面光源装置、導光板及び表示装置

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【発明の名称】	面光源装置、導光板及び表示装置
【発明者】	【氏名】馬渕宏司【氏名】佐藤道明【氏名】能瀬徹【氏名】鴨川敏明【氏名】竹本公
【要約】	【課題】薄い導光板を用いた場合でも、光源と光源の周囲に配されるリフレクタとで形成される空間を十分確保して、光源からの光の有効利用を可能とし、十分な輝度を確保して照明性能の優れた面光源装置、更には表示性能の良い表示装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】入射面１１の両端付近に設けられ、入射面１１側に突出し、外周部分は出射面１２及び裏面１３より外側にあるように形成された保持部１４を備え、保持部１４の外周部分に沿ってリフレクタ３を設けることにより、光源２とリフレクタ３との間に十分な空間を確保して、光源２からの光の導光板１への入射効率を高める。

【特許請求の範囲】
【請求項１】光が入射される入射面と、入射した光が出射される出射面と、出射面と対向する対向面と、入射面の両端付近で入射面側に突出して設けられ且つ出射面あるいは対向面の少なくとも一方の面側よりも外側に外周部分を有する保持部を備えた導光板と、入射面に対向配置される光源と、光源からの光を入射面に入射させるための光源光反射部材とを備え、光源光反射部材は保持部の外周部分に沿って設けられることを特徴とする面光源装置。
【請求項２】保持部には切欠きが設けられ、該切欠きに光源の一部が係合されていることを特徴とする請求項1記載の面光源装置。
【請求項３】保持部の入射面近傍には溝が設けられ、該溝に光源光反射部材の端部が係止されていることを特徴とする請求項１または２に記載の面光源装置。
【請求項４】出射面と対向面との距離は入射面から離れるに従って小さくなっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の面光源装置。
【請求項５】光が入射される入射面と、入射した光が出射される出射面と、出射面と対向する対向面と、光源からの光を入射面に入射させるための光源光反射部材が外周部分に沿って設けられる保持部が一体的に形成され、保持部は入射面の両端付近で入射面側に突出して設けられ且つ出射面あるいは対向面の少なくとも一方の面側よりも外側に外周部分を有することを特徴とする導光板。
【請求項６】保持部には光源の一部が係合される切欠きが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の導光板。
【請求項７】保持部の入射面近傍には、光源光反射部材の端部が係止される溝が設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の導光板。
【請求項８】出射面と対向面との距離は入射面から離れるに従って小さくなっていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の導光板。
【請求項９】請求項１乃至４のいずれかに記載の面光源装置と、出射面側に設けられる非発光表示手段とを備えることを特徴とする表示装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、面光源装置、その面光源装置に用いられる導光板、及びその面光源装置を用いた表示装置に関し、特に導光板の側面に光源を配した所謂エッジライト方式の面光源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置に代表される非発光表示装置においては、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、あるいは携帯用液晶テレビ等の製品に組み込まれる際に、その照明のため背面にはバックライトユニットが設けられる。このバックライトユニットの一構造として、光源と、側面に光源が対向配置され光源からの光を側方から入射し出射面から出射する導光板と、出射面から出射される光（出射光）を視野角内に集光し輝度を向上させるためのレンズシート、導光板裏面側に設けられ裏面から抜けた光を再び導光板内に戻すための反射シートから構成されるものが知られている。また、光源が対向する導光板の側面を除いた光源の周囲には、内面が反射面となっているリフレクタが設けられ、光源からの光を効率的に導光板内部に入射させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さて、導光板側面に光源を配したエッジライト方式のものは比較的薄型化が容易に為されるが、最近の電子機器の軽量、薄型化の要求によりエッジライト方式のバックライトユニットにおいても更なる軽量、薄型化が要求されている。そして、この軽量、薄型化の要求には導光板の厚さを薄くすることで対応がなされる。
【０００４】しかしながら、導光板の厚さが薄くなると、光源が対向配置される面（入射面）の幅も狭いものとなる。通常、光源には冷陰極蛍光灯が用いられ、光源が対向配置される面が狭くなると、それに合わせて管径の細い冷陰極蛍光灯が用いられるが、冷陰極蛍光灯は一定以上の細さにはできない。
【０００５】このため、導光板の厚さが薄くなってくると、冷陰極蛍光灯とリフレクタとの間、蛍光灯と蛍光灯が対向する導光板の側面（入射面）との間の空間以外の空間が十分に確保できなくなる（図５参照）。すると、導光板の側面（入射面）以外の方向に放射された光、即ち蛍光灯の上下方向や後方に放射された光が、リフレクタで反射されても、効率よく導光板側面（入射面）には入射されない。光源（蛍光灯）からの光の有効利用ができず、導光板に入射される光の量が少なくなると、出射する光の量が減り、所望の輝度が得られなくなる虞があった。
【０００６】本発明は、斯様な点に鑑みてなされたもので、薄い導光板を用いた場合においても、光源と光源の周囲に配されるリフレクタとで形成される空間を十分確保することができる面光源装置、導光板及びそれを用いた表示装置を提供することを目的とするものである。そして、光源からの光の有効利用を可能とし、十分な輝度を確保して照明性能の優れた面光源装置、更には表示性能の良い表示装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の面光源装置は、光が入射される入射面と、入射した光が出射される出射面と、出射面と対向する対向面と、入射面の両端付近で入射面側に突出して設けられ且つ出射面あるいは対向面の少なくとも一方の面側よりも外側に外周部分を有する保持部を備えた導光板と、入射面に対向配置される光源と、光源からの光を入射面に入射させるための光源光反射部材とを備え、光源光反射部材は保持部の外周部分に沿って設けられることを特徴とする。
【０００８】請求項２に係る本発明の面光源装置は、請求項１に記載の発明において、保持部には切欠きが設けられ、該切欠きに光源の一部が係合されていることを特徴とする。
【０００９】請求項３に係る本発明の面光源装置は、請求項１または２に記載の発明において、保持部の入射面近傍には溝が設けられ、該溝に光源光反射部材の端部が係止されていることを特徴とする。
【００１０】請求項４に係る本発明の面光源装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、出射面と対向面との距離は入射面から離れるに従って小さくなっていることを特徴とする。
【００１１】請求項５に係る本発明の導光板は、光が入射される入射面と、入射した光が出射される出射面と、出射面と対向する対向面と、光源からの光を入射面に入射させるための光源光反射部材が外周部分に沿って設けられる保持部が一体的に形成され、保持部は入射面の両端付近で入射面側に突出して設けられ且つ出射面あるいは対向面の少なくとも一方の面側よりも外側に外周部分を有することを特徴とする。
【００１２】請求項６に係る本発明の導光板は、請求項５に記載の発明において、保持部には光源の一部が係合される切欠きが設けられていることを特徴とする。
【００１３】請求項７に係る本発明の導光板は、請求項５または６に記載の発明において、保持部の入射面近傍には、光源光反射部材の端部が係止される溝が設けられていることを特徴とする。
【００１４】請求項８に係る本発明の導光板は、請求項５乃至７のいずれかに記載の発明において、出射面と対向面との距離は入射面から離れるに従って小さくなっていることを特徴とする。
【００１５】請求項９に係る本発明の表示装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の面光源装置と、出射面側に設けられる非発光表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１７】図１は本発明に係る一実施例の概略構成図であり、表示装置全体の概略構成を示すものである。
【００１８】１は透光性材料から成る導光板で、後述する光源からの光が入射される入射面１１、入射された光が導光板内を通過しながら出射される出射面１２、出射面１２と対向する面である裏面１３、後述するリフレクタが外周部分に沿って設けられる２つの保持部１４を備えている。保持部１４は、図２に示すように、入射面１１の両端付近に設けられ、入射面１１側に突出し、外周部分は出射面１２及び裏面１３より外側にあるように形成されている。更に、保持部１４の内側には光源を係合するための切欠き１４ａが設けられている。
【００１９】また、導光板１の厚さ、即ち出射面１２と裏面１３との距離は入射面１１から離れるに従って小さく形成されて、出射光の出射効率の向上が図られている。尚、図示しないが、裏面１３には、入射された光が出射面１２から均一な輝度で出射するようにパターン設計された拡散手段としての拡散パターンが形成されていてもよい。
【００２０】斯様な導光板は、通常、熱可塑性樹脂を用いた射出成形により形成されるので、入射面や出射面あるいは裏面から外側に突出している保持部を備えるものであっても、更には拡散パターンを備えるものであっても、金型を用いた一般的な成形工程により一体的に且つ容易に形成することができる。
【００２１】２は入射面１１に対向して設けられ、導光板１内に光を供給するための冷陰極蛍光灯等の光源で、光源２はその両端部分の電極保護部分が保持部１４の切欠き１４ａに係合されて導光板１に対して固定される。３は内面が反射面で光源２からの光を入射面１１に効率よく導くための光源光反射部材としてのリフレクタで、このリフレクタ３は保持部１４の外周部分に沿って設けられ、このため光源２の周囲に一定の空間が確保される。
【００２２】４は入射面１１以外の側面と裏面１３とに対向配置され、各面から洩れた光を再度導光板１内に戻すための反射シート、５は出射面１２に対向して設けられ出射光を均一に分布させるための拡散板、６は拡散板５で拡散された光を集光して輝度を向上させるためのレンズシート、７は出射面１２側に拡散板５及びレンズシート６を介して設けられた非発光表示手段としての透過型の液晶表示パネルである。尚、拡散板５やレンズシート６は、所望の特性に応じて適宜設けられればよい。
【００２３】８はリフレクタ３や反射シート４の外周面を覆って保護する金属あるいは樹脂等の硬質のホルダで、面光源装置あるいは表示装置としての外形の一部を成すものである。
【００２４】さて、光源２は上述の通り切欠き１４ａに両端が係合されて固定されており、リフレクタ３は保持部１４の外周部分に沿って設けられているので、光源２とリフレクタ３との間の空間、特に光源２と入射面１１との間以外の空間が確保されている。そして、保持部１４の形状は、図にも示す通り、外周部分が出射面１２及び裏面１３より外側にあるように形成されているので、光源２とリフレクタ３との間には十分な空間が確保される。
【００２５】従って、光源２を点灯させると、一部の光は直接入射面１１へと入射され、他の光はリフレクタ３で反射されて入射面１１へと入射される。この際、リフレクタ３と光源２との間には十分な空間が確保されているので、リフレクタ３で反射された光が光源２へと進む割合は非常に小さいものとなり、多くの割合でリフレクタ３で反射した光が入射面１１へと入射する。而して、光源２からの光は高い効率で入射面１１へと入射される。
【００２６】入射面１１から入射した光は、導光板１内を進行しながら、裏面１３で反射あるいは裏面１３から洩れた光は反射シート４反射されて再度導光板１内に入射され、出射面１２から出射される。そして、出射した光は拡散板５及びレンズシート６を経て液晶表示パネル7を背面から照明する。
【００２７】このように、入射面１１の両端付近に設けられ、入射面１１側に突出し、外周部分は出射面１２及び裏面１３より外側にあるように形成された保持部１４を備え、保持部１４の外周部分に沿ってリフレクタ３を設けることにより、光源２とリフレクタ３との間に十分な空間を確保できるので光源２からの光の導光板１への入射効率を高めることができる。これにより、十分な輝度を確保することができ、照明性能の優れた面光源装置や更には表示性能の良い表示装置を提供するが可能になる。
【００２８】尚、本実施例では保持部の外周部分は出射面１２及び裏面１３の外側にあるように形成されているが、保持部の外周部分が導光板の厚さより外側にあればよく、出射面あるいは入射面のいずれか一方の面より外側にある構成であってもよい。
【００２９】更に本発明では、保持部１４に設けた切欠き１４ａに光源２を係合させる構成を採ることにより、組立作業の容易性及び組立て精度の向上が図れる。
【００３０】加えて、図３及び図４に示すように、保持部１４の入射面１１近傍、出射面１２側と裏面１３側にこれら面に沿った方向の溝１４ｂを形成し、この溝にリフレクタ３の端部を係止する構成を取ることにより、更なる組立作業の容易性及び組立て精度の向上が図れる。尚、この時、リフレクタ３は、リフレクタ保持用あるいは補強用のホルダに保持され、その端部が溝１４ｂと係止されるものであっても構わない。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなように、外周部分が出射面及び裏面の外側にあるように形成された保持部を備え、この保持部に沿ってリフレクタを設けることにより、光源とリフレクタとの間に十分な空間を確保することができる。これにより光源からの光の導光板への入射効率を高めることができ、照明光として十分な輝度を確保することができる。而して、照明性能の優れた面光源装置や更には表示性能の良い表示装置を提供するが可能になる。
【００３２】また、保持部に光源を係合する切欠きを設けたり、リフレクタを係止するための溝を設けることで、組立作業の容易性及び組立て精度の向上が図れ、製品のコストダウンや信頼性を高めることに寄与できる。

【出願人】	【識別番号】０００００１８８９【氏名又は名称】三洋電機株式会社
【出願日】	平成１１年６月２３日（１９９９．６．２３）
【代理人】	【識別番号】１００１１１３８３【弁理士】【氏名又は名称】芝野正雅
【公開番号】	特開２００１－６４２０（Ｐ２００１－６４２０Ａ）
【公開日】	平成１３年１月１２日（２００１．１．１２）
【出願番号】	特願平１１－１７６９７６