JP2004296300A

JP2004296300A - Double-sided light source

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Publication number: JP2004296300A
Application number: JP2003087916A
Authority: JP
Inventors: Shusaku Nishiyama; 秀作西山; Chikara Nishio; 千香良西尾
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】光源と、導光板とからなり、前記光源からの光が前記導光板の対向する２つの発光面から出射する両面発光光源に関し、効率がよい両面発光光源を提供することを課題とする。
【解決手段】導光板１０３は、光源１０１からの光が入射し、第１発光面１０５ａを有する第１導光層１０５と、第１導光層１０５に積層配置され、光源１０１からの光が入射し、第２発光面１０７ａを有する第２導光層１０７と、第１導光層１０５、第２導光層１０７との間に設けられ、第１導光層１０５、第２導光層１０７内を伝播する光の導光、及び第１導光層１０５の第１発光面１０５ａ、第２導光層１０７の第２発光面１０７ａからの光の出射を制御する界面１０９と、一方の導光層を伝播してきた光を他方の導光層へ案内する折り返し部１１１で構成する。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide an efficient double-sided light source comprising a light source and a light guide plate, wherein light from the light source is emitted from two opposing light-emitting surfaces of the light guide plate. .
A light guide plate (103) receives light from a light source (101), and is disposed on a first light guide layer (105) having a first light emitting surface (105a) and stacked on the first light guide layer (105). The first light guide layer 105 is provided between the second light guide layer 107 having the second light emitting surface 107a and the first light guide layer 105 and the second light guide layer 107. An interface 109 for controlling light guiding of light propagating in the inside 107 and emission of light from the first light emitting surface 105a of the first light guiding layer 105 and the second light emitting surface 107a of the second light guiding layer 107; It is composed of a folded portion 111 for guiding light propagating through the light guide layer to the other light guide layer.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、液晶表示パネルのバックライトとして使用される両面発光光源に関し、更に詳しくは、光源と、導光板とからなり、前記光源からの光が前記導光板の対向する２つの発光面から出射する両面発光光源に関する。
【０００２】
近年、携帯電話では、表裏に液晶ディスプレイ装置を持つ製品がある。このため、薄くて効率のよい両面発光光源が要望されている。
【０００３】
【従来の技術】
図１５を用いて従来の両面発光光源の第１の例を説明する。図において、断面形状がくさび状で同一形状の導光板１、３は、光を反射する反射シート５，７が設けられる面同士が対向するように配置されている。又、９は導光板１へ光を出射する光源、１１は導光板３へ光を出射する光源である。
【０００４】
そして、導光板１内に入射した光源９から光は、反射シート５で全反射しながら進み、導光板１の発光面１ａから出射する。同様に、導光板３内に入射した光源１１からの光は、反射シート７で全反射しながら進み、導光板３の発光面３ａから出射する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このような構成では、一般に用いられている片面発光光源を２つ重ねた構造であるので、必ず光源が２つ必要で、コストアップとなる。又、反射シート５，７が必要なので、厚みが厚くなる問題点がある。そこで、図１６に示すような構成の両面発光光源が提案されている。図１６において、導光板２１は、乱反射部２３と、この乱反射部２３を介して積層配置された第１導光層２５、第２導光層２７とからなっている。又、導光板２１の第１導光層２５の発光面２５ａには拡散板２９が、第２導光層２７の発光面２７ａには拡散板３１が設けられている。３３は導光板２１の一方の端面側に設けられた光源である。そして、導光板２１の一方の端面から入射した光源３３からの光は、乱反射部２３で乱反射しながら進み、第１導光層２５の発光面２５ａ、第２導光層２７の発光面２７ａから出射する（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２４４１３３号公報（図１）
【特許文献２】
特開平７−１２０６２３号公報（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１６に示す構成の両面発光光源では、導光板２１の一方の端面から入射した光は、導光板２１内で反射を繰返して、導光板２１の他方の端面に向かう。そして、乱反射部２３で光の進行方向を変え発光面２５ａ、発光面２７ａより出射させているが、例えば、導光板２１の一方の端面に対し垂直方向に入射した光は、乱反射部２３に達せずに他方の端面へ向かう。また、乱反射部２３で反射しても、発光面２５ａ、発光面２７ａより出射せず、導光板２１内を進み、他方の端面に向かうものもある。それらの光は他方の端面から導光板２１の外部へ漏れ出てしまうことにより、発光面２５ａ、発光面２７ａから出射する光の量が少なくなり、効率が悪い問題点がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その第１の課題は、効率がよい両面発光光源を提供することにある。又、第２の課題は両面発光、片面発光を選択できる両面発光光源を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
図１は請求項１に係る発明の原理図である。図において、１０１は光源、１０３が導光板である。導光板１０３は、第１発光面１０５ａを有する第１導光層１０５と、第１導光層１０５に積層配置され、光源１０１の光が入射し、第２発光面１０７ａを有する第２導光層１０７とが形成されている。第１導光層１０５と第２導光層１０７との間には、第１導光層１０５、第２導光層１０７内を伝播してきた光の導光及び第１導光層１０５の第１発光面１０５ａ、第２導光層１０７の第２発光面１０７ａからの光の出射を制御する界面１０９が形成されている。更に、一方の導光層を伝播してきた光を他方の導光層へ案内する折り返し部１１１が形成されている。
【００１０】
光源１０１から出射した光は第１導光層１０５、第２導光層１０７へ入射し、入射した光は界面１０９により、第１導光層１０５、第２導光層１０７内の導光及び第１導光層１０５の第１発光面１０５ａ、第２導光層１０７の第２発光面１０７ａからの出射が制御される。そして、第１導光層１０５、第２導光層１０７を伝播する光のうち、第１導光層１０５の第１発光面１０５ａ、第２導光層１０７の第２発光面１０７ａから出射しない光は、折り返し部１１１で、他方の導光層へ案内され、他の導光層の発光面より出射する。
【００１１】
このような構成によれば、折り返し部１１１を有することで、第１発光面１０５ａ、第２発光面１０７ａ以外の箇所から導光板１０３外部へ漏れ出る光が少なくなり、効率が良くなる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記折り返し部は、一方の導光層を伝播してきた光の強度ピーク成分が他方の導光層の発光面から一番多く出射するような反射手段を有することを特徴とする請求項１記載の両面発光光源である。
【００１３】
導光板に入射した光は全反射しながら各導光層内を伝播するので、強度ピーク成分を有する光となる。本発明では、前記折り返し部は、一方の導光層を伝播してきた光の強度ピーク成分が他方の導光層の発光面から一番多く出射するような反射手段を有することにより、一方の導光層を伝播してきた光を効率よく他の導光層へ案内すると共に、効率よく他方の導光層から出射させることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、前記折り返し部は、一方の導光層を伝播してきた光の広がりを抑えると共に、一方の導光層を伝播してきた光の強度ピーク成分が他方の導光層の発光面から一番多く出射するような反射手段を有することを特徴とする請求項１記載の両面発光光源である。
【００１５】
一方の導光層を伝播してきた光の広がりを抑えると共に、一方の導光層を伝播してきた光の強度ピーク成分が他方の導光層の発光面から一番多く出射するような反射手段を有することにより、一方の導光層を伝播してきた光を効率よく他の導光層へ案内することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、前記光源は複数あり、それらは対向するような位置関係、前記光源の出射光が交差するような位置関係のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の両面発光光源である。
【００１７】
前記光源は複数あり、それらは対向するような位置関係、前記光源の出射光が交差するような位置関係のうちのいずれかであることにより、発光面での輝度分布が均一となる。又、光の偏光軸の偏りが少なくなる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、光源と、導光板とからなり、前記光源からの光が前記導光板の対向する２つの発光面から出射する両面発光光源において、前記導光板は、第１発光面を有する第１導光層、該第１導光層に積層配置され、第２発光面を有する第２導光層、前記第１導光層、前記第２導光層との間に設けられ、前記第１導光層、前記第２導光層内を伝播してきた光の導光及び前記第１導光の第１発光面、前記第２導光層の第２発光面からの光の出射を制御する界面とを有すると共に、前記光源からの光を前記第１導光層、第２導光層のうちの一方の導光層のみ、両方の導光層へ選択的に入射させる光源切替手段と、該光源切替手段に同期して、一方の導光層のみ光が入射した場合は、一方の導光層を伝播してきた光を一方の導光層へ、両方の導光層に光が入射した場合は、一方の導光層を伝播してきた光を他方の導光層へ案内する光案内手段とを備えたことを特徴とする両面発光光源である。
【００１９】
光源切替手段により光源からの光が、第１導光層、第２導光層に入射する場合は、光切替手段に同期して、光案内手段は、一方の導光層を伝播してきた光を他方の導光層へ案内する。第１導光層、第２導光層に入射した光は界面により、第１導光層、第２導光層内の導光及び第１導光の第１発光面、第２導光層の第２発光面からの出射を制御される。そして、第１導光層、第２導光層を伝播する光のうち、第１導光層の第１発光面、第２導光層の第２発光面から出射しない光は、光反射手段で、他方の導光層へ案内され、他の導光層の発光面より出射する。光案内手段が一方の導光層を伝播してきた光を他方の導光層へ案内することにより、第１発光面、第２発光面以外の箇所から導光板外部へ漏れ出る光が少なくなり、効率が良くなる。
【００２０】
又、光源切替手段により光源からの光が、一方の導光層にのみ入射する場合は、光切替手段に同期して、光案内手段は、一方の導光層を伝播してきた光を一方の導光層へ案内する状態となる。一方の導光層に入射した光は界面により、一方の導光層内の導光及び発光面からの出射を制御される。そして、導光層を伝播する光のうち、発光面から出射しない光は、光案内手段で、再び一方の導光層へ案内され、界面により、一方の導光層内の導光及び発光面からの出射を制御される。一方の導光層の発光面以外の箇所から導光板外部へ漏れ出る光が少なくなり、効率がよくなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態例）
最初に、第１の実施の形態例の両面発光光源の斜視図である図２、図２の切断線Ａ−Ａでの断面図である図３を用いて全体構成を説明する。これらの図において、２０１は線状の光源、２０２は線状の光源２０１から出射する光を反射する反射板である。導光板２０３は、第１発光面２０５ａを有する第１導光層２０５と、第１導光層２０５に積層配置され、光源２０１の光が入射し、第２発光面２０７ａを有する第２導光層２０７と、第１導光層２０５と第２導光層２０７との間に形成された界面２０９とからなっている。又、導光板２０３の光源２０１と対向する端面が、光源２０１からの光が入射する入射面２０３ａとなる。
【００２２】
図３のＢ部分の拡大図である図４（ａ）に示すように、界面２０９は、光が全反射することにより、第１導光層２０５、第２導光層２０７内の導光及び第１導光層２０５の第１発光面２０５ａ、第２導光層２０７の第２発光面１０７ａからの出射を制御するような凹凸が形成されている。尚、界面の形状としては、図４（ａ）の形状に限定するものではなく、例えば、図４（ｂ）に示すような形状であってもよい。
【００２３】
図２、図３に戻って、入射面２０３ａと対向する箇所には、折り返し部２１１が形成されている。この折り返し部２１１は、第１反射面２１１ａと第２反射面２１１ｂとからなり、一方の導光層を伝播してきた光を他方の導光層へ案内するようになっている。図５に示すように、第１導光層（第２導光層）２０５（２０７）に入射した光は界面２０９で全反射しながら各導光層内を伝播するので、光強度の角度分布が狭くなり、水平に近い角度に強度ピーク成分を有する光となる。本実施の形態例では、折り返し部２１１は、一方の導光層を伝播してきた光の強度ピーク成分が他方の導光層の発光面から一番多く出射するように第１反射面２１１ａ、第２反射面２１１ｂを設定した。例えば、図６に示すように、第１導光層２０５を伝播し、折り返し部２１１に至る光が水平方向に対し仰角αの強度ピーク成分を有する光であり、第２導光層２０７においてその発光面２０７ａから一番多く出射する光は水平方向に対して仰角Φ（通常水平方向に対して約±２０°）である光とする。この場合、第１反射面２１１ａの角度は水平方向に対して４５°−５／４（α）°となり、第２反射面２１１ｂの角度は水平方向に対して４５°＋α／４＋Φ／２とした。
【００２４】
次に上記構成の作動を説明する。光源２０１から出射した光は導光板２０３の入射面２０３ａから、第１導光層２０５、第２導光層２０７へ入射する。入射した光は界面２０９により、第１導光層２０５、第２導光層２０７内の導光及び第１導光層２０５の第１発光面２０５ａ、第２導光層２０７の第２発光面２０７ａからの出射が制御される。そして、第１導光層２０５、第２導光層２０７を伝播する光のうち、第１導光層２０５の第１発光面２０５ａ、第２導光層２０７の第２発光面２０７ａから出射しない光は、折り返し部２１１で、他方の導光層へ案内され、他の導光層の発光面より出射する。
【００２５】
このような構成によれば、折り返し部２１１を有することで、第１発光面２０５ａ、第２発光面２０７ａ以外の箇所から導光板２０３外部へ漏れ出る光が少なくなり、効率が良くなる。
【００２６】
（第２の実施の形態例例）
第２の実施の形態例の両面発光光源の斜視図である図７、図７の矢印Ｃ方向の拡大矢視図である図８を用いて説明する。
【００２７】
導光板３０３は、第１発光面３０５ａを有する第１導光層３０５と、第１導光層３０５に積層配置され、光源２０１の光が入射し、第２発光面３０７ａを有する第２導光層３０７と、第１導光層３０５と第２導光層３０７との間に形成された界面３０９とからなっている。又、導光板３０３の一方の端面が、ライトガイドパイプ３０１ａとこのライトガイドパイプ３０１ａの両端に設けられたＬＥＤ素子３０１ｂとからなる線状の光源３０１からの光が入射する入射面３０３ａとなる。本実施の形態例の界面３０９は第１の実施の形態例の界面２０９と同じ構成である。
【００２８】
入射面３０３ａと対向する導光板３０３の箇所には、折り返し部３１１が形成されている。この折り返し部３１１は、放物面状の第１反射面３１３と、第１反射面３１３に連設された放物面状の第２反射面３１５と、導光板３０３の内部に設けられ、第１反射面３１３、第２反射面３１５のうちの一方の反射面で反射された光を他方の反射面へ反射させる第３反射面３１７とからなっている。
【００２９】
第１導光層３０５または第２導光層３０７がアクリル樹脂の場合、導光層内を伝播する光は、±４２．２°の広がり角を有する。又、第１導光層３０５、第２導光層３０７に入射した光は界面３０９で全反射しながら各導光層内を伝播するので、光強度の角度分布が狭くなり、水平に近い角度に強度ピーク成分を有する光となる。更に、第１発光面３０５ａ、第２発光面３０７ａから出射する光の輝度分布を均一化するためには、界面３０９は水平方向に近い角度（水平方向に対して±約２０°）の光を重視して設計される。
【００３０】
図８に示すように、本実施の形態例の折り返し部３１１の第３反射面３１７は放物面状の第１反射面３１３、第２反射面３１５の焦点（Ｏ）を通る反射面を有している。又、第３反射面３１７は光の広がり角を集光するような形状の反射面となっている。このため水平に近い角度に強度ピーク成分を有する光が一方の反射面である第１反射面３１３（又は、第２反射面３１５）で反射すると、反射光は±４２．２°の広がり角をもって、第３反射面３１７の焦点（Ｏ）の近傍に入射する。第３反射面３１７で反射した光は、その広がり角が集光されながら、他方の反射面である第２反射面３１５（又は、第１反射面３１３）に入射する。そして、他方の反射面である第２反射面３１５（又は、第１反射面３１３）で反射した光は、水平方向に向かい、他方の導光板の発光面から出射する。
【００３１】
このような構成によれば、折り返し部３１１には、一方の導光層を伝播してきた光の広がりを抑える第３反射面３１７を設け、更に、第１反射面３１３、第２反射面３１５、第３反射面３１７により、一方の導光層を伝播してきた光の強度ピーク成分が他方の導光層の発光面から一番多く出射するようにしたことにより、一方の導光層を伝播してきた光を効率よく他の導光層へ案内することができる。
【００３２】
（第３の実施の形態例）
図９を用いて説明する。第１の実施の形態例では、光源として直線光源を用いた例で説明を行ったが、本実施の形態例では、光源としてＬＥＤ素子を用いて例で説明を行う。
【００３３】
図に示すように、導光板４０３は、界面４０９と、界面４０９を挟んで設けられた第１導光層４０５、第２導光層４０７からなっている。導光板４０３の対向する２つの面に、それぞれ折り返し部４１１とＬＥＤ素子４０１とが交互に配置されている。
【００３４】
このような構成によれば、複数の発光ＬＥＤ素子４０１を対向する位置関係に設けたことにより、第１導光層４０５の発光面４０５ａ、第２導光層４０７の発光面４０７ａでの輝度分布が均一となる。又、導光層内で反射することによる光の偏光軸の偏りが少なくなる。
【００３５】
（第４の実施の形態例）
図１０を用いて説明する。本実施の形態例も光源としてＬＥＤ素子を用いた例である。図に示すように、導光板５０３は、図示しない界面と、界面を挟んで設けられた第１導光層５０５、第２導光層５０７からなっている。導光板５０３の４つの側面には折り返し部５１１が形成され、対向位置関係にある２つの角部に、ＬＥＤ素子５０１が配置されている。
【００３６】
このような構成によれば、複数の発光ＬＥＤ素子５０１を対向する位置関係に設けたことにより、第１導光層５０５の発光面５０５ａ、第２導光層５０７の発光面５０７ａでの輝度分布が均一となる。又、導光層内で反射することによる光の偏光軸の偏りが少なくなる。特に、本実施の形態例では、４つの側面に折り返し部５１１を設けたことにより、側面の反射による映り込みが発生しない。又、折り返し部５１１で折り返された光がＬＥＤ素子５０１方向に向かわないので、輝度ムラが小さくなる。
【００３７】
（第５の実施の形態例）
図１１を用いて説明する。本実施の形態例も光源としてＬＥＤ素子を用いた例である。図に示すように、導光板６０３は、図示しない界面と、界面を挟んで設けられた第１導光層６０５、第２導光層６０７からなっている。導光板６０３の４つの側面には折り返し部６１１が形成され、隣り合う位置関係にある２つの角部に、ＬＥＤ素子６０１が配置されている。
【００３８】
このような構成によれば、複数のＬＥＤ素子６０１を対向する位置関係、即ち、ＬＥＤ素子６０１の出射光が公差するような位置関係に設けたことにより、第１導光層６０５の発光面６０５ａ、第２導光層６０７の発光面６０７ａでの輝度分布が均一となる。又、導光層内で反射することによる光の偏光軸の偏りが少なくなる。本実施の形態例では、折り返し部６１１で折り返された光がＬＥＤ素子６０１方向に向かわないので、輝度ムラが小さくなる。更に、折り返し部６１１で折り返された光は異なる方向に進むので、偏光方向が混在し、第１発光面６０７ａ、第２発光面６０９ａ上に配置する液晶パネルの偏光方向を意識する必要がなくなり、液晶パネルの選定や液晶パネルの組付が簡単になる。
【００３９】
（第６の実施の形態例）
図１２を用いて説明する。本実施の形態例と、第１の実施の形態例との相違点は界面であるので、同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４０】
第１導光層２０５、第２導光層２０７はアクリルなどのプラスチック材からなり、接合により一体化されている。また界面は外部に開口を有するスリット（空気層）７０９とした。更に、このスリット７０９には、両面に高反射金属コートされたフィルム７２１を配して、背面のすけを防止するようにした。更に、フィルム７２１には、白色の金属酸化物（例えば、アルミナホワイト、酸化亜鉛、二酸化チタン等）を選択的に配置したパターンを形成するようにした。
【００４１】
このような構成によれば、フィルム７２１はスリット７０９を介して容易に交換できるので、フィルム７２１のパターン変更することにより最適な界面を容易に得ることができる。
【００４２】
尚、界面としては、２つのプラスチックを接着材あるいは溶着にて貼り合わせてできる接合界面であってもよい。又、蒸着によって形成される金属膜を界面としてもよい。
【００４３】
（第７の実施の形態例）
第７の実施の形態例の両面発光光源の斜視図である図１３及び図１３のＤ方向矢視図である図１４を用いて説明する
図１３に示すように、導光板８０３の４つの側面のうちの３面には、光案内手段８１１が設けられている。残りの一面には、光源８０１が配置されている。
【００４４】
図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示すように、導光板８０３は、第１発光面８０５ａを有する第１導光層８０５と、第１導光層８０５に積層配置され、光源８０１の光が入射し、第２発光面８０７ａを有する第２導光層８０７と、第１導光層８０５と第２導光層８０７との間に形成された界面８０９とからなっている。尚、界面８０９は第２の実施の形態例の界面３０９と同一構造である。
【００４５】
光源８１０は、図示しない光源切替手段により、図において上下方向に駆動され、導光板８０３の第１導光層８０５、第２導光層８０７の２つの導光層内へ光を出射する状態、第１導光層８０５のみに光を出射する状態、第２導光層８０７のみに光を出射する状態の３つの状態をとることができるようになっている。
【００４６】
光案内手段８１１は導光板８０３の側面に平行な軸を中心に回転可能で、第１導光層８０５と対向する第１反射板８１３と、導光板８０３の側面に平行な軸を中心に回転可能で、第２導光層８０７と対向する第２反射板８１５と、第１反射板８１３、第２反射板８１５を独立して回転駆動する図示しない駆動手段とからなっている。
【００４７】
次に、上記構成の作動を説明する。両面（第１発光面８０５ａ、第２発光面８０７ａ）発光させる場合は、図１４（ａ）に示すように、光源８０１は第１導光層８０５内及び第２導光層８０７内へ光を照射する状態にある。一方、光案内手段８１１は、第１反射板８１３と第２反射板８１５とで、一方の導光層を伝播してきた光を他方の導光層に案内する状態にある。従って、光源８０１を出射した光は第１導光層８０５、第２導光層８０７に入射し、界面８０９により、第１導光層８０５、第２導光層８０７内の導光及び第１発光面８０５ａ、第２発光面８０７ａからの出射を制御される。そして、第１導光層８０５、第２導光層８０７を伝播する光のうち、第１発光面８０５ａ、第２発光面８０７ａから出射しない光は、光案内手段８１１で、再び他方の導光層へ案内され、界面８０９により、他方の導光層内の導光及び発光面からの出射を制御される。このため、導光板８０３の第１発光面８０５ａ、第２発光面８０７ａ以外の箇所から導光板８０３外部へ漏れ出る光が少なくなり、効率がよくなる。
【００４８】
一方、片面（例えば、第１発光面８０５ａのみ）発光させる場合は、図１４（ｂ）に示すように、光源８０１は図１４（ａ）の状態から上昇して、第１導光層８０５内のみへ光を照射する状態となる。一方、光案内手段８１１は、光源８０１の動きに同期して第１反射板８１３が回転し、第１導光層８０５の端面にかぶさる状態となる。このため、第１導光層８０５に入射した光は、界面８０９により、第１導光層８０５内の導光及び第１発光面８０５ａからの出射を制御される。そして、第１導光層８０５を伝播する光のうち、第１発光面８０５ａから出射しない光は、光案内手段８１１の第１反射板８１３で、再び第１導光層８０５内へ案内され、界面８０９により、第１導光層８０５内の導光及び第１発光面８０５ａからの出射を制御される。この場合、第１導光層８０５の第１発光面８０５ａ以外の箇所から導光板８０３外部へ漏れ出る光が少なくなり、効率がよくなる。
【００４９】
尚、第２発光面８０７ａのみを発光させる場合は、図１４（ａ）において、光源８０１を下降させ、第２導光層８０７内のみへ光を照射する状態とする。光案内手段８１１はその第２反射板８１５が第２導光層８０７の端面をかぶさる位置まで回転する。
【００５０】
（付記１）光源と、導光板とからなり、前記光源からの光が前記導光板の対向する２つの発光面から出射する両面発光光源において、
前記導光板は、
前記光源からの光が入射し、第１発光面を有する第１導光層と、
該第１導光層に積層配置され、前記光源からの光が入射し、第２発光面を有する第２導光層と、
前記第１導光層、前記第２導光層との間に設けられ、前記第１導光層、前記第２導光層内を伝播する光の導光、及び前記第１導光層の第１発光面、前記第２導光層の第２発光面からの光の出射を制御する界面と、
一方の導光層を伝播してきた光を他方の導光層へ案内する折り返し部と
を有することを特徴とする両面発光光源。
【００５１】
（付記２）前記折り返し部は、
一方の導光層を伝播してきた光の強度ピーク成分が他方の導光層の発光面から一番多く出射するような反射手段を有することを特徴とする付記１記載の両面発光光源。
【００５２】
（付記３）前記折り返し部は、
一方の導光層を伝播してきた光の広がりを抑えると共に、一方の導光層を伝播してきた光の強度ピーク成分が他方の導光層の発光面から一番多く出射するような反射手段を有することを特徴とする付記１記載の両面発光光源。
【００５３】
（付記４）前記光源は複数あり、それらは対向するような位置関係、前記光源の出射光が交差するような位置関係のうちのいずれかであることを特徴とする付記１記載の両面発光光源。
【００５４】
（付記５）前記界面は、空気層，前記第１導光層、前記第２導光層の接合面，金属膜，金属酸化物による散乱反射面のうちのいずれかであることを特徴とする付記１記載の両面発光光源。
【００５５】
（付記６）光源と、導光板とからなり、前記光源からの光が前記導光板の対向する２つの発光面から出射する両面発光光源において、
前記導光板は、第１発光面を有する第１導光層、該第１導光層に積層配置され、第２発光面を有する第２導光層、前記第１導光層、前記第２導光層との間に設けられ、前記第１導光層、前記第２導光層内を伝播してきた光の導光、前記第１導光の第１発光面、前記第２導光層の第２発光面からの光の出射を制御する界面とを有すると共に、
前記光源からの光を前記第１導光層、第２導光層のうちの一方の導光層のみ、両方の導光層へ選択的に入射させる光源切替手段と、
該光源切替手段に同期して、一方の導光層のみ光が入射した場合は、一方の導光層を伝播してきた光を一方の導光層へ、両方の導光層に光が入射した場合は、一方の導光層を伝播してきた光を他方の導光層へ案内する光案内手段と、
を備えたことを特徴とする両面発光光源。
【００５６】
【発明の効果】
以上述べたように請求項１に係る発明によれば、折り返し部を有することで、第１発光面、第２発光面以外の箇所から導光板外部へ漏れ出る光が少なくなり、効率が良くなる。
【００５７】
請求項２に係る発明によれば、導光板に入射した光は全反射しながら各導光層内を伝播するので、強度ピーク成分を有する光となる。本発明では、前記折り返し部は、一方の導光層を伝播してきた光の強度ピーク成分が他方の導光層の発光面から一番多く出射するような反射手段を有することにより、一方の導光層を伝播してきた光を効率よく他の導光層へ案内すると共に、効率よく他方の導光層から出射させることができる。
【００５８】
請求項３に係る発明によれば、一方の導光層を伝播してきた光の広がりを抑えると共に、一方の導光層を伝播してきた光の強度ピーク成分が他方の導光層の発光面から一番多く出射するような反射手段を有することにより、一方の導光層を伝播してきた光を効率よく他の導光層へ案内することができる。
【００５９】
請求項４に係る発明によれば、前記光源は複数あり、それらは対向するような位置関係、前記光源の出射光が交差するような位置関係のうちのいずれかであることにより、発光面での輝度分布が均一となる。又、光の偏光軸の偏りが少なくなる。
【００６０】
請求項５に係る発明によれば、光源切替手段により光源からの光が、第１導光層、第２導光層に入射する場合は、光切替手段に同期して、光案内手段は、一方の導光層を伝播してきた光を他方の導光層へ案内する。第１導光層、第２導光層に入射した光は界面により、第１導光層、第２導光層内の導光及び第１導光の第１発光面、第２導光層の第２発光面からの出射を制御される。そして、第１導光層、第２導光層を伝播する光のうち、第１導光層の第１発光面、第２導光層の第２発光面から出射しない光は、光反射手段で、他方の導光層へ案内され、他の導光層の発光面より出射する。光案内手段が一方の導光層を伝播してきた光を他方の導光層へ案内することにより、第１発光面、第２発光面以外の箇所から導光板外部へ漏れ出る光が少なくなり、効率が良くなる。
【００６１】
又、光源切替手段により光源からの光が、一方の導光層にのみ入射する場合は、光切替手段に同期して、光案内手段は、一方の導光層を伝播してきた光を一方の導光層へ案内する状態となる。一方の導光層に入射した光は界面により、一方の導光層内の導光及び発光面からの出射を制御される。そして、導光層を伝播する光のうち、発光面から出射しない光は、光案内手段で、再び一方の導光層へ案内され、界面により、一方の導光層内の導光及び発光面からの出射を制御される。一方の導光層の発光面以外の箇所から導光板外部へ漏れ出る光が少なくなり、効率がよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に係る発明の原理図である。
【図２】第１の実施の形態例の両面発光光源の斜視図である。
【図３】図２の切断線Ａ−Ａでの断面図である。
【図４】図３のＢ部分の拡大図である。
【図５】図２の導光板内を伝播する光の強度分布の変化を説明する図である。
【図６】図２の折り返し部の反射面の設定方法を説明する図である。
【図７】第２の実施の形態例の両面発光光源の斜視図である。
【図８】図７の矢印Ｃ方向の拡大矢視図である。である。
【図９】第３の実施の形態例の両面発光光源の斜視図である。
【図１０】第４の実施の形態例の両面発光光源の斜視図である。
【図１１】第５の実施の形態例の両面発光光源の斜視図である。
【図１２】第６の実施の形態例の両面発光光源の斜視図である。
【図１３】第７の実施の形態例の両面発光光源の斜視図である。
【図１４】図１３のＤ方向矢視図である。
【図１５】従来の両面発光光源の第１の例を示す図である。
【図１６】従来の両面発光光源の第２の例を示す図である。
【符号の説明】
１０１光源
１０３導光板
１０５第１導光層
１０５ａ第１発光面
１０７第２導光層
１０７ａ第２発光面
１０９界面
１１１折り返し部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, a double-sided light source used as a backlight of a liquid crystal display panel, and more particularly, comprises a light source and a light guide plate, and light from the light source is provided on two opposing light emitting surfaces of the light guide plate. The present invention relates to a double-sided light source emitting light from a light source.
[0002]
2. Description of the Related Art In recent years, some mobile phones have a liquid crystal display device on both sides. Therefore, there is a demand for a thin and efficient double-sided light source.
[0003]
[Prior art]
A first example of a conventional double-sided light source will be described with reference to FIG. In the figure, light guide plates 1 and 3 having the same shape and a wedge-shaped cross section are arranged such that surfaces on which reflection sheets 5 and 7 for reflecting light are provided face each other. Reference numeral 9 denotes a light source that emits light to the light guide plate 1, and 11 denotes a light source that emits light to the light guide plate 3.
[0004]
The light from the light source 9 that has entered the light guide plate 1 travels while being totally reflected by the reflection sheet 5, and exits from the light emitting surface 1 a of the light guide plate 1. Similarly, the light from the light source 11 that has entered the light guide plate 3 travels while being totally reflected by the reflection sheet 7 and exits from the light emitting surface 3a of the light guide plate 3 (for example, see Patent Document 1).
[0005]
Such a configuration has a structure in which two generally used single-sided light sources are stacked, so that two light sources are necessarily required, resulting in an increase in cost. Further, since the reflection sheets 5 and 7 are required, there is a problem that the thickness is increased. Therefore, a double-sided light source having a configuration as shown in FIG. 16 has been proposed. In FIG. 16, the light guide plate 21 includes an irregular reflection portion 23, and a first light guide layer 25 and a second light guide layer 27 that are stacked via the irregular reflection portion 23. In addition, a diffusion plate 29 is provided on the light emitting surface 25 a of the first light guide layer 25 of the light guide plate 21, and a diffusion plate 31 is provided on the light emission surface 27 a of the second light guide layer 27. Reference numeral 33 denotes a light source provided on one end surface side of the light guide plate 21. Then, the light from the light source 33 incident from one end face of the light guide plate 21 travels while being irregularly reflected by the irregular reflection portion 23, and from the light emitting surface 25 a of the first light guide layer 25 and the light emitting surface 27 a of the second light guide layer 27. The light is emitted (for example, see Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-244133 (FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-7-120623 (FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the double-sided light source having the configuration shown in FIG. 16, light incident from one end surface of the light guide plate 21 is repeatedly reflected in the light guide plate 21 and travels to the other end surface of the light guide plate 21. The light is emitted from the light-emitting surface 25a and the light-emitting surface 27a by changing the traveling direction of the light by the irregular reflection portion 23. For example, light that is incident perpendicularly to one end surface of the light guide plate 21 reaches the irregular reflection portion 23. Without going to the other end. In addition, even if the light is reflected by the irregular reflection portion 23, there is a case where the light does not exit from the light-emitting surface 25a and the light-emitting surface 27a, travels inside the light guide plate 21, and goes to the other end surface. The light leaks from the other end face to the outside of the light guide plate 21, so that the amount of light emitted from the light emitting surface 25a and the light emitting surface 27a is reduced, and there is a problem that efficiency is low.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the present invention is to provide an efficient double-sided light source. A second object is to provide a double-sided light source capable of selecting two-sided light emission or one-sided light emission.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 is a principle diagram of the invention according to claim 1. In the figure, 101 is a light source, and 103 is a light guide plate. The light guide plate 103 is stacked and disposed on the first light guide layer 105 having the first light emitting surface 105a and the second light guide having the second light emitting surface 107a on which light from the light source 101 is incident. A layer 107 is formed. Between the first light guide layer 105 and the second light guide layer 107, the first light guide layer 105, the light guide of light propagating in the second light guide layer 107, and the first light guide layer 105 An interface 109 for controlling emission of light from the first light emitting surface 105a and the second light emitting surface 107a of the second light guide layer 107 is formed. Further, a folded portion 111 for guiding light propagating through one light guide layer to the other light guide layer is formed.
[0010]
Light emitted from the light source 101 enters the first light guide layer 105 and the second light guide layer 107, and the incident light is transmitted through the interface 109 to the light guides in the first light guide layer 105 and the second light guide layer 107. Emission from the first light emitting surface 105a of the first light guide layer 105 and the second light emitting surface 107a of the second light guide layer 107 are controlled. The light propagating through the first light guide layer 105 and the second light guide layer 107 does not exit from the first light emitting surface 105a of the first light guide layer 105 and the second light emitting surface 107a of the second light guide layer 107. The light is guided to the other light guide layer at the folded portion 111 and exits from the light emitting surface of the other light guide layer.
[0011]
According to such a configuration, since the folded portion 111 is provided, light leaking to the outside of the light guide plate 103 from a portion other than the first light emitting surface 105a and the second light emitting surface 107a is reduced, and the efficiency is improved.
[0012]
The invention according to claim 2 is characterized in that the folded portion has a reflecting means such that the intensity peak component of the light propagating through one light guide layer is emitted most from the light emitting surface of the other light guide layer. The double-sided light source according to claim 1, wherein:
[0013]
Light incident on the light guide plate propagates through each light guide layer while being totally reflected, and becomes light having an intensity peak component. According to the present invention, the folded portion includes a reflection unit that causes the intensity peak component of the light propagating through the one light guide layer to be emitted most from the light emitting surface of the other light guide layer. The light propagating through the light layer can be efficiently guided to another light guide layer, and can be efficiently emitted from the other light guide layer.
[0014]
In the invention according to claim 3, the folded portion suppresses the spread of light propagating through one light guide layer, and causes the intensity peak component of the light propagating through one light guide layer to reach the other light guide layer. 2. The double-sided light source according to claim 1, further comprising a reflection unit that emits light most from the light-emitting surface.
[0015]
In addition to suppressing the spread of light that has propagated through one light guide layer, a reflection means that allows the intensity peak component of the light that has propagated through one light guide layer to be emitted most from the light emitting surface of the other light guide layer. With such a configuration, light that has propagated through one light guide layer can be efficiently guided to another light guide layer.
[0016]
The invention according to claim 4 is characterized in that there are a plurality of the light sources, and any one of a positional relationship in which the light sources face each other and a positional relationship in which the emitted lights of the light sources cross each other. It is a double-sided light source described.
[0017]
There are a plurality of the light sources, and any one of a positional relationship in which the light sources face each other or a positional relationship in which the emitted lights of the light sources intersect makes the luminance distribution on the light emitting surface uniform. Also, the deviation of the polarization axis of light is reduced.
[0018]
The invention according to claim 5 is a double-sided light source including a light source and a light guide plate, wherein light from the light source is emitted from two opposing light emitting surfaces of the light guide plate, wherein the light guide plate has a first light emitting surface. A first light-guiding layer having a first light-guiding layer, a second light-guiding layer having a second light-emitting surface, and being provided between the first light-guiding layer and the second light-guiding layer. The first light guide layer, the light guide of light propagating in the second light guide layer, the first light emitting surface of the first light guide, and the light emission from the second light emitting surface of the second light guide layer. A light source having an interface for controlling emission, and allowing light from the light source to selectively enter only one of the first light guide layer and the second light guide layer into both light guide layers. Switching means, in synchronization with the light source switching means, when light is incident on only one light guide layer, the light propagating through one light guide layer is sent to one light guide layer, If you of incident light on the light guide layer is a double-sided light emitting source, characterized in that a light guide means for guiding the light propagated through the one of the light guiding layer to the other light guide layer.
[0019]
When the light from the light source is incident on the first light guide layer and the second light guide layer by the light source switching means, the light guide means synchronizes with the light switch means and the light propagating through one of the light guide layers. To the other light guide layer. The light incident on the first light guide layer and the second light guide layer is interfaced to form the first light guide layer, the light guide in the second light guide layer, the first light emitting surface of the first light guide, and the second light guide layer. From the second light emitting surface is controlled. Then, of the light propagating through the first light guide layer and the second light guide layer, light that does not exit from the first light emitting surface of the first light guide layer and the second light emitting surface of the second light guide layer is a light reflecting means. Then, the light is guided to the other light guide layer and emitted from the light emitting surface of the other light guide layer. The light guide means guides the light propagating through one light guide layer to the other light guide layer, so that light leaking to the outside of the light guide plate from portions other than the first light emitting surface and the second light emitting surface is reduced, Efficiency is improved.
[0020]
Further, when the light from the light source is incident on only one light guide layer by the light source switching means, the light guide means synchronizes the light propagating through one light guide layer with one light in synchronization with the light switch means. It will be in a state of guiding to the light guide layer. Light incident on one light guide layer is controlled by the interface to control light guide in one light guide layer and emission from the light emitting surface. Then, of the light propagating through the light guide layer, the light not emitted from the light emitting surface is guided again to the one light guide layer by the light guide means, and the light guide and the light emitting surface in the one light guide layer by the interface. Is controlled. Light leaking out of the light guide plate from a portion other than the light emitting surface of one light guide layer is reduced, and the efficiency is improved.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First Embodiment)
First, the overall configuration will be described with reference to FIG. 2 which is a perspective view of the double-sided light source according to the first embodiment, and FIG. 3 which is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. In these figures, reference numeral 201 denotes a linear light source, and reference numeral 202 denotes a reflector that reflects light emitted from the linear light source 201. The light guide plate 203 includes a first light guide layer 205 having a first light emitting surface 205a and a second light guide having a second light emitting surface 207a, on which the light from the light source 201 is incident. It comprises a layer 207 and an interface 209 formed between the first light guide layer 205 and the second light guide layer 207. In addition, an end surface of the light guide plate 203 facing the light source 201 is an incident surface 203a on which light from the light source 201 is incident.
[0022]
As shown in FIG. 4A, which is an enlarged view of the portion B in FIG. 3, the interface 209 reflects the light inside the first light guide layer 205 and the second light guide layer 207 by totally reflecting light. Irregularities are formed to control the emission from the first light emitting surface 205a of the first light guide layer 205 and the second light emitting surface 107a of the second light guide layer 207. The shape of the interface is not limited to the shape shown in FIG. 4A, and may be, for example, a shape shown in FIG. 4B.
[0023]
Returning to FIG. 2 and FIG. 3, a folded portion 211 is formed at a position facing the incident surface 203a. The folded portion 211 includes a first reflection surface 211a and a second reflection surface 211b, and guides light that has propagated through one light guide layer to the other light guide layer. As shown in FIG. 5, the light incident on the first light guide layer (second light guide layer) 205 (207) propagates in each light guide layer while being totally reflected at the interface 209, so that the angular distribution of light intensity Becomes narrower, and becomes light having an intensity peak component at an angle close to horizontal. In the present embodiment, the folded portion 211 has the first reflecting surface 211a and the second reflecting surface 211a such that the intensity peak component of the light propagating through one light guide layer is emitted most from the light emitting surface of the other light guide layer. Two reflecting surfaces 211b were set. For example, as shown in FIG. 6, light that propagates through the first light guide layer 205 and reaches the turnback portion 211 is light having an intensity peak component at an elevation angle α with respect to the horizontal direction. The light emitted most from the light emitting surface 207a is light having an elevation angle Φ with respect to the horizontal direction (normally about ± 20 ° with respect to the horizontal direction). In this case, the angle of the first reflecting surface 211a is 45 ° -5 / 4 (α) ° with respect to the horizontal direction, and the angle of the second reflecting surface 211b is 45 ° + α / 4 + Φ / 2 with respect to the horizontal direction. .
[0024]
Next, the operation of the above configuration will be described. Light emitted from the light source 201 enters the first light guide layer 205 and the second light guide layer 207 from the incident surface 203a of the light guide plate 203. The incident light is guided by the interface 209 into the first light guide layer 205, the light guide in the second light guide layer 207, the first light emitting surface 205 a of the first light guide layer 205, and the second light emitting surface of the second light guide layer 207. The emission from 207a is controlled. The light propagating through the first light guide layer 205 and the second light guide layer 207 does not exit from the first light emitting surface 205a of the first light guide layer 205 and the second light emitting surface 207a of the second light guide layer 207. The light is guided to the other light guide layer at the folded portion 211 and is emitted from the light emitting surface of the other light guide layer.
[0025]
According to such a configuration, since the folded portion 211 is provided, light leaking to the outside of the light guide plate 203 from a portion other than the first light emitting surface 205a and the second light emitting surface 207a is reduced, and the efficiency is improved.
[0026]
(Example of the second embodiment)
This will be described with reference to FIGS. 7A and 7B which are perspective views of the double-sided light source according to the second embodiment, and FIG. 8 which is an enlarged view in the direction of arrow C in FIG.
[0027]
The light guide plate 303 includes a first light guide layer 305 having a first light emitting surface 305a and a second light guide having a second light emitting surface 307a, on which the light from the light source 201 is incident. It comprises a layer 307 and an interface 309 formed between the first light guide layer 305 and the second light guide layer 307. One end surface of the light guide plate 303 is an incident surface 303a on which light from a linear light source 301 including a light guide pipe 301a and LED elements 301b provided at both ends of the light guide pipe 301a is incident. The interface 309 of the present embodiment has the same configuration as the interface 209 of the first embodiment.
[0028]
A folded portion 311 is formed at a position of the light guide plate 303 facing the incident surface 303a. The folded portion 311 is provided inside the parabolic first reflecting surface 313, a parabolic second reflecting surface 315 connected to the first reflecting surface 313, and inside the light guide plate 303. The first reflecting surface 313 and the third reflecting surface 317 that reflects light reflected on one of the second reflecting surfaces 315 to the other reflecting surface.
[0029]
When the first light guide layer 305 or the second light guide layer 307 is made of an acrylic resin, light propagating in the light guide layer has a spread angle of ± 42.2 °. Further, since the light incident on the first light guide layer 305 and the second light guide layer 307 propagates in each light guide layer while being totally reflected at the interface 309, the angular distribution of light intensity becomes narrow, and the angle close to horizontal Is a light having an intensity peak component. Further, in order to make the luminance distribution of the light emitted from the first light emitting surface 305a and the second light emitting surface 307a uniform, the interface 309 emits light having an angle close to the horizontal direction (± about 20 ° with respect to the horizontal direction). Designed with emphasis.
[0030]
As shown in FIG. 8, the third reflecting surface 317 of the folded portion 311 of the present embodiment has a reflecting surface passing through the focal point (O) of the parabolic first reflecting surface 313 and the second reflecting surface 315. are doing. Further, the third reflecting surface 317 is a reflecting surface shaped to converge the spread angle of light. Therefore, when light having an intensity peak component at an angle close to horizontal is reflected by the first reflecting surface 313 (or the second reflecting surface 315), which is one of the reflecting surfaces, the reflected light has a divergence angle of ± 42.2 °. , Near the focal point (O) of the third reflection surface 317. The light reflected by the third reflection surface 317 is incident on the second reflection surface 315 (or the first reflection surface 313), which is the other reflection surface, while the spread angle is condensed. Then, the light reflected on the second reflecting surface 315 (or the first reflecting surface 313), which is the other reflecting surface, goes in the horizontal direction and exits from the light emitting surface of the other light guide plate.
[0031]
According to such a configuration, the folded portion 311 is provided with the third reflecting surface 317 for suppressing the spread of the light propagating through the one light guide layer, and further, the first reflecting surface 313, the second reflecting surface 315, The third reflection surface 317 allows the intensity peak component of the light propagating through one light guide layer to be emitted most from the light emitting surface of the other light guide layer, thereby allowing the light to propagate through one light guide layer. Light can be efficiently guided to other light guide layers.
[0032]
(Third Embodiment)
This will be described with reference to FIG. In the first embodiment, an example in which a linear light source is used as a light source has been described. In the present embodiment, an example will be described in which an LED element is used as a light source.
[0033]
As shown in the drawing, the light guide plate 403 includes an interface 409 and a first light guide layer 405 and a second light guide layer 407 provided with the interface 409 interposed therebetween. The folded portions 411 and the LED elements 401 are alternately arranged on two opposing surfaces of the light guide plate 403, respectively.
[0034]
According to such a configuration, by disposing a plurality of light emitting LED elements 401 in a facing positional relationship, the luminance distribution on the light emitting surface 405a of the first light guide layer 405 and the light emitting surface 407a of the second light guide layer 407 is provided. Becomes uniform. Further, the deviation of the polarization axis of light due to reflection in the light guide layer is reduced.
[0035]
(Fourth Embodiment)
This will be described with reference to FIG. This embodiment is also an example in which an LED element is used as a light source. As shown in the figure, the light guide plate 503 includes an interface (not shown), and a first light guide layer 505 and a second light guide layer 507 provided on both sides of the interface. Folded portions 511 are formed on four side surfaces of the light guide plate 503, and the LED elements 501 are arranged at two corners in a facing positional relationship.
[0036]
According to such a configuration, by providing the plurality of light emitting LED elements 501 in a positional relationship facing each other, the luminance distribution on the light emitting surface 505a of the first light guide layer 505 and the light emitting surface 507a of the second light guide layer 507 is provided. Becomes uniform. Further, the deviation of the polarization axis of light due to reflection in the light guide layer is reduced. In particular, in the present embodiment, since the folded portions 511 are provided on the four side surfaces, reflection due to the reflection on the side surfaces does not occur. In addition, since the light turned back by the turn-back portion 511 does not travel toward the LED element 501, the brightness unevenness is reduced.
[0037]
(Fifth Embodiment)
This will be described with reference to FIG. This embodiment is also an example in which an LED element is used as a light source. As shown in the drawing, the light guide plate 603 includes an interface (not shown) and a first light guide layer 605 and a second light guide layer 607 provided with the interface therebetween. Folded portions 611 are formed on four side surfaces of the light guide plate 603, and the LED elements 601 are arranged at two corner portions having an adjacent positional relationship.
[0038]
According to such a configuration, by providing the plurality of LED elements 601 in a positional relationship facing each other, that is, in a positional relationship in which the emitted lights of the LED elements 601 have a tolerance, the light emitting surface 605a of the first light guide layer 605 is provided. In addition, the luminance distribution on the light emitting surface 607a of the second light guide layer 607 becomes uniform. Further, the deviation of the polarization axis of light due to reflection in the light guide layer is reduced. In the present embodiment, the light turned back by the turn-back section 611 does not go toward the LED element 601, so that the uneven brightness is reduced. Further, since the light turned back by the turn-back portion 611 travels in different directions, the polarization directions are mixed, and it is not necessary to be aware of the polarization direction of the liquid crystal panel arranged on the first light emitting surface 607a and the second light emitting surface 609a. The selection of the liquid crystal panel and the assembly of the liquid crystal panel are simplified.
[0039]
(Sixth Embodiment)
This will be described with reference to FIG. Since the difference between the present embodiment and the first embodiment is the interface, the same portions are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.
[0040]
The first light guide layer 205 and the second light guide layer 207 are made of a plastic material such as acrylic, and are integrated by bonding. The interface was a slit (air layer) 709 having an opening outside. Furthermore, a film 721 coated on both sides with a high-reflection metal coating is arranged in the slit 709 to prevent back shading. Further, a pattern in which a white metal oxide (for example, alumina white, zinc oxide, titanium dioxide, or the like) is selectively disposed on the film 721 is formed.
[0041]
According to such a configuration, since the film 721 can be easily exchanged through the slit 709, an optimal interface can be easily obtained by changing the pattern of the film 721.
[0042]
The interface may be a bonding interface formed by bonding two plastics with an adhesive or welding. Further, a metal film formed by vapor deposition may be used as the interface.
[0043]
(Seventh Embodiment)
A description will be given with reference to FIG. 13 which is a perspective view of the double-sided light emitting light source of the seventh embodiment and FIG. 14 which is a view in the direction of arrow D in FIG.
As shown in FIG. 13, light guide means 811 is provided on three of the four side surfaces of the light guide plate 803. A light source 801 is arranged on the other surface.
[0044]
As shown in FIGS. 14A and 14B, the light guide plate 803 is disposed on the first light guide layer 805 having the first light emitting surface 805 a and is stacked on the first light guide layer 805. It comprises a second light guide layer 807 having a second light emitting surface 807a on which light is incident, and an interface 809 formed between the first light guide layer 805 and the second light guide layer 807. The interface 809 has the same structure as the interface 309 of the second embodiment.
[0045]
The light source 810 is driven in the vertical direction in the figure by light source switching means (not shown), and emits light into the two light guide layers of the first light guide layer 805 and the second light guide layer 807 of the light guide plate 803; It is possible to take three states: a state in which light is emitted only to the first light guide layer 805, and a state in which light is emitted only to the second light guide layer 807.
[0046]
The light guide means 811 is rotatable about an axis parallel to the side surface of the light guide plate 803, and is rotated about an axis parallel to the side surface of the first light guide layer 805 and the first reflector 813 facing the first light guide layer 805. It is made up of a second reflector 815 that can face the second light guide layer 807 and driving means (not shown) that independently drives the first reflector 813 and the second reflector 815 to rotate.
[0047]
Next, the operation of the above configuration will be described. When light is emitted from both surfaces (the first light emitting surface 805a and the second light emitting surface 807a), the light source 801 transmits light into the first light guide layer 805 and the second light guide layer 807 as shown in FIG. In a state of irradiation. On the other hand, the light guiding means 811 is in a state in which the first reflector 813 and the second reflector 815 guide the light propagating through one light guide layer to the other light guide layer. Accordingly, the light emitted from the light source 801 enters the first light guide layer 805 and the second light guide layer 807, and the light guide in the first light guide layer 805 and the second light guide layer 807 and the first light guide layer 807 are formed by the interface 809. Emission from the light emitting surface 805a and the second light emitting surface 807a is controlled. Then, of the light propagating through the first light guide layer 805 and the second light guide layer 807, the light not emitted from the first light emitting surface 805a and the second light emitting surface 807a is again guided by the light guide means 811 to the other light guide. The light is guided into the layer, and the light guide in the other light guide layer and the emission from the light emitting surface are controlled by the interface 809. Therefore, light leaking to the outside of the light guide plate 803 from portions other than the first light emitting surface 805a and the second light emitting surface 807a of the light guide plate 803 is reduced, and the efficiency is improved.
[0048]
On the other hand, when light is emitted on one side (for example, only the first light emitting surface 805a), as shown in FIG. 14B, the light source 801 rises from the state of FIG. Only the light is illuminated. On the other hand, in the light guide unit 811, the first reflection plate 813 rotates in synchronization with the movement of the light source 801, and enters a state of covering the end surface of the first light guide layer 805. For this reason, the light incident on the first light guide layer 805 is controlled by the interface 809 to control the light guide in the first light guide layer 805 and the emission from the first light emitting surface 805a. Then, of the light propagating through the first light guide layer 805, the light that does not exit from the first light emitting surface 805a is guided again into the first light guide layer 805 by the first reflector 813 of the light guide means 811, The interface 809 controls the light guide in the first light guide layer 805 and the emission from the first light emitting surface 805a. In this case, light leaking to the outside of the light guide plate 803 from a portion other than the first light emitting surface 805a of the first light guide layer 805 is reduced, and the efficiency is improved.
[0049]
In the case where only the second light emitting surface 807a emits light, the light source 801 is lowered in FIG. 14A to irradiate light only into the second light guide layer 807. The light guide means 811 rotates to a position where the second reflection plate 815 covers the end face of the second light guide layer 807.
[0050]
(Supplementary Note 1) In a double-sided light source including a light source and a light guide plate, wherein light from the light source is emitted from two opposing light emitting surfaces of the light guide plate.
The light guide plate,
Light from the light source is incident, and a first light guide layer having a first light emitting surface;
A second light guide layer, which is stacked on the first light guide layer, receives light from the light source, and has a second light emitting surface;
The first light guide layer is provided between the first light guide layer and the second light guide layer, and light guides light that propagates in the first light guide layer, the second light guide layer, and the first light guide layer. A first light emitting surface, an interface for controlling emission of light from a second light emitting surface of the second light guide layer,
A folded portion for guiding light propagating through one light guide layer to the other light guide layer;
And a double-sided light source.
[0051]
(Additional remark 2)
2. The double-sided light source according to claim 1, further comprising a reflection means for causing the intensity peak component of the light transmitted through one light guide layer to be emitted most from the light emitting surface of the other light guide layer.
[0052]
(Supplementary Note 3)
In addition to suppressing the spread of light that has propagated through one light guide layer, a reflection means that allows the intensity peak component of the light that has propagated through one light guide layer to be emitted most from the light emitting surface of the other light guide layer. 2. The double-sided light source according to claim 1, further comprising:
[0053]
(Supplementary Note 4) The two-sided light source according to Supplementary Note 1, wherein there are a plurality of the light sources, and the light sources are in any of a positional relationship in which the light sources face each other and a positional relationship in which the emitted lights of the light sources intersect. .
[0054]
(Supplementary Note 5) The interface is any one of a bonding surface of the air layer, the first light guide layer, and the second light guide layer, a metal film, and a scattering reflection surface of a metal oxide. The double-sided light source according to supplementary note 1.
[0055]
(Supplementary Note 6) In a double-sided light source including a light source and a light guide plate, wherein light from the light source is emitted from two opposing light emitting surfaces of the light guide plate.
The light guide plate includes a first light guide layer having a first light-emitting surface, a second light guide layer having a second light-emitting surface, and a second light guide layer having a second light-emitting surface. A first light guide layer, a light guide for light propagating in the second light guide layer, a first light emitting surface of the first light guide, and a second light guide layer, provided between the first light guide layer and the second light guide layer. And an interface for controlling the emission of light from the second light emitting surface.
Light source switching means for causing the light from the light source to selectively enter only one of the first light guide layer and the second light guide layer to both light guide layers,
In synchronization with the light source switching means, when light enters only one light guide layer, light that has propagated through one light guide layer enters one light guide layer, and light enters both light guide layers. In the case, light guiding means for guiding light propagating through one light guide layer to the other light guide layer;
A double-sided light source comprising:
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, by having the folded portion, light leaking to the outside of the light guide plate from a portion other than the first light emitting surface and the second light emitting surface is reduced, and the efficiency is improved. .
[0057]
According to the second aspect of the present invention, the light incident on the light guide plate propagates in each light guide layer while being totally reflected, so that the light has an intensity peak component. According to the present invention, the folded portion includes a reflection unit that causes the intensity peak component of the light propagating through the one light guide layer to be emitted most from the light emitting surface of the other light guide layer. The light propagating through the light layer can be efficiently guided to another light guide layer, and can be efficiently emitted from the other light guide layer.
[0058]
According to the third aspect of the invention, the spread of light propagating through one light guide layer is suppressed, and the intensity peak component of the light propagating through one light guide layer is reduced from the light emitting surface of the other light guide layer. By having the reflection means that emits the most light, the light that has propagated through one light guide layer can be efficiently guided to the other light guide layer.
[0059]
According to the invention according to claim 4, the light source includes a plurality of light sources, and the light sources have any of a positional relationship of facing each other and a positional relationship of intersecting light emitted from the light sources. Becomes uniform. Also, the deviation of the polarization axis of light is reduced.
[0060]
According to the invention according to claim 5, when the light from the light source is incident on the first light guide layer and the second light guide layer by the light source switching means, the light guide means is synchronized with the light switching means, Light that has propagated through one light guide layer is guided to the other light guide layer. The light incident on the first light guide layer and the second light guide layer is interfaced to form the first light guide layer, the light guide in the second light guide layer, the first light emitting surface of the first light guide, and the second light guide layer. From the second light emitting surface is controlled. Then, of the light propagating through the first light guide layer and the second light guide layer, light that does not exit from the first light emitting surface of the first light guide layer and the second light emitting surface of the second light guide layer is a light reflecting means. Then, the light is guided to the other light guide layer and emitted from the light emitting surface of the other light guide layer. The light guide means guides the light propagating through one light guide layer to the other light guide layer, so that light leaking to the outside of the light guide plate from portions other than the first light emitting surface and the second light emitting surface is reduced, Efficiency is improved.
[0061]
Further, when the light from the light source is incident on only one light guide layer by the light source switching means, the light guide means synchronizes the light propagating through one light guide layer with one light in synchronization with the light switch means. It will be in a state of guiding to the light guide layer. Light incident on one light guide layer is controlled by the interface to control light guide in one light guide layer and emission from the light emitting surface. Then, of the light propagating through the light guide layer, the light not emitted from the light emitting surface is guided again to the one light guide layer by the light guide means, and the light guide and the light emitting surface in the one light guide layer by the interface. Is controlled. Light leaking out of the light guide plate from a portion other than the light emitting surface of one light guide layer is reduced, and the efficiency is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle diagram of the invention according to claim 1;
FIG. 2 is a perspective view of a double-sided light source according to the first embodiment.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
FIG. 4 is an enlarged view of a portion B in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram illustrating a change in intensity distribution of light propagating in the light guide plate of FIG. 2;
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of setting a reflection surface of the folded portion in FIG.
FIG. 7 is a perspective view of a two-sided light source according to the second embodiment.
8 is an enlarged view in the direction of arrow C in FIG. 7; It is.
FIG. 9 is a perspective view of a double-sided light source according to a third embodiment.
FIG. 10 is a perspective view of a double-sided light source according to a fourth embodiment.
FIG. 11 is a perspective view of a double-sided light source according to a fifth embodiment.
FIG. 12 is a perspective view of a double-sided light source according to a sixth embodiment;
FIG. 13 is a perspective view of a double-sided light source according to a seventh embodiment.
FIG. 14 is a view as seen in the direction of arrow D in FIG. 13;
FIG. 15 is a diagram showing a first example of a conventional double-sided light source.
FIG. 16 is a diagram showing a second example of a conventional double-sided light source.
[Explanation of symbols]
101 light source
103 Light guide plate
105 First light guide layer
105a first light emitting surface
107 Second light guide layer
107a second light emitting surface
109 interface
111 folded part

Claims

A double-sided light source comprising a light source and a light guide plate, wherein light from the light source is emitted from two opposing light-emitting surfaces of the light guide plate;
The light guide plate,
Light from the light source is incident, and a first light guide layer having a first light emitting surface;
A second light guide layer, which is stacked on the first light guide layer, receives light from the light source, and has a second light emitting surface;
The first light guide layer is provided between the first light guide layer and the second light guide layer, and light guides light that propagates in the first light guide layer, the second light guide layer, and the first light guide layer. A first light emitting surface, an interface for controlling emission of light from a second light emitting surface of the second light guide layer,
A folded portion for guiding light propagating through one light guide layer to the other light guide layer.

The folded portion,
2. The double-sided light source according to claim 1, further comprising a reflection unit that emits the maximum intensity peak component of the light transmitted through one light guide layer from the light emitting surface of the other light guide layer.

The folded portion,
In addition to suppressing the spread of light that has propagated through one light guide layer, a reflection means that allows the intensity peak component of the light that has propagated through one light guide layer to be emitted most from the light emitting surface of the other light guide layer. The double-sided light source according to claim 1, further comprising:

2. The double-sided light source according to claim 1, wherein there are a plurality of the light sources, and the light sources have any one of a positional relationship in which the light sources face each other and a positional relationship in which light emitted from the light sources intersects.

A double-sided light source comprising a light source and a light guide plate, wherein light from the light source is emitted from two opposing light-emitting surfaces of the light guide plate;
The light guide plate includes a first light guide layer having a first light-emitting surface, a second light guide layer having a second light-emitting surface, and a second light guide layer having a second light-emitting surface. A first light guide layer, a light guide for light propagating in the second light guide layer, a first light emitting surface of the first light guide, and a second light guide layer, provided between the first light guide layer and the second light guide layer. And an interface for controlling the emission of light from the second light emitting surface.
Light source switching means for causing the light from the light source to selectively enter only one of the first light guide layer and the second light guide layer to both light guide layers,
In synchronization with the light source switching means, when light enters only one light guide layer, light that has propagated through one light guide layer enters one light guide layer, and light enters both light guide layers. In the case, light guiding means for guiding light propagating through one light guide layer to the other light guide layer;
A double-sided light source comprising: