止樹脂29の両側面には凹
部37が形成されている。発光装置28は弾性片35間に挿入
され，その両側面の凹部37に弾性片35が沿うようにして
弾性片35間に挟持される。弾性片35の係合爪36が発光装
置28の背面に係合することによって発光装置28は脱落し
ないよう保持される。
第９図は導光板22の下面に形成された拡散パターン24
を示す底面図である。上述したように，点光源30（また
は発光装置28）はその光出射面が導光板22の光入射面26
に接した状態で導光板22に取付けられている。点光源30
から出射した光は導光板22内に導入され，導光板22内を
点光源30を中心として放射状に広がりながら全反射によ
って伝搬していく。導光板22に形成された拡散パターン
24は多数の拡散パターン素子24aを含み，これらの拡散
パターン素子24aは，放射状に広がりながら伝搬する導
波光に対応して，点光源30を中心として同心円状に配置
されている。拡散パターン24を全体的にみると，点光源
30からの距離が遠くなるにつれて隣接する拡散パターン
素子24a相互間の間隙が狭くなっており，点光源30から
離れるにしたがって拡散パターン素子密度が次第に大き
くなっている。拡散パターン24を比較的狭い範囲でみる
と，拡散パターン素子24aの配置はほぼランダムであ
る。
第10図および第11図は拡散パターン素子24aの一例を
示すものである。拡散パターン素子24aは導光板22の下
面に形成された凹部（凹所）によって実現されている。
凹部は導光板22の下面からみると長方形（その長辺がゆ
るく弧状に湾曲していてもよい）であり，その幅方向
（長手方向に直交する方向）の断面をみると，湾曲した
（半円をやや押しつぶしたような形）内面をもつ。拡散
パターン素子24aの長手方向をその配置方向という。拡
散パターン素子24aの長さＬは幅Ｗの２倍以上（Ｌ≧2
W）である。すべての拡散パターン素子24aは，拡散パタ
ーン素子24aと点光源30とを結ぶ方向38に対してその配
置方向がほぼ一定の角度θをなすように配置されてい
る。特に，第９図に示す拡散パターン24においては，拡
散パターン素子24aと点光源30を結ぶ方向38と，拡散パ
ターン素子24aの配置方向とがほぼ垂直（θ≒90゜）で
ある。
点光源30から発生し導光板22内をその上面（光出射面
23）と下面（拡散パターン24が形成されている面）との
間で全反射しながら伝搬する光のうちの一部は拡散パタ
ーン素子24aの断面弧状の周面に当る。光の一部は拡散
パターン素子24aの周面で反射（界面（鏡面）反射また
は全反射）し，残りの部分は拡散パターン素子24aの周
面を透過して反射板34に向う。
導光板22内を伝搬する光および拡散パターン素子24a
を，導光板22の上面または下面に平行な平面内で考え
る。第11図はこの平面を上から見た図と言ってよい。拡
散パターン素子24aの法線39は素子24aの長手方向に垂直
である。
第12図は拡散パターン素子24aに入射する光の入射角
φと出射率との関係を示すグラフである。導光板22の垂
直断面でみると，導光板22内を伝搬する光は全反射の臨
界角によって規定される角度範囲内の種々の角度で伝搬
し，拡散パターン素子24aの弧状の周面の各所に種々の
角度で入射する。第12図のグラフはこれらの種々の光線
の平均値を示すものと理解されたい。第12図はあくまで
も，平面からみた（第11図に示す）光のふるまいを表わ
すものである。
光の入射角φとは，拡散パターン素子24aの法線39の
方向を基準とする光の入射角φであって，φ＝90゜−θ
の関係がある。光の出射率とは，拡散パターン素子24a
に入射した光のうち光出射面23から出射される光の割合
［％］をさす。
入射角φが０゜に近い光のうち拡散パターン素子24a
で反射される光の多くは垂直上方またはその近傍に向う
ので，光出射面23への入射角は小さい。したがって，こ
れらの光は光出射面を透過して外部へ出射する。入射角
φが90゜に近い光は導光板22の下面に入射するのとほぼ
等価である。このような光が拡散パターン素子24aで反
射して光出射面23へ向ってもその入射角は小さい（全反
射の臨界角を超える）ので，光出射面23で全反射して外
部には出射しない。したがって，拡散パターン素子24a
で反射して光出射面23から出射する光の割合はφ＝０゜
の付近で大きく，φ＝90゜では零となる。φ＝０゜とφ
＝90゜の間において，全反射の臨界角によって規定され
る角度付近で出射率が急激に変化する。
拡散パターン素子24aの入射光のうち素子24aを透過す
る光は導光板22から出て反射板34で反射し，再び導光板
22に戻る。この光は必ず光出射面23から導光板22の外部
に出射する。入射角φが０゜に近いほど拡散パターン素
子24aを透過する光は多く，入射角がφ90゜であると光
は拡散パターン素子24aを透過しない。したがって，拡
散パターン素子24aを透過して反射板34で反射し，再び
導光板22に戻り，その光出射面23から外部に出射する光
の割合もφ＝０゜の付近で大きく，φ＝90゜では零とな
る。
このようにして，拡散パターン素子24aでの反射光も
透過光も同じような傾向を示し，全体として第12図に示
すように，入射角φが小さい範囲で出射率が高く，入射
角φが大きくなると出射率は急激に減少して遂には零と
なる。第12図のグラフは次のように評価することができ
る。すなわち，入射角φ＝０〜30゜では出射率はほぼ一
定に保たれており，入射角φ＝30〜40゜で出射率が低下
し，さらに入射角φ＝40〜50゜で急激に出射率が減少す
る。
以上の理由により，拡散パターン素子24aの配置方向
をθ≒60゜〜90゜の範囲とすることにより，高い出射率
を得ることができ，面光源装置21の輝度を高くすること
ができる。特に，拡散パターン素子24aの配置方向を点
光源30の方向に対してほぼ垂直な方向（θ≒90゜）とす
ることにより，最良の出射率特性を得ることができ，面
光源装置21の高輝度化を達成することができる。しか
も，拡散パターン素子24aの配置方向に±30゜程度のば
らつきがあっても出射率が殆ど低下せず，高い輝度を保
つことができる。
第10図に示すように湾曲面をもつ拡散パターン素子24
aでは，その湾曲面に入射した光は広い範囲にわたって
ほぼ均等に反射され，いろいろな入射角で光出射面23に
入射する。したがって，光出射面23における光の出射位
置が広く分散するので，導光板22の全体での出射光量の
均一化に寄与する。
拡散パターン素子としては，上記の例に限らず，他に
も種々の形状のものを挙げることができる。第13図は横
断面が三角形の拡散パターン素子24aを示す。横断面が
三角形の拡散パターン素子24aの典型例ものとしては，
第14a図に示すような断面が直角三角形状をした拡散パ
ターン素子24aや，第14b図に示すような断面が二等辺三
角形状をした拡散パターン素子24aがある。
断面が直角三角形状の拡散パターン素子24a（第14a
図）では，不要な斜面を省いている分だけ拡散パターン
素子密度を高くすることができ，光の出射率を高くする
ことができる。また，断面が２等辺三角形状をした拡散
パターン素子24a（第14b図）では，点光源30側から拡散
パターン24に入射する光だけでなく，導光板22の端面や
側面に設けられた回帰反射板や反射板（後述する）など
によって反射されて点光源30と反対側から拡散パターン
24に入射する光も，拡散パターン素子24aにより光出射
面23から取り出すことができ，それによって光の出射率
を高くできる。
第15a図および第15b図は三角錐状の凹部によって実現
される拡散パターン素子24aを示すものである。拡散パ
ターン素子24aへの入射角φは点光源30の方向を向いた
斜面に立てた法線39を基準として定義することができ
る。
拡散パターン素子24aの形状がランダムであるなどの
場合には，拡散パターン24の相関長に基づいて拡散パタ
ーン素子24aの配置方向を規定することができる。第16
図は２方向（実線と破線）における相関長と相関の強さ
との関係を示すグラフである。相関強さがその最大値
（１）の1/e（ｅは自然対数の底）のときの値を拡散パ
ターンの相関長と定義する。実線のグラフで示す方向に
おける拡散パターンの相関長L2は，破線のグラフで示す
方向における拡散パターンの相関長L1よりも長い。この
相関長の最も長い方向を光源方向に対して一定角度範
囲，好ましくはほぼ垂直となるようにすることにより，
光の出射率を高くして面光源装置21の輝度を高くでき
る。
点光源30を用いた場合に導光板22全体で均一な輝度を
得ることができる拡散パターン密度分布について説明す
る。
最初に比較のため，第17a図から第17b図を参照して線
状光源42を用いた面光源装置41に関して記述する。線状
光源42の場合には，光入射面43と平行な方向では，線状
光源42から出射される光の光量は一様と考えてよいか
ら，第17a図に斜線を施したように，光入射面43の単位
幅の部分だけを考察の対象とする。線状光源42から導光
板44の端までの長さをd,線状光源42からの距離をx,線状
光源42から導光板44へ単位幅当たり導入される光量をP0
とする。また，導光板44の光出射面45の輝度は均一とな
っており，光出射面45の単位長さ当たり一定の光量Ｑ＝
P0/Dの光が出射されているものとする（この光量Ｑを出
射光量という）。導光板44の光出射面45の出射光量を均
一とするためには導光板44の線状光源42とは反対側の端
面から出射する無駄な光も必要であろうと考え，この無
駄な光が光出射面から出射しながら伝搬して遂に導光光
量が零となるであろう仮想の距離をＤとする。
単位長さ当り出射される光量Ｑのグラフが第17b図に
示されている。光出射面45全体からはP0（d/D）の光が
出射しているので，残りの光量P0（１−d/D）は導光板2
2の端面から出る無駄な光の光量である（斜線で示す部
分）。
線状光源42から距離ｘの位置の断面を通過する光量Ｓ
を考える。線状光源42からｘの距離にある断面まで光が
到達するまでには，光出射面23からP0（x/D）の光が出
射しているから，距離ｘの断面を通過する光量ＳはP
0（１−x/D）となる。この光量Ｓを導光光量といい，そ
のグラフを第17c図に示す。出射率をρとすると，出射
光量ＱはＱ＝ρＳで表わされるから，出射光量Ｑを第17
b図に示すように一定値P0/Dとするためには，出射率は ρ＝Q/S＝1/（Ｄ−ｘ） …式（１） とすればよい。この出射率ρを第17d図に示す。線状光
源42の位置ｘ＝０で，出射率はρ＝1/Dとなる。線状光
源を用いた面光源装置では線状光源の位置で出射率が零
以外の有限の値を持つ。
次に，第18a図から第18d図を参照して，点光源30を用
いた面光源装置について説明する。
点光源30の場合には，点光源30から出た光は放射状に
広がるから，第18a図に斜線により示すように単位角度
当たりに放出された光だけを考ればよい。点光源30から
導光板22の端までの長さをd,点光源30からの距離をr,点
光源30から導光板22に単位角度当たり導入される光量を
P0とする。導光板22の光出射面23の輝度が均一であると
すると，光出射面23の単位長さ当たりに出射される光量
は距離ｒに比例するから，これをＱ＝2P0・r/R2と置
く。Ｒは上述したＤに相当する仮想の距離である。
単位長さ当り出射される光量のグラフが第18b図に示
されている。光出射面23の全体からはP0（d/R）２の光
が出射しているので，残りのP0〔１−（d/R）２〕の光
が導光板22の端面から出る無駄な光量である（第18b図
に斜線で示す部分）。
点光源30からｒの距離にある断面を通過する導光光量
Ｓを考える。線光源30から距離ｒの位置の断面まで光が
到達するまでには，光出射面23からP0（r/R）２の光が
出射しているから，距離ｒの断面を通過する導光光量Ｓ
はP0〔１−（r/R）２〕となる。この導光光量Ｓのグラ
フを第18c図に示す。出射率をρとすると，出射光量Ｑ
はＱ＝ρＳで表ゑされるから，出射光量Ｑを先に示した
ようにＱ＝2P0r/R2とするためには，出射率は ρ＝Q/S＝２・r/（R2−r2） …式（２） とすればよいことが分かる。この出射率ρを第18d図に
示す。点光源30の位置ｒ＝０で，ρ＝０となる点が特徴
的である（線状光源の場合と比較せよ）。また，点光源
30の近傍では， ρ≒２・r/R2 と近似できるので，出射率ρは距離ｒとともに直線的に
増大する。
線状光源と点光源とでは，光源位置における出射率に
顕著な差異がある。点光源30を用いた面光源装置では，
点光源30の位置で出射率は０となり，点光源30の近傍で
出射率が距離ｒに対して線形的に増加する。
出射率ρと拡散パターン素子密度との間には，第19図
に示すような関係があり，特に拡散パターン素子密度が
小さい範囲では，拡散パターン素子密度と出射率ρとは
ほぼ線形関係にある。したがって，出射率に関して述べ
たことは，拡散パターン素子密度についてもほぼ当ては
まる。すなわち，線状光源42を用いた場合には，拡散パ
ターン素子密度についても式（１）の関係がほぼ成立す
る。また，点光源30を用いた場合には，拡散パターン素
子密度についても，出射率ρと同様に，式（２）の関係
がほぼ成立する。すなわち，式（２）において出射率ρ
を拡散パターン素子密度と置きかえることができる。点
光源30の位置で拡散パターン素子密度は０となり，点光
源30の近傍では拡散パターン素子密度が距離ｒに対して
線形的に増加する。第９図に示す拡散パターン24の拡散
パターン素子密度は式（２）をほぼ満たすものである。
第19図に示す実測結果について説明しておく。この図
は導光板からの光の出射率ρの拡散パターン密度に対す
る依存性を示すグラフである。導光板は厚さ0.8mmのア
クリル製（屈折率1.492）であり，第10図に示す拡散パ
ターン素子がその下面に形成されているものが用いられ
た。拡散パターン素子密度が小さい範囲では，拡散パタ
ーン素子24a相互の影響がないので（第20a図参照），拡
散パターン素子密度とともに出射率ρは線形に増加す
る。拡散パターン素子密度が大きくなると，ある拡散パ
ターン素子24aに入射する光がそれに隣接する拡散パタ
ーン素子によって影響されるので（第20b図参照），出
射率ρは飽和する。実測値では，拡散パターン素子密度
＝80％で出射率は最大値を示した。
第21図は輝度分布が均一な（上記の理論にしたがう）
面光源装置21における，拡散パターン素子密度と点光源
30からの距離ｒとの関係を示すデータを示すものであ
り，第22図はそのときの出射率ρと点光源30からの距離
ｒとの関係を示すデータを示すものである。第21図のグ
ラフは，上述した式（２）と合致する傾向を示してい
る。第22図では，点光源30からの距離ｒが大きくなる
と，拡散パターン素子密度が大きくなるので，出射率ρ
が増大している。第19図から分かるように，出射率ρの
最大値は約13％であるので，第22図によれば，点光源30
から約23mmの位置で出射率ρは飽和する。
第２実施例 第23図はこの発明の第２実施例による面光源装置の導
光板の拡散パターンを示している。この実施例において
は，導光板22の下面が点光源30から放射状にのびる鎖線
で示す分割線（いくつかの例のみ示す）によって複数の
領域22aに分割されている。このように導光板22の下面
を複数の領域22aに分割すれば，点光源30からの入射光
量（一般には領域ごとに入射光量が少しずつ異なる）を
考慮して拡散パターン素子24aの配置と密度を設計する
ことができる（次に示す第３実施例を参照）。
全体的に言えばすべての拡散パターン素子24aは，点
光源30の方向に対してほぼ90゜の角度で配置されてお
り，各拡散パターン素子24aは点光源30からの距離ｒが
大きくなるにつれて次第にその長さＬが長くなってい
る。また，拡散パターン素子密度は式（２）にしたがっ
て変化している。
第３実施例 導光板22の下面を点光源から放射状にのびる線によっ
て複数の領域に分割し，点光源から出射する光の方向に
よる光量分布を考慮して，各領域における拡散パターン
を作製した例が第24図に示されている。第25図は第24図
の拡散パターンを分りやすく見せるための模式図であ
る。点光源30から出射する光の光量の角度分布に対応し
て，分割領域22aごとにその領域22a内の拡散パターン素
子24aの配置と密度を設計することにより，導光板22の
光出射面23全体にわたって出射光量分布を均一化するこ
とができる。
すべての領域22aにおいて，全体的に言えば，拡散パ
ターン素子24aの配置方向は点光源30と拡散パターン素
子24aとを結ぶ方向とほぼ一定角度（ほぼ90゜）をなし
ており，拡散パターン密度は式（２）にしたがって変化
している。また，点光源30の近傍において拡散パターン
密度が０になっている。
第４の実施例 第26図はこの発明の第４実施例による面光源装置の導
光板を示すものである。この面光源装置は複数の点光源
30を備えており，これらの点光源30は比較的接近して配
置されている。このように複数の点光源30が接近して配
置されている場合には，複数の点光源30を１つの点光源
とみなすことができるので，これらの点光源30の中心位
置に１つの点光源が存在していると考えて拡散パターン
24を設計すればよい。
第５のお実施例 第27図はこの発明の第５実施例による面光源装置を示
すものである。この面光源装置は複数の点光源30を備え
ており，これらの点光源30は離れて配置されている。こ
のように複数の点光源30が互いに離れた配置されている
場合には，点光源30ごとに導光板22の領域を分割し，各
領域ごとに対応する点光源30に対して輝度分布が均一と
なり，高輝度化されるように，すなわち式（２）を満た
すように拡散パターン24をそれぞれ設計すればよい。特
に，各点光源30の近傍でそれぞれ拡散パターン密度が０
となるようにするのが望ましい。
複数の点光源は導光板の同じ側の端面に配置されてい
る必要はなく，互いに反対側の端面に配置されていても
よい。
第６実施例 第28a図はこの発明の第６実施例による面光源装置を
示すものである。この面光源装置では，点光源30が導光
板22の光入射面26から少し離れて配置されている。この
ような場合には，第28b図に示すように，拡散パターン
素子密度の直線部分を延長して拡散パターン素子密度が
０になる位置に点光源30を配置すればよい。
線状光源の場合には，上述のように光源の近傍でも拡
散パターン素子密度は０にならないが，点光源30の場合
には，点光源の近傍で拡散パターン素子密度はほぼ０に
なるので，この実施例のように点光源の近傍に拡散パタ
ーン（すなわち導光板）を設けなくても，輝度分布に与
える影響は小さい，または殆どない。
第７実施例 出射光量Ｑと導光板22の厚さとの関係を考える。導光
板22の厚さが点光源30からの距離ｒに応じて変化してい
るとし,t（ｒ）と表わす。第29a図および第29b図に示す
ように，導光板22の厚さがｔからt/2へと半分に薄くな
ると，導光板22の単位長さ当たり光ｆが拡散パターン24
および光出射面23に当たる回数は２倍になるので，出射
光量Ｑは２倍になる。したがって，第30図に示すよう
に，出射光量Ｑは導光板22の厚さｔ（ｒ）に反比例す
る。
これまでは，導光板の厚さが場所によらず一定である
ことを前提に拡散パターン素子密度（出射率）が，点光
源に比較的近い場所では光源からの距離に対して線形的
に増加し，光源から遠い部分では光源からの距離に対し
て線形的関係以上に（すなわち急激に，または一次微分
が増大するように）増加するような実施形態について説
明してきた。
ここでは導光板の厚さが場所によって変化する場合を
想定する。上記のように同じ出射光量を得ようとすると
きに導光板の厚さが1/2であれば拡散パターン素子密度
は1/2でよい。この関係は次のように一般化することが
できる。すなわち，導光板の場所によらず均一な出射光
量を得るためには，（拡散パターン素子密度／導光板の
厚さ）が，光源に比較的近い場所では光源からの距離に
対して線形的に増加し，光源から遠い部分では光源から
の距離に対して線形的関係を超えて増加するように構成
することである。
換言すれば，光源に比較的近い場所においては， （拡散パターン素子密度）／（導光板の厚さ×光源か
らの距離）がほぼ一定で，光源からの距離が大きくなる
にしたがって， （拡散パターン素子密度）／（導光板の厚さ×光源か
らの距離）が増大するように構成することが必要であ
る。
このように場所による導光板の厚さの変化も考慮して
均一な出射光量が得られる導光板を設計することができ
る。以下に説明するように導光板の厚さは拡散パターン
素子密度が高い領域において出射率の飽和を償うための
設計要素として，より積極的に活用することもできる。
第31図において，導光板22の下面の，光入射面26と反
対側の端部に近い場所に平坦な傾斜面56が形成され，導
光板22の厚さが次第に薄くなっている。
点光源30から離れた場所では，導光板22に設けられて
いる拡散パターン素子密度は次第に大きくなって飽和す
る。特に，拡散パターン素子密度が80％で出射率は最大
に達し（第19図参照），それよりも点光源30から離れた
領域では出射光量が不足して導光板22が暗くなる。点光
源30から離れた領域において導光板22に傾斜面56を形成
して次第に導光板22の厚さを薄くすると，光が導光板22
で反射する回数が増すので（第29a図，第29b図参照），
導光板22からの出射光量が増加し，導光板22の端部が暗
くなるのを防止することができる。
導光板22の厚さは傾斜面56の端で，傾斜面56のない部
分の厚さのほぼ1/2以下となっている。導光板22の厚さ
は0.8mm程度であるので，導光板22の全体に傾斜面56を
形成すると，導光板22の強度が低下し，導光板22に反り
や割れが生じ，導光板22の製作や取り扱いが困難にな
る。傾斜面56を導光板22の一部の必要な部分にだけ形成
することにより，導光板22の強度が低下するのを防止で
きる。
また，第21図から分かるように，拡散パターン素子密
度は導光板22の中央を越えると急激に増加し，ここで飽
和する。したがって，傾斜面56を設ける領域は，導光板
22の長さの約1/2以下で十分である。
第８実施例 第32図はこの発明の第８実施例による面光源装置を示
す断面図である。この面光源装置においては，導光板22
の光入射面26と反対側の端部に近い領域において，導光
板22の下面に湾曲した傾斜面56が形成されている。
点光源30を用いた面光源装置においては，点光源30か
らの距離の変化に対する拡散パターン素子密度の変化
は，第21図に示されるようになるので，点光源から離れ
た領域における拡散パターン素子密度のカーブを考慮す
ると，平らな傾斜面よりも湾曲した傾斜面のほうが適し
ていることが分かる。
第９実施例 第33図はこの発明の第９実施例による面光源装置を示
す断面図である。この面光源装置においては，導光板22
の光出射面23に傾斜面56が形成されている。導光板22の
下面には拡散パターン24が形成されているので，導光板
22の下面に傾斜面56を設けると，導光板22の構造が複雑
になり，成形も困難になる。傾斜面56を導光板22の光出
射面23に設けることによって導光板の成形が簡単にな
り，成形金型の構造も簡略化できる。
第10実施例 第34図はこの発明の第10実施例による面光源装置の導
光板を示す斜視図である。この面光源装置においては，
導光板22の光入射面26以外の外周部に傾斜面56が形成さ
れている。点光源30の場合には，点光源30と反対側の端
部だけでなく，左右両側部でも暗くなる。点光源30を用
いた面光源装置においては，導光板22の３辺の近傍に傾
斜面56を設けることが有効である。
第11実施例 第35図はこの発明の第11実施例による面光源装置の導
光板を示す斜視図である。この面光源装置においては，
導光板22の四隅に傾斜面56が形成されている。点光源30
を用いた場合には，導光板22の隅部も暗くなりやすいの
で，導光板22の四隅に傾斜面56を設けることにより，光
出射面23の四隅が暗くなるのを防止できる。もちろん，
この場合導光板22の光入射面を除く３辺に傾斜面を形成
してもよい。
第12実施例 第36図はこの発明の第12実施例による面光源装置の導
光板を示す断面図である。この面光源装置においては，
導光板22の端まで傾斜面56が達しないようにして，導光
板22の下面に傾斜面56が形成されている。傾斜面が導光
板22の端まで達していないので，導光板22を設置すると
きに，導光板22の安定性が良くなる。
第13実施例 第37図はこの発明の第13実施例による面光源装置の導光
板を示す断面図である。この面光源装置においては，導
光板22の端まで傾斜面56が達しないようにして，導光板
22の光出射面23において傾斜面56が形成されている。こ
の導光板22の上に液晶表示パネル64等を載置する場合に
は，液晶表示パネル64等の全周を支持することができ，
液晶表示パネル64等が安定する。
第14実施例 第38図はこの発明の第14実施例による面光源装置を示
す平面図である。この面光源装置においては，導光板22
の３つの辺に複数の回帰反射部66が形成されている。各
回帰反射部66は，第39図に示すように,2辺66aによって
構成され,2辺66aはいずれも点光源30の方向に対してそ
れぞれほぼ45゜の傾きκを有しており，かつ互いにほぼ
90゜の角度をなしている。
点光源30から出射し，導光板22内部を伝播して外周ま
で達した光ｆは，回帰反射部66で２回全反射されて元の
方向に戻る。したがって，導光板22の外周面から光が漏
れて損失となることがなく，導光板22を高輝度化するこ
とができる。
点光源30を用いた場合には，各回帰反射部66には点光
源30の光が常に一定方向から入射するので，回帰反射部
66を点光源30との位置関係を考慮して定めることがで
き，点光源30からの光を効率的に全反射させて外部へ漏
れないようにすることができる。
第15実施例 第40図はこの発明の第15実施例による面光源装置を示
す平面図である。導光板22の外周面には，たとえば回路
基板を取り付けるためのホルダー68等が設けられる場合
がある。そのため導光板22の外周面に回帰反射部66を設
けることができない。このような場合には，導光板22の
外周部に貫通孔69をあけ，この貫通孔69の内面にプリズ
ム部66を形成し，導光板22の外周部からの光の漏れを防
止して，高輝度化を図ることができる。もちろん，貫通
孔69の位置は照明として使用しない場所である。
照明装置 第41図はこの発明による面光源装置を用いた照明装置
70を示す平面図である。
この照明装置70においては，円板状をした導光板22の
中心部に点光源挿入部（孔）71が形成され，この点光源
挿入部71内に点光源30が納められている。導光板22の下
面には多数の拡散パターン素子24aからなる拡散パター
ン24が形成されており，各拡散パターン素子24aは導光
板24の径方向に対してほぼ90゜の角度をなすように配置
されており，式（２）にしたがって外周部ほど拡散パタ
ーン素子密度が高くなっている。点光源30から出射した
光は，点光源挿入部71の内周面である光入射面26から導
光板22内に導入され，前面の光出射面から出射する。こ
の照明装置70は均一な輝度で光を放つ。
液晶表示装置 第42図はこの発明による面光源装置80を用いた液晶表
示装置81を示す分解斜視図である。面光源装置80におい
て，導光板22の光入射面に赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）の３色の点光源30が互いに接近して設けられてい
る。面光源装置80の前面には，拡散反射シート82が配置
され，その前面に液晶表示パネル83が配設されている。
液晶表示パネル83は，透明電極やTFT,カラーフィルタ，
ブラックマトリクス等が形成された２枚の液晶基板（ガ
ラス基板，フィルム基板）84,85間に液晶材料を封止
し，液晶基板84,85の両外面に偏光板86を配設したもの
である。これら面光源装置80および液晶表示パネル83は
積層され，筐体87によって一体化される。液晶表示パネ
ル83はフラットケーブル88によって液晶駆動回路に接続
される。
このような液晶表示装置81においては，表示画面の輝
度分布を均一化するとともに高輝度化することができ，
液晶表示装置81の画像品質を良好にできる。
この液晶表示装置は，携帯電話機や弱電力無線機のよ
うな無線情報伝達装置，携帯用パソコン，電子手帳や電
卓のような小型情報端末機などに用いるのが好ましい。
第43図は第42図に示すような液晶表示装置81をディスプ
レイ用に備えた携帯電話機89を示す斜視図，第44図はそ
の機能ブロック図である。携帯電話機89の正面にはダイ
アル入力用のテンキー等のボタン・スイッチ90が設けら
れ，その上方に液晶表示装置81が配置され，上面にアン
テナ91が設けられている。ボタン・スイッチ90からダイ
アル等を入力すると，入力されたダイアル情報等が送信
回路92を通じてアンテナ91から電話会社の基地局へ送信
される。一方，入力されたダイアル情報等は液晶駆動回
路93へ送られ，液晶表示装置81が液晶駆動回路93により
駆動されてダイアル情報等が液晶表示装置81に表示され
る。
また，第45図は第27図に示すような構造をもつ液晶表
示装置81をディスプレイ用に備えた電子手帳（小型情報
端末機）94を示す斜視図，第46図はその機能ブロック図
である。電子手帳94は，カバー95の内側にキー入力部
（タッチ・スイッチ）96と液晶表示装置81を備えてお
り，内部には液晶駆動回路93や演算処理回路97等が設け
られている。キー入力部96からテンキー，アルファベッ
トキーにより情報を入力すると，入力情報が液晶駆動回
路93に送られて液晶表示装置81に表示される。ついで，
演算キー等の制御キーを押すと，演算処理回路97で所定
の処理や演算が実行され，その結果が液晶駆動回路93に
送られて液晶表示装置81に表示される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−250025（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−210014（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−216030（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−286037（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−240506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−109003（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−61302（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F21V 8/00 G02F 1/13357 G02B 6/00

Claims (25)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光入射面から導入された光を閉じ込めて伝
    搬させ，光出射面から外部へ取り出すための導光板と，
    上記導光板の光入射面側に配置された点光源とを備え， 上記導光板の光出射面とは反対側の面のほぼ全体に拡散
    パターンが形成され， 上記拡散パターンは相互に間隔をあけて配置された複数
    の拡散パターン素子から構成され，各拡散パターン素子
    がその形状に長手方向の方向性を有し，この長手方向
    が，拡散パターン素子と上記光源とを結ぶ方向に対して
    ほぼ垂直である，面光源装置。
  2. 【請求項２】拡散パターン素子と上記点光源とを結ぶ方
    向における拡散パターン素子の断面が二等辺三角形であ
    る，請求項１に記載の面光源装置。
  3. 【請求項３】拡散パターン素子と上記点光源とを結ぶ方
    向における拡散パターン素子の断面が直角三角形であ
    る，請求項１に記載の面光源装置。
  4. 【請求項４】拡散パターン素子と上記点光源とを結ぶ方
    向における拡散パターン素子の断面が弧状の縁を含む，
    請求項１に記載の面光源装置。
  5. 【請求項５】上記点光源に近づくほど拡散パターン素子
    の長さが短くなっている，請求項１に記載の面光源装
    置。
  6. 【請求項６】上記導光板の光入射面に対向して複数の点
    光源が設けられ， 上記導光板の面が上記の複数の点光源に対応して複数の
    領域に分割され，各領域において，複数の拡散パターン
    素子の長手方向が、対応する点光源と拡散パターン素子
    とを結ぶ方向に対してほぼ垂直である，請求項１に記載
    の面光源装置。
  7. 【請求項７】上記導光板の光入射面に対向して複数の点
    光源が設けられ， 複数の拡散パターン素子の長手方向が,1つとみなされた
    上記点光源と拡散パターン素子とを結ぶ方向に対してほ
    ぼ垂直である，請求項１に記載の面光源装置。
  8. 【請求項８】光入射面から導入された光を閉じ込めて光
    出射面から外部へ取り出すための導光板と，上記導光板
    の光入射面側に配置された点光源とを備え， 上記導光板の光出射面とは反対側の面のほぼ全体に拡散
    パターンが形成され， 上記拡散パターンは相互に間隔をあけて配置された複数
    の拡散パターン素子から構成され，各拡散パターン素子
    が上記点光源側に向いた面を有し，この面の法線の方向
    が，拡散パターン素子と上記点光源を結ぶ方向を含み，
    かつ上記導光板の光出射面に垂直な平面にほぼ平行であ
    る，面光源装置。
  9. 【請求項９】光入射面から導入された光を閉じ込めて光
    出射面から外部へ取り出すための導光板と，上記導光板
    の光入射面側に配置された点光源とを備え， 上記導光板の光出射面とは反対側の面のほぼ全体に，相
    互に間隔をあけて配置された複数の拡散パターン素子か
    ら構成される拡散パターンが形成され， 上記拡散パターンの部分領域が，その部分領域内の複数
    の拡散パターン素子の形状に関連して方向性を有し，そ
    の部分領域内の拡散パターンの相関長の最も長い方向
    が，その部分領域と上記点光源とを結ぶ方向に対してほ
    ぼ垂直である，面光源装置。
  10. 【請求項１０】光入射面から導入された光を閉じ込めて
    光出射面から外部へ取り出すための導光板と，上記導光
    板の光入射面側に配置された点光源とを備え， 上記導光板の光出射面とは反対側の面のほぼ全体に拡散
    パターンが設けられ， 上記拡散パターンの密度が，上記点光源の位置において
    ほぼ零となっており， 上記点光源の近傍においては，（拡散パターン密度）／
    （導光板の厚さ×点光源からの距離）がほぼ一定となっ
    ている， 面光源装置。
  11. 【請求項１１】導光板の光入射面に対向して複数の点光
    源が設けられ， 上記拡散パターンの密度が，各点光源の位置においてほ
    ぼ零である，請求項10に記載の面光源装置。
  12. 【請求項１２】光入射面から導入された光を閉じ込めて
    光出射面から外部へ取り出すための導光板と，上記導光
    板の光入射面側に配置された点光源とを備え， 上記導光板の光出射面とは反対側の面のほぼ全体に拡散
    パターンが設けられ， 上記点光源の近傍においては， （拡散パターン密度）／（導光板の厚さ×点光源からの
    距離）がほぼ一定で， 上記点光源からの距離が大きくなるにしたがって， （拡散パターン密度）／（導光板の厚さ×点光源からの
    距離）が増大している， 面光源装置。
  13. 【請求項１３】拡散パターンの密度が，上記点光源から
    放射状にのびる線によって分割された領域ごとに別個に
    設定されている，請求項1,8,9,10および12のいずれか一
    項に記載の面光源装置。
  14. 【請求項１４】上記導光板の上記点光源から遠い端から
    点光源の方向に向って上記導光板の長さの寸法の約1/2
    以下の範囲内において，上記導光板の厚さが端側で次第
    に薄くなるように，上記導光板に傾斜面が形成されてい
    る，請求項１から13のいずれか一項に記載の面光源装
    置。
  15. 【請求項１５】上記導光板の厚さが，上記点光源から遠
    い端側で次第に薄くなるよう，上記導光板の表面に湾曲
    した傾斜面が形成されている，請求項１から13のいずれ
    か一項に記載の面光源装置。
  16. 【請求項１６】上記導光板の厚さが，上記点光源から遠
    い端側で次第に薄くなるよう，上記導光板の光出射面に
    傾斜面が形成されている，請求項１から13のいずれか一
    項に記載の面光源装置。
  17. 【請求項１７】上記導光板の，光入射面の位置する辺を
    除く３辺の近傍に，縁にいくにつれて次第に薄くなるよ
    うに傾斜面が形成されている，請求項１から13のいずれ
    か一項に記載の面光源装置。
  18. 【請求項１８】上記導光板の隅に傾斜面が形成されてい
    る，請求項14から17のいずれか一項に記載の面光源装
    置。
  19. 【請求項１９】上記傾斜面が，上記導光板の端の手前ま
    で形成されている，請求項14から17のいずれか一項に記
    載の面光源装置。
  20. 【請求項２０】光入射面から導入された光を閉じ込めて
    光出射面から外部へ取り出すための導光板と，上記導光
    板の光入射面側に配置された，上記導光板の光入射面の
    幅に比較して小さな光源とを備え， 上記導光板の外周面または外周面近傍に，各辺と光源と
    を結ぶ方向に対してほぼ45゜の角度をなす２辺をもつ回
    帰反射部が設けられている，面光源装置。
  21. 【請求項２１】上記回帰反射部を構成する２辺が互いに
    等しい長さを有している，請求項20に記載の面光源装
    置。
  22. 【請求項２２】上記導光板が部分的に切除され，切除さ
    れた部分の内面に回帰反射部が形成されている，請求項
    20に記載の面光源装置。
  23. 【請求項２３】画像を生成する液晶表示パネルと，上記
    液晶表示パネルを照明するための，請求項１から22のい
    ずれか一項に記載の面光源装置とを備えた液晶表示装
    置。
  24. 【請求項２４】送受話機能を備えた携帯電話機におい
    て， 請求項23に記載の液晶表示装置を含む表示部を備えたこ
    とを特徴とする携帯電話機。
  25. 【請求項２５】情報処理機能を備えた情報端末機におい
    て， 請求項23に記載の液晶表示装置を含む表示部を備えたこ
    とを特徴とする情報端末機。
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DE (1) DE69735125T2 (ja)
WO (1) WO1998019105A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11250714A (ja) * 1998-02-27 1999-09-17 Omron Corp 面光源装置
WO2005121640A1 (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Omron Corporation 面光源装置及び当該装置を用いた機器
EP1746457A1 (en) 2005-07-21 2007-01-24 Omron Corporation Light guide ilumination source with light diffusing and deflecting structures
JP2007273325A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 導光板及び面光源装置
JP2010177193A (ja) * 2006-01-31 2010-08-12 Konica Minolta Opto Inc 導光板
US7942546B2 (en) 2005-12-27 2011-05-17 Showa Denko K.K. Light guide member having light mixing protrusion, flat light source device, and display device
CN102338904A (zh) * 2010-07-16 2012-02-01 乐金显示有限公司 导光板以及包括该导光板的背光单元
CN101403483B (zh) * 2007-10-04 2012-11-14 三星电子株式会社 一体型光导板和采用该光导板的背光设备
WO2016098792A1 (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 シチズン電子株式会社 面状光源

Families Citing this family (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7108414B2 (en) 1995-06-27 2006-09-19 Solid State Opto Limited Light emitting panel assemblies
US6712481B2 (en) * 1995-06-27 2004-03-30 Solid State Opto Limited Light emitting panel assemblies
WO2000026973A1 (en) 1998-11-02 2000-05-11 Presstek, Inc. Transparent conductive oxides for plastic flat panel displays
FI106323B (fi) 1998-12-30 2001-01-15 Nokia Mobile Phones Ltd Taustavalaistuksen valonjohdin litteälle näytölle
US7364341B2 (en) 1999-02-23 2008-04-29 Solid State Opto Limited Light redirecting films including non-interlockable optical elements
US6827456B2 (en) * 1999-02-23 2004-12-07 Solid State Opto Limited Transreflectors, transreflector systems and displays and methods of making transreflectors
US6752505B2 (en) 1999-02-23 2004-06-22 Solid State Opto Limited Light redirecting films and film systems
US7088333B1 (en) 1999-03-12 2006-08-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Surface lighting device and portable terminal using the same
FI106992B (fi) * 1999-05-28 2001-05-15 Ics Intelligent Control System Valo-opaste
DE19931299C2 (de) * 1999-07-07 2001-08-30 Philips Corp Intellectual Pty Bildschirm mit Hintergrundbeleuchtung
US6386721B1 (en) * 1999-07-08 2002-05-14 Physical Optics Corporation Light pipe having one or more integral diffusers
KR20010051391A (ko) * 1999-11-02 2001-06-25 가마이 고로 도광판, 면광원 장치 및 액정 표시 장치
JP2001141931A (ja) * 1999-11-10 2001-05-25 Nitto Denko Corp 導光板、面光源装置及び反射型液晶表示装置
US6789910B2 (en) 2000-04-12 2004-09-14 Semiconductor Energy Laboratory, Co., Ltd. Illumination apparatus
HUP0203614A2 (en) 2000-07-31 2003-06-28 Koninkl Philips Electronics Nv Image-sensing display device
JP3742570B2 (ja) * 2000-08-11 2006-02-08 株式会社エンプラス 導光板、面光源装置及び表示装置
KR100867066B1 (ko) * 2000-09-25 2008-11-04 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 면 광원 장치
JP4361206B2 (ja) * 2000-12-21 2009-11-11 日東電工株式会社 光学フィルム及び液晶表示装置
AUPR401101A0 (en) * 2001-03-27 2001-04-26 Solaglo Pty Ltd Illuminated background display apparatus
US7703970B2 (en) * 2001-03-27 2010-04-27 Sotek Australia Pty Ltd Illuminated background display apparatus
JP3635248B2 (ja) * 2001-07-23 2005-04-06 日本ライツ株式会社 平面照明装置
KR100737878B1 (ko) * 2001-08-01 2007-07-10 삼성전자주식회사 반사형 액정표시장치
JP4035998B2 (ja) * 2002-01-23 2008-01-23 オムロン株式会社 面光源装置、拡散板及び液晶表示装置
JP3923867B2 (ja) 2002-07-26 2007-06-06 株式会社アドバンスト・ディスプレイ 面状光源装置及びそれを用いた液晶表示装置
US20050057913A1 (en) * 2003-09-16 2005-03-17 Dennis Brett M. Backlight having multiple intensity maxima
JP4431952B2 (ja) * 2003-11-10 2010-03-17 オムロン株式会社 面光源装置及び当該装置を用いた機器
WO2005073622A1 (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light-emitting panel and illumination system
JP4717494B2 (ja) * 2004-05-20 2011-07-06 セイコーインスツル株式会社 照明装置およびこれを用いた表示装置
CN100514150C (zh) * 2004-05-20 2009-07-15 精工电子有限公司 照明装置以及使用其的显示装置
EP1771682A1 (en) 2004-06-29 2007-04-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illuminat system
JP4892939B2 (ja) * 2005-11-24 2012-03-07 凸版印刷株式会社 液晶表示装置用バックライト導光板及びその製造方法
US7583444B1 (en) * 2005-12-21 2009-09-01 3M Innovative Properties Company Process for making microlens arrays and masterforms
JP2007220347A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Citizen Electronics Co Ltd 可変プリズム導光板
JP2007225788A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Citizen Electronics Co Ltd 導光板及び該導光板を用いた表裏一体型バックライト及び該バックライトを用いた液晶表示装置。
TWI274827B (en) * 2006-03-24 2007-03-01 Wintek Corp Light guide plate, light deflecting element configuration and surface light source device
JP2009537870A (ja) 2006-05-18 2009-10-29 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 抽出構造体を備えた導光体の製造方法及びその方法で製造された導光体
US7498534B2 (en) * 2006-08-30 2009-03-03 3M Innovative Properties Company Keypad light guide
US20080094853A1 (en) 2006-10-20 2008-04-24 Pixtronix, Inc. Light guides and backlight systems incorporating light redirectors at varying densities
US20100085511A1 (en) * 2006-11-20 2010-04-08 Hisashi Watanabe Display device
TWM318134U (en) * 2006-11-27 2007-09-01 Innolux Display Corp Backlight module
JP5153152B2 (ja) * 2007-01-31 2013-02-27 富士フイルム株式会社 面状照明装置
JP4780788B2 (ja) 2007-01-31 2011-09-28 スタンレー電気株式会社 Ｌｅｄ灯具ユニット
US8416363B2 (en) 2007-07-17 2013-04-09 Panasonic Corporation Liquid crystal display backlight device and liquid crystal display
EP2028046A1 (de) * 2007-08-22 2009-02-25 CCL Design GmbH Dekorationskörper
US8248560B2 (en) 2008-04-18 2012-08-21 Pixtronix, Inc. Light guides and backlight systems incorporating prismatic structures and light redirectors
US8462292B2 (en) 2008-07-31 2013-06-11 Rambus Delaware Llc Optically transmissive substrates and light emitting assemblies and methods of making same, and methods of displaying images using the optically transmissive substrates and light emitting assemblies
CN101672981B (zh) * 2008-09-12 2012-05-30 清华大学 导光板的设计及制造方法
JP5262554B2 (ja) * 2008-10-15 2013-08-14 セイコーエプソン株式会社 スクリーン
DE102009010720A1 (de) * 2009-02-27 2010-09-02 Prettl, Rolf Optischer Diffusor, Lichtbox, Spritzgussform und Verwendung einer Spritzgussform
KR20120095437A (ko) * 2009-11-18 2012-08-28 램버스 인터내셔널 리미티드 발광다이오드를 이용한 내부 수집 반사 광학체
DE202009018867U1 (de) 2009-12-15 2014-03-14 Andreas Hesse Einfaches System zur Lichtauskopplung aus flächigen Lichtleitern durch Mikroprismen
US8355093B2 (en) * 2010-03-16 2013-01-15 Lg Electronics Inc. Backlight unit and display device
KR20110117458A (ko) * 2010-04-21 2011-10-27 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
JP2012048915A (ja) * 2010-08-25 2012-03-08 Seiko Instruments Inc 照明装置及びこれを備える表示装置
TWI442110B (zh) * 2011-01-26 2014-06-21 Coretronic Corp 導光板及光源模組
JP5460893B2 (ja) * 2011-02-15 2014-04-02 三菱電機株式会社 角度強度分布整形部材及び面光源装置
US8506153B2 (en) * 2011-04-26 2013-08-13 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Light guide panel and back light module thereof
US9076605B2 (en) 2011-05-06 2015-07-07 Molex Incorporated Touch panel
TW201305487A (zh) 2011-07-13 2013-02-01 Rambus Inc 具有被控制之可配置的光改向之照明組件
DE202011052214U1 (de) * 2011-12-07 2012-12-19 Bernd Mitecki Plattenförmiges Leuchtelement
US9296146B1 (en) 2012-03-09 2016-03-29 Rambus Delaware Llc Extrusion-to-sheet production line and method
US9845940B2 (en) 2012-06-11 2017-12-19 Energizer Brands, Llc Lighting device and light panel construction
EP2895795B1 (en) * 2012-06-11 2016-08-10 Energizer Brands, LLC A lighting device construction
US9411086B2 (en) 2013-01-30 2016-08-09 Cree, Inc. Optical waveguide assembly and light engine including same
US9366396B2 (en) 2013-01-30 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide and lamp including same
US9625638B2 (en) 2013-03-15 2017-04-18 Cree, Inc. Optical waveguide body
US9690029B2 (en) 2013-01-30 2017-06-27 Cree, Inc. Optical waveguides and luminaires incorporating same
US9519095B2 (en) 2013-01-30 2016-12-13 Cree, Inc. Optical waveguides
US9869432B2 (en) 2013-01-30 2018-01-16 Cree, Inc. Luminaires using waveguide bodies and optical elements
US9442243B2 (en) 2013-01-30 2016-09-13 Cree, Inc. Waveguide bodies including redirection features and methods of producing same
US9291320B2 (en) 2013-01-30 2016-03-22 Cree, Inc. Consolidated troffer
US10436970B2 (en) 2013-03-15 2019-10-08 Ideal Industries Lighting Llc Shaped optical waveguide bodies
US9920901B2 (en) 2013-03-15 2018-03-20 Cree, Inc. LED lensing arrangement
US10209429B2 (en) 2013-03-15 2019-02-19 Cree, Inc. Luminaire with selectable luminous intensity pattern
US10379278B2 (en) * 2013-03-15 2019-08-13 Ideal Industries Lighting Llc Outdoor and/or enclosed structure LED luminaire outdoor and/or enclosed structure LED luminaire having outward illumination
US9798072B2 (en) 2013-03-15 2017-10-24 Cree, Inc. Optical element and method of forming an optical element
US9366799B2 (en) 2013-03-15 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide bodies and luminaires utilizing same
US10502899B2 (en) * 2013-03-15 2019-12-10 Ideal Industries Lighting Llc Outdoor and/or enclosed structure LED luminaire
US10400984B2 (en) 2013-03-15 2019-09-03 Cree, Inc. LED light fixture and unitary optic member therefor
US9291340B2 (en) 2013-10-23 2016-03-22 Rambus Delaware Llc Lighting assembly having n-fold rotational symmetry
KR20150098707A (ko) * 2014-02-20 2015-08-31 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치
JP6540020B2 (ja) 2014-12-25 2019-07-10 オムロン株式会社 導光板、表示装置及び遊技機
EP3132972A1 (de) 2015-08-20 2017-02-22 SMP Deutschland GmbH Verkleidungsbauteil für ein fahrzeug
CN109073818A (zh) 2015-11-20 2018-12-21 南洋理工大学 照明装置及其形成方法
US11719882B2 (en) 2016-05-06 2023-08-08 Ideal Industries Lighting Llc Waveguide-based light sources with dynamic beam shaping
US10416377B2 (en) 2016-05-06 2019-09-17 Cree, Inc. Luminaire with controllable light emission
US10725230B1 (en) 2017-04-18 2020-07-28 Amazon Technologies, Inc. Dual-color frontlit displays with near uniform color mixing
JP6402812B1 (ja) * 2017-08-10 2018-10-10 オムロン株式会社 表示装置及び導光板
US10739513B2 (en) 2018-08-31 2020-08-11 RAB Lighting Inc. Apparatuses and methods for efficiently directing light toward and away from a mounting surface
US10801679B2 (en) 2018-10-08 2020-10-13 RAB Lighting Inc. Apparatuses and methods for assembling luminaires
FR3095493B1 (fr) * 2019-04-24 2021-05-28 Megnegneau Regis Dispositif d’éclairage
WO2020218375A1 (ja) * 2019-04-26 2020-10-29 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光学システム、照明システム、表示システム、及び移動体
JP7320430B2 (ja) * 2019-11-12 2023-08-03 株式会社エンプラス 面光源装置および表示装置
JP7426625B2 (ja) * 2020-05-13 2024-02-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光学システム、照明システム、表示システム及び移動体

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS474958U (ja) * 1971-02-03 1972-09-13
JPS61165504A (ja) * 1985-01-17 1986-07-26 新日本製鐵株式会社 平衡通風式ボイラ−の炉内圧制御方法
JPH0529442Y2 (ja) * 1985-04-03 1993-07-28
JPS61240506A (ja) * 1985-04-17 1986-10-25 有限会社　フアスタ− 照明器具
JPS6418508A (en) * 1987-07-14 1989-01-23 Sumitomo Metal Ind Method for elongation rolling tube
JP2603650B2 (ja) * 1987-08-13 1997-04-23 松下電工株式会社 面状照明器具
JPH01152406A (ja) * 1987-12-09 1989-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd コリメート装置
JPH0521205Y2 (ja) * 1988-07-14 1993-05-31
JP3144683B2 (ja) * 1990-06-29 2001-03-12 戸田工業株式会社 紡錘形を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末
US5101325A (en) * 1990-03-20 1992-03-31 General Electric Company Uniform illumination of large, thin surfaces particularly suited for automotive applications
JP3029637B2 (ja) * 1990-04-24 2000-04-04 松下電工株式会社 面照明装置
JPH05210014A (ja) * 1991-07-15 1993-08-20 Daimon Seisakusho:Kk 液晶バックライト用導光板とこれを成形する金型
KR940003349Y1 (ko) * 1991-08-24 1994-05-23 삼성전관 주식회사 액정표시소자의 조명장치
JPH05107542A (ja) * 1991-10-18 1993-04-30 Fujitsu Ltd 表示装置のバツクライトユニツト
JPH05216030A (ja) * 1992-02-03 1993-08-27 Copal Co Ltd バックライト
US5481515A (en) * 1992-06-02 1996-01-02 Hitachi, Ltd. Optical information storage medium control apparatus
JPH0636001A (ja) * 1992-07-16 1994-02-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 色選択装置および色選択方法
JPH0636001U (ja) * 1992-10-12 1994-05-13 株式会社小糸製作所 液晶表示装置
JPH06230378A (ja) * 1993-02-01 1994-08-19 Fine Plus:Kk 液晶表示素子のバックライト装置
JPH06250025A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Purasuto Waaku:Kk 光拡散装置
JPH0743700A (ja) * 1993-07-27 1995-02-14 Victor Co Of Japan Ltd 液晶表示素子
JP2950714B2 (ja) * 1993-09-28 1999-09-20 シャープ株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JPH07114023A (ja) * 1993-10-19 1995-05-02 Sharp Corp 液晶表示装置
JPH08203312A (ja) * 1995-01-24 1996-08-09 Toshiba Chem Corp 照明装置
JPH08248421A (ja) * 1995-03-07 1996-09-27 Sony Corp 導光部材
JP3429387B2 (ja) * 1995-03-31 2003-07-22 株式会社エンプラス サイドライト型面光源装置
JPH08286037A (ja) * 1995-04-11 1996-11-01 Kasuga Kagaku Kogyo Kk 導光板
JPH10146227A (ja) * 1996-11-15 1998-06-02 Shibatetsuku Kk 水道水を利用した駆動装置及びその利用装置
ATE427837T1 (de) * 2001-12-22 2009-04-15 Ovd Kinegram Ag Diffraktives sicherheitselement
US6862141B2 (en) * 2002-05-20 2005-03-01 General Electric Company Optical substrate and method of making

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11250714A (ja) * 1998-02-27 1999-09-17 Omron Corp 面光源装置
WO2005121640A1 (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Omron Corporation 面光源装置及び当該装置を用いた機器
EP1746457A1 (en) 2005-07-21 2007-01-24 Omron Corporation Light guide ilumination source with light diffusing and deflecting structures
US7942546B2 (en) 2005-12-27 2011-05-17 Showa Denko K.K. Light guide member having light mixing protrusion, flat light source device, and display device
JP2010177193A (ja) * 2006-01-31 2010-08-12 Konica Minolta Opto Inc 導光板
JP2007273325A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 導光板及び面光源装置
CN101403483B (zh) * 2007-10-04 2012-11-14 三星电子株式会社 一体型光导板和采用该光导板的背光设备
CN102338904A (zh) * 2010-07-16 2012-02-01 乐金显示有限公司 导光板以及包括该导光板的背光单元
CN102338904B (zh) * 2010-07-16 2014-09-03 乐金显示有限公司 导光板以及包括该导光板的背光单元
WO2016098792A1 (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 シチズン電子株式会社 面状光源

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