トップ :: F 機械工学 照明 加熱 武器 爆破 :: F21 照明




【発明の名称】 面光源装置、画像表示装置及び導光板
【発明者】 【氏名】鈴木 和央

【氏名】大角 和正
【要約】 【課題】画像表示部の略中央部の照明輝度を高めるようにする。

【解決手段】導光板２の出射面５と反対側の面に光源から遠ざかるにしたがって被覆率が高くなるように第１の光拡散パターンが形成されるとともに、導光板２の出射面５にその略中央部で被覆率が高くなるように第２の光拡散パターン１９が形成されている。その結果、導光板２の両面の光拡散パターンが導光板２の略中央部での光の出射を促すように機能するため、導光板２の出射面５の略中央部からの出射光輝度が他部よりも高くなる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 断面略楔形形状の導光板の入射面に対向するように光源が配置され、前記導光板の出射面と反対側の面には導光板内を伝播する光を拡散する光拡散パターンが形成された面光源装置において、前記導光板の出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成されるとともに、前記導光板の出射面の少なくとも略中央部に光拡散パターンが形成されてなることを特徴とする面光源装置。
【請求項２】 導光板の入射面に対向するように光源が配置され、前記導光板の出射面と反対側の面には導光板内を伝播する光を拡散する光拡散パターンが形成された面光源装置において、前記導光板の出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成されるとともに、前記導光板の出射面の少なくとも略中央部に光拡散パターンが形成されてなることを特徴とする面光源装置。
【請求項３】 断面略楔形形状の導光板の入射面に対向するように光源が配置され、前記導光板の出射面と反対側の面には導光板内を伝播する光を拡散する光拡散パターンが形成された面光源装置において、前記導光板の出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成され、前記導光板の出射面の特定領域には、前記出射面の他の領域からの出射光輝度よりも高輝度の出射光が出射されるように光拡散パターンが形成されてなることを特徴とする面光源装置。
【請求項４】 導光板の入射面に対向するように光源が配置され、前記導光板の出射面と反対側の面には導光板内を伝播する光を拡散する光拡散パターンが形成された面光源装置において、前記導光板の出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成され、前記導光板の出射面の特定領域には、前記出射面の他の領域からの出射光輝度よりも高輝度の出射光が出射されるように光拡散パターンが形成されてなることを特徴とする面光源装置。
【請求項５】 前記導光板の出射面に形成された光拡散パターンが、前記導光板の出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンよりも小さく形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の面光源装置。
【請求項６】 前記導光板の出射面の略中央部に形成された光拡散パターンは、前記出射面の他部に形成された光拡散パターンよりも高密度であることを特徴とする請求項１、２又は５に記載の面光源装置。
【請求項７】 前記請求項１、２、３、４、５又は６に記載の面光源装置と、この面光源装置の導光板の出射面から出射される面状の光で照明される画像表示部とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】 断面略楔形形状に形成され、出射面と反対側の面には光を拡散する光拡散パターンが形成された導光板において、前記出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成されるとともに、前記出射面の少なくとも略中央部に光拡散パターンが形成されてなることを特徴とする導光板。
【請求項９】 出射面と反対側の面には光を拡散する光拡散パターンが形成された導光板において、前記出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成されるとともに、前記出射面の少なくとも略中央部に光拡散パターンが形成されてなることを特徴とする導光板。
【請求項１０】 断面略楔形形状に形成され、出射面と反対側の面には光を拡散する光拡散パターンが形成された導光板において、前記出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成され、前記出射面の特定領域には、前記出射面の他の領域からの出射光輝度よりも高輝度の出射光が出射されるように光拡散パターンが形成されてなることを特徴とする導光板。
【請求項１１】 出射面と反対側の面には光を拡散する光拡散パターンが形成された導光板において、前記出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成され、前記出射面の特定領域には、前記出射面の他の領域からの出射光輝度よりも高輝度の出射光が出射されるように光拡散パターンが形成されてなることを特徴とする導光板。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示パネル等の画像表示部を面状に照明するために使用される面光源装置及びこの面光源装置を使用した液晶表示装置等の画像表示装置に関する。また、この発明は、これら面光源装置及び画像表示装置を構成する導光板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、デジタルカメラ、デジタルビデオ、携帯電話、電子手帳、カーナビゲーション装置、携帯型パソコン、液晶テレビ等の画像表示装置は、面光源装置によって液晶表示パネル等の画像表示部が背面側から面状に照明されるようになっている。
【０００３】ここで、一般に面光源装置は、蛍光ランプや発光ダイオード等の光源からの光が導光板の側面（入射面）から導光板の内部に入射し、その入射した光が導光板内部を伝播するようになっており、この導光板内を伝播する光のうちで導光板の出射面に対して臨界角以下の角度で入射する光が出射面で全反射されることなく導光板の外部に出射し、その出射面からの出射光が前述のように液晶表示パネル等の画像表示部を照明するようになっている。そして、このような面光源装置は、導光板の入射面及び出射面を除く他の面が光反射性に優れた部材（反射部材）に面しており、導光板の出射面を除く他の面から導光板の外部に出射した光を反射部材で反射して導光板内部に戻し、光を効率的に導光板の出射面から出射させるようになっている。
【０００４】しかし、このような面光源装置は、導光板の出射面のうちで光源側の部分から出射する光の輝度が他の部分からの出射光の輝度よりも高く、高輝度部分が出射面の光源側端部に偏っており、しかも光源から遠ざかるにしたがって出射光の輝度が低下するようになっていた。その結果、このような面光源装置によって照明された画像表示部の表示画像は、輝度が不均一であり、見やすいものではなかった。
【０００５】そこで、特開平１−２４１５９０号公報等に開示された従来の面光源装置は、導光板の出射面（表面）に対して反対側に位置する面（裏面）に、光源から遠ざかるにしたがって光拡散率が高くなるように光拡散パターンを形成し、出射光の輝度の低下する部分の光拡散率を高めて、光が導光板の出射面から均一に出射するように工夫されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年、画像表示装置のデジタル化が進み、画像表示方法も多様化している。その結果、画像表示装置（例えば、画面の中央部でピント合わせが行われるデジタルカメラやデジタルビデオ等の画像表示装置）によっては、表示画面の略中央部の輝度や表示画面の特定領域の輝度を表示画面の端部側よりも高くすると、表示画面の略中央部や表示画面の特定領域の画像が強調され、均一輝度の照明光で画像表示部を照明する場合よりも表示画面が見やすくなる場合がある。そのため、導光板の出射面からの出射光の輝度が略中央部や特定領域で高くなるようにした面光源装置や、そのような面光源装置を備えた画像表示装置の提供が望まれていた。
【０００７】本発明は、このような要望に応えるために案出されたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、断面略楔形形状の導光板の入射面に対向するように光源が配置され、前記導光板の出射面と反対側の面には導光板内を伝播する光を拡散する光拡散パターンが形成された面光源装置であって、前記導光板の出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成されるとともに、前記導光板の出射面の少なくとも略中央部に光拡散パターンが形成されてなることを特徴としている。
【０００９】請求項２の発明は、導光板の入射面に対向するように光源が配置され、前記導光板の出射面と反対側の面には導光板内を伝播する光を拡散する光拡散パターンが形成された面光源装置であって、前記導光板の出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成されるとともに、前記導光板の出射面の少なくとも略中央部に光拡散パターンが形成されてなることを特徴としている。
【００１０】請求項３の発明は、断面略楔形形状の導光板の入射面に対向するように光源が配置され、前記導光板の出射面と反対側の面には導光板内を伝播する光を拡散する光拡散パターンが形成された面光源装置であって、前記導光板の出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成され、前記導光板の出射面の特定領域には、前記出射面の他の領域からの出射光輝度よりも高輝度の出射光が出射されるように光拡散パターンが形成されてなることを特徴としている。
【００１１】請求項４の発明は、導光板の入射面に対向するように光源が配置され、前記導光板の出射面と反対側の面には導光板内を伝播する光を拡散する光拡散パターンが形成された面光源装置であって、前記導光板の出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成され、前記導光板の出射面の特定領域には、前記出射面の他の領域からの出射光輝度よりも高輝度の出射光が出射されるように光拡散パターンが形成されてなることを特徴としている。
【００１２】請求項５の発明は、上記請求項１又は２に記載の面光源装置において、前記導光板の出射面に形成された光拡散パターンが、前記導光板の出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンよりも小さく形成されたことを特徴としている。
【００１３】請求項６の発明は、上記請求項１、２又は５に記載の面光源装置において、前記導光板の出射面の略中央部に形成された光拡散パターンが、前記出射面の他部に形成された光拡散パターンよりも高密度であることを特徴としている。
【００１４】請求項７の発明は、上記請求項１、２、３、４、５又は６に記載の面光源装置と、この面光源装置の導光板の出射面から出射される面状の光で照明される画像表示部とを備えたことを特徴とする画像表示装置である。
【００１５】請求項８の発明は、断面略楔形形状に形成され、出射面と反対側の面には光を拡散する光拡散パターンが形成された導光板であって、前記出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成されるとともに、前記出射面の少なくとも略中央部に光拡散パターンが形成されてなることを特徴としている。
【００１６】請求項９の発明は、出射面と反対側の面には光を拡散する光拡散パターンが形成された導光板であって、前記出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成されるとともに、前記出射面の少なくとも略中央部に光拡散パターンが形成されてなることを特徴としている。
【００１７】請求項１０の発明は、断面略楔形形状に形成され、出射面と反対側の面には光を拡散する光拡散パターンが形成された導光板であって、前記出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成され、前記出射面の特定領域には、前記出射面の他の領域からの出射光輝度よりも高輝度の出射光が出射されるように光拡散パターンが形成されてなることを特徴としている。
【００１８】請求項１１の発明は、出射面と反対側の面には光を拡散する光拡散パターンが形成された導光板であって、前記出射面と反対側の面に形成された光拡散パターンが光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって形成され、前記出射面の特定領域には、前記出射面の他の領域からの出射光輝度よりも高輝度の出射光が出射されるように光拡散パターンが形成されてなることを特徴としている。
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００１９】［第１の実施の形態］図１〜図２は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置としての液晶表示装置１を示すものである。このうち、図１は、液晶表示装置１の分解斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿って切断して示す液晶表示装置１の断面図である。
【００２０】（画像表示装置及び面光源装置の概略構成）これらの図に示すように、液晶表示装置１は、板状の導光板２の側面（入射面）３側に光源としての発光ダイオード４が配置され、導光板２の出射面５側に第１〜第４の光制御部材６〜９が重ねて配置され、さらに最上面の光制御部材である第４の光制御部材９の上方に画像表示部としての液晶表示パネル１１が配置されている。また、液晶表示装置１は、導光板２の裏面（出射面５と反対側の面）１２側に光反射性に優れた部材（例えば、反射シート１３やケース反射面１４等）が配置されている。そして、このように構成された液晶表示装置１は、図示しないケースの液晶表示装置収容部内に収容されるようになっている。なお、導光板２、発光ダイオード４、第１〜第４の光制御部材６〜９及び光反射性に優れた部材（１３，１４）は、液晶表示パネル１１を背面側から面状に照明する面光源装置１５を構成するようになっている。
【００２１】次に、面光源装置１５を構成する部品の詳細を説明する。
【００２２】（発光ダイオード）発光ダイオード４は、図３に示すように、導光板２の厚み方向の半値幅（発光輝度が最高輝度に対して半分になる角度領域）φ１が約６０°であるものが使用されている。これに対し、一般の発光ダイオードは、導光板２の厚み方向の半値幅φ２が約１２０°である。すなわち、本実施の形態の発光ダイオード４は、導光板２の厚み方向に指向性を有している。
【００２３】（導光板）導光板２は、光透過性が良好な樹脂（ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィン系樹脂等）で形成されており、その断面形状が発光ダイオード４から遠ざかるにしたがって（図２の左側から右側に向かうにしたがって）薄くなるような略楔形形状に形成されており、出射面５側が液晶表示パネル１１の形状に対応するような略矩形形状に形成されている。ここで、導光板２は、図２において示す楔角度θが約４°であり、略同じ画面サイズの液晶表示装置に用いられる一般的な導光板２の楔角度（２°未満）に比較して大きな楔角度の断面形状になっている。
【００２４】この導光板２の裏面１２には、図４及び図５の被覆率曲線■に示すように、光拡散パターン（第１の光拡散パターン）１７が光源（発光ダイオード４）から遠ざかるにしたがって（図４の左側から右側へ向かうにしたがって）密になるような傾向をもって形成されている。その結果、導光板２の裏面１２において、発光ダイオード４側（図４の左側）での光の拡散率が小さく、発光ダイオード４から遠ざかるにしたがって光の拡散率が大きくなり、発光ダイオード４側から遠ざかるにしたがって出射面５からの光の出射が促されるようになっている。ここで、被覆率とは、光拡散パターンの単位面積当たりの形成割合であり、図５の被覆率曲線■が第１の光拡散パターン１７の単位面積当たりの形成割合を示している。なお、図５において、その横軸は、導光板２の出射面５の有効発光領域１８における発光ダイオード４側端部からの距離と有効発光領域の全長Ｌ（図６参照）との比を示すものである。また、図５において、その縦軸は、光拡散パターンの被覆率を示すものである。加えて、光拡散パターンの密度変化は、その全体的な傾向が光源から遠ざかるにしたがって密となっていればよく、途中で密から粗に変化する部分があったりしてもよい。
【００２５】上述の第１の光拡散パターン１７は、その一辺が０．１ｍｍのほぼ四角形状になっている。これは、導光板２を射出成形する金型面にエッチング加工、放電加工、ブラスト加工、又はその他の粗面化処理によって形成された粗面領域が射出成形時に導光板２の裏面１２側に転写されたものである。
【００２６】導光板２の出射面５は、図６の２点鎖線で示す略矩形形状の領域が有効発光領域１８として液晶表示パネル１１を照明するために利用される。そして、この導光板２の有効発光領域１８には、図５の被覆率曲線■で示すように、そのほぼ中央部において被覆率が最も大きくなるように光拡散パターン（第２の光拡散パターン）１９が形成されている。この第２の光拡散パターン１９は、その一辺が０．０５ｍｍのほぼ四角形状になっており、上述の第１の光拡散パターン１７よりも小さく形成されている。
【００２７】次に、本実施の形態に係る導光板２の作用・効果を、他の参考例と比較して説明する。ここで、図３及び図７は、本実施の形態に係る導光板２の出射光の相対的な輝度を示すものである。また、図８は、第１の参考例に係る導光板２の出射光の相対的な輝度を示すものである。また、図９は、第２の参考例に係る導光板２の出射光の相対的な輝度を示すものである。なお、図７〜図９は、いずれも、導光板２の出射面５に光制御部材６〜９を重ねて配置した状態（図１及び図２参照）で、その有効発光領域をｓ１〜ｓ９まで９等分し、この９等分された各出射面部（ｓ１，……，ｓ９）からの出射光の測定輝度の相対値の平均を数値で示したものである。また、図３は、図７〜図９の出射面部ｓ２，ｓ５，ｓ８からの出射光の相対的な輝度を視認しやすいように模式的に示したものであり、実線で示す輝度曲線■が本実施の形態に係る導光板２の出射光の相対的な輝度を示し、点線で示す輝度曲線■が第１の参考例に係る導光板２の出射光の相対的な輝度を示し、一点鎖線で示す輝度曲線■が第２の参考例に係る導光板２の出射光の相対的な輝度を示している。また、図８に示す第１の参考例に係る導光板２の出射面の略中央部ｓ５の出射光輝度を１００％として、図７〜図９のｓ１〜ｓ９の出射光の相対的な輝度を表している。
【００２８】先ず、図３及び図７に示す本実施の形態の導光板２は、その出射面５のほぼ中央部ｓ５における出射光の輝度の増加率が２０％になるように（図３の実線で示す輝度曲線■参照）、その出射面５のほぼ中央部ｓ５における第２の光拡散パターン１９の被覆率を様々に変えて実験した結果、第２の光拡散パターン１９の被覆率を裏面１２側のほぼ中央部における第１の光拡散パターン１７の被覆率の約８９％にすることが必要であると判明した。すなわち、本実施の形態において、第１の光拡散パターン１７と第２の光拡散パターン１９とを導光板２に形成することにより、導光板２の出射面５のほぼ中央部ｓ５と導光板２の裏面１２のほぼ中央部における光拡散パターン１７，１９を重ね合わせた場合の光拡散パターンの被覆率が、導光板２の裏面１２のみに第１の光拡散パターン１７を形成した場合の光拡散パターンの被覆率に対してほぼ８９％増加するようになっている（図５の被覆率曲線■，■参照）。尚、導光板２の出射面５のほぼ中央部ｓ５における光拡散パターンの被覆率の平均は約８９％であり、導光板２の裏面１２のほぼ中央部における光拡散パターンの被覆率の平均は約４４％であった。
【００２９】なお、図８の第１の参考例は、本実施の形態の導光板２の第２の光拡散パターン１９を形成しない態様の導光板２である。すなわち、図８の第１の参考例は、裏面のみに第１の光拡散パターン１７が図５に示す被覆率曲線■にしたがって形成された導光板２であり、出射面の輝度が全体的にできるだけ均一になるように設計したものである。この第１の参考例の導光板２は、本実施の形態の導光板２と同様に、その楔角度θが約４°であり、楔角度が約２°の従来の一般的な導光板の場合に比較し、その楔角度が大きい（図２，図３参照）。しかも、第１の参考例に使用される発光ダイオードは、本実施の形態の発光ダイオード４と同様に、その半値幅φ１が６０°であり、半値幅φ２が１２０°である従来の一般的な発光ダイオードに比較し、その半値幅が小さく、導光板２の厚さ方向に発光特性の指向性がある。そのため、図１０に示すように、本実施の形態の発光ダイオード４からの光２１の入射面３への入射角は、従来の一般的な発光ダイオードの光２２（光２１と同一輝度の光）の入射面３への入射角よりも小さくなり、導光板２の光源側よりも図８の右側の部分（ｓ７〜ｓ９）に多く到達しやすくなる。その結果、導光板２の出射面５から出射する光は、入射面３から離れるにしたがって多くなり、出射面部ｓ７〜ｓ９において最も出射光輝度が高くなった（図３の点線で示す輝度曲線■及び図８参照）。
【００３０】また、図９の第２の参考例は、第１の参考例において、導光板２の裏面１２の略中央部（出射面５の略中央部ｓ５に対応する部分）に形成される第１の光拡散パターン１７の被覆率を平均で３３％増加させ（図５の被覆率曲線■参照）、出射面５の略中央部ｓ５の出射光輝度を他部の出射光輝度よりも高くするようにした導光板２である。その結果、この第２の参考例の導光板２は、その出射面５の略中央部ｓ５からの出射光輝度が３％増加した（図３の一点鎖線で示す輝度曲線■参照）。ここで、導光板２の裏面１２側に光拡散パターンを形成した場合、光拡散パターンの被覆率の増加量と出射光輝度の増加率が比例するということが、本出願人がこれまでに得た知識から経験的にわかっている。しかし、このような経験則に従っても、この第２の参考例の導光板２は、裏面１２の略中央部の第１の光拡散パターン１７の被覆率を８９％増加しても、導光板２の出射面５の略中央部ｓ５からの出射光の輝度の増加率は８％程度足らずしかなく、出射面５の略中央部ｓ５における出射光輝度を２０％をも増加させるのは困難である。
【００３１】以上のように、本実施の形態に係る導光板２は、その裏面１２側において、第１の光拡散パターン１７が発光ダイオード４から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって（第１の光拡散パターン１７の被覆率が高くなるような傾向をもって）形成され、その出射面５側において、第２の光拡散パターン１９が出射面５の略中央部ｓ５で最も密になるように（第２の光拡散パターン１９の被覆率が最も高くなるように）形成されているため、出射面５側の第２の光拡散パターン１９と裏面１２側の第１の光拡散パターン１７の相互作用により、出射面５の略中央部ｓ５での光の出射が促進され、出射面５の略中央部ｓ５での出射光輝度を所望の程度（例えば２０％）に増加させることができる。
【００３２】また、上述の本実施の形態の導光板２において、導光板２の出射面５の暗部になりやすい部分（例えば、出射面５の端部コーナー部分２３や両発光ダイオード間２４）に対応させて、裏面１２側の第１の光拡散パターン１７や出射面５側の第２の光拡散パターン１９の被覆率を適宜増加させれば、出射面５の暗部をより一層目立ちにくくすることができる。
【００３３】また、導光板内を伝搬する光は光拡散パターンに達すると、光拡散パターンによる散乱作用を受け、光拡散パターンが光って見えてしまう。このような光拡散パターンが形成された部位と形成されていない部位での輝度の違いは、ギラツキ感と称されるような輝度ムラの一因となり、発光面の品位を低下させてしまい、表示面側に近い出射面に光拡散パターンを形成したときに特に現れやすい。しかし、上述の本実施の形態の導光板２は、出射面５側の第２の光拡散パターン１９が裏面１２側の第１の光拡散パターン１７よりも小さく形成されているため、出射光のギラツキ感が緩和される。
【００３４】（光制御部材）第１〜第４の光制御部材６〜９は、図１〜図２に示すように、光透過性が良好な材料（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））でシート状に形成されたものであり、導光板２の出射面５とほぼ同様の形状に形成されている。そして、これら第１〜第４の光制御部材６〜９は、導光板２の出射面５上に、第１の光制御部材６から順次重ねるように配置されている。
【００３５】まず、第１の光制御部材６は、ＰＥＴシートに従来から公知の光拡散化のための手段を施することにより光拡散機能を備えた拡散シートである。すなわち、この第１の光制御部材６は、ＰＥＴに光拡散物質を混入したり、ＰＥＴシートの表面に光拡散物質の被膜を形成したり、またはＰＥＴシートの表面を粗面化（凹凸面化）等してあり、導光板２から出射した光が通過する際にその光を拡散する。
【００３６】第２の光制御部材７は、ＰＥＴシートの上面に断面略三角形状のプリズム面２５が多数連続して形成されたプリズムシートであり、プリズム面２５が図１のＸ方向にほぼ沿うように形成されている。そして、この第２の光制御部材７は、図１のＹ方向にほぼ沿った面内で且つ導光板２の出射面５に略直交する面内において、第１の光制御部材６によって拡散された光を導光板２の出射面５の法線方向に集光するようになっている。
【００３７】第３の光制御部材８は、ＰＥＴシートの上面に前記第２の光制御部材７のプリズム面２５とほぼ直交する方向に形成された断面略三角形状のプリズム面２６を多数連続して備えている。そして、この第３の光制御部材８は、図１のＸ方向にほぼ平行で且つ導光板２の出射面５に略直交する面内において、第１の光制御部材６によって拡散された光を導光板２の出射面５の法線方向に集光するようになっている。
【００３８】第４の光制御部材９は、光拡散機能を備えた保護シートであり、前記第１の光制御部材６と同様の光拡散化のための手段がＰＥＴシートに施されている。この第４の光制御シート９は、第３の光制御部材８のプリズム面２６の損傷を防止する機能を備えていると共に、第２及び第３の光制御部材７，８によって導光板２の法線方向に集光された光を拡散することにより、第４の光制御部材９から出射して液晶表示パネル１１を照明する光の集光性を緩和して、液晶表示パネル１１の視野角を拡げる機能をも備えている。
【００３９】（反射シート）反射シート１３は、光反射性に優れた樹脂材料（例えば、白色のＰＥＴ）でシート状に形成されたものであり、導光板２の裏面１２に対応するような矩形形状を呈し、導光板２の裏面１２から出射した光を反射して導光板２の内部に戻すように機能する。
【００４０】（ケース反射面）ケース反射面１４は、上述の反射シート１３が使用されない場合、導光板２の裏面１２に対向するように配置されて、導光板２の裏面１２から出射した光を反射して導光板２の内部に戻すために使用されるものであり、ＰＣ、ＡＢＳ樹脂、又はＰＭＭＡ等に白色顔料を混練してなる白色の合成樹脂を射出成形することにより形成される。
【００４１】（本実施の形態の作用・効果）以上のように構成された本実施の形態に係る液晶表示装置１は、導光板２の裏面１２側に発光ダイオード４から遠ざかるにしたがって被覆率が高くなるような傾向をもって第１の光拡散パターン１７が形成され、導光板２の出射面５に第２の光拡散パターン１９が形成されており、この第２の光拡散パターン１９の出射面５の略中央部ｓ５における被覆率が出射面５の他部よりも高く且つ裏面１２の略中央部における第１の光拡散パターン１７の被覆率の８９％となるように形成されているため、導光板２の出射面５の略中央部ｓ５の出射光輝度を第１の参考例の場合よりも２０％も増加させることができる。したがって、本実施の形態に係る液晶表示装置１は、液晶表示パネル１１の略中央部を高輝度の光で照明できるため、特に画面中央部でピント合わせが行われるデジタルカメラやデジタルビデオ等において、その液晶表示パネル１１の略中央部の中心画像が強調されて見やすくなり、画像表示品位が向上する。
【００４２】また、本実施の形態に係る液晶表示装置１は、導光板２の出射面５側に形成された第２の光拡散パターン１９が導光板２の裏面１２側に形成された第１の光拡散パターン１７よりも小さいため、出射光のギラツキ感が緩和され、上記液晶表示パネル１１の略中央部の画像表示輝度が高輝度化する効果と相俟って、液晶表示パネル１１の表示画像がより一層見やすくなり、画像表示品位がより一層向上する。
【００４３】また、本実施の形態に係る導光板２は、その出射面５の第２の光拡散パターン１９が裏面１２側の第１の光拡散パターン１７の光拡散作用を補助するように働いて、出射面５の略中央部での光の出射を促すことができるため、反射面として作用する裏面１２に発光ダイオード４の光が到達しにくい場合に適用されると効果的である。したがって、光の出射調整が困難な厚肉の導光板や複雑形状の導光板に使用することにより、望ましい出射光特性を得ることが可能になる。
【００４４】なお、本発明は、導光板２の楔角度θが約４°の場合を例示した本実施の形態に限られるものではなく、導光板２の楔角度θが約２°以上の場合に適用されると効果的であり、導光板２の楔角度θが０°である場合に適用することも可能である。
【００４５】また、本発明は、導光板２の厚さ方向に指向性を有する発光ダイオード４を使用した本実施の形態に限られず、図１１に示すように、蛍光ランプ２７と入射面３との間にレンズ２８を介在させて、蛍光ランプ２７からの光をレンズ２８で集光させて入射面３から入射させるようにしてもよい。
【００４６】また、本発明は、発光ダイオード４の半値幅φ１が６０°の場合を例示した本実施の形態に限られず、発光ダイオード４の半値幅φ１を導光板２の出射面５の大小、導光板２の厚さ、導光板２の楔角度θ等に応じて変更することができる。
【００４７】また、本発明は、第１の光拡散パターン１７の一辺の長さが０．１ｍｍであり、第２の光拡散パターン１９の一辺の長さが０．０５ｍｍである本実施の形態に限られるものでなく、出射光に問題となるギラツキ感が生じない限り、導光板２の出射面５の大きさ等の設計条件に応じて第１の光拡散パターン１７及び第２の光拡散パターン１９の大きさを適宜変更することができる。
【００４８】また、上述の実施の形態において、第２の光拡散パターン１９の被覆率のピーク位置を発光ダイオード４側に近づけるか又は遠ざけて、出射光輝度のピーク位置を適宜調整することができる。
【００４９】また、本発明に係る面光源装置１５は、液晶表示パネル１１の面照明に限られず、光透過性パネルに画像が描かれた広告用パネルの面照明やその他の面照明に広く使用することができる。
【００５０】また、本発明は、導光板２の出射面５側に第１〜第４の光制御部材６〜９を配置する態様の本実施の形態に限られず、例えば、導光板２の出射面５側に第１の光制御部材６のみを配置するようにしてもよい。
【００５１】また、本発明は、上記第１の実施の形態の光拡散パターン１７，１９に限定されるものでなく、例えば、光拡散物質をドット状に印刷したものでもよい。
【００５２】また、本発明は、導光板２の出射面５の有効発光領域を対象として光拡散パターン１７，１９を形成する態様を例示した上述の実施の形態に限られず、導光板２の出射面５の全域及び裏面１２の全域を対象として光拡散パターンを形成するようにしてもよい。
【００５３】［第２の実施の形態］図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る導光板２の出射面５を示すものである。この図１２に示すように、導光板２の出射面５の略中央部にのみ第２の光拡散パターン１９を形成するようにしてもよい。このようにすれば、導光板２の出射面５の略中央部と他部との出射光輝度の差が、上述の第１の実施の形態の場合よりも一層際だって見える。
【００５４】［第３の実施の形態］図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る導光板２の出射面５を示すものである。この図１３に示すように、導光板２の出射面５の１箇所又は複数箇所の特定領域２９に第２の光拡散パターン１９を形成し、その第２の光拡散パターン１９を形成した特定領域から出射する光の輝度を他部よりも高くし、その導光板の特定領域に対応する液晶表示パネルの表示画像を他部よりも明るく照明するようにしてもよい。このような構成の本実施の形態によれば、液晶表示パネルを複数の画面に分割して、この分割した各画面のそれぞれに異なるデジタル画像を表示する場合等において、各画面を高輝度の光で照明することができ、複数の分割画面を見やすくすることができる。
【００５５】［第４の実施の形態］また、図１４は、本発明の第４の実施の形態に係る導光板２を示すものである。この図１４に示すように、導光板２の板厚が厚い側（図２の左側端部）には、発光ダイオード４を所定の隙間をもって収容するために略半円形に切り欠いた発光ダイオード収容部１６が形成されている。そして、この発光ダイオード収容部１６の略半円形の側面が発光ダイオード４に対向しており、その側面が発光ダイオード４からの光を導光板２の内部に入射させる入射面３となるのである。
【００５６】
【発明の効果】以上のように、本発明は、導光板の出射面と反対側の面に光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって光拡散パターンが形成されるとともに、導光板の出射面の少なくとも略中央部に光拡散パターンが形成されており、これら導光板の両面の光拡散パターンが導光板の略中央部での光の出射を促すように機能するため、導光板の出射面の略中央部からの出射光輝度が他部よりも高くなり、画像表示部の略中央部が他部よりも明るく照明されて、画像表示部の略中央部の画像が強調され、特に画面中央でピント合わせが行われるデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の画像が見やすくなる。
【００５７】また、本発明は、導光板の出射面と反対側の面に光源から遠ざかるにしたがって密になるような傾向をもって光拡散パターンが形成されるとともに、導光板の出射面の特定領域に光拡散パターンが形成されており、これら導光板の両面の光拡散パターンが導光板の特定領域での光の出射を促すように機能するため、導光板の出射面の特定領域からの出射光輝度が他部よりも高くなり、画像表示部の特定領域が他部よりも明るく照明されて、画像表示部の特定領域の画像が強調され、その特定領域の画像が見やすくなる。
【出願人】 【識別番号】０００２０８７６５
【氏名又は名称】株式会社エンプラス
【出願日】 平成１３年２月６日（２００１．２．６）
【代理人】 【識別番号】１００１０７３９７
【弁理士】
【氏名又は名称】勝又 弘好
【公開番号】 特開２００２−２３１０３１（Ｐ２００２−２３１０３１Ａ）
【公開日】 平成１４年８月１６日（２００２．８．１６）
【出願番号】 特願２００１−２８９９８（Ｐ２００１−２８９９８）