| 【発明の名称】 |
面光源装置及び表示装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】黒川 光章
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| 【要約】 |
【課題】導光板裏面に対する反射板の位置不正による輝度むらの発生を抑えると共に均一な輝度の出射光を得ることができる面光源装置を提供することを目的とし、更にはその面光源装置を用いて表示性能の良い表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】反射板４と裏面２３を両面テープ５で接着固定すると共に、出射面２２から出射される光の輝度分布を制御するように、反射板４と裏面２３を部分的に接着する。これにより、反射板の位置不正による輝度むらの発生を抑えることができ、更に輝度の均一な出射光を得ることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 光源と、光源からの光が入射される入射面と入射面から入射した光を出射する出射面と出射面と対向する対向面とを有する導光板と、対向面に対向して設けられる反射部材とを備え、反射部材は、出射面から出射される光の輝度分布を制御するように、対向面と部分的に接着されていることを特徴とする面光源装置。
【請求項２】 反射部材は光拡散性を有する粘着材により対向面と接着されていることを特徴とする請求項２に記載の面光源装置。
【請求項３】 反射部材は対向面に対向する反射面が拡散反射面であ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】 反射部材は、入射面から離れるに従って接着面積が増加するように対向面と接着され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】 反射部材と対向面との接着は、ドットあるいはライン状に複数の部分でされていることを特徴とする請求項４に記載の面光源装置。
【請求項６】 光源は複数の点光源からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の面光源装置。
【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載の面光源装置と、導光板の出射面側に設けられた非発光表示手段とを備えることを特徴とする表示装置。
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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、面光源装置とその面光源装置を用いた表示装置に関し、特に面光源装置に用いられる導光板の裏面に反射部材を備えるものに関する。
【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、その照明のために装置背面には面光源装置である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、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、光源からの光を効率よく導光板に入射させるためのリフレクタと、導光板表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板から構成されるものが知られている。
【０００３】また、多くの場合、導光板の出射面と対向する面（裏面）には、導光板からの出射光を均一な輝度で出射させるための拡散パターンが形成される。裏面に設けられる拡散パターンには、拡散性を有するインクでドット状に印刷したものや、裏面を加工して直線状の頂稜を有する凸部を複数平行に配したものや、あるいは特開平６−１２３８８５号公報のように曲面で連続する波形の凹凸を設けたもの等、色々なものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて、裏面に拡散パターンが設けられた場合、拡散パターンによる輝度均一化の効果を損なわないように、裏面に対向して設けられる反射板は、裏面には直接固定されず、導光板と共に面光源装置あるいは液晶表示パネル等の構成要素を保持するホルダによって保持され、導光板に対する位置決めがされていた。
【０００５】しかしながら、反射板は導光板の裏面に直接固定されているわけではないので、ホルダの反射板を保持する領域と実際の反射板の大きさの不一致により、反射板がうねったり（波打ったり）、所定の位置からのずれが生じる虞があった。反射板がうねると、反射板と裏面との距離が均一にはならず場所によって異なるために、輝度むらを引き起こす要因となり、反射板が所定の位置からずれると、部分的にくらい箇所ができるのでやはり輝度むらを起こす要因となる。
【０００６】本発明は、斯様な点に鑑みてなされたもので、均一な輝度の出射光を得ると共に、導光板裏面に反射板を固定して、反射板の位置不正による輝度むらの発生を抑えることのできる面光源装置を提供することを目的とするものである。更には、その面光源装置を用いて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、光源と、光源からの光が入射される入射面と入射面から入射した光を出射する出射面と出射面と対向する対向面とを有する導光板と、対向面に対向して設けられる反射部材とを備え、反射部材は、出射面から出射される光の輝度分布を制御するように、対向面と部分的に接着されてい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２に記載の発明において、反射部材は光拡散性を有する粘着材により対向面と接着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、反射部材は対向面に対向する反射面が拡散反射面であ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、反射部材は、入射面から離れるに従って接着面積が増加するように対向面と接着されていることを特徴とする。
【００１１】請求項５に係る本発明の面光源装置は、請求項４に記載の発明において、反射部材と対向面との接着は、ドットあるいはライン状に複数の部分でされていることを特徴とする。
【００１２】請求項６に係る本発明の面光源装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、光源は複数の点光源からなることを特徴とする。
【００１３】請求項７に係る本発明の表示装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載の面光源装置と、導光板の出射面側に設けられた非発光表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
【実施の形態】図１は本発明に係る面光源装置及びそれを用いた表示装置の概略構成図である。
【００１５】１は光源で、点光源であるＬＥＤ１１が複数個、基板１２上に所定の間隔で並設されている。
【００１６】２はアクリル樹脂等の透光性材料から成る導光板で、基板１２上に設けられた複数のＬＥＤ１１が対向配置されＬＥＤ１１からの光が入射される入射面２１と、入射した光を出射する出射面２２と、出射面に対向する対向面である裏面２３を備えている。導光板２の厚さ、即ち出射面２２と裏面２３との距離は、出射光の出射効率の向上のために、入射面２１から離れるに従って小さく形成されており、この場合、出射面２２は後述する拡散板や液晶表示パネルと平行な面を呈するように、例えば、裏面２３が出射面２２に対し傾斜する面に形成されたり、階段状に形成される。入射面２１、出射面２２、裏面２３及び他の３面は鏡面仕上げとなっているが、必要に応じて、入射面２１や出射面２２には光の振る舞いを制御するための構成、例えばいずれも図示しないが、均一な入射光を得るために入射面２１を粗面としたり、出射光の指向性を制御するためのプリズムを出射面２２に形成されていてもよい。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、例えば出射面にプリズム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斯様な導光板は一体的に且つ容易に形成される。
【００１７】３は光源１（ＬＥＤ１１）からの光を入射面２１に入射させるためのリフレクタで、内面が白色あるいは銀箔の反射面に構成されており、内面がＬＥＤ１１を覆い入射面２１へと向くように設けられている。
【００１８】４は対向面である裏面２３に対向して設けられ、裏面２３から洩れた光を再度導光板２内に戻すための反射部材としての反射板で、裏面２３全体と対向し、裏面２３との対向面は白色の拡散反射面が形成されている。本実施例では反射板４の反射面は白色の拡散反射面であるが、これに限られることはなく、例えば、反射面が拡散反射の起きないアルミニウム膜等の金属層（所謂銀箔）によるものであってもよい。尚、入射面２１、出射面２２、裏面２３以外の３面の各々の面についても、必要に応じて、反射板４のような反射部材が各面と対向するように設けられる。
【００１９】５は反射板４と裏面２３とを接着する粘着材としての両面テープで、後述するが、出射面２２から出射される光の輝度分布を制御するように反射板４と裏面２３とを部分的に接着している。
【００２０】６は出射面２２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、７は出射面２２側に拡散板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。また、図示しないが、必要に応じてレンズシートを液晶表示パネル７と拡散板６の間あるいは拡散板６と導光板２との間に設けても良く、これら拡散板６やレンズシートは、所望の特性に応じて適宜設けられる。
【００２１】図２は反射板４と裏面２３との接着において、両面テープが貼着され、これにより接着される部分の一例を示す図である。
【００２２】図２に示す例では、両面テープ５は、入射面２１に近い領域のＬＥＤ１１と隣り合うＬＥＤ１１の間と対応した部分と、液晶表示パネル７における表示面と対応する有効表示領域に対応した部分に貼着されている。このように反射板４は両面テープ５により導光板２の裏面２３に接着されているので、反射板４と導光板２との相対的な位置ずれや反射板４と裏面２３との距離が大きく変動することを防ぐことができる。そして、反射板の位置不正が防止されるので、出射光の輝度むらの発生が抑えられる。
【００２３】さて、図１及び図２に示す装置において、光源１（ＬＥＤ１１）を点灯させると、ＬＥＤ１１からの光は直接あるいはリフレクタ３で反射されて入射面２１から導光板２内に入射される。入射面２１から入射した光は、導光板２内を進行しながら直接あるいは裏面２３や反射板４で反射されて出射面２２から出射される。
【００２４】通常、両面テープは、不織布をベース（基体）に用いているため、非透明で両面テープが接着される導光板部分では光拡散性を呈する。そして、両面テープが接着された部分では、接着されない部分に比べ、屈折や乱反射が起きて光は大きく拡散する。
【００２５】このため、入射面２１に近い領域のＬＥＤ１１と隣り合うＬＥＤ１１の間と対応した部分における両面テープ５により反射板４と裏面２３とが接着された部分では、ＬＥＤ１１が対向する部分に比べ入射される光の光量は少ないが、反射板４と裏面２３とが接着されていない部分に比べて、光は大きく拡散される。この拡散により、ＬＥＤ１１と隣り合うＬＥＤ１１との間に対応する部分についても光の供給がされることになり、この部分の光量が補償される。更に、液晶表示パネル７における表示面と対応する有効表示領域に対応した部分における両面テープ５により反射板４と裏面２３とが接着された部分（有効表示領域のほぼ全域）でも光が大きく拡散され、この裏面２３側での拡散により出射面２２から出射される出射光の輝度の均一化がされる。そして、出射面２２から出射した光は、拡散板６を経て液晶表示パネル７を背面から照明する。
【００２６】図３乃至図６はいずれも両面テープ５が貼着され、これにより接着される反射板４と裏面２３部分の他の例を示す図である。
【００２７】図３は、入射面２１に近い領域のＬＥＤ１１と隣り合うＬＥＤ１１の間と対応した部分と、液晶表示パネル７における表示面と対応する有効表示領域に対応した部分のうち比較的暗くなりがちな外周付近に両面テープ５が貼着された例であり、この構成により出射面２２側で比較的暗くなりがちな部分での光の拡散が大きく起こり、出射面２２での出射光の輝度の均一化が図られる。
【００２８】図４は、図２の示す例に対し、特に出射面２２における有効表示領域での出射光の輝度の均一化を図るために、液晶表示パネル７における表示面と対応する有効表示領域に対応した部分に両面テープ５を貼着した例である。
【００２９】図５及び図６は、出射面２２からの出射光の輝度分布をより細かく制御するための両面テープの貼着例であり、共に、入射面２１から離れるに従って反射板４と裏面２３との接着面積が増加するように、両面テープ５が貼着されている。図５では、特にＬＥＤ１１と対向して線状に配置された複数のドット状の両面テープが、入射面２１から離れるに従ってドットの面積が徐々に増加するように直径を変化させて設けられている。図６では、複数のライン状の両面テープが、入射面２１から離れるに従って接着面積が徐々に増加するように、入射面と平行な方向であるラインの幅を変化させて設けられている。但し、図６の実施例では、入射面２１と反対の面に近い部分では、入射面２１から離れるに従って接着面積を増加させた結果、それ以上面積を増加させることのできない限界に達した状態となっている。
【００３０】このように、本発明では、反射板４を裏面２３と接着固定すると共に、出射面２２から出射される光の輝度分布を制御するように部分的に反射板４と裏面２３を接着している。このため、反射板の位置ずれによる輝度むらの発生を抑えられ、更に、裏面に加工を必要とするような所定形状の拡散パターンを設けることなく、輝度の均一化を図ることができる。所定形状による拡散パターンを裏面に設けて輝度の均一化を図る場合、拡散パターン作成後に輝度むらが発生したときは、もう一度拡散パターンを作り直すか、その他の構成例えば拡散板を追加するといった対応が必要であるが、本発明では、反射板４と裏面２３との接着する部分の変更により、そのような輝度むらに容易に対処することが可能である。従って、面光源装置としての所望の特性を容易に得ることが可能となり、製品の開発期間の短縮や開発コストの低減に寄与できる。
【００３１】尚、本実施例では光源として点光源であるＬＥＤを複数備えたものを用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、光源として、冷陰極蛍光灯のような線状光源を用いるものであってもよい。
【００３２】また、本実施例では反射板４と導光板の裏面２３との接着に両面テープを用いたもので説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、白色顔料が混入された光拡散性を有する接着剤で接着するものでもよく、あるいは反射板が拡散反射板であるなら透明で光拡散性のない接着剤で接着するものであってもよい。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなように、反射板４を裏面２３と接着固定すると共に、出射面２２から出射される光の輝度分布を制御するように、反射板４と裏面２３を部分的に接着している。これにより、反射板の位置不正による輝度むらの発生を抑えることができ、更に輝度の均一な出射光を得ることができる。而して、輝度むらの少ない良好な照明性能を有する面光源装置の提供ができ、更には優れた表示性能を有する表示装置の提供が可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年７月２８日（１９９９．７．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１１３８３
【弁理士】
【氏名又は名称】芝野 正雅
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| 【公開番号】 |
特開２００１−４３７２０（Ｐ２００１−４３７２０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年２月１６日（２００１．２．１６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２１３３９８ |
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