| 【発明の名称】 |
サイドライト型面光源装置及び液晶表示装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】平石 文紀
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| 【要約】 |
【課題】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、例えば導光板の裏面にプリズム面を形成した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に適用して、光源とは逆側の端部側における異常発光を十分に低減することができるようにする。
【解決手段】本発明は、導光板２６にプリズム面を形成するにつき、入射面と対向する面２６Ｄに沿った領域ＡＲをほぼ平坦に形成し、残る領域にプリズム面を形成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】一次光源の照明光を導光板の入射面より入射し、前記照明光を屈曲して前記導光板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、前記導光板は、前記出射面又は前記出射面と対向する面において、前記入射面と対向する面に沿った領域がほぼ平坦に形成され、前記領域を除いて、１対の斜面による突起が前記入射面とほぼ平行な方向に沿って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。
【請求項２】前記領域に、前記照明光を吸収する光吸収部材が付着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。
【請求項３】前記光吸収部材が、黒色のテープであることを特徴とする請求項２に記載のサイドライト型面光源装置。
【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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【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、例えば導光板の裏面にプリズム面を形成した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に適用することができる。本発明は、導光板にプリズム面を形成するにつき、入射面と対向する面に沿った領域をほぼ平坦に形成し、残る領域にプリズム面を形成することにより、光源とは逆側の端部側における異常発光を十分に低減することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば液晶表示装置等に適用されるサイドライト型面光源装置においては、導光板にプリズム面を形成することにより、全体構成を簡略化すると共に、照明光の利用効率を向上するようになされたものが知られている。
【０００３】すなわち図３に示すように、サイドライト型面光源装置１は、例えば蛍光ランプ３と、この蛍光ランプ３を囲む正反射部材又は乱反射部材によるリフレクタ４とにより一次光源５が構成される。サイドライト型面光源装置１は、この一次光源５の照明光を導光板６の端面である入射面６Ａより導光板６に入射し、この照明光を伝搬させながら導光板６の出射面６Ｂ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、一次光源５から出射される照明光により出射面６Ｂが発光面となる面光源を構成する。
【０００４】このような照明光の出射原理に係るサイドライト型面光源装置１は、導光板６の裏面６Ｃにプリズム面が形成され、また出射面６Ｂ側にプリズムシート７が配置され、これにより導光板６からの出射光の指向性が補正される。なおこれらプリズム面は、導光板６にあっては、１対の斜面による断面三角形形状の突起が入射面６Ａとほぼ平行な方向に沿って繰り返されて形成され、またプリズムシート７にあっては、導光板６側に、導光板６における突起の繰り返し方向とほぼ直交する方向に同様の突起が繰り返されて形成される。サイドライト型面光源装置１は、このような工夫により、さらには必要に応じて出射面に他のシート材８を配置することにより、導光板６からの出射光の特性が補正される。なおこのような他のシート材８としては、出射光を拡散して出射光の指向性、輝度ムラ等を緩和する光拡散シート、プリズムシート７を保護するための弱い拡散性を有する保護シート等が必要に応じて選択される。
【０００５】またサイドライト型面光源装置１は、導光板６の裏面６Ｃからも照明光が出射されることにより、白色ＰＥＴフィルム等によるシート状の乱反射部材である反射シート９によりこの裏面６Ｃより出射される照明光を反射して導光板６に再入射させ、これにより照明光の利用効率が増大される。
【０００６】またこのようにして導光板６に入射した照明光を伝搬して出射するサイドライト型面光源装置１においては、出射面より均一な光量により照明光を出射することが求められ、このためには導光板６の内部において楔型先端まで十分な光量により照明光を伝搬することが必要になる。しかしながら楔型先端に到達した照明光にあっては、出射面６Ｂから全てが出射される訳ではなく、入射面６Ａと対向する端面６Ｄからも出射される。
【０００７】サイドライト型面光源装置１においては、この端面６Ｄから出射された照明光が全体の保持部材であるフレーム１０で反射して導光板６に再入射し、この照明光が出射面６Ｂより出射されることにより、楔型先端側で出射光量が増大する傾向がある。またこのようにしてフレーム１０で反射した照明光により端面６Ｄのエッジが明るく照らし出され、この明るく照らし出されたエッジが出射面６Ｂよりぼんやりと見て取られるようになる。サイドライト型面光源装置１では、これらの現象が出射面６Ｂにおいて他の部分より楔型先端側が局所的に異常に発光する現象（以下異常発光と呼ぶ）として観察される。サイドライト型面光源装置１では、楔型先端側の面に沿って導光板６の裏面６Ｃに照明光を吸収する光吸収部材としての黒色の両面テープ１１を貼り付け、この種の有害な照明光を吸収して異常発光を低減することが考えられる。
【０００８】サイドライト型面光源装置１は、このようにして組み立てられた後、液晶表示パネルの背面に配置されてこの液晶表示パネルに照明光を供給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】ところが従来のサイドライト型面光源装置１においては、楔型先端側の異常発光を十分に低減できない問題があった。
【００１０】これを詳細に検討したところ、導光板６の裏面６Ｃに形成されたプリズム面により黒テープ１１が導光板６の裏面６Ｃに十分に密着しないためであるという結論に達した。すなわち図４及び図５に示すように、プリズム面においては１対の斜面による突起が繰り返されていることにより、端面６Ｄのエッジ形状に黒テープ１１を追随させることができず、裏面６Ｃと黒テープ１１との間に微小な隙間Ｇの発生を避け得ない。
【００１１】これによりフレーム１０で反射した照明光であって、隙間Ｇの部分に入射する照明光Ｌ１により隙間Ｇに露出するエッジが明るく照らし出されてしまうため、このエッジが出射面６Ｂよりぼんやりと見て取られる現象を十分に防止することができないと考えられる。
【００１２】また図５に示すように、隙間Ｇによるプリズム面における界面反射により、フレーム１０で反射して端面６Ｄより導光板６に再入射する照明光Ｌ２についても、十分に黒テープ１１で吸収させることができないと考えられる。これらにより従来構成に係るサイドライト型面光源装置１では、楔型先端側で出射光量が増大する傾向を充分に防止することができないでいた。
【００１３】本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光源とは逆側の端部側における異常発光を十分に低減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請求項１に係る発明においては、一次光源の照明光を導光板の入射面より入射し、照明光を屈曲して導光板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、導光板は、出射面又は出射面と対向する面において、入射面と対向する面に沿った領域がほぼ平坦に形成され、前記領域を除いて、１対の斜面による突起が入射面とほぼ平行な方向に沿って繰り返し形成されてなるようにする。
【００１５】また請求項２に係る発明においては、請求項１に係る構成において、先の領域に、照明光を吸収する光吸収部材が付着されてなるようにする。
【００１６】また請求項３に係る発明においては、請求項２に係る構成において、この光吸収部材が、黒色のテープであるようにする。
【００１７】また請求項４に係る発明においては、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。
【００１８】請求項１に係る構成によれば、出射面又は出射面と対向する面において、入射面と対向する面に沿った領域がほぼ平坦に形成され、この領域を除いて、１対の斜面による突起が入射面とほぼ平行な方向に沿って繰り返し形成されてなることにより、この平坦な領域においては、１対の斜面の繰り返しによるプリズム面の機能を発揮させないようにすることができ、これにより異常発光を目立たなくすることができる。
【００１９】また請求項２に係る構成によれば、請求項１に係る構成において、先の領域に照明光を吸収する光吸収部材が付着されてなることにより、この光吸収部材により異常発光を構成する有害な照明光を吸収して異常発光を低減することができる。
【００２０】また請求項３に係る構成によれば、請求項２に係る構成において、この光吸収部材が、黒色のテープであることにより、導光板の裏面に黒色のテープを密着させて異常発光を低減することができる。
【００２１】また請求項４に係る構成によれば、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により、高品位の表示画像を表示することができる。
【００２２】
【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。
【００２３】（１）実施の形態の構成図１は、サイドライト型面光源装置を裏面側より見て示す分解斜視図である。この実施の形態に係る液晶表示装置は、このサイドライト型面光源装置２１を液晶表示パネルに配置して組み立てられ、こ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して表示画像を形成する。なおこの図１に示す構成において、図３について上述したサイドライト型面光源装置１と同一の構成は、対応する符号を付して示し重複した説明は省略する。
【００２４】ここでサイドライト型面光源装置２１は、図示しない保持部材であるフレームに反射シート９、導光板２６、プリズムシート７、保護シート２７、一次光源５を配置して構成される。ここで保護シート２７は、プリズムシート７を保護するための弱い光拡散性を有するシート材である。
【００２５】導光板２６は、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の透明樹脂を用いて断面楔型形状に形成される。これにより導光板２６は、入射面より入射される照明光を出射面２６Ｂと裏面２６Ｃとの間で繰り返し反射して伝搬し、この出射面２６Ｂ及び裏面２６Ｃにおける反射の際に、臨界角以下の成分を出射面２６Ｂ及び裏面２６Ｃより出射する。
【００２６】さらに導光板２６は、図３について上述した導光板６と同様に、裏面２６Ｃにプリズム面が形成され、さらに出射面２６Ｂに照明光の出射を促す光散乱パターンが形成される。ここで光散乱パターンは、例えばマット面処理、対応する金型へのエッチング、放電加工等の適当な粗面化処理により、出射面２６Ｂを矩形形状、円形形状、その他の形状により部分的に粗面化して形成される。
【００２７】これら光散乱パターンは、個々の光散乱パターンの大きさ、光散乱パターンを配置するピッチ等を変えることにより、単位面積当たりに占める光散乱パターンの面積が光散乱パターンを形成する部位に応じて適宜調整され、これにより出射面２６Ｂより出射される照明光の出射光量が出射面２６Ｂの全面にわたって均一になるようになされている。なお光散乱パターンは、出射面２６Ｂ側より見て知覚困難な小径に形成することが好ましく、またこの実施の形態ではランダムな配置によりモアレ縞の発生を防止するようになされている。
【００２８】プリズム面は、矢印Ｂにより拡大して示すように、楔型先端側の端面２６Ｄに沿った所定幅の領域ＡＲ１を除いて、１対の斜面による突起が入射面とほぼ平行な方向に沿って繰り返されて形成される。ここでこの領域ＡＲ１は、楔型先端側の端面２６Ｄに沿った幅０．５〜１．５〔ｍｍ〕の領域であり、平坦な面により形成される。サイドライト型面光源装置１においては、この平坦な面に黒色の両面テープ１１が貼り付けられており、この両面テープ１１によって導光板２６と反射シート９とが密着されるようになされている。
【００２９】（２）実施の形態の動作以上の構成において、サイドライト型面光源装置２１は（図１）、蛍光ランプ３より出射された照明光が入射面より導光板２６に入射し、この照明光が出射面２６Ｂ、裏面２６Ｃとの間で反射を繰り返しながら導光板２６の内部を伝搬し、臨界角以下の成分が出射面２６Ｂより出射される。また出射面２６Ｂに形成された光拡散パターンにより照明光の出射が促される。
【００３０】照明光にあっては、裏面２６Ｃのプリズム面を構成する断面三角形形状の突起により入射面と平行な面内において出射面２６Ｂの正面方向に集中するように指向性が補正され、さらに続くプリズムシート７によりこれと直交する方向の指向性が補正され、続く液晶表示パネルを照明する。
【００３１】このようにして照明光を出射するにつき、サイドライト型面光源装置２１においては、楔型先端側の端面２６Ｄに到達した照明光がこの端面２６Ｄより漏れ出す。ところがこの実施の形態においては、図２に示すように、導光板２６の楔型先端側の裏面が端面２６Ｄに沿って所定幅だけ平坦に形成されていることにより、黒テープ１１が隙間なく導光板２６の裏面２６Ｃと反射シート９とに密着することになる。これによりフレーム１０で反射して導光板６に再入射して異常発光の原因となる照明光を十分に低減することができる。
【００３２】またフレームで反射した照明光により明るく照らし出されたエッジからの照明光についても、裏面２６Ｃにおける反射の際に、黒テープ１１により十分に吸収することができ、これにより明るく照らし出されたエッジが出射面２６Ｂ側より見て取られる異常発光を低減することができる。
【００３３】さらにサイドライト型面光源装置２１においては、この導光板２６の楔型先端側ではプリズム面が形成されていないことにより、照明光を出射面２６Ｂの正面方向に集中する機能が楔型先端側では損なわれることになる。サイドライト型面光源装置２１においては、このプリズム面の機能を部分的に損なわせることにより、このような異常発光を構成する有害な照明光の特定方向の集中した出射が防止され、これにより異常発光を目立たなくすることができる。
【００３４】（３）実施の形態の効果以上の構成によれば、導光板の裏面において、楔型先端側の端面に沿った領域を平坦な面により形成し、残りの領域に１対の斜面による突起を繰り返し形成したことにより、楔型先端側ではプリズム面の機能が発揮されないようにして異常発光を目立たなくすることができ、その分異常発光を低減することができる。
【００３５】またこの先端側の領域に光吸収部材としての黒色テープを配置することにより、導光板の裏面に黒色テープを密着させて配置して、この黒色テープにより異常発光を構成する有害な照明光を吸収して異常発光を低減することができる。
【００３６】これらによりこのサイドライト型面光源装置により液晶表示装置を構成して、高品位の表示画像を表示することができる。
【００３７】（４）他の実施の形態なお上述の実施の形態においては、光吸収部材として黒色テープを貼り付ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば黒色の塗料を付着する場合等、種々の光吸収部材を配置する場合に広く適用することができる。
【００３８】また上述の実施の形態においては、楔型先端側の端面に沿った領域を平坦な面により形成すると共に、光吸収部材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、実用上十分な特性を得ることができる場合には、光吸収部材の配置を省略してもよい。
【００３９】また上述の実施の形態においては、楔型先端側の端面に沿った領域を平坦な面により形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要はプリズム面としての機能を失わせることにより、又はプリズム面としての機能を完全には失わせないまでも黒色テープを貼り付ける場合にはこの黒色テープを隙間なく貼り付けることにより、異常発光を低減できることにより、例えばこの楔型先端側の端面に沿った領域において突起の突出量を低減する等によりこの領域をほぼ平坦に形成して上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】また上述の実施の形態においては、図１に示したように、楔型先端側の端面に沿った領域との境界で突起の形成を中止し、あたかもこの境界で突起が途絶えるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、徐々に突起の高さを低減してこの境界を目立たなくするように形成しても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】また上述の実施の形態においては、１対の斜面による断面三角形形状の突起によりプリズム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、例えば曲面による１対の斜面により断面円弧形状に突起を形成する場合等、種々の形状の突起によりプリズム面を形成する場合に広く適用することができる。
【００４２】また上述の実施の形態においては、導光板の裏面にプリズム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、導光板の出射面側にプリズム面を形成する場合にも広く適用することができる。
【００４３】また上述の実施の形態においては、これらプリズム面が形成された側の面だけに光吸収部材としての黒色テープを貼り付ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、併せて端面側にも黒色テープを貼り付けるようにしてもよい。
【００４４】また上述の実施の形態においては、透明樹脂からなる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、前記透明樹脂中にこれと屈折率の異なる透光性の微粒子等の種々の微粒子を混入させて導光板を構成する場合にも広く適用することができる。
【００４５】また上述の実施の形態においては、断面楔型形状の導光板によりサイドライト型面光源装置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、平板形状の導光板によりサイドライト型面光源装置を構成する場合にも広く適用することができる。
【００４６】また上述の実施の形態においては、導光板の４つの側面のうちの１つの側面を入射面として使用してサイドライト型面光源装置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、他の側面を併せて入射面として使用する構成にも広く適用することができる。
【００４７】また上述の実施の形態においては、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する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、各種機器等に照明光を提供する場合に広く適用することができる。
【発明の効果】上述のように本発明によれば、導光板にプリズム面を形成するにつき、入射面と対向する面に沿った領域をほぼ平坦に形成し、残る領域にプリズム面を形成することにより、光源とは逆側の端部側における異常発光を十分に低減することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２０８７６５
【氏名又は名称】株式会社エンプラス
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| 【出願日】 |
平成１１年６月１８日（１９９９．６．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０２１８５
【弁理士】
【氏名又は名称】多田 繁範
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６４２２（Ｐ２００１−６４２２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月１２日（２００１．１．１２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１７１８０８ |
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