JP6136201B2 - 導光体、照明装置、表示装置 - Google Patents
導光体、照明装置、表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6136201B2 JP6136201B2 JP2012244668A JP2012244668A JP6136201B2 JP 6136201 B2 JP6136201 B2 JP 6136201B2 JP 2012244668 A JP2012244668 A JP 2012244668A JP 2012244668 A JP2012244668 A JP 2012244668A JP 6136201 B2 JP6136201 B2 JP 6136201B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light guide
- main surface
- incident
- function
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 101
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 22
- 238000012886 linear function Methods 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 6
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 6
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- VAYOSLLFUXYJDT-RDTXWAMCSA-N Lysergic acid diethylamide Chemical compound C1=CC(C=2[C@H](N(C)C[C@@H](C=2)C(=O)N(CC)CC)C2)=C3C2=CNC3=C1 VAYOSLLFUXYJDT-RDTXWAMCSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 229920001893 acrylonitrile styrene Polymers 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Description
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態における照明装置3の概略断面図であり、各部位の縮図は実際とは一致しない。照明装置3は、導光体7、光源6を少なくとも含んで構成される。また反射板(反射シート)5と少なくとも1枚以上の透過性光学シート8を含んでも良い。
本実施例における導光体7について説明する。導光体7の光射出面7bには高さが約50μm、幅が約150μmの湾曲レンチキュラーレンズ(光路制御要素)19が形成される。湾曲レンチキュラーレンズ19はY方向に延在し、X方向に隙間無く配列される。そしてX方向断面における最大接線角度θLは約58度である。
続いて本実施例の導光体7に形成された非対称楕円マイクロドット18について詳細に説明する。楕円マイクロドット18の長軸はX方向と略一致しており、短軸はY方向と略一致して配置される。従ってY方向断面、すなわち楕円マイクロドット18の短軸断面の形状は、光源6の光軸に直交する面である。向かって左側の輪郭線が輪郭線Aであり、右側の輪郭線が輪郭線Bであり、共に1次関数形状とした。本実施例における導光体7はPMMAを用いて成形されており、PMMAの屈折率はおよそ1.49である。従って、空気との界面における全反射角は約43度である。(式1)によって、輪郭線Aの傾斜角度は43度以上86度以下にすることが望ましいが、上述したとおり更には47度以上65度以下の範囲であることが好ましい。本実施例においては、輪郭線Aと光偏向面7aとのなす角度を52度、輪郭線Bと光偏向面7aとのなす角度を28度とした。また頂部Tはラウンド形状としており、その幅は非対称楕円マイクロドット18のY方向の幅Dyに対して15%とした。
次に非対称楕円マイクロドット18のX方向断面における形状と、光路制御要素19である湾曲レンチキュラーレンズ19の形状について説明する。上述した通り、非対称楕円マイクロドット18のX方向断面における最大接線角θdと、湾曲レンチキュラーレンズ19のX方向断面における最大接線角θLとは(式2)を満足することが望ましい。本実施例における非対称楕円マイクロドット18のX方向断面における形状は、その最大接線角θdが25度である球面形状とした。上述した通り、本実施例における湾曲レンチキュラーレンズ19の最大接線角θLを約58度としたので、楕円マイクロドット18のX方向断面おける最大接線角θdは約38度以下であることが望ましい。
以上のようにして、光偏向要素18の形状、光路制御要素19の形状が決定され作製された導光体7を液晶TVにて光学評価を行った。構成は観察者側Fから順に、液晶表示素子2、拡散シート8a、導光体7、反射シート5である。光源6は導光体7の4つの側端面のうち長辺1辺を入射面7Lとして複数配置される。尚、比較例1としては一般的に使用される印刷導光板を準備した。印刷導光板の射出面は平坦であり、光偏向面には白色インキによるドットが印刷されたものである。比較例1の構成は観察者側から順に、液晶表示素子2、上拡散シート、プリズムシート、拡散シート8a、印刷導光板、反射シート5である。すなわち本実施例における液晶表示装置1において光学シートは拡散シート8aのみであり、一方比較例1である印刷導光板を配した液晶表示装置1においては集光シートとしてプリズムシートを配した。光学評価には分光放射輝度計SR−UL2(TOPCON製)を用いて、画面中心輝度を測定した。
2 画像表示素子
3 照明装置
5 反射シート
6 光源
7 導光体
7L 端面
7a 光偏向面
7b 光射出面
8 光学シート
8a 拡散シート
18 光偏向要素
19 光路制御要素
Claims (11)
- 透光性の導光体であって、
前記導光体は、第1主面と、前記第1主面と対向する第2主面と、前記第1主面と前記第2主面とを接続する4つの側端面を有し、前記4つの側端面の少なくとも1つは、光が入射する入射面であり、
前記第1主面には、前記入射面から入射し前記導光体内を導光する光を前記第2主面側へと偏向する凹状の光偏向要素が形成され、
前記光偏向要素を、前記第1主面に垂直且つ前記入射面の1つの延在方向(X方向)と直交する方向(Y方向)に平行な面で切断したときの断面形状において、前記第1主面から最も離れた部分を含む頂部からそれぞれ前記第1主面へと至る2つの輪郭線のうち、前記入射面との距離が近いほうの輪郭線の前記第1主面からの高さを表す第1関数A(y)が(式1)を満たし、
前記光偏向要素を、前記第1主面に垂直且つ前記X方向に平行な面で切断したときの断面形状において、輪郭線は連続的に傾斜が変化する湾曲形状であり、
前記第2主面には、前記Y方向に延在し前記X方向に配列され、前記導光体内部を導光する光の光路を規制する光路制御要素が形成されていることを特徴とする、導光体。
なお、nは前記導光体の屈折率を表し、前記第1関数A(y)は前記入射面との距離が近いほうの輪郭線と前記第1主面とが接続する点から前記入射面から遠ざかる向きに距離yの位置における、前記輪郭線の前記第1主面からの高さを表す。 - 前記第1関数A(y)は前記距離yの1次関数で表されることを特徴とする、請求項1に記載の導光体。
- 前記第1関数A(y)は前記距離yの2次以上の多項式関数で表され、前記第1関数A(y)の微分値であるdA(y)/dyの変動幅は、前記微分値の絶対値の平均値以下であることを特徴とする、請求項1に記載の導光体。
- 前記頂部が稜線を形成することを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の導光体。
- 前記断面形状において、前記頂部が直線、またはラウンド形状であり、
前記Y方向において、前記頂部の幅は前記光偏向要素の幅の30%以内であることを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の導光体。 - 前記2つの輪郭線のうち、前記入射面との距離が遠いほうの輪郭線の、前記距離yの位置における、前記第1主面からの高さを表す第2関数B(y)の微分値dB(y)/dyの絶対値の平均値は、前記第1関数A(y)の微分値dA(y)/dyの絶対値の平均値と等しいか、より小さいことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の導光体。
- 前記光偏向要素は、前記第1主面内に各々独立して配置されるドット形状であることを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の導光体。
- 前記光偏向要素を前記第1主面に垂直且つ前記X方向に平行な面で切断したときの断面形状の接線と、前記第1主面とのなす最大角度をθdとし、
前記光路制御要素を前記第1主面に垂直且つ前記X方向に平行な面で切断したときの断面形状の接線と、前記第1主面とのなす最大角度をθLとし、
前記導光体の屈折率をnとしたとき、
前記最大角度θLは、(式2)を満たすことを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載の導光体。
- 請求項1〜8の何れか1項に記載の前記導光体と、
前記第1主面と対向する位置に配置される反射シートと、
前記入射面に対向して配置される光源とを備えることを特徴とする、照明装置。 - 前記第2主面側に、拡散性光学シートを備えることを特徴とする、請求項9に記載の照明装置。
- 画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、
請求項9または請求項10に記載の照明装置とを備えることを特徴とする、表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012244668A JP6136201B2 (ja) | 2012-11-06 | 2012-11-06 | 導光体、照明装置、表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012244668A JP6136201B2 (ja) | 2012-11-06 | 2012-11-06 | 導光体、照明装置、表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014093265A JP2014093265A (ja) | 2014-05-19 |
JP6136201B2 true JP6136201B2 (ja) | 2017-05-31 |
Family
ID=50937192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012244668A Expired - Fee Related JP6136201B2 (ja) | 2012-11-06 | 2012-11-06 | 導光体、照明装置、表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6136201B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105445844A (zh) * | 2014-09-02 | 2016-03-30 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 导光板、导光板的制造方法及背光模组 |
JP7277004B2 (ja) * | 2018-06-21 | 2023-05-18 | スタンレー電気株式会社 | 車両用灯具 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003149639A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 導光板、面照明装置、表示装置、携帯電話機、及び携帯端末装置 |
JP2004241323A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Hitachi Maxell Ltd | 面状光源及びこれを用いた液晶表示装置 |
JP2006040710A (ja) * | 2004-07-27 | 2006-02-09 | Nissen Chemitec Corp | 導光板および該導光板を用いた面型照明装置 |
JP2007080789A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | New Industry Research Organization | 導光体 |
JP3120071U (ja) * | 2005-12-27 | 2006-03-23 | 千代田化成株式会社 | 導光板及びこれを備えたバックライトユニット |
JP4648358B2 (ja) * | 2007-06-01 | 2011-03-09 | ライツ・アドバンスト・テクノロジー株式会社 | 導光板および平面照明装置 |
-
2012
- 2012-11-06 JP JP2012244668A patent/JP6136201B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014093265A (ja) | 2014-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI507784B (zh) | 照明裝置、顯示裝置 | |
JP4499519B2 (ja) | 拡散シート、面光源装置、透過型表示装置 | |
JP6123678B2 (ja) | 照明装置および照明装置を有する表示装置 | |
JP5397572B1 (ja) | 照明装置および表示装置 | |
JP2010055057A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2014186913A (ja) | 照明ユニット及び表示装置 | |
JP2015069792A (ja) | 導光体、照明装置、および表示装置 | |
JP6136201B2 (ja) | 導光体、照明装置、表示装置 | |
JP2007041015A (ja) | 光透過フィルム、バックライト装置および液晶表示装置 | |
JP5782806B2 (ja) | 照明ユニット及びこれを備えた表示装置 | |
JP2015191686A (ja) | 導光体、エッジライト型照明装置および画像表示装置 | |
JP2010044921A (ja) | 面光源素子並びにこれに用いる光制御部材及びこれを用いた画像表示装置 | |
JP5772252B2 (ja) | 導光体、照明装置、及び表示装置 | |
JP2015210844A (ja) | 照明装置、表示装置 | |
JP2015079575A (ja) | 照明装置、表示装置 | |
KR101472338B1 (ko) | 백라이트 장치 | |
JP2012033368A (ja) | 導光板およびそれを用いた面照明装置 | |
JP5200077B2 (ja) | 光学シート、面光源装置及び透過型画像表示装置 | |
JP2016110895A (ja) | 照明装置および表示装置 | |
JP2012204042A (ja) | 導光体、これを備えた照明装置、表示装置 | |
JP2012256432A (ja) | 導光体、照明装置、及び表示装置 | |
CN217385880U (zh) | 一种导光板、背光模组及显示装置 | |
JP2012252871A (ja) | 導光体、導光体を備えた照明装置及び表示装置 | |
JP2013073736A (ja) | 導光体、これを備えた照明装置、表示装置 | |
JP2014082087A (ja) | 導光体、これを備えた照明装置、表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151021 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160720 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160816 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160929 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170404 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170417 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6136201 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |