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【発明の名称】 バックライトユニット及びバックライト
【発明者】 【氏名】二宮 心平

【氏名】下西 広典
【要約】 【課題】拡散板の光モレに起因する表示面の輝度ムラを防止する。

【解決手段】線状光源４からの出射光及びリフレクタ５での反射光は直接、導光板１の導入面から導入されるか、または拡散板４の光反射部２２にて反射されて導入される。このとき光反射部２２を透過する光が僅かに存在するが、拡散板２の裏面に設けられた光吸収部２１により吸収されるので、光モレが生じない。また、線状光源４から出射された光が光反射部２２で反射されるので、光吸収部２１での過吸収を防ぐ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 導光板の一面に対向して拡散板が配され、前記導光板のエッジ側に配された光源からの照射光が直接又は前記拡散板で反射されて前記導光板のエッジから導入され、前記一面から出光されて前記拡散板を透過し、対象物を照射するバックライトユニットにおいて、前記拡散板は、板状を有する本体の前記光源側の前記導光板に対向する面に、光吸収部と光反射部とをこの順に重ねて形成してあることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】 導光板の一面に対向して拡散板が配され、前記導光板のエッジ側に配された光源からの照射光が直接又は前記拡散板で反射されて前記導光板のエッジから導入され、前記一面から出光されて前記拡散板を透過し、対象物を照射するバックライトユニットにおいて、前記拡散板は、板状を有する本体の前記光源側の前記導光板に対向する面に光反射部を形成し、前記本体の前記光反射部と反対側の面に光吸収部を形成してあることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項３】 前記光吸収部及び前記光反射部は、夫々光の吸収色及び反射色に印刷してある請求項１又は２記載のバックライトユニット。
【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかのバックライトユニットに、前記導光板のエッジに対向せしめて線状光源を配してあることを特徴とするバックライト。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶ディスプレイのような表示装置のためのエッジライト方式のバックライトユニット及びバックライトに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶テレビ、携帯用パーソナルコンピュータ等の液晶表示装置用のバックライトユニットには、線状光源からの出射光が導光板のサイドエッジから導入され、導入された光が導光板の一面から出光されて液晶表示装置を照射するエッジライト方式が多く用いられている。図６は、従来のエッジライト方式のバックライトの一部構成を示す断面図である。
【０００３】図中１は例えばアクリル樹脂で形成された導光板であり、導光板１の一端面（導入面）に対向して線状光源４が配されており、線状光源４の背面側には出射光を反射せしめるリフレクタ５が配されている。導光板１の下側には反射板３が密接して配され、導光板１の上側には拡散板１２が密接して配されている。拡散板１２は、その一端（突出部）１２ａを導光板１の導入面から線状光源４側に突出せしめてあり、線状光源４からの出射光が突出部１２ａに反射されて効率良く導光板１に導入されるようになっている。
【０００４】線状光源４からの出射光は、直接導光板１の導入面から導入されるか、リフレクタ５又は拡散板１２にて反射されて導光板１に導入される。導光板１に導入された光は、面内方向に進みつつ下側の反射板２で反射され、散乱されて、導光板１の上面（出光面）から出光される。そして、この光は導光板１の上側の拡散板１２を透過し、図示しない第１及び第２のプリズムシート５，６，拡散板を透過して集光，拡散を繰り返し、上方に配された液晶表示装置（図示せず）を照射するようになっている。このような導光板１，反射板３，拡散板１２を備えるバックライトユニットに、導光板１の導入面に対向するように線状光源４を配することによりバックライトが構成されている。
【０００５】このような構成のバックライトでは、線状光源４からの出射光が導光板１の導入面に導入される。このとき、上述したように、線状光源４からの出射光は拡散板１２の突出部１２ａにて反射されるが、突出部１２ａを透過して導光板１に導入されずに液晶表示装置を照射する光が僅かに存在する。この透過光によりいわゆる光モレが起こり、表示面に輝度ムラが生じるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】これを解決するために、拡散板１２又はリフレクタ５に黒色又は灰色のものを用いたり、反射板３に灰色のものを用いたりすることが考えられる。しかしながら、これらにより光モレは防止できるが、本来の表示装置の照射光までも吸収してしまうために、表示面の輝度が低下するという問題があった。
【０００７】また、本願出願人は特開平９−184927号公報において、拡散板及び反射板の一方又は双方の光源近傍領域のみに光吸収膜を印刷してある導光板ユニットを提案している。この光吸収膜により、バックライトユニットにおける光源近傍領域の輝度が他の領域の輝度よりも低くなり、液晶表示面の光源熱に起因する輝度ムラを防止できる。しかしながら、拡散板及び反射板で反射して導光板に導入されるべき照射光の一部が吸収されてしまうために、表示面の輝度が若干低下するという問題があった。
【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、拡散板の光源側の領域に光吸収部と光反射部とを重ねて設けることにより、拡散板の光モレに起因する表示面の輝度ムラを防止できるバックライトユニット及びバックライトを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１発明に係るバックライトユニットは、導光板の一面に対向して拡散板が配され、前記導光板のエッジ側に配された光源からの照射光が直接又は前記拡散板で反射されて前記導光板のエッジから導入され、前記一面から出光されて前記拡散板を透過し、対象物を照射するバックライトユニットにおいて、前記拡散板は、板状を有する本体の前記光源側の前記導光板に対向する面に、光吸収部と光反射部とをこの順に重ねて形成してあることを特徴とする。
【００１０】第１発明にあっては、拡散板の光源側で、拡散板本体の導光板に対向する面に設けられた光吸収部により、拡散板を透過する光が吸収される。これにより、光源から出射された光が拡散板を透過して導光板に導入されずに対象物を照射する、いわゆる光モレを防止する。また、光吸収部の導光板側の面に設けられた光反射部により、導光板に導入されるべき光の過吸収をなくして輝度低下を防止する。
【００１１】第２発明に係るバックライトユニットは、導光板の一面に対向して拡散板が配され、前記導光板のエッジ側に配された光源からの照射光が直接又は前記拡散板で反射されて前記導光板のエッジから導入され、前記一面から出光されて前記拡散板を透過し、対象物を照射するバックライトユニットにおいて、前記拡散板は、板状を有する本体の前記光源側の前記導光板に対向する面に光反射部を形成し、前記本体の前記光反射部と反対側の面に光吸収部を形成してあることを特徴とする。
【００１２】第２発明にあっては、拡散板の光源側で、拡散板本体の導光板と反対側の面に設けられた光吸収部により、拡散板を透過する光が吸収される。これにより、拡散板からの光モレを防止する。また、拡散板本体の導光板側の面に設けられた光反射部により、導光板に導入されるべき光の過吸収をなくして輝度低下を防止する。
【００１３】第３発明に係るバックライトユニットは、第１又は第２発明において、前記光吸収部及び前記光反射部は、夫々光の吸収色及び反射色に印刷してあることを特徴とする。
【００１４】第３発明にあっては、光吸収部は例えば灰色又は黒色に印刷されており、光反射部は例えば白色に印刷されている。
【００１５】第４発明に係るバックライトユニットは、第１乃至第３発明のいずれかのバックライトユニットに、前記導光板のエッジに対向せしめて線状光源を配してあることを特徴とする。
【００１６】第４発明にあっては、バックライトユニットに線状光源を配することによりバックライトが構成される。線状光源は導光板の導入面に対向するように配され、線状光源からの照射光が直接導入面から導光板に導入されるか又は拡散板で反射されて導光板に導入される。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１のエッジライト方式のバックライトの一部構成を示す断面図である。図中、１は例えばアクリル樹脂で形成された導光板であり、上面（出光面）と下面（反射面）とが非平行に形成された楔形状を有している。導光板１の一端面（導入面）に対向して線状光源４が配されている。線状光源４は導入面幅と略同じ長さを有しており、線状光源４の背面側には出射光を反射せしめるリフレクタ５が配されている。導光板１の下側に反射板３を密接して配し、導光板１の上側に拡散板２を密接して配している。拡散板２は導光板１と略同幅を有し、線状光源４側の端部を突出せしめて配されている。
【００１８】図２は本実施の形態の拡散板２の構造を示す斜視図である。図１及び図２に示すように、拡散板２は、平面視で略矩形の平板形状を有する拡散板本体２ａを備え、拡散板本体２ａの導光板１との対向面（裏面）には、線状光源４側に平面視で矩形状の光吸収部２１及び光反射部２２が裏面側からこの順に重ねて形成されている。光吸収部２１は灰色又は黒色を有しており、拡散板本体２ａと略同幅を有して突出端部の端縁から導光板１に重なる領域まで印刷されている。光反射部２２は白色を有しており、光吸収部２１上にこれと同寸法で印刷されている。光吸収部２１及び光反射部２２は、例えばアクリル系の蒸発乾燥型のインクをシルクスクリーン印刷することにより形成される。
【００１９】拡散板２の上側には、図示しない２枚のプリズムシートをプリズム面の溝方向が互いに直交する向きに重ねて配してあり、その上方に図示しない液晶表示装置を配している。
【００２０】このような構成のバックライトでは、線状光源４からの出射光及びリフレクタでの反射光が直接、導光板１の導入面から導入されるか、または拡散板４の光反射部２２にて反射されて導入される。導入された光は、導光板１の底面及び反射板３の表面で反射され、導光板１の上面から出光され、拡散板２を透過してバッククライトユニットの上方に配された液晶表示装置を照射するようになっている。このとき、線状光源４から出射されて拡散板２の光反射部２２を透過する光が僅かに存在するが、拡散板２の裏面に設けられた光吸収部２１により吸収されるので、光吸収部２１を透過することがない。また、線状光源４から出射された光が光反射部２２で反射されるので、光吸収部２１での過吸収を防ぐ。
【００２１】以上の如き構成のバックライトユニットの出光面上における輝度、平均輝度及び MIN/MAX値（最大輝度に対する最小輝度比）を測定した。12インチサイズの導光板１及び 2.6φの線状光源４を用い、線状光源４から導入面までの距離を略１mmに設定して 4.5mAの電流を流した。図３は、バックライトユニットの出光面上の輝度測定位置を示す説明図である。図では出光面を上から見た状態を示しており、図の上側が導入光の入光側である。測定位置は、マトリクス状に仕切るＹ1線，Ｙ2 線…及びＸ1 線，Ｘ2 線…を用いて表されるようになっており、例えば測定点（１）は（Ｘ1 ，Ｙ1 ）である。図中、寸法はｍｍ単位である。
【００２２】測定結果を表１に示す。測定点は13点であり、その平均輝度は 1547 cd/m2 であった。MIN/MAX 値は 0.79 であった。比較のために、全体が灰色の拡散板を用いた従来のバックライトユニットについて、同様の測定を行なった。結果を表２に示す。測定点は13点であり、その平均輝度は 1491 cd/m2 であった。MIN/MAX値は 0.78 であった。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【表２】

【００２５】表１及び表２に示すように、バックライトユニットの出光面上の線状光源側の輝度は、従来のバックライトユニットと比較して高い値を示している。また、実施の形態１のバックライトユニットは、従来のものに比べて平均輝度が略４％向上している。これにより、従来の全体が灰色の拡散板は線状光源からの出射光を過吸収しているが、本実施の形態１は光反射部によってこの過吸収を防止でき、且つ光モレを防止できたと言える。また、MIN/MAX 値は従来のものと同等レベルを示している。
【００２６】従って、本実施の形態のバックライトユニットは、表示面の輝度を低下させることなく拡散板２の線状光源４側での光モレをなくし、液晶表示装置の表示面の輝度ムラを防止できると言える。
【００２７】実施の形態２．図４は、本発明の実施の形態２のバックライトの構造を示す断面図である。図５は、実施の形態２の拡散板の構造を示す斜視図である。実施の形態２に用いられる拡散板２０は導光板１と略同幅を有し、線状光源４側の端部を突出せしめて配されている。図４及び図５に示すように、拡散板２０は平面視で略矩形の平板形状を有する拡散板本体２０ａを備え、拡散板本体２０ａの導光板１との対向面（裏面）には、線状光源４側に平面視で矩形状の白色の光反射部２４が形成されている。また、拡散板本体２０ａの光反射部２４と反対側の面（表面）には灰色又は黒色の光吸収部２３が、光反射部２４に対応する領域に形成されている。光反射部２４及び光吸収部２３は、拡散板本体２０ａと略同幅を有して突出端部の端縁から導光板１に重なる領域まで印刷されている。光吸収部２３及び光反射部２４は、例えばアクリル系の蒸発乾燥型のインクをシルクスクリーン印刷することにより形成される。その他の構成は実施の形態１と同様であり、同部分に同符号を付し、説明を省略する。
【００２８】このような構成のバックライトでは、線状光源４からの出射光及びリフレクタ５での反射光が直接、導光板１の導入面から導入されるか、又は拡散板２０の光反射部２４にて反射されて導入される。導入された光は、導光板１の底面及び反射板３の表面で反射され、導光板１の上面から出光され、拡散板２を透過してバッククライトユニットの上方に配された液晶表示装置を照射するようになっている。このとき、線状光源４から出射されて拡散板２０の光反射部２４及び拡散板本体２０ａに入射する光が僅かに存在するが、拡散板２０の表面に設けられた光吸収部２３により吸収されるので、光吸収部２３を透過することがない。また、線状光源４から出射された光が、拡散板本体２０ａの裏面に形成された光反射部２４で反射されるので、光吸収部２３での過吸収を防ぐ。
【００２９】以上の如き構成のバックライトユニットの出光面上における輝度、平均輝度及び MIN/MAX値（最大輝度に対する最小輝度比）を測定した。導光板１は、幅寸法が252.7 mm、長さが190 mm、厚肉端から薄肉端までの厚みが2.5 〜0.8mm のものを用いた。線状光源４は、長さ256mm ×φ2.4mm のものを用い、電力は2.0 Ｗインバータ入力を行なった。バックライトユニットの有効出光面の面積は、248.7mm ×186.3mm である。なお、輝度は TOPCON BM-7（１°）を用いて測定した。
【００３０】測定結果を表３に示す。測定位置は、実施の形態１と同様に、図３に示すＸ，Ｙを用いて表している。測定点は13点であり、その平均輝度は 639cd/m2 であった。MIN/MAX 値は 0.69 であった。比較のために、全体が灰色の拡散板を用いた従来のバックライトユニットについて、同様の測定を行なった。結果を表４に示す。
【００３１】
【表３】

【００３２】
【表４】

【００３３】測定点は13点であり、その平均輝度は 581cd/m2 であった。MIN/MAX 値は 0.70 であった。表３及び表４に示すように、バックライトユニットの出光面上の線状光源側の輝度は、従来のバックライトユニットと比較して高い値を示している。また、実施の形態２のバックライトユニットは、従来のものに比べて平均輝度が略10％向上している。これにより、従来の全体が灰色の拡散板は線状光源からの出射光を過吸収しているが、本実施の形態２は光反射部によってこの過吸収を防止でき、且つ光モレを防止できたと言える。また、MIN/MAX 値は従来のものと同等レベルを示している。
【００３４】従って、本実施の形態のバックライトユニットは、表示面の輝度を低下させることなく拡散板２の線状光源４に近い側での光モレをなくし、液晶表示装置の表示面の輝度ムラを防止できると言える。
【００３５】なお、上述した実施の形態１及び２において、光吸収部の色の明暗は、光反射部の光の反射に影響を与えないように光を吸収する程度が好ましい。
【００３６】また、光吸収部及び光反射部の形成領域は上述したものに限らず、線状光源からの出射光が導光板に導入されずに拡散板から透過されるのを防止できる領域であれば良い。
【００３７】さらに、インク材及び印刷方法は上述したものに限らず、光吸収部は光を吸収する色を、光反射部は光を反射する色を有していれば良い。また、このような色のテープを重ねて貼着してあっても良い。
【００３８】さらにまた、上述した実施の形態１及び実施の形態２では楔形状の導光板を用いた場合について説明しているが、これに限るものではなく、平板形状のものを用いても良い。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、拡散板の本体の導光板に対向する面側に光吸収部と光反射部とを重ねて設けてあるので、光反射部を透過した光は光吸収部で吸収され、光モレが防止される。且つ、導光板に導入されるべき光は光反射部にて反射されるので過吸収がなく、輝度が低下することはない。さらに、拡散板の本体の導光板に対向する面側に光反射部を設け、反対面側に光吸収部を設けてあるので、光反射部及び拡散板を透過した光は光吸収部で吸収され、光モレが防止される。且つ、導光板に導入されるべき光は光反射部にて反射されるので輝度が低下しない等、本発明は優れた効果を奏する。
【出願人】 【識別番号】０００１０３５１８
【氏名又は名称】オーツタイヤ株式会社
【出願日】 平成９年（１９９７）１２月１２日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
【公開番号】 特開平１１−１７６２２２
【公開日】 平成１１年（１９９９）７月２日
【出願番号】 特願平９−３４３４３１