JPH11231320A - サイドライト型面光源装置及び液晶表示装置 - Google Patents

サイドライト型面光源装置及び液晶表示装置

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JPH11231320A
JPH11231320A JP10046272A JP4627298A JPH11231320A JP H11231320 A JPH11231320 A JP H11231320A JP 10046272 A JP10046272 A JP 10046272A JP 4627298 A JP4627298 A JP 4627298A JP H11231320 A JPH11231320 A JP H11231320A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】サイドライト型面光源装置及び液晶表示装置に
関し、棒状部材を用いて発光ダイオード等の照明光より
棒状の一次光源を形成し、この一次光源より射出された
照明光を導光板でなる板状部材に入射して面光源装置を
構成する場合に適用して、出射光量を均一化する。 【解決手段】板状部材11の入射面11Aに、1対の斜
面18A及び18Bによりる突起を入射面11Aの長手
方向に繰り返し形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、サイドライト型面
光源装置及び液晶表示装置に関し、棒状部材を用いて発
光ダイオード等の照明光より線状の一次光源を形成し、
この一次光源より射出された照明光を導光板でなる板状
部材に入射して面光源装置を構成する場合に適用するこ
とができる。本発明は、板状部材の入射面に、1対の斜
面による突起を入射面の長手方向に繰り返し形成するこ
とにより、出射光量を均一化する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば液晶表示装置においては、
サイドライト型面光源装置により液晶表示パネルを照明
し、これにより全体形状を薄型化するようになされてい
る。
【0003】すなわちサイドライト型面光源装置は、蛍
光ランプ等の棒状光源でなる一次光源を板状部材(すな
わち導光板でなる)の側方に配置し、この一次光源より
出射される照明光を導光板の端面より導光板に入射す
る。さらにサイドライト型面光源装置は、この照明光を
屈曲して、導光板の平面より液晶表示パネルに向けて出
射し、これにより全体形状を薄型化できるようになされ
ている。
【0004】このようなサイドライト型面光源装置を用
いた液晶表示装置においては、全体形状を小型化、軽量
化することが求められる。
【0005】このためサイドライト型面光源装置におい
ては、例えば特開平9−120007号に開示されてい
るように、蛍光ランプに代えて、ランプ等の点光源から
出射される照明光を棒状部材に入射して一次光源を構成
するようになされたものが提案されている。
【0006】図24は、この点光源によるサイドライト
型面光源装置を示す分解斜視図である。このサイドライ
ト型面光源装置1は、一次光源2を導光板3の側方に配
置し、この一次光源2より出射される照明光L1を導光
板3の側面(以下入射面と呼ぶ)3Aより導光板3に入
射する。
【0007】一次光源2は、入射面3Aに沿って延長す
る棒状部材4と、この棒状部材4の一端面に照明光Lを
入射する点光源とにより構成される。棒状部材4は、例
えば円柱形状の透明部材を切削、研磨加工することによ
り、円柱形状を平面により斜めに切り取った形状に形成
され、この平面側に反射面4Aが形成される。これによ
り棒状部材4は、端面でなる入射面より入射した照明光
を他方の端面側に伝搬しながら、この照明光を導光板3
の入射面3Aに向けて出射する。
【0008】導光板3は、透明部材でなる例えばアクリ
ル(PMMA樹脂)を射出成形して断面楔型形状に形成
され、入射面3Aより一次光源2の照明光L1を入射す
る。これにより導光板3は、入射面3Aより入射した照
明光L1を内部で伝搬しながら、臨界角以下の成分を出
射面3Bより出射する。これによりサイドライト型面光
源装置1は、この導光板3の出射面3Bに発光面を形成
して、点光源より出射された照明光により面光源を形成
するようになされている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのようなサ
イドライト型面光源装置1においては、図24において
破線による等高線により出射光量の分布を示すように、
出射光量が不均一になる問題がある。
【0010】すなわちこの種の棒状部材4においては、
端面より入射した照明光を他端側に向かって伝搬しなが
ら、臨界角以下の成分を導光板3の入射面3Aに出射す
るものである。これにより棒状部材4より出射される照
明光L1は、棒状部材4における伝搬方向に傾いた指向
性により棒状部材4の出射面より出射され、導光板3の
入射面3Aに対しては傾いて入射することになる。
【0011】これにより導光板3に入射した照明光L1
は、出射面3B側より見て、楔型先端側に向かって直進
せず、矢印Xにより示すように、入射面に対して傾いて
伝搬することになる。これによりこのような棒状部材4
により一次光源を構成したサイドライト型面光源装置に
おいては、導光板3の先端側であって棒状部材4の点光
源側となる隅部において、出射光量が最も低下し、これ
とは逆側の隅部に向かって出射光量が徐々に増大する。
【0012】このように出射光量が不均一になると、そ
の分このサイドライト型面光源装置1による液晶表示装
置においては、表示画面に輝度ムラが発生し、表示画面
の品位が著しく低下することになる。
【0013】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来に比して出射光量を均一化することができるサ
イドライト型面光源装置と、このサイドライト型面光源
装置を用いた液晶表示装置を提案しようとするものであ
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、所定の一次光源から射出された照
明光を板状部材の側面から入射し、照明光を屈曲して板
状部材の出射面より出射するサイドライト型面光源装置
に適用する。このサイドライト型面光源装置において、
先の側面に沿って延長する棒状部材を有し、所定の光源
から出射された照明光を、この棒状部材の端面から入射
し、板状部材の側面に沿った面より出射して板状部材の
側面に供給するように、一次光源を構成する。このとき
板状部材において、この側面に、1対の斜面による突起
を、側面の長手方向に繰り返し形成する。
【0015】このとき、この突起を、1対の斜面を直接
接続して断面三角形形状に形成する。
【0016】またこのとき、又はこれに代えて、光源
を、発光ダイオードにより構成する。
【0017】さらに液晶表示装置において、これら何れ
かのサイドライト型面光源装置により液晶表示パネルを
照明する。
【0018】サイドライト型面光源装置において、板状
部材の側面に沿って延長する棒状部材を有し、所定の光
源から出射された照明光をこの棒状部材の端面から入射
し、板状部材の側面に沿った面より出射して板状部材の
側面に供給するように、一次光源を構成すれば、点光源
による照明光により棒状の一次光源を形成することがで
きる。
【0019】このときこの棒状光源より出射される照明
光は、この一次光源の光源側端面より逆側の端面に向か
った指向性をもって出射される。板状部材の側面を平坦
な面により形成した場合には、この指向性をもった照明
光が側面より入射し、この指向性が板状部材の屈折率に
より若干低減されるものの、この指向性により板状部材
の内部を伝搬し、出射面より出射されることになる。こ
れにより板状部材の側面を平坦な面により形成した場合
には、この指向性に対応して出射光量が不均一化する。
【0020】これに対して板状部材において、この側面
に、1対の斜面による突起を、側面の長手方向に繰り返
し形成すれば、点光源側を向く一方の斜面から照明光が
板状部材に入射した後、他方の斜面で反射し、これによ
りほぼ出射面側より見て、ほぼ板状部材の先端側に照明
光が直進するように、指向性を補正することができる。
これにより傾いた指向性による出射光量の不均一化が回
避され、出射光量分布が均一化される。
【0021】このときこの突起を、1対の斜面を直接接
続して断面三角形形状に形成すれば、簡易な構成により
出射光量を均一化することができる。
【0022】またこのとき、又はこれに代えて、光源
を、発光ダイオードにより構成すれば、高い信頼性によ
りサイドライト型面光源装置を構成することができる。
また全体形状を小型化し、また軽量化することができ
る。
【0023】さらに液晶表示装置において、これら何れ
かのサイドライト型面光源装置により液晶表示パネルを
照明すれば、表示画面における輝度ムラを低減して高品
位の表示画面を表示することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。
【0025】(1)第1の実施の形態 図1は、本発明の第1の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置を示す分解斜視図である。この実施の形態
においては、このサイドライト型面光源装置10により
液晶表示パネルを照明して液晶表示装置を構成する。
【0026】このサイドライト型面光源装置10は、反
射シート15を折り曲げて図示しないフレームに配置し
た後、この反射シート15の内側に、導光板11、光拡
散シート13、光制御部材でなるプリズムシート14を
順次積層して配置すると共に、導光板11の側方に一次
光源12を配置し、その後、反射シート15の一次光源
12側を折り曲げて形成される。
【0027】一次光源12は、導光板11の入射面11
Aに沿って延長する棒状部材16と、この棒状部材16
の一端面16Aより照明光Lを入射する点光源17とに
より構成される。
【0028】棒状部材16は、導光板11の出射面11
Bと略平行な面により切り取って断面を見たとき、先端
が切り取られた楔型形状により断面形状が形成されるよ
うに、例えばアクリルを射出成形して形成される。点光
源17は、発光ダイオードにより構成され、例えば透明
接着剤により、棒状部材16の端面16Aに出射面が接
着されて棒状部材16に保持される。
【0029】これにより一次光源12は、図2に示すよ
うに、棒状部材16の導光板11側の面(以下出射面と
呼ぶ)16Bとこの出射面16Bと対向する面(以下裏
面と呼ぶ)16Cとの間を繰り返し反射して、棒状部材
16の端面16Aより入射した照明光Lを伝搬し、この
出射面16B及び裏面16Cにおける反射の際に、臨界
角以下の成分をそれぞれ出射面16B及び裏面16Cよ
り出射する。これにより一次光源12は、棒状部材16
の出射面16Bを発光させ、点光源17より射出された
照明光により棒状の光源を形成する。
【0030】このようにして点光源17より出射される
照明光Lは、出射面16B及び裏面16Cの間を繰り返
し反射して棒状部材16の内部を伝搬しながら、裏面1
6Cで反射する毎に出射面16Bに対する照明光Lの入
射角が低減し、このうち臨界角以下の成分が出射面16
Bより出射されるものである。従って出射面16Bより
出射される照明光L1は、主たる出射方向が楔型形状の
先端方向に傾いて形成される。
【0031】導光板11は(図1)、透明部材でなる例
えばアクリルを射出成形して、先端が切り取られた断面
楔型形状に形成され、入射面11Aより一次光源12の
照明光L1を入射する。これにより導光板11は、入射
面11Aより入射した照明光L1を内部で伝搬しなが
ら、臨界角以下の成分を出射面11Bより出射する。こ
れによりサイドライト型面光源装置10は、この導光板
11の出射面11Bに発光面を形成して、点光源17よ
り出射された照明光により面光源を形成するようになさ
れている。
【0032】さらに導光板11は、記号Aにより入射面
11Aを部分的に拡大して示すように、1対の斜面18
A及び18Bにより延長する突起が、入射面11Aの長
手方向に繰り返し形成されるようになされている。ここ
でこの突起は、1対の斜面18A及び18Bを直接接続
して形成される。さらにこの突起は、図2に示すよう
に、繰り返しピッチWが好ましくは30〔μm〕〜5
〔mm〕の範囲で所定の値に、また頂角αが好ましくは
35〜80度の範囲で所定の角度に設定される。また突
起は、導光板11の厚み方向に一定の断面形状により形
成される。また斜面18A及び18Bは、入射面11A
を巨視的に平面と見なした場合の、入射面11Aの法線
に対して対称形状に形成される。なおこの図2において
は、斜面18A及び18Bを強調して示す。
【0033】これにより導光板11は、これら1対の斜
面18A及び18Bのうちの、点光源17側を向く一方
の斜面18Aより照明光L1を入射した後、他方の斜面
18Bにより照明光L1を全反射し、出射面11B側よ
り見て、図2に示すように、照明光L1が楔型先端に向
かって直進するように照明光L1の指向性を補正する。
すなわち、入射面11Aを巨視的に平面と見なした場合
に、入射面11Aに対して垂直な方向に照明光L1の指
向性を補正する。なおこの図2においては、従来構成に
より入射面11Aを平坦な面M1で構成した場合におけ
る照明光の伝搬方向を符号LXにより示す。
【0034】さらに図2をB−B線により切り取って図
3に示すように、導光板11は、出射面11B及び出射
面11Bと対向する面(以下裏面と呼ぶ)11Cとの間
で反射を繰り返しながら、このようにして側面11Aよ
り入射した照明光L1を伝搬し、この出射面11B及び
裏面11Cにおける反射の際に、臨界角以下の成分を出
射面11B及び裏面11Cより出射する。
【0035】さらにこの導光板11は、裏面11Cに光
散乱面11Dが形成される。ここでこの光散乱面11D
は、入射面11A側より楔型先端に向かって光散乱の程
度が順次増大するように、例えば炭酸マグネシウム、酸
化チタン等を顔料にしてなる光散乱性のインクを選択的
に付着して形成される。なお光散乱面11Dは、光散乱
性のインクに代えて裏面11Cを部分的に梨地面(シボ
面)に形成して作成される場合もある。この場合も同様
に光散乱面11Dは、一定のピッチで、あるいはランダ
ムに、例えば矩形形状に梨地面の領域を形成し、入射面
11A側より楔型先端に向かって各矩形形状領域の面積
が増大するように形成される。これにより導光板11
は、楔型先端側で低減する出射光量を補正し、出射光量
を均一化する。
【0036】このようにして照明光を散乱させるもの
の、導光板11は、基本的には、出射面11B及び裏面
11Cとの間を繰り返し反射して照明光を伝搬しなが
ら、裏面11Cで反射する毎に出射面11Bに対する照
明光の入射角を低減し、このうち臨界角以下の成分を出
射面11Bより出射するものである。従って出射面11
Bより出射される照明光は、主たる出射方向が楔型形状
の先端方向に傾いて形成される。
【0037】光拡散シート13は、出射面11B側より
裏面11Cの光散乱面11Dが認識されないように、さ
らには照明光により照らし出される導光板11の各部の
輝き、影等を目立たなくするように、導光板11より出
射される照明光を散乱して射出する。
【0038】プリズムシート14は、導光板11の指向
性を補正するために配置される。すなわちプリズムシー
ト14は、ポリカーボネイト等の透光性のシート材で形
成され、導光板11と対向する側とは逆側の面にプリズ
ム面が形成される。このプリズム面は、一方向にほぼ平
行に延長する断面三角形形状の突起が繰り返されて形成
され、この例の場合、この突起が入射面11Aとほぼ平
行に延長するように配置される。これによりプリズムシ
ート14は、この三角形形状の突起の斜面で、出射光の
主たる出射方向を出射面11Bの正面方向に補正する。
【0039】反射シート15は(図1)、白色PETフ
ィルム等でなるシート状の乱反射部材により形成され、
導光板11、一次光源12等を囲むように配置される。
これにより反射シート15は、出射面11B以外の各部
より漏れ出す照明光を反射して導光板11又は一次光源
12に戻し、照明光の利用効率を向上する。ここで反射
シート15は、図4に示すように、1枚のシート材を所
定形状に切り取った後、例えば所定形状の金型を押し付
けた加熱処理により、破線で示す箇所に折り曲げの癖が
付けられる。さらに反射シート15は、導光板11、一
次光源12等の全体を囲むように、この折り曲げの癖に
沿って折り曲げ加工してフレームに配置される。
【0040】すなわち反射シート15は、導光板11の
裏面11C側において、導光板11及び一次光源12を
覆うように形成され、この一次光源12側の側面が立ち
上がって、棒状部材16の裏面16Cに密着するよう
に、さらにこの立ち上がった先端が折り曲げられて一次
光源の出射面16B及び端面16Aを除く面を覆うよう
に形成される。またこの一次光源12と逆側において
は、立ち上がって導光板11の楔型先端側の側面に密着
するように、またこの楔型先端側の側面に隣接する両側
面側においては、同様に立ち上がって導光板11の側面
に密着するように形成される。さらにこれらの側面の点
光源17側においては、点光源17より駆動用のリード
線を引き出し得るように、切り欠きが形成される。
【0041】以上の構成において、発光ダイオードによ
る点光源17から射出された照明光Lは(図1及び図
2)、棒状部材16の一端面16Aより入射し、出射面
16B及び裏面16Cの間を繰り返し反射して棒状部材
16の内部を伝搬する。さらに裏面16Cで反射する毎
に出射面16Bに対する照明光Lの入射角が低減し、こ
のうち臨界角以下の成分が出射面16Bより出射され、
これにより主たる出射方向が楔型形状の先端方向に傾い
て出射される。またこのとき同様にして内部を伝搬する
照明光Lは、裏面16Cから漏れ出し、この漏れ出した
照明光は、反射シート15により反射されて棒状部材1
6に戻される。これによりサイドライト型面光源装置1
0は、照明光の利用効率が向上される。
【0042】このようにして棒状部材16の出射面16
Bより出射された照明光L1は(図2)、点光源17側
の端面16Aから他端の端面側に向かった指向性により
導光板11の入射面11Aに入射する。このときこの照
明光L1は、入射面11Aに繰り返し形成された突起を
構成する1対の斜面18A及び18Bのうちの、棒状部
材16の端面16A側を向く斜面18Aより導光板11
に入射した後、他方の斜面18Bで全反射される。これ
により出射面11Bより見て、照明光L1が楔型先端方
向に直進するように指向性が補正され、指向性の傾きに
よる出射光量の不均一化が補正される。
【0043】かくしてこのように導光板11に入射した
照明光L1は(図3)、出射面11B及び裏面11Cの
間で反射を繰り返して楔型先端方向に伝搬し、この反射
の際に、出射面11Bに対して臨界角以下の成分が出射
面11Bより出射される。また同様にして裏面11Cよ
り照明光が出射され、この裏面11Cより出射された照
明光は、裏面11C側に配置した反射シート15により
反射されて導光板11に戻され、これにより照明光の利
用効率が増大される。
【0044】また出射面11Bより出射された照明光
は、導光板11の裏面11Cに形成された光散乱面11
Dが認識されないように、さらには照明光により照らし
出される導光板11の各部の輝き、影等を目立たなくな
るように、光拡散シート13により散乱された後、プリ
ズムシート14により指向性が補正される。さらにこの
照明光により液晶表示パネルが照明されて、輝度ムラの
ない高品位の表示画面が形成される。
【0045】このようにして液晶表示パネルを照明する
につき、導光板11の出射面以外の部分より漏れ出す照
明光は、反射シート15により反射されて再利用され、
この反射シート15が、1枚のシート材を所定形状に切
り出された後、折り曲げ加工されて導光板11の裏面1
1C、側面等に配置され、これにより簡易な組み立て作
業によりサイドライト型面光源装置10が作成される。
【0046】以上の構成によれば、導光板11の入射面
11Aに、1対の斜面18A及び18Bによる断面三角
形形状の突起を入射面11Aの長手方向に繰り返し形成
することにより、出射面11Bより見て楔型先端方向に
直進するように、入射面11Aより入射する照明光の指
向性を補正することができ、これにより従来に比して出
射光量を均一化することができる。
【0047】さらにこのとき1対の斜面18A及び18
Bを直接接続してこの突起を作成することにより、簡易
にこれら突起を作成して、出射光量を均一化することが
できる。
【0048】(2)第2の実施の形態 図5は、第2の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用される一次光源を示す斜視図である。このサ
イドライト型面光源装置においては、図1について上述
した一次光源12に代えて、この一次光源22が適用さ
れる。
【0049】すなわちこの一次光源22において、棒状
部材23は、出射面が平面により作成される。さらに棒
状部材23は、点光源17より遠ざかるに従って板厚の
低減する割合が徐々に低下するように、裏面が曲面によ
り作成される。
【0050】これにより一次光源22は、点光源17側
より出射される照明光の光量を増大し、棒状部材23の
長手方向に沿った照明光L1の光量分布を調整するよう
になされている。
【0051】図5に示す構成によれば、裏面を曲面によ
り作成した棒状部材23により一次光源を構成しても、
第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0052】(3)第3の実施の形態 図6は、第3の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用される一次光源を示す斜視図である。このサ
イドライト型面光源装置においては、図1について上述
した一次光源12に代えて、この一次光源24が適用さ
れる。
【0053】この一次光源24において、棒状部材25
は、中心軸を通る平面により円錐形状を切り取った形状
に作成される。すなわち棒状部材25は、点光源17よ
り遠ざかるに従って出射面の幅が低減するように、導光
板11側より見て三角形形状に出射面が形成される。さ
らに棒状部材25は、裏面が円弧形状により作成され
る。
【0054】図6に示す構成によれば、円錐形状を中心
軸を通る平面により切り取った形状の棒状部材25によ
り一次光源を構成しても、第1の実施の形態と同様の効
果を得ることができる。
【0055】(4)第4の実施の形態 図7は、第3の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用される一次光源を示す斜視図である。このサ
イドライト型面光源装置においては、図1について上述
した一次光源12に代えて、この一次光源が適用され
る。
【0056】ここでこの一次光源は、導光板11の入射
面に対して、第3の実施の形態にかかる棒状部材25の
出射面と裏面とを反転させて形成される。
【0057】図7に示すように、円錐形状を中心軸を通
る平面により切り取った形状の棒状部材25を用いて、
この棒状部材25の円弧形状の面を導光板側に向けて配
置して一次光源を構成しても、第1の実施の形態と同様
の効果を得ることができる。
【0058】(5)第5の実施の形態 図8は、第5の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用される一次光源を示す斜視図である。このサ
イドライト型面光源装置においては、図1について上述
した一次光源12に代えて、この一次光源26が適用さ
れる。
【0059】この一次光源26において、棒状部材27
は、三角錐形状に作成される。さらに一次光源26は、
この棒状部材27の一の平坦な面が導光板11の入射面
11Aと対向するように、棒状部材27が配置される。
【0060】この実施の形態によれば、三角錐形状の棒
状部材27により一次光源を構成しても、第1の実施の
形態と同様の効果を得ることができる。
【0061】(6)第6の実施の形態 図9は、第6の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用される一次光源を示す斜視図である。このサ
イドライト型面光源装置においては、図1について上述
した一次光源12に代えて、この一次光源が適用され
る。
【0062】ここでこの一次光源は、導光板11の入射
面に対して、第5の実施の形態にかかる棒状部材27の
出射面と裏面とを反転させて形成される。
【0063】この実施の形態によれば、三角錐形状の棒
状部材27を用いて、この棒状部材27の斜面側を導光
板側に向けて配置して一次光源を構成しても、第1の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0064】(7)第7の実施の形態 図10は、第7の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置に適用される一次光源を示す斜視図である。この
サイドライト型面光源装置においては、図1について上
述した一次光源12に代えて、この一次光源28が適用
される。
【0065】この一次光源28において、棒状部材29
は、四角柱形状に作成される。さらに棒状部材29は、
裏面に光散乱面が形成される。ここでこの光散乱面は、
照明光を散乱するように、裏面を全体的に又は部分的に
粗面にして、又は例えば白色等の光散乱性のインクを裏
面の全面に又は部分的に付着して形成される。これによ
り一次光源28は、点光源17より入射した照明光を棒
状部材29の内部を伝搬させ、光散乱面の散乱により照
明光を出射するようになされている。
【0066】このようにして照明光を出射するにつき、
棒状部材においては、光散乱の程度が点光源17より遠
ざかるに従って変化するように、光散乱面が形成され
る。なお粗面により光散乱面を形成した場合、粗面の程
度、又は単位面積当たりの粗面の面積を変化させること
により、光散乱の程度が点光源17より遠ざかるに従っ
て変化するように設定される。また光散乱性のインクの
付着により光散乱面を形成した場合、インクの付着量
(すなわち付着したインクの膜厚でなる)、又は単位面
積当たりのインクの付着面積を変化させることにより、
光散乱の程度が点光源17より遠ざかるに従って変化す
るように設定される。これにより一次光源28は、棒状
部材29の長手方向について、照明光の出射光量を均一
化する。
【0067】図10に示す構成によれば、四角柱形状の
棒状部材29により一次光源を形成するようにしても、
第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0068】(8)第8の実施の形態 図11は、第8の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置に適用される一次光源を示す斜視図である。この
サイドライト型面光源装置においては、図1について上
述した一次光源12に代えて、この一次光源30が適用
される。
【0069】この一次光源30において、棒状部材31
は、図5について説明した棒状部材23を、その先端側
で接続した形状により作成される。すなわち棒状部材3
1は、その長手方向の両端面に点光源17が配置され
る。これにより一次光源30は、導光板11に入射する
照明光の光量を増大させる。
【0070】また棒状部材31は、それぞれ点光源17
より遠ざかるに従って板厚の低減する割合が徐々に低下
するように形成される。これにより一次光源30は、光
源17側の光量を増大する。
【0071】図11に示す構成によれば、長手方向の両
端面に点光源17を配置し、それぞれ点光源17より遠
ざかるに従って板厚の低減する割合が徐々に低下するよ
うに棒状部材を作成するようにしても、第1の実施の形
態と同様の効果を得ることができる。
【0072】(9)第9の実施の形態 図12は、第9の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置に適用される一次光源を示す斜視図である。この
サイドライト型面光源装置においては、図1について上
述した一次光源12に代えて、この一次光源32が適用
される。
【0073】ここで一次光源32は、棒状部材33の一
端面に点光源17を配置して形成される。棒状部材33
は、裏面及び又は出射面に所定形状の突起が繰り返し形
成されている以外、第1の実施の形態に係る棒状部材1
6と同一の構成により作成される。
【0074】ここで棒状部材33は、符号Cにより部分
的に拡大して示すように、裏面及び又は出射面に、断面
三角形形状により棒状部材33の長手方向に延長する突
起が繰り返し形成される。これにより棒状部材33は、
この突起を形成する斜面の傾きに応じて、突起の繰り返
し方向について、導光板11に入射する照明光の入射角
分布を補正する。
【0075】図12に示す構成によれば、棒状部材33
の裏面に、断面三角形形状により長手方向に延長する突
起を繰り返し形成して一次光源を構成するようにして
も、第1の実施の形態と同様と同様の効果を得ることが
できる。
【0076】(10)第10の実施の形態 図13は、第10の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置に適用される導光板の入射面側を拡大して示す
斜視図である。このサイドライト型面光源装置において
は、図1について上述した導光板11に代えて、この導
光板35が適用される。
【0077】ここで導光板35は、第1の実施の形態と
同様に1対の斜面35A及び35Bによる突起が導光板
11の入射面11Aの長手方向に繰り返し形成される。
この実施の形態において、斜面35A及び35Bは、入
射面11Aを巨視的に平面と見なした場合の、入射面1
1Aの法線LHに対する角度β1及びβ2が異なる角度
により形成される。さらにこの角度β1及びβ2は、点
光源17側を向く斜面35Aの角度β1が小さな角度に
設定されるのに対し、この斜面35Aと対を形成する斜
面35Bの角度β2が大きな角度に設定されるようにな
されている。
【0078】これにより導光板35は、楔型先端側より
入射面側を見たとき、点光源17側を向く一方の斜面3
5Aに比して、他方の斜面35Bの方が、大きな面積に
より観察されるようになされている。
【0079】すなわち図14に示すように、照明光L1
は、点光源17側を向く一方の斜面35A(図中におい
てハッチングにより示す)より入射した後、他方の斜面
35Bで反射して導光板11内を直進することにより、
導光板11の楔型先端側より入射面を見ると、他方の斜
面35Bは、照明光L1により明るく照らし出されて観
察されるのに対し、点光源17側を向く一方の斜面35
Aは暗く観察される。
【0080】これにより導光板の出射面より出射される
照明光は、入射面近傍において、この斜面35A及び3
5Bの明暗に対応して出射光量が脈動することになる
(図15参照)。ところがこの実施の形態においては、
明るく照らし出されて観察される斜面35Bの方が、大
きな面積により観察されることにより、この種の脈動を
低減することができる(図16参照)。なお、図15及
び図16にあっては、本実施の形態が、上述したような
利点を有していることを容易に理解できるように、入射
面近傍における出射光量の差を強調して、出射光量が少
なくなる領域をハッチングにより示す。
【0081】図13に示す構成によれば、入射面を巨視
的に平面と見なした場合の、入射面の法線LHに対する
斜面35A及び35Bの角度β1及びβ2を異なる角度
に設定したことにより、第1の実施の形態と同様の効果
に加えて、入射面近傍の出射光量を均一化することがで
き、1対の斜面による突起を形成したことによる輝度ム
ラを低減することができる。
【0082】(11)第11の実施の形態 図17は、第11の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置に適用される導光板の入射面側を拡大して示す
斜視図である。このサイドライト型面光源装置において
は、図1について上述した導光板11に代えて、この導
光板37が適用される。
【0083】ここで導光板37は、第1の実施の形態と
同様に1対の斜面37A及び37Bによる突起が導光板
37の入射面の長手方向に繰り返し形成される。さらに
斜面37A及び37Bは、導光板37の側面37Fに平
行な面により切り取って断面を見たとき、入射面が凸レ
ンズ形状になるように、曲面により形成される。
【0084】図17に示す構成によれば、入射面が凸レ
ンズ形状になるように、1対の斜面37A及び37Bを
曲面により形成して突起を形成するようにしても、第1
の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0085】(12)第12の実施の形態 図18は、第12の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置に適用される導光板の入射面側を拡大して示す
斜視図である。このサイドライト型面光源装置において
は、図1について上述した導光板11に代えて、この導
光板39が適用される。
【0086】ここで導光板39は、第1の実施の形態と
同様に1対の斜面39A及び39Bにより延長する突起
が導光板39の入射面の長手方向に繰り返し形成され
る。さらに斜面39A及び39Bは、導光板39の側面
39Fに平行な面により切り取って断面を見たとき、入
射面が凹レンズ形状になるように、曲面により形成され
る。
【0087】図18に示す構成によれば、入射面が凹レ
ンズ形状になるように、1対の斜面39A及び39Bを
曲面により形成して突起を形成するようにしても、第1
の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0088】(13)第13の実施の形態 図19は、第13の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置に適用される導光板の入射面側を部分的に拡大
して示す平面図である。このサイドライト型面光源装置
においては、図1について上述した導光板11に代え
て、この導光板41及びプリズム部材42が適用され
る。
【0089】ここで導光板41及びプリズム部材42
は、入射面近傍において、入射面に平行な平面により図
1について上述した導光板11を2つの部材に切り取っ
て分離した形状により作成される。
【0090】図19に示す構成によれば、別部品によ
り、導光板41の入射面に、1対の斜面による突起を形
成するようにしても、第1の実施の形態と同様の効果を
得ることができる。また別部品により構成したことによ
り、例えば蛍光ランプによる一次光源を構成するサイド
ライト型面光源装置との間で、導光板を共用化すること
ができる。また必要に応じて導光板41とプリズム部材
42との間に光散乱性を有する部材を介在させることも
できる。
【0091】(14)第14の実施の形態 図20は、第14の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置の一次光源側を部分的に拡大して示す平面図で
ある。このサイドライト型面光源装置においては、図1
について上述した一次光源12に代えて、一次光源44
が適用される。
【0092】ここでこの一次光源44は、図1について
上述した棒状部材16を順次積層し、各棒状部材にそれ
ぞれ緑色、赤色及び青色の点光源17G、17R、17
Bを配置して形成される。ここで棒状部材16は、出射
面及び裏面が密接するように、積層して配置される。な
お棒状部材16は、必要に応じて、各出射面及び裏面が
光学的接着剤により接着される。また点光源17G、1
7R、17Bは、発光ダイオードにより構成され、それ
ぞれ光学的接着剤により棒状部材16の一端面に接着し
て配置される。これにより一次光源44は、緑色、赤色
及び青色の照明光を加算してなる略白色の照明光を導光
板11に出射する。
【0093】図20に示す構成によれば、緑色、赤色及
び青色の点光源17G、17R、17Bをそれぞれ棒状
部材16に配置して略白色の照明光を導光板11に出射
する場合でも、導光板11の入射面に1対の斜面による
突起を繰り返し形成することにより、各色の照明光につ
いて第1の実施の形態と同様の効果を得ることができ、
これにより色相の変化も防止することができる。
【0094】(15)第15の実施の形態 図21は、第15の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置の一次光源側を部分的に拡大して示す平面図で
ある。このサイドライト型面光源装置においては、図1
について上述した一次光源12に代えて、一次光源46
が適用される。
【0095】ここでこの一次光源46は、図1について
上述した棒状部材16を順次積層し、各棒状部材に点光
源17を配置して形成される。ここで棒状部材16は、
点光源17が対向するように積層して配置される。なお
棒状部材16は、必要に応じて、各出射面及び裏面が光
学的接着剤により接着されて積層される。また点光源1
7は、発光ダイオードにより構成され、それぞれ光学的
接着剤により棒状部材16の一端面に接着して配置され
る。これにより一次光源46は、2つの点光源17の照
明光を加算して導光板11に出射し、その分導光板11
より出射される照明光の光量を増大する。
【0096】図21に示す構成によれば、2つの点光源
17をそれぞれ棒状部材16に配置すると共に、これら
2つの点光源17が対向するように棒状部材を積層して
配置する場合でも、導光板11の入射面に1対の斜面に
よる突起を繰り返し形成することにより、第1の実施の
形態と同様の効果を得ることができる。
【0097】(16)第16の実施の形態 図22は、第16の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置の一次光源側を部分的に拡大して示す平面図で
ある。このサイドライト型面光源装置においては、図1
について上述した一次光源12に代えて、一次光源48
が適用される。
【0098】ここでこの一次光源48は、長手方向の長
さが図1について上述した棒状部材16の1/3の長さ
でなる棒状部材49に、それぞれ点光源17を配置し、
これら棒状部材49を導光板11の入射面に沿って順次
配置して形成される。これにより一次光源48は、3つ
の点光源17の照明光を加算して導光板11に出射し、
その分導光板11より出射される照明光の光量を増大す
る。
【0099】図22に示す構成によれば、3つの点光源
17をそれぞれ棒状部材49に配置すると共に、これら
棒状部材49を導光板11の入射面に沿って配置して出
射光量を増大する場合でも、導光板11の入射面に1対
の斜面による突起を繰り返し形成することにより、第1
の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0100】(17)第17の実施の形態 図23は、第17の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置を示す平面図である。このサイドライト型面光
源装置50においては、導光板52の出射面が略矩形形
状に形成され、この出射面を囲む各側面がそれぞれ照明
光の入射面に設定される。
【0101】導光板52は、これら各入射面に、1対の
斜面による断面三角形形状の突起が繰り返し形成され
る。
【0102】サイドライト型面光源装置50は、これら
各入射面にそれぞれ一次光源12が配置され、これによ
り4つの点光源による照明光を導光板52に入射し、導
光板52の出射光量を増大する。
【0103】図23に示す構成によれば、導光板52の
各側面を入射面に設定して導光板52の出射光量を増大
する場合でも、導光板52の各入射面に1対の斜面によ
る突起を繰り返し形成することにより、第1の実施の形
態と同様の効果を得ることができる。
【0104】(18)第18の実施の形態 図24は、第18の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置を示す平面図である。このサイドライト型面光
源装置60においては、導光板11の側面に沿って折れ
曲がるように形成された棒状部材61により一次光源6
2を構成する。
【0105】すなわち棒状部材61は、端面に配置され
た点光源17より入射した照明光を導光板11の側面に
沿って導くライトガイドの部分61Aと、このライトガ
イドの部分61Aを伝搬した照明光を導光板11の入射
面11Aに沿った方向の折り曲げる反射面61Bと、こ
の反射面61Bで反射した照明光を伝搬して導光板11
の入射面11Aに出射する部分61Cとにより構成され
る。なお棒状部材61は、ライトガイドの部分61A、
反射面61B等においては、漏れ出す照明光が内部に戻
されるように反射シートが配置されるようになされてい
る。
【0106】図24に示す構成によれば、導光板11の
側面に沿って折れ曲がるように形成された棒状部材61
により一次光源62を構成しても、第1の実施の形態と
同様の効果を得ることができる。
【0107】(19)第19の実施の形態 図25は、第19の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置を示す平面図である。このサイドライト型面光
源装置70においては、光ファイバー71によるライト
ガイドにより点光源17の照明光を棒状部材16に入射
する。
【0108】すなわち光ファイバー71は、棒状部材1
6の端面に一方の端面が配置され、他方の端面に点光源
17が配置される。
【0109】図25に示す構成によれば、光ファイバー
71によるライトガイドにより点光源17の照明光を棒
状部材16に入射するようにしても、第1の実施の形態
と同様の効果を得ることができる。なお、本実施の形態
においては、点光源17に代えて外来光を集光する外来
光集光部材を用いて、該部材を光源とすることができ
る。
【0110】(20)他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、楔型形状、三角錐形
状等の棒状部材により一次光源を構成する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、例えば四角錐形状、
円柱形状等、種々の形状の棒状部材により一次光源を構
成する場合に広く適用することができる。
【0111】また上述の実施の形態においては、出射面
及び裏面を何ら処理していない透明部材による棒状部材
により一次光源を構成する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、第7の実施の形態と同様に、裏面に
光散乱面を形成する場合にも広く適用することができ
る。
【0112】さらに上述の実施の形態においては、透明
部材による棒状部材により一次光源を構成する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、棒状部材の構成
は、本発明の効果が得られる範囲で任意に選択すること
ができる。
【0113】さらに上述の実施の形態においては、1対
の斜面を直接接続して断面三角形形状の突起を繰り返し
作成する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば曲面により1対の斜面を接続して断面波形形
状の突起を繰り返し作成してもよく、さらには斜面自体
を曲面により作成してもよい。
【0114】また上述の実施の形態においては、何ら表
面を処理することなく、導光板の入射面に1対の斜面に
よる突起を繰り返し作成する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、この斜面を例えば粗面により形成
して、この斜面を光拡散面としてもよい。このようにす
ればこの種の突起を繰り返し形成したことによる輝度ム
ラを低減することができる。
【0115】また上述の実施の形態においては、1対の
斜面による突起を一定形状により繰り返し作成する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、一次光源か
ら出射する照明光の指向性等に応じて一次光源の点光源
より遠ざかるに従って斜面の傾きを徐々に変化させても
よく、また点光源より遠ざかるに従って突起の大きさ、
ピッチ、形状、単位長さ当たりの突起数等を徐々に変化
させてもよい。このようにすれば種々に出射光量の分布
を調整することができる。
【0116】また上述の実施の形態においては、導光板
の表面に光散乱面を形成する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、出射面に光散乱面を形成する場
合、また出射面及び裏面に形成する場合、さらには出射
面及び表面の双方を何ら処理しない場合にも広く適用す
ることができる。
【0117】また上述の実施の形態においては、出射面
及び裏面を平坦な面に設定して導光板を構成する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、プリズムシー
トのプリズム面形状を出射面及び又は裏面に形成する場
合にも広く適用することができる。
【0118】なお上述の実施の形態においては、透明部
材により導光板を構成する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、導光板の構成は、本発明の効果が得
られる範囲で任意に選択することができる。
【0119】また上述の実施の形態においては、導光板
の出射面に光拡散シート及びプリズムシートを配置する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光拡散
シート又はプリズムシートを省略する場合、さらには第
1の実施の形態について上述したプリズムシート14に
加えて、このプリズムシート14のプリズム面と突起の
繰り返し方向が直交してなる第2のプリズムシートを配
置する場合、所定の偏光面の出射光についてのみ選択透
過し、これと直交する偏光面の出射光については選択的
に反射するいわゆる偏光分離シートを配置する場合、さ
らには透過光の波長を変化させる波長変換シートを配置
する場合等に広く適用することができる。
【0120】さらに上述の実施の形態においては、導光
板の1つの側面に一次光源を配置する場合、又は導光板
の4つの側面に一次光源を配置する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、導光板の2つの側面又は3
つの側面に一次光源を配置する場合にも広く適用するこ
とができる。
【0121】また上述の実施の形態においては、点光源
でなる発光ダイオードを棒状部材に配置する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、発光ダイオードの
パッケージ形状を棒状部材の形状に作成して棒状部材と
点光源を一体化する場合にも広く適用することができ
る。
【0122】さらに上述の実施の形態においては、1の
棒状部材に1の点光源を配置する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、1の棒状部材に複数の発光
ダイオードを配置することにより、又は1の棒状部材に
複数の発光ダイオードチップを封止した1の発光ダイオ
ードを配置することにより、1の棒状部材に複数の点光
源を配置する場合にも広く適用することができる。
【0123】また上述の実施の形態においては、1の反
射シートを折り曲げて使用する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、一次光源側と導光板側とで反射
シートを分離する場合等にも広く適用することができ
る。
【0124】さらに上述の実施の形態においては、白色
の乱反射部材により反射シートを構成する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、例えば銀を蒸着した
シート材等の正反射部材を使用する場合にも広く適用す
ることができる。
【0125】さらに上述の実施の形態では、断面楔型形
状の板状部材でなる導光板を用いたサイドライト型面光
源装置に本発明を適用する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、導光板としてほぼ均一な板厚による
平板形状のものを用いた方式のサイドライト型面光源装
置にも広く適用することができる。
【0126】さらに上述の実施の形態では、液晶表示装
置の面光源装置に本発明を適用する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、種々の照明機器、表示装置
等のサイドライト型面光源装置に広く適用することがで
きる。
【0127】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、板状部材
の入射面に、1対の斜面による突起を板状部材の入射面
の長手方向に繰り返し形成することにより、出射光量を
均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置を示す分解斜視図である。
【図2】図1のサイドライト型面光源装置の入射面側を
部分的に拡大して示す平面図である。
【図3】図2をB−B線により切り取って示す断面図で
ある。
【図4】図1の反射シートを示す展開図である。
【図5】第2の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用される一次光源を示す斜視図である。
【図6】第3の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用される一次光源を示す斜視図である。
【図7】第4の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用される一次光源を示す斜視図である。
【図8】第5の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用される一次光源を示す斜視図である。
【図9】第6の実施の形態に係るサイドライト型面光源
装置に適用される一次光源を示す斜視図である。
【図10】第7の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置に適用される一次光源を示す斜視図である。
【図11】第8の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置に適用される一次光源を示す斜視図である。
【図12】第9の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置に適用される一次光源を示す斜視図である。
【図13】第10の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置に適用される導光板を示す斜視図である。
【図14】図13の導光板の動作の説明に供する斜視図
である。
【図15】1対の斜面を等しい傾きに設定した場合の入
射面近傍を示す平面図である。
【図16】図15のと対比により図13の導光板の入射
面近傍を示す平面図である。
【図17】第11の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置に適用される導光板を示す斜視図である。
【図18】第12の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置に適用される導光板を示す斜視図である。
【図19】第13の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置に適用される導光板及びプリズム部材を示す平
面図である。
【図20】第14の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置を示す平面図である。
【図21】第15の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置を示す平面図である。
【図22】第16の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置を示す平面図である。
【図23】第17の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置を示す平面図である。
【図24】第18の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置を示す平面図である。
【図25】第19の実施の形態に係るサイドライト型面
光源装置を示す平面図である。
【図26】従来のサイドライト型面光源装置を示す斜視
図である。
【符号の説明】
1、10、50、60、70……サイドライト型面光源
装置、2、12、22、24、26、28、30、3
2、44、46、48、61……一次光源、3、11、
35、37、39、41、52……導光板、4、16、
23、25、27、29、31、33、49、61……
棒状部材、13……光反射シート、14……プリズムシ
ート、15……反射シート、17、17G、17R、1
7B……点光源、18A、18B、35A、35B、3
7A、37B、39A、39B……斜面、42……プリ
ズム部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の一次光源から射出された照明光を板
    状部材の側面から入射し、前記照明光を屈曲して前記板
    状部材の出射面より出射するサイドライト型面光源装置
    において、 前記一次光源は、 前記側面に沿って延長する棒状部材を有し、 所定の光源から出射された照明光を、前記棒状部材の端
    面から入射し、前記板状部材の側面に沿った面より出射
    して前記板状部材の側面に供給し、 前記板状部材の前記側面には、1対の斜面による突起
    が、前記側面の長手方向に繰り返し形成されたことを特
    徴とするサイドライト型面光源装置。
  2. 【請求項2】前記突起は、 前記1対の斜面を直接接続して断面三角形形状に形成さ
    れたことを特徴とする請求項1に記載のサイドライト型
    面光源装置。
  3. 【請求項3】前記光源は、 発光ダイオードでなることを特徴とする請求項1又は請
    求項2に記載のサイドライト型面光源装置。
  4. 【請求項4】請求項1、請求項2又は請求項3に記載の
    サイドライト型面光源装置により液晶表示パネルを照明
    することを特徴とする液晶表示装置。
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