JPH11133237A - 導光板、その導光板を用いた面光源及び液晶表示装置 - Google Patents
導光板、その導光板を用いた面光源及び液晶表示装置Info
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- JPH11133237A JPH11133237A JP9300444A JP30044497A JPH11133237A JP H11133237 A JPH11133237 A JP H11133237A JP 9300444 A JP9300444 A JP 9300444A JP 30044497 A JP30044497 A JP 30044497A JP H11133237 A JPH11133237 A JP H11133237A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外光取り入れ効率を向上させることにより、
主光源での消費電力を低減させることが可能な導光板、
その導光板を用いた面光源及び液晶表示装置を提供する
ことにある。 【解決手段】 金型を用いた樹脂成形により導光板１が
作製されると同時に外光取入部１ａが形成される。外光
取入部１ａの外光取入面は、黒矢印で示す斜め上方に向
いているので、その方向からの外光を最も良く取り込む
ことができ、更に真上や真横からの外光までも効率よく
入射する。光入射面１ｃから入射した光源からの光及び
外光は、光反射面１ｄや導光板１の２つの側面１ｂで反
射して、光出射面１ｅから均一な指向性を有する合成光
として出射される。
主光源での消費電力を低減させることが可能な導光板、
その導光板を用いた面光源及び液晶表示装置を提供する
ことにある。 【解決手段】 金型を用いた樹脂成形により導光板１が
作製されると同時に外光取入部１ａが形成される。外光
取入部１ａの外光取入面は、黒矢印で示す斜め上方に向
いているので、その方向からの外光を最も良く取り込む
ことができ、更に真上や真横からの外光までも効率よく
入射する。光入射面１ｃから入射した光源からの光及び
外光は、光反射面１ｄや導光板１の２つの側面１ｂで反
射して、光出射面１ｅから均一な指向性を有する合成光
として出射される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、導光板、その導
光板を用いた面光源及び液晶表示装置に係り、更に詳し
くは、液晶表示装置のバックライト用、照明広告及び交
通標識等に用いる面光源、その面光源が具備する導光板
及びビューファインダなどのバックライト方式の液晶表
示装置に関する。
光板を用いた面光源及び液晶表示装置に係り、更に詳し
くは、液晶表示装置のバックライト用、照明広告及び交
通標識等に用いる面光源、その面光源が具備する導光板
及びビューファインダなどのバックライト方式の液晶表
示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 液晶表示装置のバックライト用面光源
として、透光性平板を導光板としたサイドライト方式の
ものが知られている。このような面光源では、透明な平
行平板や断面楔形平板からなる導光板の側端面の一方か
ら、蛍光燈などの光源からの光を入射させ、透光性平板
内部の全反射を利用して光を導光板の全域に遍く伝播さ
せ、その伝播した光の一部を導光板裏面の光散乱反射板
で臨界角未満の拡散反射光となし、導光板表面から拡散
光を放出する（実開昭５５−１６２２０１）。
として、透光性平板を導光板としたサイドライト方式の
ものが知られている。このような面光源では、透明な平
行平板や断面楔形平板からなる導光板の側端面の一方か
ら、蛍光燈などの光源からの光を入射させ、透光性平板
内部の全反射を利用して光を導光板の全域に遍く伝播さ
せ、その伝播した光の一部を導光板裏面の光散乱反射板
で臨界角未満の拡散反射光となし、導光板表面から拡散
光を放出する（実開昭５５−１６２２０１）。
【０００３】また、太陽光や室内光などの外光を補助光
源とする為に、導光板の側端面に外光取入部を設けたバ
ックライト用面光源も知られており、その外光取入部の
形状は断面円弧状となって一つのシリンドリカルレンズ
を構成している（特開平５−１１２４９）。図１は、従
来の液晶表示装置を示す概略図である。
源とする為に、導光板の側端面に外光取入部を設けたバ
ックライト用面光源も知られており、その外光取入部の
形状は断面円弧状となって一つのシリンドリカルレンズ
を構成している（特開平５−１１２４９）。図１は、従
来の液晶表示装置を示す概略図である。
【０００４】従来の液晶表示装置は、液晶パネル９と導
光板１とを具備しており、液晶表示装置を例えば電子ス
チルカメラのビューファインダーとして用いる場合に
は、導光板１の左側にカメラ本体が来ることになり、撮
影者は、光出射面１ｅの出射光によって液晶パネル９の
右側から被写体を見る。また、従来の液晶表示装置が具
備する導光板１の上部一端には、補助光として外光を取
り入れるために、断面円弧状のシリンドリカルレンズか
らなる外光取入部１ａが設けられており、シリンドリカ
ルレンズの外光取入面（同図中、破線Ａ−Ａ’を紙面垂
直方向に移動させた時に形成する面）は、紙面上方向
（同図に「面の向き」として示す方向）に向いているの
で、真上からの外光を最も良く取り入れることができ
る。
光板１とを具備しており、液晶表示装置を例えば電子ス
チルカメラのビューファインダーとして用いる場合に
は、導光板１の左側にカメラ本体が来ることになり、撮
影者は、光出射面１ｅの出射光によって液晶パネル９の
右側から被写体を見る。また、従来の液晶表示装置が具
備する導光板１の上部一端には、補助光として外光を取
り入れるために、断面円弧状のシリンドリカルレンズか
らなる外光取入部１ａが設けられており、シリンドリカ
ルレンズの外光取入面（同図中、破線Ａ−Ａ’を紙面垂
直方向に移動させた時に形成する面）は、紙面上方向
（同図に「面の向き」として示す方向）に向いているの
で、真上からの外光を最も良く取り入れることができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来
の液晶表示装置の導光板では、上述のように、電子スチ
ルカメラが左側に取り付けられて左側又は上方からくる
外光が少ないにも拘わらず、真上方向からの外光を最も
良く取り入れる構造となっているので、その結果、外光
を取り入れる効率が非常に悪く、消費電力の低減が図れ
ないという問題点があった。
の液晶表示装置の導光板では、上述のように、電子スチ
ルカメラが左側に取り付けられて左側又は上方からくる
外光が少ないにも拘わらず、真上方向からの外光を最も
良く取り入れる構造となっているので、その結果、外光
を取り入れる効率が非常に悪く、消費電力の低減が図れ
ないという問題点があった。
【０００６】本発明は、上記の問題点を解決する為にな
されたものであり、外光取り入れ効率を向上させること
により、主光源での消費電力を低減させること、更に
は、主光源を不要とすることが可能な導光板、その導光
板を用いた面光源及び液晶表示装置を提供することを目
的とする。
されたものであり、外光取り入れ効率を向上させること
により、主光源での消費電力を低減させること、更に
は、主光源を不要とすることが可能な導光板、その導光
板を用いた面光源及び液晶表示装置を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 請求項１に係る本発明
の導光板は、上記の目的を達成する為に、樹脂で一体に
成形された導光板において、前記導光板の上部一端に外
光を取り入れる外光取入部を具備し、前記外光取入部の
外光取入面は、斜め上方に向いていることを特徴とす
る。請求項２に係る本発明の面光源は、請求項１に記載
の導光板と、前記導光板の外光取入部及び光出射面以外
の面に取り付けられた光源とを具備することを特徴とす
る。
の導光板は、上記の目的を達成する為に、樹脂で一体に
成形された導光板において、前記導光板の上部一端に外
光を取り入れる外光取入部を具備し、前記外光取入部の
外光取入面は、斜め上方に向いていることを特徴とす
る。請求項２に係る本発明の面光源は、請求項１に記載
の導光板と、前記導光板の外光取入部及び光出射面以外
の面に取り付けられた光源とを具備することを特徴とす
る。
【０００８】請求項３に係る本発明の液晶表示装置は、
請求項１に記載の導光板と、前記導光板の光出射面に近
接して取り付けられた液晶パネルとを具備することを特
徴とする。
請求項１に記載の導光板と、前記導光板の光出射面に近
接して取り付けられた液晶パネルとを具備することを特
徴とする。
【０００９】
【実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、図面と共
に詳細に説明する。図２は、本発明に係る導光板の模式
図である。１は、導光板であり、金型を用いた樹脂成形
により導光板１が作製されると同時に、後述する外光取
入部１ａが導光板１の上部一端に形成される。１ａは、
外光取入部であり、太陽光や室内光などの外光を補助光
として取り込む。この外光取入部１ａは、断面円弧状の
シリンドリカルレンズであり、その外光取入面（同図
中、破線Ａ−Ａ’を一方の側面１ｂ方向に移動させた時
に形成される面）は、黒矢印方向（同図に「斜め上方」
として示す方向）に向いているので、斜め上方からの外
光を最も良く取り入れることができ、真上や真横からの
外光までも効率よく入射する。但し、外光取入部１ａ
は、外光取入面が斜め上方を向いていれば円弧状のシリ
ンドリカルレンズに限定されず、例えば三角柱などであ
ってもよい。
に詳細に説明する。図２は、本発明に係る導光板の模式
図である。１は、導光板であり、金型を用いた樹脂成形
により導光板１が作製されると同時に、後述する外光取
入部１ａが導光板１の上部一端に形成される。１ａは、
外光取入部であり、太陽光や室内光などの外光を補助光
として取り込む。この外光取入部１ａは、断面円弧状の
シリンドリカルレンズであり、その外光取入面（同図
中、破線Ａ−Ａ’を一方の側面１ｂ方向に移動させた時
に形成される面）は、黒矢印方向（同図に「斜め上方」
として示す方向）に向いているので、斜め上方からの外
光を最も良く取り入れることができ、真上や真横からの
外光までも効率よく入射する。但し、外光取入部１ａ
は、外光取入面が斜め上方を向いていれば円弧状のシリ
ンドリカルレンズに限定されず、例えば三角柱などであ
ってもよい。
【００１０】１ｃは、光入射面であり、以下で説明する
ように、光入射面１ｃに略平行に近設された光源（図示
せず）から照射された光が入射する。尚、２つの側面１
ｂの一方に光源を配置して光入射面とすることも可能で
ある。１ｄは、光反射面であり、樹脂成形の後に、光が
漏洩するのを防ぎ反射効率を高める為に、ドット印刷を
行なってからアルミなどの反射板が取り付けられる（図
示せず）。
ように、光入射面１ｃに略平行に近設された光源（図示
せず）から照射された光が入射する。尚、２つの側面１
ｂの一方に光源を配置して光入射面とすることも可能で
ある。１ｄは、光反射面であり、樹脂成形の後に、光が
漏洩するのを防ぎ反射効率を高める為に、ドット印刷を
行なってからアルミなどの反射板が取り付けられる（図
示せず）。
【００１１】１ｅは、光出射面であり、外光取入部１ａ
および光入射面１ｃから入射した光が、光反射面１ｄや
導光板１の２つの側面で反射して、入射光の殆どが最終
的に光出射面１ｅから均一な指向性を有する合成光とし
て出射される。尚、この側面１ｂには、光の漏洩を防止
する為に、白色テープなどの漏洩防止部材が取り付けら
れる。
および光入射面１ｃから入射した光が、光反射面１ｄや
導光板１の２つの側面で反射して、入射光の殆どが最終
的に光出射面１ｅから均一な指向性を有する合成光とし
て出射される。尚、この側面１ｂには、光の漏洩を防止
する為に、白色テープなどの漏洩防止部材が取り付けら
れる。
【００１２】導光板１の材料としては、透光性材料の中
から選択され、通常はアクリル又はポリカーボネートの
樹脂が用いられる。導光板の形状は平行平板や断面楔形
平板で、その厚みは、通常１〜１０ｍｍ程度のものが用
いられる。また、その他の透光性材料としては、ポリメ
タアクリル酸メチル，ポリアクリル酸メチル等のアクリ
ル酸エステル又はメタアクリル酸エステルの単独若しく
は共重合体，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレ
ンテレフタレート等のポリエステル，ポリカーボネー
ト，ポリスチレン、ポリメチルペンテン等熱可塑性樹
脂、或いは紫外線又は電子線で架橋した、多官能のウレ
タンアクリレート、ポリエステルアクリレート等のアク
リレート、不飽和ポリエステル等透明な樹脂，透明な硝
子等、透明なセラミックス等が用いられる。
から選択され、通常はアクリル又はポリカーボネートの
樹脂が用いられる。導光板の形状は平行平板や断面楔形
平板で、その厚みは、通常１〜１０ｍｍ程度のものが用
いられる。また、その他の透光性材料としては、ポリメ
タアクリル酸メチル，ポリアクリル酸メチル等のアクリ
ル酸エステル又はメタアクリル酸エステルの単独若しく
は共重合体，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレ
ンテレフタレート等のポリエステル，ポリカーボネー
ト，ポリスチレン、ポリメチルペンテン等熱可塑性樹
脂、或いは紫外線又は電子線で架橋した、多官能のウレ
タンアクリレート、ポリエステルアクリレート等のアク
リレート、不飽和ポリエステル等透明な樹脂，透明な硝
子等、透明なセラミックス等が用いられる。
【００１３】つぎに、図２を用いて本発明に係る導光板
の動作について説明する。導光板１の外光取入部１ａに
は、室外においては太陽光が、また室内においては蛍光
燈などの外光が入射する。この外光取入部１ａの外光取
入面は、斜め上方に向くことにより、従来の導光板の外
光取入部（図１参照）に比較して、斜め上方向を中心と
して入射する外光が外光取入部１ａに効率よく取り込ま
れる。その結果、本発明に係る導光板を具備する液晶表
示装置をビューファインダなどに使用する場合には、光
源を点灯させる必要がない程に十分な照明を行なえるの
で、消費電力の低減が図れる。
の動作について説明する。導光板１の外光取入部１ａに
は、室外においては太陽光が、また室内においては蛍光
燈などの外光が入射する。この外光取入部１ａの外光取
入面は、斜め上方に向くことにより、従来の導光板の外
光取入部（図１参照）に比較して、斜め上方向を中心と
して入射する外光が外光取入部１ａに効率よく取り込ま
れる。その結果、本発明に係る導光板を具備する液晶表
示装置をビューファインダなどに使用する場合には、光
源を点灯させる必要がない程に十分な照明を行なえるの
で、消費電力の低減が図れる。
【００１４】また、光源を点灯させた場合には、光入射
面１ｃから入射した光源からの光及び外光が光反射面１
ｄや導光板１の２つの側面１ｂで反射して、光出射面１
ｅから均一な指向性を有する合成光として出射される。
図３は、本発明に係る面光源を示す概略図である。２
は、面光源であり、本発明に係る導光板１、蛍光管など
の光源３及び各種制御回路（図示せず）などで構成され
いる。この制御回路には、例えば導光板１の光出射面か
ら出射される光の総量を検知して、出射光量が最適にな
るように光源３に電力を調整して供給する回路も含まれ
る。
面１ｃから入射した光源からの光及び外光が光反射面１
ｄや導光板１の２つの側面１ｂで反射して、光出射面１
ｅから均一な指向性を有する合成光として出射される。
図３は、本発明に係る面光源を示す概略図である。２
は、面光源であり、本発明に係る導光板１、蛍光管など
の光源３及び各種制御回路（図示せず）などで構成され
いる。この制御回路には、例えば導光板１の光出射面か
ら出射される光の総量を検知して、出射光量が最適にな
るように光源３に電力を調整して供給する回路も含まれ
る。
【００１５】光源３から出射された光はリフレクタ４で
反射され導光板１の光入射面１ｃから、また自然光など
の外光は導光板１の外光取入部１ａから導光板１の内部
に入り、光反射面１ｄの下部に取り付けられた反射板５
や側端面１ｂで反射され集束を繰り返し、導光板１の光
出射面１ｅから拡散板６に出射される。また、拡散板６
に入射した光は、拡散板６及びレンズシート７によって
所望の角度範囲内に均一等方的に拡散されてレンズシー
ト７から出射される。
反射され導光板１の光入射面１ｃから、また自然光など
の外光は導光板１の外光取入部１ａから導光板１の内部
に入り、光反射面１ｄの下部に取り付けられた反射板５
や側端面１ｂで反射され集束を繰り返し、導光板１の光
出射面１ｅから拡散板６に出射される。また、拡散板６
に入射した光は、拡散板６及びレンズシート７によって
所望の角度範囲内に均一等方的に拡散されてレンズシー
ト７から出射される。
【００１６】図４は、本発明に係る面光源を具備する液
晶表示装置を示す概略図である。８は、液晶表示装置で
あり、液晶パネル９及び本発明に係る面光源２で構成さ
れる。上述した面光源２から均一等方的に拡散されて出
射した光は、液晶パネル９に導かれる。但し、面光源２
から光源３を取り除き、導光板１からの外光だけを利用
する液晶表示装置であってもよい。
晶表示装置を示す概略図である。８は、液晶表示装置で
あり、液晶パネル９及び本発明に係る面光源２で構成さ
れる。上述した面光源２から均一等方的に拡散されて出
射した光は、液晶パネル９に導かれる。但し、面光源２
から光源３を取り除き、導光板１からの外光だけを利用
する液晶表示装置であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】 以上説明した様に、本発明に係る導光
板によれば、この外光取入部の外光取入面の方向が「斜
め上方」に向いているので、斜め上方からの外光を最も
良く取り入れることができ、更に真上や真横からの外光
までも入射するので、太陽光や室内光などの外光を主た
る光として効率よく取り込むことが可能となる。
板によれば、この外光取入部の外光取入面の方向が「斜
め上方」に向いているので、斜め上方からの外光を最も
良く取り入れることができ、更に真上や真横からの外光
までも入射するので、太陽光や室内光などの外光を主た
る光として効率よく取り込むことが可能となる。
【００１８】また、本発明に係る面光源及び液晶表示装
置によれば、上記導光板を使用することにより外光取り
入れ効率が向上するので、一定の出射光量を得る場合に
は、光源に供給する電力を低減させることが可能となる
ばかりでなく、用途に応じて光源を不要とすることが可
能となる。
置によれば、上記導光板を使用することにより外光取り
入れ効率が向上するので、一定の出射光量を得る場合に
は、光源に供給する電力を低減させることが可能となる
ばかりでなく、用途に応じて光源を不要とすることが可
能となる。
【図１】従来の液晶表示装置の模式図である。
【図２】本発明に係る導光板の模式図である。
【図３】本発明に係る面光源を示す概略図である。
【図４】本発明に係る面光源を具備する液晶表示装置を
示す概略図である。
示す概略図である。
１ 導光板 １ａ 外光取入部 １ｂ 側面 １ｃ 光入射面 １ｄ 光反射面 １ｅ 光出射面 ２ 面光源 ３ 光源 ５ 反射板 ６ 拡散板 ７ レンズシート ８ 液晶表示装置 ９ 液晶パネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 草深 孝也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 樹脂で一体に成形された導光板におい
て、 前記導光板の上部一端に外光を取り入れる外光取入部を
具備し、 前記外光取入部の外光取入面は、斜め上方に向いている
こと、 を特徴とする導光板。 - 【請求項２】 請求項１に記載の導光板と、 前記導光板の外光取入部及び光出射面以外の面に取り付
けられた光源と、 を具備することを特徴とする面光源。 - 【請求項３】 請求項１に記載の導光板と、 前記導光板の光出射面に近接して取り付けられた液晶パ
ネルと、 を具備することを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9300444A JPH11133237A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 導光板、その導光板を用いた面光源及び液晶表示装置 |
| TW087115141A TW432251B (en) | 1997-10-31 | 1998-09-11 | Light guiding plate, surface light source and LCD display apparatus using the light guide plate |
| CNB981214355A CN1145836C (zh) | 1997-10-31 | 1998-10-30 | 导光板、使用该导光板的面光源和液晶显示装置 |
| KR1019980046347A KR100277154B1 (ko) | 1997-10-31 | 1998-10-30 | 도광판, 그 도광판을 이용한 면광원 및 액정 표시 장치 |
| US09/183,727 US6273577B1 (en) | 1997-10-31 | 1998-10-30 | Light guide plate, surface light source using the light guide plate, and liquid crystal display using the surface light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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