JPH10105074A - Surface light source device - Google Patents
Surface light source deviceInfo
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- JPH10105074A JPH10105074A JP27995396A JP27995396A JPH10105074A JP H10105074 A JPH10105074 A JP H10105074A JP 27995396 A JP27995396 A JP 27995396A JP 27995396 A JP27995396 A JP 27995396A JP H10105074 A JPH10105074 A JP H10105074A
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- optical
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、透過型の液晶パネ
ルの背面に配置されるバックライト等に用いる面光源装
置に関する。より詳しくは、面光源装置に組み込まれる
光拡散プレートやマイクロプリズムシート等の光学部材
の取り付け構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface light source device used for a backlight or the like disposed on the back of a transmission type liquid crystal panel. More specifically, the present invention relates to a mounting structure of an optical member such as a light diffusion plate or a micro prism sheet incorporated in a surface light source device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＣＲＴに代わる大型のフラットディスプ
レイとして液晶パネル等が注目を集めており、現在盛ん
に開発されている。液晶パネルは自発光型ではなく外光
を変調して画像表示を行なうものであり、大別すると透
過型と反射型に分けられる。透過型の場合、液晶パネル
の背面にバックライトを取り付ける必要がある。このバ
ックライトとして従来から偏平形状を有する面光源装置
が使われている。2. Description of the Related Art Liquid crystal panels and the like have attracted attention as large-size flat displays replacing CRTs, and are being actively developed. The liquid crystal panel is not of a self-luminous type but of a type that modulates external light to display an image, and is roughly classified into a transmissive type and a reflective type. In the case of the transmission type, it is necessary to attach a backlight to the back of the liquid crystal panel. Conventionally, a flat surface light source device having a flat shape is used as the backlight.
【０００３】図６に従来の面光源装置の一例を示す。
（Ａ）は断面図、(Ｂ)は平面図、（Ｃ）は（Ａ）に示し
たＣ部の拡大図である。図示するように、従来の面光源
装置１は偏平な空間の前方に開放面を設けた筐体２と、
偏平な空間に配置され前方の開放面に向って光源光を放
射する発光部３と、開放面に装着され光源光を透過して
所望の面輝度分布を有する照明光に変換する光学部材４
とを有する。図示する従来例は所謂直下型であり、発光
部３は筐体２の開放面に対向する反射板５とその上に配
列した蛍光管等のランプ６とからなる。又、（Ｃ）に示
すように、光学部材４は比較的薄く可撓性及び熱による
伸縮性を備えた光学シート７と比較的厚く剛性を備えて
おり光学シート７を後方から担持する一枚の光学プレー
ト８を重ねたものである。光学シート７は例えばマイク
ロプリズムを一定のピッチで形成したプリズムシートで
あり、光学プレート８は例えばアクリル樹脂板に拡散性
微粒子を分散した光拡散プレートである。（Ａ）に示す
ように、光学シート７及び光学プレート８を重ねた光学
部材４は押え枠９を介して筐体２の開放面に取り付けら
れている。（Ｂ）に示すように、押え枠９から露出した
光学部材４の部分が面光源装置１の発光面１１を構成す
る。（Ｃ）に示すように、光学部材４の周辺端部は押え
枠９と筐体２との間に設けた隙間に挿入されている。光
学部材４はランプ６からの輻射熱等により熱膨張を起し
変形する。その為、押え枠９と光学部材４の周辺部との
間には若干のクリアランスＸ及びＹが設けられている。FIG. 6 shows an example of a conventional surface light source device.
(A) is a sectional view, (B) is a plan view, and (C) is an enlarged view of a portion C shown in (A). As shown in the drawing, a conventional surface light source device 1 includes a housing 2 having an open surface in front of a flat space,
A light emitting unit 3 which is disposed in a flat space and emits light source light toward a front open surface; and an optical member 4 which is mounted on the open surface and transmits the light source light and converts it into illumination light having a desired surface luminance distribution.
And The illustrated conventional example is a so-called direct type, in which the light emitting unit 3 includes a reflector 5 facing the open surface of the housing 2 and a lamp 6 such as a fluorescent tube arranged on the reflector 5. Further, as shown in (C), the optical member 4 is relatively thin and has flexibility and elasticity due to heat, and is relatively thick and rigid. Of optical plates 8 are stacked. The optical sheet 7 is, for example, a prism sheet in which microprisms are formed at a constant pitch, and the optical plate 8 is, for example, a light diffusion plate in which diffusible fine particles are dispersed in an acrylic resin plate. As shown in (A), the optical member 4 on which the optical sheet 7 and the optical plate 8 are overlapped is attached to the open surface of the housing 2 via the holding frame 9. As shown in (B), the portion of the optical member 4 exposed from the holding frame 9 forms the light emitting surface 11 of the surface light source device 1. As shown in (C), the peripheral end of the optical member 4 is inserted into a gap provided between the holding frame 9 and the housing 2. The optical member 4 is deformed by causing thermal expansion due to radiant heat from the lamp 6 or the like. Therefore, some clearances X and Y are provided between the holding frame 9 and the peripheral portion of the optical member 4.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のフラットディス
プレイは未だ小型のものが主流であり、そのバックライ
トとなる面光源装置のサイズも小型であった。この為、
面光源装置を薄型化及び軽量化することがバックライト
に求められる重要な特性である。そこで、光学部材４と
してはシート状やプレート状のものが用いられている。
比較的面積が小さい為、熱によるシート材やプレート材
の膨張量が少く、更に薄型化を図る為、光学部材４の保
持方法は、図６に示したように比較的簡単な構造となっ
ていた。しかしながら、２５インチサイズ等大型のフラ
ットディスプレイに対応する面光源装置では、図６に示
した構造は種々の問題を生じる。例えば、図７に示した
ように、面光源装置１を上下方向に立て掛けてフラット
ディスプレイ（図示せず）に組み合わせた場合、比較的
薄く可撓性を有する光学シート７は重力に抗して自立す
ることができず、撓み変形を起してしまう。光学シート
７が撓み変形すると照明光の面輝度分布に悪影響を及ぼ
す。尚、図７は面光源装置を横に配して表わしている
が、上述したように実際には上下方向に立て掛けて使用
した状態を表わしている。尚、図８に示すように、光学
シート７の撓み変形を防止する為、光学部材４の周辺端
部を押え枠９及び筐体２で挟み込むように支持固定する
構造も考えられる。これにより、光学シート７が撓まな
いようにテンションをかけることができる。しかしなが
ら、光学シート７は熱による伸縮性を備えており、ラン
プ６側から加熱されると熱膨張を起しシワが生じてしま
う。このシワも照明光の面輝度分布に悪影響を及ぼす。The conventional flat displays are still mainly small, and the size of the surface light source device serving as the backlight is also small. Because of this,
Reducing the thickness and weight of the surface light source device is an important characteristic required for a backlight. Therefore, a sheet-like or plate-like optical member 4 is used.
Since the area is relatively small, the amount of expansion of the sheet material or the plate material due to heat is small, and in order to further reduce the thickness, the holding method of the optical member 4 has a relatively simple structure as shown in FIG. Was. However, in the surface light source device corresponding to a large flat display such as a 25-inch size, the structure shown in FIG. 6 causes various problems. For example, as shown in FIG. 7, when the surface light source device 1 is combined with a flat display (not shown) by leaning the surface light source device 1 vertically, the relatively thin and flexible optical sheet 7 is self-standing against gravity. And deformation occurs. When the optical sheet 7 bends and deforms, it adversely affects the surface luminance distribution of the illumination light. Although FIG. 7 shows the surface light source device arranged horizontally, it actually shows a state in which the surface light source device is used leaning up and down as described above. As shown in FIG. 8, in order to prevent the optical sheet 7 from bending and deforming, a structure in which the peripheral end of the optical member 4 is supported and fixed so as to be sandwiched between the holding frame 9 and the housing 2 is also conceivable. Thereby, tension can be applied so that the optical sheet 7 does not bend. However, the optical sheet 7 has elasticity due to heat, and when heated from the lamp 6 side, causes thermal expansion and causes wrinkles. The wrinkles also adversely affect the surface luminance distribution of the illumination light.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決する為に以下の手段を講じた。即ち、本発明に
かかる面光源装置は基本的な構成として偏平な空間の前
方に開放面を設けた筐体と、該偏平な空間に配置され前
方の開放面に向って光源光を放射する発光部と、該開放
面に装着され該光源光を透過して所望の面輝度分布を有
する照明光に変換する光学部材とを備えている。特徴事
項として、前記光学部材は、比較的薄く可撓性及び熱に
よる伸縮性を備えた光学シートと、比較的厚く剛性を備
えており前後から該光学シートを挟持する一対の光学プ
レートとからなる複合構造を有する。例えば、前記光学
シートはマイクロプリズムを所定のピッチで配列したプ
リズムシートであり、光源光を屈折透過して所望の正面
輝度分布を有する照明光に変換する。又、前記一対の光
学プレートの少くとも片側は光拡散プレートであり、該
光源光を拡散透過して一様な面輝度分布を有する照明光
に変換する。或いは、前記一対の光学プレートの少くと
も片側は透明プレートであってもよく、該光源光をその
まま透過して照明光の面輝度分布を維持する。この場
合、前記透明プレートの表面には外光の反射を防止する
反射防止膜を形成してもよい。一実施態様では、前記光
学部材は、該光学シートを伸縮自在な状態で前後から一
対の光学プレートにより保持し且つ該一対の光学プレー
トを互いに接着した一体型の複合構造を有する。好まし
くは、前記筐体は複合構造を有する該光学部材の周辺を
前後から弾圧した状態で筐体の開放面に固定する弾性部
材を備えており、弾圧力を最適化して該複合構造に含ま
れる光学シートの熱による伸縮変形を阻害しないように
している。又、前記発光部は、該筐体の開放面に対向し
て配置された反射板と、該開放面の直下で該反射板の直
上に配されたランプとを含んでいる。或いは、前記発光
部は該筐体の開放面から外側に配されたランプと、該ラ
ンプから発した光源光を開放面に導く導光板とを備えて
いる。この場合、前記光学部材は後側に位置する光学プ
レートとして該導光板を兼用することができる。The following means have been taken in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. That is, the surface light source device according to the present invention basically has a housing provided with an open surface in front of a flat space, and a light emitting device arranged in the flat space and emitting light source light toward the open surface in front. And an optical member mounted on the open surface and transmitting the light from the light source and converting the light into illumination light having a desired surface luminance distribution. As a characteristic feature, the optical member includes a relatively thin optical sheet having flexibility and elasticity due to heat, and a pair of optical plates having a relatively thick rigidity and sandwiching the optical sheet from front and rear. Has a composite structure. For example, the optical sheet is a prism sheet in which microprisms are arranged at a predetermined pitch, and refracts and transmits light from a light source to convert the light into illumination light having a desired front luminance distribution. At least one side of the pair of optical plates is a light diffusion plate, which diffuses and transmits the light from the light source and converts the light into illumination light having a uniform surface luminance distribution. Alternatively, at least one side of the pair of optical plates may be a transparent plate, and the light source light is transmitted as it is to maintain the surface luminance distribution of the illumination light. In this case, an anti-reflection film for preventing reflection of external light may be formed on the surface of the transparent plate. In one embodiment, the optical member has an integrated composite structure in which the optical sheet is elastically held by a pair of optical plates from front and rear and the pair of optical plates is adhered to each other. Preferably, the housing includes an elastic member which is fixed to an open surface of the housing in a state where the periphery of the optical member having the composite structure is elastically pressed from front and rear, and is included in the composite structure by optimizing the elastic pressure. The optical sheet does not hinder the expansion and contraction due to heat. Further, the light emitting section includes a reflector disposed opposite to the open surface of the housing, and a lamp disposed immediately below the open surface and directly above the reflector. Alternatively, the light emitting section includes a lamp disposed outside the open surface of the housing and a light guide plate for guiding light emitted from the lamp to the open surface. In this case, the optical member can also serve as the light guide plate as an optical plate located on the rear side.
【０００６】本発明によれば、光学シートと同じ寸法又
はそれ以上の寸法の光学プレートを二枚用いて、光学シ
ートの全面を前後（表裏）から挟み込み保持している。
これにより、光源部の発熱による光学シートのシワの発
生を防ぐことができる。光学シートを挟み込む光学プレ
ートは単なる保持用の部品としてではなく、例えば種々
の拡散率を有する光拡散プレートや外面に反射防止膜を
施したアクリル等の透明プレートを、面光源装置に要求
される光学特性を満たす部品として用いることができ
る。場合によっては、光学シートを挟み込んでいる二枚
の光学プレートを耐熱性接着テープや接着剤等により互
いに接着し、光学シートを両者の内部にパッキングして
一体化部品としてもよい。このようにすれば、光学部品
を面光源装置に組み込む場合、光学シート単独でのハン
ドリングを行なう必要が無くなり、組み立て工程が容易
になる。面光源装置のサイズ、光学シートや光学プレー
トの材質、両者の熱膨張係数の差等に応じて、二枚の光
学プレートで光学シートを挟み込む力をバネやクッショ
ン等の弾性部材で調整するとよい。According to the present invention, the entire surface of the optical sheet is sandwiched and held from front and rear (front and back) by using two optical plates having the same or larger dimensions as the optical sheet.
Accordingly, it is possible to prevent the optical sheet from being wrinkled due to heat generated by the light source unit. The optical plate that sandwiches the optical sheet is not a mere holding component. It can be used as a part that satisfies the characteristics. In some cases, two optical plates sandwiching the optical sheet may be bonded to each other with a heat-resistant adhesive tape, an adhesive, or the like, and the optical sheet may be packed inside the two to form an integrated component. In this way, when the optical components are incorporated into the surface light source device, it is not necessary to handle the optical sheet alone, and the assembling process is facilitated. According to the size of the surface light source device, the material of the optical sheet or the optical plate, the difference in the thermal expansion coefficient between the two, the force for sandwiching the optical sheet between the two optical plates may be adjusted by an elastic member such as a spring or a cushion.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の最良
な実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる
面光源装置の第１実施形態を示す模式的な断面図であ
る。図示するように、本面光源装置１は筐体２と発光部
３と光学部材４とを備えている。筐体２は偏平な空間の
前方に開放面が設けられている。発光部３は偏平な空間
に配置され前方の開放面に向って光源光を放射する。光
学部材４は押え枠９を介して筐体２の開放面に装着さ
れ、光源光を透過して所望の面輝度分布を有する照明光
に変換する。特徴事項として、光学部材４は、比較的薄
く可撓性及び熱による伸縮性を備えた光学シート７と、
比較的厚く剛性を備えており前後から光学シート７を挟
持する一対の光学プレート８ａ，８ｂとからなる複合構
造を有する。例えば、光学シート７はマイクロプリズム
を所定のピッチで配列したプリズムシートであり、光源
光を屈折透過して所望の正面輝度分布を有する照明光に
変換する。又、一対の光学プレート８ａ，８ｂの少くと
も片側は光拡散プレートであり、光源光を拡散透過して
一様な面輝度分布を有する照明光に変換する。場合によ
っては、一対の光学プレート８ａ，８ｂの少くとも片側
は透明プレートとしてもよい。この場合、透明プレート
は光源光をそのまま透過して照明光の面輝度分布を維持
する。更に、前側の光学プレート８ａとして透明プレー
トを用いる場合、その表面に外光の反射を防止する反射
防止膜を形成してもよい。尚、本実施形態は所謂直下型
バックライトであり、発光部３は筐体２の開放面に対向
して配置された反射板５と、開放面の直下で且つ反射板
５の直上に配された複数本の蛍光管等からなるランプ６
とを含んでいる。又、筐体２と光学部材４との間に弾性
部材１０が介在している。弾性部材１０は押え枠９と共
に、複合構造を有する光学部材４の周辺を前後から弾圧
した状態で筐体２の開放面に固定する。弾性部材１０は
バネもしくはクッションからなり弾圧力を最適化して光
学部材４の複合構造の中間に含まれる光学シート７の熱
による伸縮変形を阻害しないようにしている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing a first embodiment of the surface light source device according to the present invention. 1, the surface light source device 1 includes a housing 2, a light emitting unit 3, and an optical member 4. The housing 2 is provided with an open surface in front of a flat space. The light emitting unit 3 is disposed in a flat space and emits light from the light source toward the front open surface. The optical member 4 is mounted on the open surface of the housing 2 via the holding frame 9 and transmits light from the light source to convert the light into illumination light having a desired surface luminance distribution. As a characteristic matter, the optical member 4 includes an optical sheet 7 which is relatively thin and has flexibility and elasticity due to heat;
It is relatively thick and rigid, and has a composite structure including a pair of optical plates 8a and 8b that sandwich the optical sheet 7 from the front and back. For example, the optical sheet 7 is a prism sheet in which microprisms are arranged at a predetermined pitch, and refracts and transmits light from a light source to convert the light into illumination light having a desired front luminance distribution. At least one side of the pair of optical plates 8a and 8b is a light diffusion plate that diffuses and transmits the light from the light source and converts the light into illumination light having a uniform surface luminance distribution. In some cases, at least one side of the pair of optical plates 8a and 8b may be a transparent plate. In this case, the transparent plate transmits the light source light as it is and maintains the surface luminance distribution of the illumination light. Further, when a transparent plate is used as the front optical plate 8a, an antireflection film for preventing reflection of external light may be formed on the surface thereof. Note that the present embodiment is a so-called direct-type backlight, in which the light-emitting unit 3 is provided with a reflecting plate 5 disposed to face the open surface of the housing 2 and directly below the open surface and directly above the reflective plate 5. Lamp 6 composed of a plurality of fluorescent tubes
And Further, an elastic member 10 is interposed between the housing 2 and the optical member 4. The elastic member 10 and the holding frame 9 are fixed to the open surface of the housing 2 in a state where the periphery of the optical member 4 having the composite structure is elastically pressed from front and rear. The elastic member 10 is made of a spring or a cushion and optimizes the elastic pressure so as not to hinder the expansion and contraction deformation of the optical sheet 7 included in the middle of the composite structure of the optical member 4 due to heat.
【０００８】以下、各部品について説明を加える。ラン
プ６は蛍光管等からなり発光源となる。反射板５はラン
プ６で発生した光源光を前面に向って反射する。下側の
光学プレート８ｂは光拡散プレートであり、アクリル樹
脂中に拡散性の微粒子を分散した板材である。ランプ６
からの直接光源光及び反射板５からの間接光源光を拡散
させ、各ランプ６の直上が明るく隣り合うランプ６の間
が暗く見えるような輝度ムラを無くす作用を奏する。光
学シート７はプリズムシートであり、下側の光学プレー
ト８ｂによって視野角外まで拡散された光源光を正面に
集光し、正面輝度を上げる為のものである。上側の光学
プレート８ａも光拡散プレートであり、光学シート７の
ギラツキを抑制すると共に、光学シート７によりある視
野角から急激に輝度が低下するのを緩和する為に用い
る。上側の光学プレート８ａとして用いられる拡散プレ
ートは下側の光学プレート８ｂとして用いる拡散プレー
トに比べ拡散能が比較的低い。一対の光学プレート８
ａ，８ｂは剛性を備えており形状自体が自立していると
共に、平面が出るだけの板厚を持つ。例えば、２５イン
チクラスの画面サイズ（約５５０mm×３２０mm）を有す
るフラットディスプレイに対応する面光源装置１では、
光学プレート８ａ，８ｂの板厚は２mm〜３mm程度とな
る。前側の光学プレート８ａ、中間の光学シート７、後
側の光学プレート８ｂは図示のように重ね合わされ、筐
体２と押え枠９とにより弾性部材１０を介して比較的弱
い弾圧力で挟み込まれている。この時、光学シート７は
夫々平面の出ている前後の光学プレート８ａ，８ｂによ
り挟まれており、撓み変形を生じることなく保持されて
いる。更に、使用時発熱による熱膨張が発生すると、光
学プレート８ａ，８ｂは押え枠９内で平面方向に延び
る。光学シート７は前後の光学プレート８ａ，８ｂの隙
間に沿って延びる。その際、弾性部材１０の弾圧力を最
適化することにより、光学シート７は光学プレート８
ａ，８ｂに挟まれながら伸縮する。これにより、光学シ
ート７と光学プレート８ａ，８ｂの熱膨張率の相異を吸
収することができる。例えば、２５インチサイズの画面
に対応する面光源装置１において、光学プレート８ａ，
８ｂがアクリル樹脂からなり、光学シート７がポリエス
テル樹脂で厚みが０．１５mm程度の場合、弾性部材１０
は厚みが１mm〜２mmで硬度が３０度〜６０度位のものを
０．３mm〜０．５mmまで圧縮した状態で、筐体２と光学
部材４との間に介在させる。これにより、大型サイズの
面光源装置１でも光学シート７を弛みの無い状態で保持
できると共に、発熱による光学シート７のシワの発生を
抑制することが可能である。Hereinafter, each component will be described. The lamp 6 is composed of a fluorescent tube or the like and serves as a light source. The reflector 5 reflects the light from the lamp 6 toward the front. The lower optical plate 8b is a light diffusion plate, and is a plate material in which diffusible fine particles are dispersed in an acrylic resin. Lamp 6
And diffuses the indirect light source light from the reflector 5 and eliminates uneven brightness such that the area directly above the lamps 6 looks bright and the space between the adjacent lamps 6 looks dark. The optical sheet 7 is a prism sheet for condensing the light source light diffused outside the viewing angle by the lower optical plate 8b to the front to increase the front luminance. The upper optical plate 8a is also a light diffusion plate, and is used to suppress glare of the optical sheet 7 and to alleviate a sudden decrease in luminance from a certain viewing angle due to the optical sheet 7. The diffusion plate used as the upper optical plate 8a has a relatively low diffusivity as compared with the diffusion plate used as the lower optical plate 8b. A pair of optical plates 8
a and 8b have rigidity, the shape itself is self-supporting, and have a thickness enough to project a plane. For example, in the surface light source device 1 corresponding to a flat display having a screen size of a 25-inch class (about 550 mm × 320 mm),
The thickness of the optical plates 8a and 8b is about 2 mm to 3 mm. The front optical plate 8a, the intermediate optical sheet 7, and the rear optical plate 8b are overlapped as shown in the figure, and are sandwiched between the housing 2 and the holding frame 9 via the elastic member 10 with a relatively low elastic force. I have. At this time, the optical sheet 7 is sandwiched between the optical plates 8a and 8b before and after the flat surface, respectively, and is held without bending deformation. Further, when thermal expansion occurs due to heat generation during use, the optical plates 8a and 8b extend in a plane direction within the holding frame 9. The optical sheet 7 extends along the gap between the front and rear optical plates 8a and 8b. At this time, by optimizing the elastic pressure of the elastic member 10, the optical sheet 7 is
a, 8b expands and contracts. Thereby, the difference in the coefficient of thermal expansion between the optical sheet 7 and the optical plates 8a and 8b can be absorbed. For example, in the surface light source device 1 corresponding to a 25-inch screen, the optical plates 8a,
8b is made of acrylic resin, and the optical sheet 7 is made of polyester resin and has a thickness of about 0.15 mm.
Is placed between the housing 2 and the optical member 4 in a state where a material having a thickness of 1 to 2 mm and a hardness of about 30 to 60 degrees is compressed to 0.3 to 0.5 mm. Thereby, even the large-sized surface light source device 1 can hold the optical sheet 7 in a state without slack, and can suppress the generation of wrinkles of the optical sheet 7 due to heat generation.
【０００９】図２は、本発明にかかる面光源装置１の第
２実施形態を示す模式的な断面図である。図１に示した
第１実施形態と対応する部分には対応する参照番号を付
して理解を容易にしている。本実施形態は所謂サイドエ
ッジ式のバックライトである。即ち、発光部３は、筐体
２の開放面から外側に配されたランプ６と、ランプ６か
ら発した光源光を開放面に導く導光板８ｃとを含んでい
る。この場合、光学部材４は後側に位置する光学プレー
トとして導光板８ｃを兼用している。即ち、本実施形態
では中間の光学シート７が前側の光学プレート８ａと後
側の導光板（光学プレート）８ｃとによって挟み込まれ
ている。前述したように、面光源装置１に求められる照
明光の指向性によっては、正面輝度を重視し正面に向う
光束を多く取る為、光学シート７としてプリズムシート
を用いる。この場合には、前側の光学プレート８ａとし
て光拡散プレートに代えアクリル樹脂又はポリカーボネ
ート樹脂等からなる透明プレートを用いればよい。尚、
サイドエッジ式の面光源装置１では、ランプ６は反射鏡
５ａの中に収納されており、導光板８ｃの下部には反射
面５ｂが形成されている。FIG. 2 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the surface light source device 1 according to the present invention. Parts corresponding to those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by corresponding reference numerals to facilitate understanding. The present embodiment is a so-called side edge type backlight. That is, the light emitting unit 3 includes the lamp 6 disposed outside the open surface of the housing 2 and the light guide plate 8c for guiding the light source light emitted from the lamp 6 to the open surface. In this case, the optical member 4 also serves as the light guide plate 8c as an optical plate located on the rear side. That is, in the present embodiment, the intermediate optical sheet 7 is sandwiched between the front optical plate 8a and the rear light guide plate (optical plate) 8c. As described above, a prism sheet is used as the optical sheet 7 in order to emphasize front luminance and to take a large amount of luminous flux toward the front depending on the directivity of the illumination light required for the surface light source device 1. In this case, a transparent plate made of acrylic resin or polycarbonate resin may be used as the front optical plate 8a instead of the light diffusion plate. still,
In the side edge type surface light source device 1, the lamp 6 is housed in the reflecting mirror 5a, and the reflecting surface 5b is formed below the light guide plate 8c.
【００１０】図３は、本発明にかかる面光源装置１の第
３実施形態を示す模式図であり、要部となる光学部材４
の構成のみを示してある。光学部材４は中間の光学シー
ト７を伸縮自在な状態で前後から一対の光学プレート８
ａ，８ｂにより保持し、且つ一対の光学プレート８ａ，
８ｂを耐熱性接着テープ１１等で互いに接着しており、
一体型の複合構造を有する。即ち、光拡散プレート等の
光学プレート８ａ，８ｂとプリズムシート等の光学シー
ト７をパックにした構造である。ここで、光学プレート
８ａ，８ｂは熱膨張係数が同じものとし、両者の隙間の
寸法は光学シート７に撓みが発生せず且つ熱により伸縮
できる程度の寸法とする。これにより、面光源装置１の
組み立て時に光学シート７単独の取り扱いが不要とな
る。又、フラットディスプレイのセットにおいて、ラン
プ切れ等によりバックライトの面光源装置を交換する
際、疵の付き易い光学シートに触れることなく作業が行
なえる。FIG. 3 is a schematic view showing a third embodiment of the surface light source device 1 according to the present invention.
Is shown only. The optical member 4 is provided with a pair of optical plates 8 from the front and rear in a state in which the intermediate optical sheet 7 is stretchable.
a, 8b, and a pair of optical plates 8a,
8b are adhered to each other with a heat-resistant adhesive tape 11 or the like,
Has an integrated composite structure. That is, it has a structure in which optical plates 8a and 8b such as a light diffusion plate and an optical sheet 7 such as a prism sheet are packed. Here, the optical plates 8a and 8b have the same coefficient of thermal expansion, and the size of the gap between them is such that the optical sheet 7 does not bend and can expand and contract by heat. This eliminates the need to handle the optical sheet 7 alone when assembling the surface light source device 1. Further, when replacing a surface light source device of a backlight due to a burned-out lamp or the like in a set of flat displays, work can be performed without touching an optical sheet that is easily damaged.
【００１１】図４は、光学シートの一例として用いられ
るプリズムシートの具体的な構成を示している。図４の
（Ａ）はプリズムシートの断面形状を表わし、（Ｂ）は
平面形状を表わし、（Ｃ）は拡大断面構造を表わしてい
る。図示するように、プリズムシート７０はストライプ
状に延設されたマイクロプリズム７１をストライプと直
交する方向に沿って所定のピッチＰで配列した異方性構
造を有する。プリズムシート７０の厚みＴは例えば百数
十μｍ程度である。かかるプリズムシート７０はランプ
側に位置する光学プレート（光拡散プレート）８ｂと重
ねて用いられる。ランプ（図示せず）からの発光Ｕは拡
散性の光学プレート８ｂにより略完全な拡散光Ｖに変換
される。この完全拡散光Ｖはマイクロプリズム７１の屈
折作用及び全反射作用により集光され指向性を備えた照
明光Ｗに変換される。この照明光Ｗはマイクロプリズム
７１のストライプと直交する方向にのみ集光され、スト
ライプと平行な方向には何ら集光されない。集光角（視
野角）θは例えば６０°〜７０°程度である。このよう
に、光拡散性の光学プレート８ｂにプリズムシート７０
を重ねることで一方向にのみ集光した照明光を出射する
異方性面光源装置が得られる。この面光源装置は所謂ブ
ラインド構造を有する液晶パネルの背面照明に好適であ
る。FIG. 4 shows a specific configuration of a prism sheet used as an example of an optical sheet. 4A shows a sectional shape of the prism sheet, FIG. 4B shows a planar shape, and FIG. 4C shows an enlarged sectional structure. As shown in the drawing, the prism sheet 70 has an anisotropic structure in which microprisms 71 extending in a stripe shape are arranged at a predetermined pitch P along a direction orthogonal to the stripes. The thickness T of the prism sheet 70 is, for example, about one hundred and several tens μm. The prism sheet 70 is used so as to overlap the optical plate (light diffusion plate) 8b located on the lamp side. Light emission U from a lamp (not shown) is converted into substantially complete diffused light V by the diffusive optical plate 8b. The perfectly diffused light V is condensed by the refraction and total reflection of the microprism 71 and is converted into illumination light W having directivity. The illumination light W is condensed only in the direction orthogonal to the stripe of the microprism 71, and is not condensed at all in the direction parallel to the stripe. The light collection angle (viewing angle) θ is, for example, about 60 ° to 70 °. As described above, the prism sheet 70 is provided on the light diffusing optical plate 8b.
, An anisotropic surface light source device that emits illumination light focused only in one direction is obtained. This surface light source device is suitable for backlighting a liquid crystal panel having a so-called blind structure.
【００１２】図５は、本発明にかかる面光源装置をバッ
クライトとして用いたフラットディスプレイの一例を示
す分解斜視図である。このフラットディスプレイはフレ
ーム８１と表示ユニット８２とバックライトユニットと
して用いられる面光源装置１とシャーシ８３とを備えて
いる。又、一対のスピーカ８４，８５とシールドカバー
８６とリアカバー８７も含んでいる。フレーム８１はフ
ラットディスプレイセットの前側に位置すると共に窓部
８８が開口している。表示ユニット８２は偏平形状を有
すると共に透過型でブラインド構造の液晶パネルを備え
ており、フレーム８１に後方から組み込まれ窓部８８に
整合して画面を構成する。シャーシ８３はフラットディ
スプレイセットの後側に位置すると共に表示ユニット８
２を間にしてフレーム８１と係合し、表示ユニット８２
の背面側に偏平な収納空間８９を形成する。面光源装置
１は前述したように偏平形状を有する筐体２を用いて予
め組み立てられており、収納空間８９に対して着脱自在
に挿入可能であり、透過型の表示ユニット８２を背面か
ら照明する。前述したように、面光源装置１の筐体２の
開放面には複合構造を有する光学部材が装着されてい
る。FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of a flat display using the surface light source device according to the present invention as a backlight. This flat display includes a frame 81, a display unit 82, a surface light source device 1 used as a backlight unit, and a chassis 83. Also, a pair of speakers 84 and 85, a shield cover 86, and a rear cover 87 are included. The frame 81 is located on the front side of the flat display set, and has a window 88 opened. The display unit 82 has a flat shape and a transmissive liquid crystal panel having a blind structure. The display unit 82 is incorporated into the frame 81 from behind and forms a screen in alignment with the window 88. The chassis 83 is located on the rear side of the flat display set and the display unit 8.
2 is engaged with the frame 81 with the display unit 82
A flat storage space 89 is formed on the back side of the. The surface light source device 1 is pre-assembled using the flat casing 2 as described above, is removably insertable into the storage space 89, and illuminates the transmissive display unit 82 from the back. . As described above, the optical member having the composite structure is mounted on the open surface of the housing 2 of the surface light source device 1.
【００１３】最後に図９を参照して、図５に示した表示
ユニット８２に組み込まれるブラインド構造の液晶パネ
ルの一例を説明する。この液晶パネルはプラズマアドレ
ス型であり、液晶セル１０１とプラズマセル１０２と両
者の間に介在する共通の中間基板１０３とからなるフラ
ットパネル構造を有している。中間基板１０３は極薄の
板ガラス等からなりマイクロシートと呼ばれている。プ
ラズマセル１０２は中間基板１０３に接合したガラス等
からなる下側基板１０４から構成されており、両者の空
隙にイオン化可能なガスが封入されている。下側基板１
０４の内表面にはストライプ状の放電電極１０５が形成
されている。放電電極１０５はスクリーン印刷法等によ
り平坦なガラス基板１０４の上に印刷焼成できるので、
生産性や作業性に優れていると共に微細化が可能であ
る。放電電極１０５と平行に隔壁１０６が形成されてお
り、イオン化可能なガスが封入された空隙を分割して放
電チャネル１０７を構成する。この隔壁１０６もスクリ
ーン印刷法により印刷焼成でき、その頂部が中間基板１
０３の一面側に当接している。このように、プラズマア
ドレス型の液晶パネルでは隔壁１０６によって隔てられ
た放電チャネル１０７がストライプ状に配列しているの
で所謂ブラインド構造となっている。ストライプ状の放
電電極１０５は交互にアノードＡ及びカソードＫとして
機能し、両者の間にプラズマ放電を発生させる。尚、中
間基板１０３と下側基板１０４はガラスフリット１０８
等により互いに接合している。Referring to FIG. 9, an example of a liquid crystal panel having a blind structure incorporated in the display unit 82 shown in FIG. 5 will be described. This liquid crystal panel is of a plasma address type, and has a flat panel structure including a liquid crystal cell 101 and a plasma cell 102 and a common intermediate substrate 103 interposed therebetween. The intermediate substrate 103 is made of an extremely thin plate glass or the like and is called a microsheet. The plasma cell 102 includes a lower substrate 104 made of glass or the like bonded to an intermediate substrate 103, and an ionizable gas is sealed in a gap between the two. Lower substrate 1
A stripe-shaped discharge electrode 105 is formed on the inner surface of the substrate 04. Since the discharge electrode 105 can be printed and fired on the flat glass substrate 104 by a screen printing method or the like,
It is excellent in productivity and workability and can be miniaturized. A partition 106 is formed in parallel with the discharge electrode 105, and a gap filled with an ionizable gas is divided to form a discharge channel 107. The partition 106 can also be printed and baked by a screen printing method, and its top is the intermediate substrate 1.
03 is in contact with one side. As described above, the plasma-addressed liquid crystal panel has a so-called blind structure because the discharge channels 107 separated by the partition walls 106 are arranged in stripes. The stripe-shaped discharge electrodes 105 alternately function as an anode A and a cathode K, and generate a plasma discharge between them. The intermediate substrate 103 and the lower substrate 104 are made of glass frit 108.
And so on.
【００１４】一方、液晶セル１０１は透明な上側基板１
０９を用いて構成されている。この上側基板１０９は中
間基板１０３の他面側に所定の間隙を介してシール材１
１０等により接着されており、間隙には液晶１１１が封
入充填されている。上側基板１０９の内表面には透明な
導電膜からなる信号電極１１２が形成されている。この
信号電極１１２はストライプ状の放電電極１０５と直交
している。信号電極１１２と放電チャネル１０７の交差
部分にマトリクス状の画素が規定される。On the other hand, the liquid crystal cell 101 is a transparent upper substrate 1.
09 is used. The upper substrate 109 is provided on the other surface of the intermediate substrate 103 with a predetermined gap therebetween.
The liquid crystal 111 is sealed and filled in the gap. A signal electrode 112 made of a transparent conductive film is formed on an inner surface of the upper substrate 109. The signal electrode 112 is orthogonal to the stripe-shaped discharge electrode 105. A matrix pixel is defined at the intersection of the signal electrode 112 and the discharge channel 107.
【００１５】かかる構成を有するプラズマアドレス型の
液晶パネルでは、プラズマ放電が行なわれる行状の放電
チャネル１０７を線順次で切り換え走査すると共に、こ
の走査に同期して液晶セル１０１側の列状信号電極１１
２に画像信号を印加することにより表示駆動が行なわれ
る。放電チャネル１０７内にプラズマ放電が発生すると
内部は略一様にアノード電位になり一行毎の画素選択が
行なわれる。即ち放電チャネル１０７はサンプリングス
イッチとして機能する。プラズマサンプリングスイッチ
が導通した状態で各画素に画像信号が印加されると、サ
ンプリングが行なわれ画素の光透過率が制御できる。プ
ラズマサンプリングスイッチが非導通状態になった後に
も画像信号はそのまま画素内に保持される。かかる構成
を有する透過型の液晶パネルを本発明にかかる面光源装
置を用いて背面から照明すれば、前方に鮮明な画像が映
し出される。In the plasma address type liquid crystal panel having such a configuration, the row-shaped discharge channels 107 where plasma discharge is performed are switched in a line-sequential manner, and the column-shaped signal electrodes 11 on the liquid crystal cell 101 side are synchronized with this scanning.
2 is driven by applying an image signal. When a plasma discharge is generated in the discharge channel 107, the inside of the discharge channel 107 becomes almost uniformly at the anode potential, and pixel selection is performed for each row. That is, the discharge channel 107 functions as a sampling switch. When an image signal is applied to each pixel with the plasma sampling switch turned on, sampling is performed and the light transmittance of the pixel can be controlled. Even after the plasma sampling switch is turned off, the image signal is held in the pixel as it is. When a transmissive liquid crystal panel having such a configuration is illuminated from behind by using the surface light source device according to the present invention, a clear image is projected forward.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
面光源装置の開放面に装着される光学部材として、比較
的薄く可撓性及び熱による伸縮性を備えた光学シート
と、比較的厚く剛性を備えており前後から光学シートを
挟持する一対の光学プレートとからなる複合構造を採用
している。かかる構成により、面光源装置が大型化して
も、光学シートが自重により撓み変形したり熱膨張によ
りシワが発生したりすることが無くなる。As described above, according to the present invention,
As an optical member mounted on the open surface of the surface light source device, an optical sheet having a relatively thin flexibility and elasticity due to heat, and a pair of optical members having a relatively thick and rigid and sandwiching the optical sheet from front and rear. Adopts a composite structure consisting of a plate. With this configuration, even when the size of the surface light source device is increased, the optical sheet does not bend and deform due to its own weight and does not generate wrinkles due to thermal expansion.
【図１】本発明にかかる面光源装置の第１実施形態を示
す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a surface light source device according to the present invention.
【図２】本発明にかかる面光源装置の第２実施形態を示
す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the surface light source device according to the present invention.
【図３】本発明にかかる面光源装置の第３実施形態を示
す要部断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a main part showing a third embodiment of the surface light source device according to the present invention.
【図４】本発明にかかる面光源装置に用いられるプリズ
ムシートの構造及び機能を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a structure and a function of a prism sheet used in the surface light source device according to the present invention.
【図５】本発明にかかる面光源装置をバックライトとし
て用いたフラットディスプレイセットの一例を示す分解
斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of a flat display set using the surface light source device according to the present invention as a backlight.
【図６】従来の面光源装置の構造を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing the structure of a conventional surface light source device.
【図７】従来の面光源装置の課題を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing a problem of a conventional surface light source device.
【図８】従来の面光源装置の課題を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory view showing a problem of a conventional surface light source device.
【図９】図５に示したフラットディスプレイセットに組
み込まれる液晶パネルの一例を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of a liquid crystal panel incorporated in the flat display set shown in FIG.
１…面光源装置、２…筐体、３…発光部、４…光学部
材、５…反射板、６…ランプ、７…光学シート、８ａ…
光学プレート、８ｂ…光学プレート、９…押え枠、１０
…弾性部材DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Surface light source device, 2 ... Case, 3 ... Light emitting part, 4 ... Optical member, 5 ... Reflector, 6 ... Lamp, 7 ... Optical sheet, 8a ...
Optical plate, 8b: Optical plate, 9: Holding frame, 10
... Elastic members
Claims (9)
と、該偏平な空間に配置され前方の開放面に向って光源
光を放射する発光部と、該開放面に装着され該光源光を
透過して所望の面輝度分布を有する照明光に変換する光
学部材とを有する面光源装置であって、 前記光学部材は、比較的薄く可撓性及び熱による伸縮性
を備えた光学シートと、比較的厚く剛性を備えており前
後から該光学シートを挟持する一対の光学プレートとか
らなる複合構造を有することを特徴とする面光源装置。A housing provided with an open surface in front of the flat space; a light emitting unit disposed in the flat space and emitting light source light toward the open surface in front; An optical member that transmits the light source light and converts it into illumination light having a desired surface luminance distribution, wherein the optical member is relatively thin and has flexibility and elasticity due to heat. A surface light source device having a composite structure including a sheet and a pair of optical plates that are relatively thick and rigid and sandwich the optical sheet from front and rear.
定のピッチで配列したプリズムシートであり、該光源光
を屈折透過して所望の正面輝度分布を有する照明光に変
換することを特徴とする請求項１記載の面光源装置。2. The optical sheet according to claim 1, wherein the optical sheet is a prism sheet in which microprisms are arranged at a predetermined pitch, and converts the light source light into illumination light having a desired front luminance distribution by refraction and transmission. 2. The surface light source device according to 1.
は光拡散プレートであり、該光源光を拡散透過して一様
な面輝度分布を有する照明光に変換することを特徴とす
る請求項１記載の面光源装置。3. A light diffusing plate on at least one side of the pair of optical plates, and diffuses and transmits the light from the light source to convert the light into illumination light having a uniform surface luminance distribution. The surface light source device as described in the above.
は透明プレートであり、該光源光をそのまま透過して照
明光の面輝度分布を維持することを特徴とする請求項１
記載の面光源装置。4. The optical system according to claim 1, wherein at least one side of said pair of optical plates is a transparent plate, and transmits said light source light as it is to maintain a surface luminance distribution of illumination light.
The surface light source device as described in the above.
を防止する反射防止膜が形成されていることを特徴とす
る請求項４記載の面光源装置。5. The surface light source device according to claim 4, wherein an anti-reflection film for preventing reflection of external light is formed on a surface of the transparent plate.
在な状態で前後から一対の光学プレートにより保持し且
つ該一対の光学プレートを互いに接着した一体型の複合
構造を有することを特徴とする請求項１記載の面光源装
置。6. The optical member has an integrated composite structure in which the optical sheet is held in a stretchable state by a pair of optical plates from front and rear and the pair of optical plates is adhered to each other. The surface light source device according to claim 1.
の周辺を前後から弾圧した状態で筐体の開放面に固定す
る弾性部材を備えており、弾圧力を最適化して該複合構
造に含まれる光学シートの熱による伸縮変形を阻害しな
いことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。7. The housing includes an elastic member that is fixed to an open surface of the housing in a state where the periphery of the optical member having a composite structure is elastically pressed from front and rear, and the elastic pressure is optimized to achieve the composite structure. The surface light source device according to claim 1, wherein expansion and contraction deformation of the included optical sheet due to heat is not hindered.
て配置された反射板と、該開放面の直下で該反射板の直
上に配されたランプとを含むことを特徴とする請求項１
記載の面光源装置。8. The light-emitting unit includes a reflector disposed opposite to an open surface of the housing and a lamp disposed directly below the open surface and directly above the reflector. Claim 1
The surface light source device as described in the above.
配されたランプと、該ランプから発した光源光を開放面
に導く導光板とを含み、前記光学部材は後側に位置する
光学プレートとして該導光板を兼用することを特徴とす
る請求項１記載の面光源装置。9. The light emitting unit includes: a lamp disposed outside the open surface of the housing; and a light guide plate for guiding light emitted from the lamp to the open surface, wherein the optical member is located at a rear side. 2. The surface light source device according to claim 1, wherein the light guide plate is also used as an optical plate to be used.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27995396A JPH10105074A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Surface light source device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27995396A JPH10105074A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Surface light source device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10105074A true JPH10105074A (en) | 1998-04-24 |
Family
ID=17618232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27995396A Pending JPH10105074A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Surface light source device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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